На злободенне питання: як продовжити термін служби лампи розжарювання – відповідають багато авторів оригінальних схемно-технічних рішень, опублікованих в журналі «Радіо» і знайшли втілення в конструктивних розробках і виробах. Кращими з цих рішень вважаються світлорегулятори з плавним зміною напруги і витримкою часу. Більшість рішень забезпечують попереднє розігрівання нитки лампи розжарювання невеликим струмом з подальшою подачею на неї повної напруги. Деякі з цих рішень захищають лампи розжарювання від кидків струму в момент включення введенням в схему обмежувального опору в силовому ланцюзі.

Розглянуте пристрій захисту та регулювання напруги на виході призначений для підключення до нього різних видів навантаження: ламп розжарювання, вентиляторів, паяльників, електроінструментів, електродвигунів. Хороший результат дає застосування пристрою в люстрах освітлення приміщень, загальна потужність ламп розжарювання в яких не перевищує 300 Вт. Пристрій забезпечує обмеження струму, що протікає через спіраль лампи, попередній її розігрів і плавне збільшення напруги до номінального значення.

Принципова електрична схема пристрою захисту наведена на рис. 3.13. Пристрій включає до свого складу вхідні і вихідні ланцюги, релейний вузол, регулятор напруги з реле часу.

Включення і виключення пристрою забезпечується однополюсним перемикачем S /, розрахованим на комутацію струму не менше 6 А. Плавкий запобіжник F /, встановлений на вході, захищає елементи схеми від коротких замикань, які можуть виникнути при неправильному включенні і при помилках в монтажі.

На виході пристрою встановлені приладові клеми для підключення навантаження в точках А і Б. Релейний вузол забезпечує короткочасне включення до ланцюга освітлювальних ламп або інший навантаження обмежувального резистора R2 великої потужності. Після включення напруги перемикачем St кидок струму сприймає на себе резистор R2, А після замикання контактів реле К1.1 він шунтується і вимикається з роботи. Його короткочасне включення дозволяє застосувати резистор потужністю до 5 Вт.

Після замикання контактів реле К1.2 напруга починає надходити на регулятор напруги з витримкою часу. Працює цей пристрій наступним чином. Після включення контактів К1.2 починає заряджати-

Рис. 3.13. Схема пристрої захисту та регулювання навантаження.

ся конденсатор СЗ. В цей же час падіння напруги на резисторі R11 відкриває транзистор VT3, А транзистори VT1 і VT2 ще закриті і керуючої команди на тиристор не надходить. Тріністор закритий, і напруга на лампи розжарювання також не надходить.

Поступова зарядка конденсатора СЗ зменшує падіння напруги на резисторі R10, а це в свою чергу забезпечує плавне закривання транзистора VT3. Необхідно відзначити, що поки транзистор VT3 відкритий, зарядка конденсатора С2 неможлива через шунтування. Але коли транзистор VT3 закриється, починається плавна зарядка конденсатора С2 через ланцюжок R4, К1.2, VD6y R7.. У міру зарядки конденсатора С2 напруга на ньому підвищується. Складовою транзистор VTI, VT2 відкриється, як тільки падіння напруги на резисторі R5 зрівняється з напругою зарядки конденсатора С2. Тепер після відкривання транзисторів VTI, VT2 починає плавно відкриватися тиристор KS /. Відкривання тиристора KS / можна регулювати змінним резистором /? 7, а також зміною ємності конденсатора СЗ і опору резистора R11.

Електроживлення пристрою регулювання напруги і затримки часу включення навантаження забезпечується від випрямляча, зібраного на чотирьох випрямних діодах VD2, VD3, VD8, VD9 за однофазною двухполуперіод-ної мостовій схемі. Мостова схема випрямлення характеризується підвищеною частотою пульсації випрямленої напруги, зниженим зворотною напругою на діодному комплекті, можливістю роботи без мережевих трансформаторів і порівняно високим ККД.

