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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Protezione automatica della lampada contro il surriscaldamento. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / illuminazione Rimane rilevante il problema della durata delle lampade a incandescenza, che a volte si esauriscono nel momento in cui sono collegate alla rete. Alcune opzioni per la sua soluzione sono descritte nei materiali proposti. ...su staffetta e trinistore È noto che la resistenza di un filamento a incandescenza di una lampada di illuminazione a freddo è molto inferiore alla resistenza di un filamento a incandescenza. Per questo motivo, non appena la lampada viene accesa, la corrente attraverso il filamento è molto superiore alla corrente nominale e talvolta si brucia. Ciò accade più spesso nei momenti in cui la lampada è accesa coincide con la semionda massima della tensione di rete. Una delle opzioni per prolungare la "vita" della lampada è collegare un diodo a semiconduttore in serie con essa. Quindi la probabilità della coincidenza del momento di accensione con il massimo della semionda diminuisce della metà [1] - dopotutto, la corrente ora scorrerà attraverso la lampada in una sola direzione, diciamo, con metà positiva o negativa -cicli. Poiché l'efficienza luminosa della lampada diminuisce con tale alimentazione, vengono spesso utilizzate macchine automatiche che, dopo aver preriscaldato il filamento, alimentano la lampada con la piena tensione di rete. La corrente di "avviamento" in questo caso è meno pericolosa rispetto all'opzione di applicare tensione a un filo freddo. È così che viene eseguita un'inclusione in due fasi di una lampada a incandescenza, che può prolungarne significativamente la durata. Nel 1990, l'autore ha proposto un dispositivo [2] che funziona secondo questo principio. È vero, è stato assemblato sul transistor KT848A, che a quel tempo scarseggiava, utilizzato nei sistemi di accensione delle automobili. Un tale dispositivo può essere realizzato su parti più accessibili, in particolare su un relè (Fig. 1) anziché su un transistor. È anche una rete a due terminali e quindi è facilmente integrabile nel cablaggio elettrico esistente. Ma a differenza del prototipo, non fornisce una limitazione regolare della corrente che scorre attraverso la lampada nel momento in cui è collegata alla rete, ma una limitazione graduale: in primo luogo, solo la metà delle semionde di corrente alternata scorre attraverso il filamento, e dopo un po' - entrambi.
Il relè K1 è attivato dalla corrente che scorre attraverso l'interruttore di rete SA1, la lampada di accensione EL1, l'avvolgimento del relè, il diodo VD3 (o il gruppo di contatti K1.1 di chiusura). Il dispositivo funziona così. Dopo aver chiuso i contatti SA1, solo le semionde positive di corrente passano attraverso la lampada. In questo caso il diodo VD1 è chiuso, poiché i contatti K1.1 sono ancora aperti. Il condensatore C1 viene gradualmente caricato attraverso la lampada e il diodo VD2 e non appena la tensione ai suoi capi raggiunge un certo valore, il relè K1 si attiverà, i cui contatti K1.1 bypasseranno il diodo VD3. Di conseguenza, la lampada EL1, che all'inizio era accesa a "piena luce", lampeggerà con una luce intensa. Il ritardo nell'entrare in questa modalità dipende principalmente dalla capacità del condensatore e dalla resistenza dell'avvolgimento del relè. Poiché l'avvolgimento del relè è in serie con la lampada, la sua resistenza deve essere adattata alla potenza della lampada. Se viene utilizzato uno dei comuni relè automobilistici con avvolgimento da 85 ohm, la lampada può avere una potenza compresa tra 40 e 100 watt. Quindi, con una lampada da 40 W, una tensione di circa 7 V scenderà sull'avvolgimento del relè, 60 W - 10 V, 100 W - 16 V. Con una qualsiasi di queste tensioni, i relè per auto di piccole dimensioni 111.3747, 112.3747, 113.3747, 113.3747-10, 114.3747-10, 114.3747-11, 116.3747-10, 116.3747-11, 117.3747-10, 117.3747-11, 12 avranno una tensione nominale di 85. -86, 30 lavoro. Le uscite a relè sono contrassegnate come segue: 87 e XNUMX - avvolgimento, XNUMX e XNUMX - gruppo di contatti normalmente aperti. Tra i relè per uso generale, è possibile consigliare lampade con una potenza di 40-100 W RES10 passaporto RS4.524.304, RS4.524.302, RS4.524.308 (gli ultimi due - solo per lampade 40 e 60 W) e RES9 passaporto RS4.524.202, RS4.524.203. Con un condensatore C1 con una capacità di 4000 microfarad, il tempo di ritardo del funzionamento del relè raggiunge 1 s, il che fornisce il necessario preriscaldamento del filamento della lampada. Inoltre, l'accensione della lampada a piena potenza avviene in modo quasi impercettibile alla vista. In generale, la pratica mostra che 100 ms [2] sono sufficienti per una protezione affidabile delle lampade, quindi il tempo di 2...4 s [3] e anche 5...10 s [4] talvolta raccomandato in letteratura è chiaramente eccessivo. Dopotutto, il riscaldamento di una lampada a incandescenza avviene con una costante di tempo molto piccola, Se l'interruttore di rete deve commutare non una, ma più lampade (ad esempio le lampade dei lampadari), i loro circuiti devono essere separati, come mostrato in fig. 2. La lampada EL1 rimane accesa come prima attraverso l'avvolgimento del relè e EL2 ed EL3 - attraverso il diodo VD3 e i contatti del relè K1.1. La potenza delle lampade aggiuntive è limitata solo dalla corrente massima del diodo VD3 e dalla corrente consentita attraverso i contatti. In questa forma di realizzazione, la massima preferenza dovrebbe essere data a un relè automobilistico, i cui contatti possono resistere a correnti fino a 30 A (sebbene solo a una tensione di 12 V).
