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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Dispositivo de protección para lámparas incandescentes de bajo consumo. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / iluminación La vida útil de las lámparas de iluminación incandescente es corta en comparación con, por ejemplo, las lámparas fluorescentes. Además, la vida útil de la lámpara suele ser significativamente menor de lo esperado debido al aumento de la tensión de red o como resultado de grandes picos de corriente en el momento del encendido. El sencillo dispositivo propuesto elimina las sobrecargas al no permitir que la corriente que circula por la lámpara supere su valor nominal en ningún caso, ni siquiera durante el arranque. Previamente, se han propuesto muchos dispositivos para el encendido "suave" de lámparas incandescentes [1-5], principalmente en triacs y trinistores. Ninguno de ellos, por supuesto, puede evitar la degradación gradual del filamento de tungsteno, lo que lleva a su agotamiento, sin embargo, la vida real de las lámparas con "retardadores" aún aumenta en 1,5. ..3 veces. Se propone un dispositivo similar en transistores de alto voltaje baratos que, aunque originalmente estaba destinado a proteger una lámpara de 15 W (iluminación del refrigerador), garantiza por completo el encendido suave de cualquier lámpara incandescente de 220 V hasta 60 W. Una particularidad del dispositivo en cuestión es que no te permitirá encender la lámpara con una potencia mayor a la que fue configurada. Por ejemplo, si instala en un refrigerador equipado con él, en lugar de una lámpara estándar de 15 W, una lámpara de 25 W aparentemente muy similar y cierra el interruptor, no se encenderá la lámpara, sino el LED "Sobrecarga". Esta propiedad es muy útil cuando se usan lámparas de plástico no resistentes al calor que son comunes hoy en día, diseñadas para lámparas incandescentes con una potencia de no más de 40 ... 60 W. La inclusión de una lámpara de este tipo con una lámpara de mayor potencia conducirá inevitablemente a su daño, e incluso a un incendio. A diferencia de otros "retardadores", el propuesto está listo para volver a encenderse inmediatamente después de apagarse, sin necesidad de, por ejemplo, esperar a que el condensador de ajuste de tiempo se descargue por completo o enfriar el termistor calentado a temperatura ambiente. El dispositivo de protección se ensambla de acuerdo con el esquema que se muestra en la Fig. 1, e incluya en el espacio cualquiera de los cables de red que vayan a la lámpara EL1. Después de cerrar los contactos del interruptor SA1, la tensión de red de CA se suministra al puente de diodos VD1-VD4. En la diagonal del puente hay una clave en un transistor compuesto VT1-VT3. Gracias a la resistencia R2 y al gran coeficiente de transferencia de corriente del transistor compuesto, la llave está abierta y el circuito de la lámpara EL1 está cerrado.
Con una resistencia de corte R6, el dispositivo se ajusta de modo que el trinistor VS1 se abre cuando el voltaje cae a través del sensor de corriente - resistencia R7, un poco más que la amplitud de corriente correspondiente a la amplitud de corriente nominal para la lámpara EL1. Al abrir el trinistor, se cierran los transistores y se corta la corriente que fluye a través de la lámpara. Su pequeña parte, que continúa fluyendo a través de la resistencia R2 y el trinistor abierto, no es suficiente para calentar notablemente el filamento. El trinistor se cerrará cuando su corriente en el borde de dos semiciclos disminuya a cero. La resistencia de un filamento de tungsteno frío de una lámpara EL1 es muchas veces menor que la que se calienta a la temperatura de funcionamiento. Como resultado, en el primer medio ciclo después de cerrar los contactos del interruptor SA1, el corte ocurre mucho antes de que termine, ya que la corriente alcanza muy rápidamente el valor límite establecido por la resistencia de sintonización R6. En el medio ciclo siguiente, la resistencia de un filamento ligeramente calentado ya es mayor y el corte se produce un