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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Dispositivo de proteção para lâmpadas incandescentes de baixa potência. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / iluminação A vida útil das lâmpadas incandescentes é curta em comparação, por exemplo, com as lâmpadas fluorescentes. Além disso, a vida útil da lâmpada geralmente é significativamente menor do que o esperado devido ao aumento da tensão de rede ou como resultado de grandes picos de corrente no momento da ativação. O dispositivo simples proposto elimina as sobrecargas ao não permitir que a corrente que circula pela lâmpada exceda seu valor nominal em nenhuma circunstância, mesmo durante a partida. Anteriormente, muitos dispositivos foram propostos para o acendimento “suave” de lâmpadas incandescentes [1-5], principalmente em triacs e trinistores. Nenhum deles, é claro, é capaz de impedir a degradação gradual do filamento de tungstênio, levando à sua queima, porém a vida real das lâmpadas com "retardadores" ainda aumenta 1,5. ..Três vezes. Um dispositivo semelhante é proposto em transistores baratos de alta tensão, que, embora tenha sido originalmente planejado para proteger uma lâmpada de 15 W (iluminação de geladeira), garante completamente a ativação suave de qualquer lâmpada incandescente de 220 V até 60 W. Uma característica única do dispositivo em questão é que ele não permitirá que você acenda a lâmpada com uma potência maior do que aquela com a qual foi configurada. Por exemplo, se você instalar em uma geladeira equipada com ela, em vez de uma lâmpada padrão de 15 W, uma lâmpada de 25 W externamente muito semelhante e fechar o interruptor, não a lâmpada acenderá, mas o LED "Sobrecarga". Essa propriedade é muito útil ao usar lâmpadas de plástico não resistentes ao calor comuns hoje em dia, projetadas para lâmpadas incandescentes com potência não superior a 40 ... 60 W. A inclusão de tal lâmpada com uma lâmpada de maior potência levará inevitavelmente à sua danificação e até mesmo a um incêndio. Ao contrário de outros “retardadores”, o proposto está pronto para ser religado imediatamente após o desligamento, sem a necessidade, por exemplo, de esperar a descarga completa do capacitor de ajuste de tempo ou resfriar o termistor aquecido até a temperatura ambiente. O dispositivo de proteção é montado de acordo com o esquema mostrado na Fig. 1 e inclua no espaço qualquer um dos fios de rede que vão para a lâmpada EL1. Depois de fechar os contatos do interruptor SA1, a tensão de rede CA é fornecida à ponte de diodos VD1-VD4. Na diagonal da ponte há uma chave em um transistor composto VT1-VT3. Graças ao resistor R2 e ao grande coeficiente de transferência de corrente do transistor composto, a chave está aberta, o circuito da lâmpada EL1 está fechado.
Com um resistor trimmer R6, o dispositivo é ajustado para que o trinistor VS1 abra quando a tensão cair no sensor de corrente - resistor R7, um pouco mais que a amplitude da corrente correspondente à amplitude nominal da corrente para a lâmpada EL1. A abertura do trinistor fecha os transistores e corta a corrente que passa pela lâmpada. Sua pequena parte, que continua fluindo pelo resistor R2 e pelo trinistor aberto, não é suficiente para aquecer visivelmente o filamento. O trinistor fechará quando sua corrente na fronteira de dois semiciclos diminuir para zero. A resistência de um filamento de tungstênio frio de uma lâmpada EL1 é muitas vezes menor do que aquela aquecida à temperatura operacional. Como resultado, no primeiro meio ciclo após o fechamento dos contatos da chave SA1, o corte ocorre muito antes de seu término, pois a corrente atinge muito rapidamente o valor limite definido pelo resistor de sintonia R6. No próximo meio ciclo, a resistência de um filamento levemente aquecido já é