| Портал для радиолюбителей |
А. БУТОВ, с. Курба Ярославской обл.
Если в темное время суток внезапно отключится электроснабжение и наступит полная темнота, автоматически включится предлагаемый светильник. Он будет светить несколько минут, давая возможность зажечь осветительные приборы, не зависящие от сети, а иногда даже ликвидировать причину аварии и вновь включить сработавший "автомат".
В светильнике, схема которого представлена на рис. 1, накопителем электрической энергии служит конденсатор большой емкости — ионистор. Его применение позволяет сделать устройство, совершенно не нуждающееся в обслуживании, в отличие от тех, в которых запас энергии хранится в аккумуляторах или гальванических элементах, требующих периодической замены.
При подаче на светильник напряжения от сети переменного тока 220 В быстро заряжается конденсатор СЗ. Рост напряжения на нем ограничен напряжением стабилизации стабилитрона VD5. Когда отрицательное напряжение между затвором и истоком полевого транзистора VT1 становится ниже его напряжения отсечки, транзистор закрывается. Однако зарядка ионистора С4 через диоды VD1 и VD6 не прекращается. Через некоторое время напряжение на выводах ионистора превысит необходимое для начала свечения светодиода HL1. Но благодаря наличию резистора R3 оно будет слабым и лишь сигнализирует об исправной работе светильника и его готовности к выполнению своей основной функции.
Напряжение на ионисторе, при котором его дальнейшая зарядка прекратится, равно напряжению стабилизации стабилитрона VD3 плюс прямое падение напряжения на диоде VD4 и минус такое же падение напряжения на диоде VD6, который предотвращает разрядку ионистора через стабилитрон VD3 и диод VD4 при отключении сетевого напряжения. Конденсатор С2 устраняет броски тока через упомянутые стабилитрон и диод при помехах в сети или искрении в розетке, к которой подключен светильник.
Если произойдет отключение электроэнергии, конденсатор СЗ быстро разрядится через резистор R2, что приведет к открыванию транзистора VT1. Теперь ток светодиода ограничен только сопротивлением открытого канала транзистора и внутренним сопротивлением ионистора, поэтому яркость его свечения резко возрастает. Яркость остается максимальной приблизительно 3 мин,
затем она постепенно снижается еще в течение 2,5 мин. Этого вполне достаточно, чтобы найти и зажечь свечи или другие средства аварийного освещения. Далее напряжение на ионисторе станет уже меньше 3,3 В, чего недостаточно для свечения белого светодиода. Конденсатор С1 гасит избыток сетевого напряжения. Плавкая вставка FU1 необходима на случай пробоя этого конденсатора. Резистор R1 уменьшает
броски тока при включении светильника в сеть и перепадах напряжения в ней.
Все элементы светильника были смонтированы на печатной плате размерами 65x34 мм, изображенной на рис. 2. Расположение элементов на плате видно на фотоснимке рис. 3.
Ионистор С4 — DK-6R3D474T. Его технические данные можно найти в каталоге фирмы ELNA http://www.elna.co.jp/en/capacitor/pdf/catalog_09_10_e.pdf. Это — прибор самой большой емкости и на самое высокое напряжение, который удалось приобрести. Для увеличения времени свечения светодиода можно соединить несколько однотипных ионисторов параллельно. Нельзя соединять ионисторы на меньшее напряжение последовательно с целью его увеличения. Недопустимо также даже кратковременно прикладывать к иони-стору напряжение, большее указанного на нем номинального.
Конденсатор С1 — пленочный К73-17, К73-24 или К73-39. Эти конденсаторы продолжительное время выдерживают переменное напряжение частотой 50 Гц, если его амплитуда не превышает 50 % допустимого для них постоянного напряжения. Таким образом, для работы при сетевом напряжении 220 В (амплитуда 311 В) пригодны лишь конденсаторы на постоянное напряжение 630 В Остальные конденсаторы светильника — импортные аналоги К50-35.
Диоды HER106 можно заменить на 1N4006, 1N4007, КД243Е, КД247Д, КД105Г. Вместо диода 1N914 подойдет 1N4148 или любой из серий КД521, КД522. Стабилитрон 1N4735A можно заменить на BZV55C6V2, 1N821, 1N823, 1N825, a 1N4739A — на BZV55C9V1, BZD23C10. Возможно применение и отечественных стабилитронов, способных работать при малом токе.
Полевой транзистор желательно подобрать с начальным током стока (при затворе, соединенном с истоком, и напряжении сток-исток 10 В) 10...12 мА и с напряжением отсечки не более -5 В. Кроме КПЗОЗЕ, можно попробовать найти подходящий экземпляр среди транзисторов КПЗОЗГ, 2П302А, КП302А, КП302АМ, 2П307Б, КП307Б.
Светодиод указанного на схеме типа — диаметром 8 мм белого цвета свечения с максимальной яркостью 8 Кд — можно заменить любым аналогичным, желательно с прямым напряжением не более 2,8...3 В при токе 20 мА
Налаживание светильника начинают, не устанавливая в него ионистор и временно подключив резистор номиналом 200...750 кОм и мощностью 0,5 Вт параллельно конденсатору С1 (для его разрядки после отключения от сети). Включив светильник в сеть, измеряют постоянное напряжение между точками, к которым будет подключен ионистор. Оно должно быть 6,0...6,1 В, чего добиваются подборкой стабилитрона VD3 и диодов VD4, VD6, причем VD4 при необходимости можно удалить, заменив перемычкой, но диод VD6 удалять нельзя. При отключении светильника от сети светодиод HL1 должен кратковременно вспыхнуть за счет энергии, накопленной в конденсаторе СЗ. Теперь можно установить ионистор на предназначенное ему место.
Собранную конструкцию можно разместить внутри какого-либо электроприбора, постоянно подключенного к сети, например, электронных часов, или сделать для него отдельный корпус. Если светильник будет включен в сеть постоянно, резистор, параллельный конденсатору С1, можно удалить. Но если светильник снабжен сетевой вилкой и существует опасность прикосновения к ее контактам после извлечения из розетки, для предотвращения электроудара этот резистор лучше оставить.
При настройке и эксплуатации устройства следует помнить, что его элементы находятся под напряжением сети переменного тока. Необходимо соблюдать соответствующие меры предосторожности.
От редакции. Следует иметь в виду, что значения зарядного и разрядного тока, превышающие 1 мА, для примененного автором ионистора считаются большими. Хотя работа ионистора в таком режиме допускается, его надежность и срок службы заметно снижаются.
Добавил: Павел (Admin)
Автор: А. БУТОВ, с. Курба Ярославской обл. (Радио №4, 2011 г.)
Вас может заинтересовать:
- Таймер для кофемолки
- ChipCorder - устройство записи и воспроизведения речи.
- Схема включения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть
- Звуковое реле
- Фото мигалка (конструкция 2)
| © PavKo, 2007-2018 Обратная связь Ссылки |