При складанні та монтажу пристрою використані наступні комплектуючі ЕРЕ: тиристор VS1 типу КУ202Н; транзистори VT1 типу КТ315Б, VT1 – КТ203Б, VT3 – КТ315Б; випрямні діоди VD1 типу КДЮ5Б, VD2 – Д226Б, VD3 – Д226Б, VD6 — Д226Б, VD8 — Д226Б, VD9 – Д226Б, VD7 – Д226Б; стабілітрони VD4 типу Д814В, VD5 – Д814В; конденсатори С / типу К50-6-25В-100 мкФ, С2 – КЮ-17-Н90-0, 5 мкФ, СЗ – К50-6-25В-100 мкФ; резистори R1 типу МЛТ-2-3 кОм, R2 – С5-35-7, 5Вт-100 Ом, R3 – МЛТ-0 ,25-1 кОм, R4 — МЛТ-2-62 кОм, R5 — МЛТ-0 ,25-10 кОм, R6 – МЛТ-0 ,25-510 Ом, R7 – СПЗ-4М-0, 25Вт-1 кОм, R8 – МЛТ-0 ,25-2, 2 кОм, R9 — МЛТ-0 ,25-47 кОм, R10 – МЛТ-0 ,25-1, 5 МОм, R11 – МЛТ-0 ,25-470 кОм; плавкий запобіжник Ft типу ПМ-1-2 А; електричний з'єднувач XI типу «вилка» з електричним кабелем; електромагнітне реле / ​​С / типу МКУ48; електролітичний конденсатор С4 типу К50-6-25В-50 мкФ.

При монтажі, регулюванню і ремонту пристрою можна використовувати інші комплектуючі ЕРЕ, не погіршують якість, надійність і експлуатаційні характеристики пристрою. Наприклад, резистори типу МЛТ можна замінити на резистори типів ОМЛТ, МТ, ВС, ВСА, С1-4; конденсатори типу К50-6 – на К50-3, К50-12, К50-16, К50-20; випрямні діоди типу Д226Б – на Д237Б, Д245Б, Д246 , КД226Б; діод типу КДЮ5Б – на Д237Ж, КД202К; електромагнітне реле типу МКУ48 – на РЕС9, РЕС10, РЕС22; перемикач S1 типу П1Т-1-1 – на П2Т-1-1, МТ-1, ТП-1, ТВ2-1.

При регулюванні пристрою необхідно мати на увазі, що конденсатор С2 імпульсно розряджається через транзистори VT1 і VT2 і керуючий електрод тиристора VS1; напруга на лампах розжарювання збільшується плавно, в міру відкривання тиристора; при розмиканні контактів перемикача S1 конденсатор С / розряджається через резистор R6 протягом 10 с і так само плавно зменшується напруження ламп. Включений в ланцюг випрямляча діод VD6 запобігає розряд конденсатора С / в момент відкривання тиристора.

Технічна характеристика

пристрої захисту та регулювання навантаження

Номінальна напруга мережі живлення

змінного струму, В ……………………………….. 220

Номінальна частота живильної мережі

змінного струму, Гц ……………………………… 50

Межі зміни напруги мережі живлення

змінного струму, В ……………………………….. 180-250

Межі зміни частоти живильної мережі

змінного струму, Гц ……………………………… 49-51

Коефіцієнт нелінійних спотворень живильної мережі

змінного струму,%, не більше ………………….. 10

Максимальна потужність пристрою, Вт …………. 1000

Кількість одночасно включаються ламп розжарювання в люстрі при потужності

кожної лампи 100 Вт, шт ………………………… 10

Потужність, споживана пристроєм в режимі

холостого ходу (без навантаження), Вт ……………… 8-10

Час затримки включення повного навантаження

з моменту включення в мережу, з …………………… 2-8

Час затримки зниження напруги на виході

після виключення, з ………………………………… 5-10

Опір ізоляції струмоведучих провідників

і частин щодо корпусу, МОм, не менше … 10 Перешкодозахищеність пристрою при впливі

зовнішнього електромагнітного поля, дБ ………… 100

Ккд,%, не менше …………………………………….. .. 95

Література:

Сидоров І. Н. С34 Саморобні електронні пристрої для будинку: Довідник домашнього майстра .- СПб.: Лениздат, 1996 .- 352 е.. мул.