maior e o corte ocorre um pouco mais tarde. Isso continua até o aquecimento total, quando a corrente não atinge mais o valor limite e a lâmpada brilha em incandescência total. O circuito integrador C1R3 atrasa ligeiramente a abertura do trinistor VS1. Sem ele, nos primeiros semiciclos após o fechamento da chave SA1, o corte ocorre tão rapidamente que o filamento não tem tempo de aquecer visivelmente. Como resultado, o processo de ignição da lâmpada pode ser atrasado indefinidamente. Deve-se notar que o aquecimento é relativamente lento até que o brilho da lâmpada atinja aproximadamente a metade do nominal, após o que aumenta abruptamente. A tensão na saída da ponte de diodos VD1-VD4, quando a lâmpada 1 W EL60 atinge seu brilho máximo, não ultrapassa 5 V, que corresponde à potência total dissipada por todos os elementos do dispositivo de proteção, inferior a 2 W. Ligeiramente reduzida em comparação com a tensão de rede aplicada à lâmpada tem um efeito positivo na sua vida útil, com praticamente nenhum efeito no brilho. O dispositivo de proteção é montado em uma placa de circuito impresso unilateral com dimensões de 90x55 mm (Fig. 2) e colocado em uma caixa protetora de plástico. O elemento estrutural mais importante é o transistor VT3. Deve ser de alta tensão, suportar uma corrente relativamente grande e ter um coeficiente de transferência de corrente de base suficiente (pelo menos 8 em Ik=1 A e UKe=12 V). Transistores adequados da série KT826, KT809, KT812, KT840, KT841, KT845, KT847, KT848. Naturalmente, também são adequados transistores semelhantes com prefixo 2 em vez de K. Dos importados, pode-se citar 2SC2555, 2SC3306, BU526, BU931. Os transistores em uma caixa de plástico exigirão um dissipador de calor.
Os transistores KT940A, se necessário, são substituídos por KT6135A, KT969A, KT9179A, 2SC2330, MJE340, BF459, levando em consideração as diferenças na atribuição de pinos. Em vez de diodos KD243D, KD209A, KD243G, KD257B, KD226G, 1N4004 e outros similares são adequados. O LED HL1 pode ser qualquer coisa, de preferência um brilho vermelho, pois sinaliza uma situação de emergência. Capacitor C1 - K73-17 ou K73-9, resistores fixos - C1-4, C2-23, ajuste MLT R6 - SPZ-386. É preferível levar uma lâmpada EL1 nova que ainda não funcionou. Antes de aplicar a tensão de rede, coloque o resistor trimmer R6 na posição superior de acordo com o diagrama. Feche a chave SA1 e, movendo suavemente o controle deslizante do resistor R6, acenda a lâmpada. É desejável que a luz da lâmpada atinja o brilho total em 0,3 ... 0,6 s. É possível obter um aumento de brilho muito mais longo (até 3 ... 5 s), mas um dispositivo ajustado desta forma será muito sensível às mudanças na temperatura ambiente e nos parâmetros da lâmpada protegida como resultado de seu envelhecimento . Com o ajuste adequado, conectar outra lâmpada de 40 watts em paralelo com uma lâmpada acesa de 15 watts deve levar à extinção ou diminuição acentuada do brilho da lâmpada anteriormente acesa. Se o dispositivo for usado para proteger lâmpadas com potência de pelo menos 40 W, o valor do resistor R7 pode ser reduzido pela metade. Você também pode fazer isso: a saída correta (de acordo com o diagrama) do resistor R3 é conectada diretamente ao emissor do transistor VT3, excluindo o resistor de ajuste R6. Substitua o resistor fixo R7 por um fio de ajuste de baixa resistência, por exemplo, PPB-ZA, SP5-50M, PPZ-12, conectando seu contato móvel a um dos terminais extremos. Isto minimizará a queda de tensão no sensor de corrente e no instrumento como um todo. Os circuitos e elementos do dispositivo estão conectados diretamente à rede 220 V, ao trabalhar com ela devem ser observadas medidas de segurança elétrica. Literatura
Autor: A.Butov, vila de Kurba, região de Yaroslavl
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