ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Електроосвітлення житлових і побутових приміщень, різних майданчиків і сходових переходів є найбільш поширеним об'єктом автоматизації та вдосконалення з застосуванням електроніки і численних пристроїв, що дозволяють значно зменшити витрати електроенергії, продовжити термін служби електроосвітлювальних приладів і ламп розжарювання, створити комфортні умови побуту. Як правило, освітлювальні прилади працюють від високої напруги живильної мережі змінного струму 220 В частотою 50 Гц. Проте існує цілий ряд можливостей обійтися низькою напругою, і про них буде розказано в цій главі.

У всіх розглянутих схемах змінний струм є основним видом енергії, що забезпечує роботу освітлювальних приладів побутового призначення, але управління ними здійснюється пристроями електроніки, як правило працюють на постійному струмі. До них відносяться транзисторні ланцюга, ІС, тиристори й багато інших електронні вироби. Ряд пристроїв, не критичних до виду споживаної енергії, однаково добре експлуатуються і на постійному, і на змінному струмі. Це різні типи ТЕН, лампи розжарювання, електроплитки, електронагрівальні прилади, нитки напруження потужних генераторних ламп та ін Електричні двигуни приводяться в дію або змінним, або постійним струмом, в залежності від їх типу.

На практиці застосовуються дві групи джерел електроенергії – джерела напруги і джерела струму. Під терміном «напруження» розуміється значення різниці електричних потенціалів між двома точками електричного кола. Напруга – це та сила, під дією якої в електричному ланцюзі рухаються електричні заряди, тобто протікає електрострум. Струм і напруга взаємозалежні, тому що важлива не тільки різниця потенціалів, а важливий і електрострум, обумовлений цією різницею потенціалів. Тому при описі роботи електричних ланцюгів струм і напруга зазвичай розглядаються разом.

Напруга між вихідними полюсами джерела напруги не залежить або дуже слабо залежить від струму, що віддається джерелом в зовнішній ланцюг. У джерелах струму, навпаки, вихідний струм також майже не залежить від напруги на його клемах, яке визначається навантаженням. Одиниця виміру вольт використовується для позначення різниці потенціалів, еквівалентної 1000 мВ, мікровольт (мкВ) становить 1 / 1000 мВ або 1 / 1 000 000 В. Один кіловольт (кВ) дорівнює 1000 В, а один мегавольт (МВ) дорівнює 1000000 В. Основна одиниця вимірювання сили струму – ампер. При силі струму 1 А за секунду через ланцюг проходить приблизно 1018 одиничних зарядів, рівних заряду одного електрона.

Для живлення електронних схем управління освітлювальними приладами застосовується постійний струм. Акумуляторна батарея – це типовий представник джерел постійного струму і напруги, промислова мережа – Джерело змінної напруги. У джерел постійної напруги вимірювання здійснюються між позитивним і негативним висновками (полюсами). Потік позитивних зарядів у ланцюзі, підключеною до джерела живлення, завжди спрямований від позитивного висновку до негативного. В колах постійного струму напрям руху їх фіксовано. У колах змінного струму напрям руху заряду завжди змінюється з частотою джерела змінної напруги. У джерелах змінного напруги в першій половині циклу один з висновків має позитивну полярність, а інший – негативну. У другій половині – Полярності напруги протилежні. Швидкість зміни полярності в ланцюгах змінного струму вимірюється в герцах. У наших оселях мережеве напруга є змінним, і протягом однієї секунди, 50 циклів зміни полярності напруги. Сила і напруга змінного струму періодично змінюються. Спочатку напруга дорівнює нулю, потім його значення збільшується, прагнучи до максимального амплітудному значенням.

Зверніть увагу, що наші побутові мережі змінного струму переважно мають номінальне значення напруги, рівне 220 В, а на початку періоду воно дорівнює нулю, потім збільшується до позитивного максимуму – Більше 230 В, після чого зменшується до нуля і, перш ніж завершиться повний період, досягає максимально негативного значення – більше 230 В. 220 В – це діюче значення змінного струму, яке називають середньоквадратичним значенням змінної напруги. Воно може становити понад 70% амплітудного значення. Форма періоду змінного струму, що виробляється промисловістю, має вигляд синусоїди.

У своїй майстерні радіоаматор, виконуючи практичні роботи, пов'язані з електронікою та електротехнікою, повинен завжди пам'ятати основні правила техніки безпеки. Особливу обережність необхідно проявляти при роботі з електрикою і через те, що воно ніяк не сприймається органами чуття людини на відстані до моменту зіткнення з струмоведучими частинами або деталями електронних пристроїв. Це обставина серйозно ускладнює виявлення небезпеки заздалегідь. Слід пам'ятати, що електрична напруга в 40 В і вище є небезпечним для життя людини. Але ступінь небезпеки збільшується в десятки раз, якщо створені додаткові фактори ураження електрострумом.

