В литературе [1] описано
устройство для «плавного» подключения нагрузки к электросети переменного тока.
Подобные устройства с успехом могут быть применены для коммутации
электроосветительных приборов. Как известно, сопротивление нити лампы
накаливания в холодном состоянии значительно меньше, чем в нагретом. Именно
поэтому лампы накаливания чаще всего выходят из строя в момент включения. При
«мягком» подключении лампы ток через нить увеличивается плавно, не достигая
экстремального значения, поэтому долговечность лампы неизмеримо возрастает.
Однако реализация упомянутых устройств сопряжена с рядом затруднений:
- Во-первых, требуется применение оксидных конденсаторов большой емкости, которые
в целях безопасности должны быть рассчитаны на напряжение не менее 400В. Это
приводит к существенному увеличению габаритов устройства.
- Во-вторых, тот факт, что выключатель встроен в само устройство, заставляет
прокладывать дополнительные подводящие провода. Во многих случаях это усложняет
конструкцию, так как пользоваться имеющимся выключателем готового осветительного
прибора, например, торшера или люстры с кнопкой, смонтированной на шнуре
питания оказывается, как правило, невозможно.
Обойти перечисленные трудности позволяет устройство, описанное ниже. Оно выполнено в виде
двухполюсника и приведено на рис.1.
Рис.1.
Это позволяет разместить плату с его
деталями в любом удобном месте, включив в разрыв провода, соединяющего
выключатель SA1 (пригоден имеющийся в осветительном приборе) с лампой HL1 (или
группой параллельно включенных ламп). Устройство допускает совмещение с настенным выключателем —
может быть «спрятано» внутри люстры, при этом не нужны никакие дополнительные
провода.
Применение транзистора КТ848А, обладающего большим статическим коэффициентом передачи тока и
значительной мощностью, дало возможность обойтись конденсатором С1 сравнительно
небольшой емкости. К тому же этот транзистор (он применяется в электронном
коммутаторе 36.37.34 бесконтактной системы зажигания автомобилей «Самара» и «Таврия»)
нетрудно приобрести в магазинах автомобильных запасных частей. Он относится к
числу так называемых «составных», поэтому может работать при сравнительно
небольшом базовом токе, что и дало возможность использовать резистор R1 довольно
большого сопротивления и соответственно уменьшить емкость конденсатора С1. Это
позволило сократить габариты устройства.
При указанных на схеме типах и номиналах деталей длительность задержки
включения лампы HL1 равна примерно 100 мс, а выключения — 5 мс. . Это
гарантирует необходимую постепенность прогрева нити лампы при любом возможном характере коммутации тока выключателем SA1. Между
прочим, установленная временная задержка включения лампы совершенно незаметна,
зрительно зажигание лампы будет происходить по-прежнему практически
мгновенно.
При мощности лампы до 100 Вт транзистор VT1 можно монтировать без
теплоотвода. При ее большем значении (максимальная допустимая мощность 300 Вт) потребуется небольшой теплоотвод. Диоды КД202К можно
заменить на другие этой же серии с буквенным индексом от Л до С. В ряде случаев
конструктивно удобнее использовать диодные матрицы серии КЦ, подходящие по
напряжению и току. Описанное устройство эксплуатируется автором в осветительной люстре уже
несколько лет, причем за это время не потребовалось замены ни одной из ламп.
При необходимости коммутации ламп еще большей мощности в качестве защитного
устройства можно использовать тринисторный регулятор мощности, собранный по
одной из известных схем. Переменный резистор регулятора надо заменить цепью,
находящейся на показанной здесь схеме между общей точкой катодов диодов VD1, VD3
и общей точкой анодов диодов VD2, VD4; сами диоды не нужны.
При этом рабочее
напряжение конденсатора может быть уменьшено, а транзистор VT1 может быть
заменен маломощным низковольтным, но с возможно большим коэффициентом передачи
тока. Важно лишь, чтобы они были рассчитаны на напряжение стабилизации
стабилитрона, применяемого обычно в регуляторах мощности с фазоимпульсным
регулированием. Лампа HL1 должна при этом быть включена в цепь переменного тока
(последовательно с диодным мостом или симистором).
В. Банников
Литература:
1. «Мягкая» нагрузка в электросети -
Радио», 1988, №10, с. 61