Se si utilizza un trinistor, è anche possibile un metodo senza contatto per commutare i circuiti delle lampade di illuminazione (Fig. 3). Dopo aver chiuso i contatti dell'interruttore di alimentazione SA1, all'inizio solo le semionde negative passano attraverso la lampada e il diodo VD2 e la lampada brucia "senza cuore". Dopo circa un secondo, il condensatore C1 viene caricato attraverso il diodo VD1 e il resistore R1 alla tensione di apertura del trinistor e le semionde positive della tensione di rete iniziano a passare attraverso la lampada: la lampada lampeggia alla massima luminosità.
La potenza della lampada (o di un gruppo di lampade collegate in parallelo) è limitata dalle correnti di limitazione del diodo VD2 e del trinistor. Se il trinistor funziona senza dissipatore di calore, la potenza della lampada (o delle lampade) non deve superare i 200 watt. I diodi nei dispositivi considerati possono essere KD105B-KD105G, KD209A-KD209V, D226B, KD226V-KD226D. Invece del trinistor KU202N, KU202L o KU201L è adatto. Letteratura 1. Vugman SM, Kiseleva N.P., Litvinov V.C., Tokareva A.N. Sul funzionamento di una lampada a incandescenza in un circuito di rettifica a semionda. - Ingegneria leggera, 1988, n. 4, p. 8-10. 2. Bannikov V. Protezione dei dispositivi di illuminazione elettrica. - Radio, 1990, n. 12, p. 53. 3. Bzhevsky L. Dimmer con ritardo.- Radio, 1989, n. 10, p.76. 4. Nechaev I. Regoliamo la luminosità della lampada. - Radio, 1992, n. 1, p. 22, 23. Autore: V. Bannikov, Mosca ... su un triac Sfruttando la proprietà del triac di far passare entrambi i semicicli della tensione di rete, è possibile assemblare un automa relativamente semplice secondo lo schema sopra, in grado di limitare l'impulso di corrente iniziale attraverso il filamento freddo di una lampada di illuminazione. La macchina è progettata per funzionare con corpi illuminanti con una potenza totale fino a 1500 watt. Il limitatore di potenza, che prevede l'accensione a due stadi della lampada, funziona in questo modo. Quando i contatti dell'interruttore di rete SA1 sono chiusi, la corrente in semicicli negativi della tensione scorre attraverso la lampada EL1, l'induttore L1, il diodo VD1, il resistore di limitazione R1 e il circuito dell'elettrodo di controllo del triac. Il triac si apre per questi semicicli e la lampada brucia "a piena luce". Allo stesso tempo, durante questi semicicli, il condensatore C2 viene caricato attraverso il resistore R1. Dopo 1 ... 2 s, quando il filamento della lampada è già riscaldato, il condensatore C1 si caricherà a una tensione tale alla quale il triac si aprirà in semicicli positivi della tensione di rete: la luminosità della lampada aumenterà alla normalità.
Per ridurre il livello di interferenza radio nella rete che si verifica durante il funzionamento del triac, viene installato un filtro dall'induttore L1 e dal condensatore C2. Se l'interferenza non è limitante, le parti del filtro specificate sono opzionali. Il triac KU208G nel dispositivo sostituirà completamente il KU208V. Resistori - MLT-0,5, condensatore C1 - K50-16, C2 - K73-16, K73-17 o altro per una tensione nominale di almeno 400 V. Al posto del diodo VD1, oltre a quello indicato nello schema, è possibile installare D226A, KD109B, KD221V o un altro con una tensione inversa di almeno 300 V. L'induttore è avvolto su un pezzo di asta con un diametro di 8 o 10 mm e una lunghezza di 60 ... 70 mm dalla ferrite 600NN o 400NN, il suo avvolgimento (girare per girare in una riga) contiene 50 ... 60 giri di filo PEV-2 1,0. La creazione del dispositivo si riduce alla selezione del resistore R2, a seconda della soglia di apertura del triac applicato. Per fare ciò, un carico è collegato al dispositivo con cui funzionerà la macchina e, al posto del resistore R2, viene temporaneamente saldato un resistore variabile con una resistenza superiore a 300 Ohm. Spostando il cursore del resistore e applicando tensione all'interruttore SA1, viene selezionata la resistenza del resistore in cui la lampada EL1 si accende a pieno calore 1 ... 2 s dopo l'accensione. Quindi, al posto di R2, viene saldato un resistore costante di tale (o possibilmente vicino) resistenza. Poiché la macchina è realizzata sotto forma di una rete a due terminali, le sue parti possono essere collocate nel corpo di una lampada o di un lampadario senza posare cavi aggiuntivi. Se la potenza totale delle lampade chandelier supera i 300 W, il triac viene installato su un radiatore con una superficie di raffreddamento di almeno 100 cm2. Autore: A. Novikov, Perm; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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