Елементарні правила роботи під час складання, регулювання, настроювання та ремонті РЕА і приладів

При налаштуванні пристроїв і пошуках несправностей необхідно працювати тільки однією рукою;

не працювати з включеним в мережу пристроєм, який не має гальванічної розв'язки, коли воно харчується за бестрансформаторних схемою. У цьому випадку навіть низьковольтний джерело електроживлення – 36 В і нижче може опинитися під повним напругою мережі відносно землі;

робоче місце радіоаматора повинно бути надійно ізольоване від землі різними діелектричними килимками і помостами, щоб виключити ураження електрострумом при випадковому дотику до шасі або до струмоведучих деталям пристрої;

всі монтажні і регулювальні роботи треба вести далеко від водопровідних труб, радіаторів центрального опалення, проводів заземлення

електротехнічних пристроїв, електроплит, раковин умивальників і ванн;

заземлювати електронні пристрої та електротехнічні вироби, у тому числі і антени радіоприймальних пристроїв, необхідно тільки після відключення їх від мережі, обов'язково виймаючи вилку живлення з мережевої розетки;

замінювати деталі пристрою, в тому числі і запобіжники, обов'язково після відключення від мережі;

не можна перевіряти справність плавких запобіжників в виготовляються електронних пристроях шляхом їх замикання;

після відключення УЕП постійної напруги необхідно розрядити електролітичні конденсатори, включені в ємнісний фільтр;

підключати ІП (амперметри, вольтметри) до високовольтних ланцюгах пристрою можна тільки при знеструмленій апаратурі, попередньо розрядивши конденсатори фільтру. Не можна тримати в руках щупи приладу;

всі робочі інструменти повинні мати ізольовані ручки.

Пристрої, що регулюють електроосвітлення в побутових приміщеннях, обмежують величину струму в момент включення, знижують напругу до рівня безпечної роботи, забезпечують продовження терміну експлуатації електроосвітлювальних та електронагрівальних приладів в кілька разів, знижують непотрібні втрати електроенергії і підвищують ефективність їх експлуатації. У більшості цих пристроїв використовуються діодні і тріодних тиристори, ППП, ІМС і інші елементи загального застосування.

Тиристори – це ППП з двома стійкими станами, які можуть перемикатися із закритого стану у відкрите і навпаки по команді, що надходить з пристрою керування.

Основні електріческйе параметри найбільш часто вживаних тиристорів наведені в табл. 3.1, де використані стандартизовані терміни, визначення та літерні позначення відповідно до вимог ГОСТ 20332-92, де / 0. С. ср max – Максимально допустимий середній струм у відкритому стані; I0. C. ср max –

Таблиця 3.1. Основні електричні параметри тиристорів, що застосовуються в пристроях регулювання потужності

максимально допустимий середній струм у відкритому стані (для сімісторов); /3. І – замикається імпульсний струм (для замикаються тиристорів); / о.с.п – повторюваний імпульсний струм у відкритому стані; і3. € Л1 – повторюване імпульсна напруга в закритому стані; U3.cmax – максимально допустима постійна напруга в закритому стані; U0тк – найменше значення прямої напруги, необхідне для перемикання динистора із закритого стану у відкрите; Uобр. н – повторюване імпульсна зворотна напруга; i / обр max – максимально допустима постійне зворотна напруга; / о.с.удр – ударний неповторяющийся струм у відкритому стані; U0.С.І – імпульсна напруга у відкритому стані; U0.с – постійна напруга у відкритому стані; /З. С.п – повторюваний імпульсний струм у закритому стані; /3. С – постійний струм у закритому стані; /0бр.п – повторюваний імпульсний зворотний струм; /0бр – постійний зворотний струм.

Слід зауважити, що форма вихідної напруги тріністорние регуляторів, які працюють від мережі змінного струму, є чинником, що обмежує можливість живлення від таких регуляторів низьковольтних пристроїв. Надійна робота пристрою з тиристорним регулятором потужності може бути гарантована тільки в тому випадку, коли напруга живильної мережі не перевищує номінальної напруги живлення навантаження, тобто коли тиристорний регулятор потужності використовується тільки для зменшення напруги на навантаженні, а умови експлуатації відповідають оптимальним режимам.

Мережеві регулятори потужності, в яких перемикач замінюється ручкою управління навантаженням, можуть працювати в жорстких умовах впливу зовнішніх навантажень – кліматичних, механічних, біологічних і ін Основні з них такі:

Температура навколишнього середовища, ° С:

підвищена …………………………………………. 40

знижена …………………………………………. . – 20

Зміна температур (багаторазове циклічне

зміна) ………………………………………… … – 10 … + 35

Відносна вологість повітря

при температурі 20 ° С,%, не менше …………… 85 + 5

Атмосферний тиск повітря

або іншого інертного газу, кПа (мм рт. ст.):

підвищений …………………………………………. 120 (900)

знижений …………………………………………. . 13,3 (100)

Вібраційні навантаження в діапазоні частот

від 5 до 1000 Гц з прискоренням, g(М / с2)…. 10 (98,1)

Поодинокі удари з прискоренням, g (м / с )….. 5 (49,1)

Багаторазові удари з прискоренням, g (м / с2). . 5 (49,1) Лінійні (відцентрові) навантаження

з прискоренням, g (м / с2)……………………….. 2 (19,6)

Акустичні шуми в діапазоні частот від 50 до 1000 Гц з рівнем звукового

тиску, дБ, не більше ……………………… 120

Іній, роса, морський туман ………………….. допускаються

Цвілеві грибки ………………………………. допускаються

Література:

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