poco más tarde. Esto continúa hasta el calentamiento total, cuando la corriente ya no alcanza el valor de umbral y la lámpara brilla a plena temperatura. El circuito integrador C1R3 retrasa ligeramente la apertura del trinistor VS1. Sin él, en los primeros semiciclos después de que se cierra el interruptor SA1, el corte se produce tan rápido que el filamento no tiene tiempo de calentarse notablemente. Como resultado, el proceso de encendido de la lámpara puede retrasarse indefinidamente. Cabe señalar que el calentamiento es relativamente lento hasta que el brillo de la lámpara alcanza aproximadamente la mitad del nominal, después de lo cual aumenta abruptamente. La tensión a la salida del puente de diodos VD1-VD4, cuando la lámpara EL1 de 60 W alcanza su máxima luminosidad, no supera los 5 V, que corresponde a la potencia total disipada por todos los elementos del dispositivo de protección, inferior a 2 W. Ligeramente reducido en comparación con el voltaje de red aplicado a la lámpara tiene un efecto positivo en su vida útil, prácticamente sin efecto en el brillo. El dispositivo de protección está montado en una placa de circuito impreso de un solo lado con dimensiones de 90x55 mm (Fig. 2) y colocado en una caja protectora de plástico. El elemento estructural más importante es el transistor VT3. Debe ser de alto voltaje, soportar una corriente relativamente grande y tener un coeficiente de transferencia de corriente de base suficiente (al menos 8 a Ik=1 A y UKe=12 V). Transistores adecuados de las series KT826, KT809, KT812, KT840, KT841, KT845, KT847, KT848. Naturalmente, también son adecuados transistores similares con un prefijo 2 en lugar de K. De los importados, uno puede nombrar 2SC2555, 2SC3306, BU526, BU931. Los transistores en una caja de plástico requerirán un disipador de calor.
Los transistores KT940A, si es necesario, se reemplazan por KT6135A, KT969A, KT9179A, 2SC2330, MJE340, BF459, teniendo en cuenta las diferencias en la asignación de pines. En lugar de los diodos KD243D, son adecuados KD209A, KD243G, KD257B, KD226G, 1N4004 y otros similares. El LED HL1 puede ser cualquier cosa, preferiblemente un brillo rojo, porque indica una situación de emergencia. Condensador C1 - K73-17 o K73-9, resistencias fijas - C1-4, C2-23, sintonización MLT R6 - SPZ-386. Es preferible llevar una lámpara EL1 nueva que aún no haya funcionado. Antes de aplicar la tensión de red, coloque la resistencia de corte R6 en la posición superior de acuerdo con el diagrama. Cierre el interruptor SA1 y, moviendo suavemente el control deslizante de la resistencia R6, haga que se encienda la lámpara. Es deseable que la luz de la lámpara alcance el máximo brillo en 0,3 ... 0,6 s. Es posible lograr un aumento de brillo mucho más largo (hasta 3 ... 5 s), pero un dispositivo ajustado de esta manera será demasiado sensible a los cambios en la temperatura ambiente y los parámetros de la lámpara protegida como resultado de su envejecimiento. . Con el ajuste adecuado, conectar otra lámpara de 40 vatios en paralelo con una lámpara encendida de 15 vatios debería provocar la extinción o una fuerte disminución en el brillo de la que estaba encendida anteriormente. Si se supone que el dispositivo se usa para proteger lámparas con una potencia de al menos 40 W, el valor de la resistencia R7 se puede reducir a la mitad. También puede hacer esto: la salida derecha (según el diagrama) de la resistencia R3 está conectada directamente al emisor del transistor VT3, excluyendo la resistencia de sintonización R6. Reemplace la resistencia fija R7 con un cable de sintonización de baja resistencia, por ejemplo, PPB-ZA, SP5-50M, PPZ-12, conectando su contacto móvil a una de las terminales extremas. Esto minimizará la caída de tensión en el sensor de corriente y en todo el instrumento. Los circuitos y elementos del dispositivo están conectados directamente a la red de 220 V, cuando se trabaja con él, se deben observar las medidas de seguridad eléctrica. Literatura
Autor: A.Butov, pueblo de Kurba, región de Yaroslavl
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