01.04.21

[Домашняя]

Предлагаемое устройство автоматически отключит от питающей сети бытовую аппаратуру после того, как она из рабочего перейдёт в дежурный режим. Интерес у радиолюбителей к автоматическим выключателям бытовой радиоаппаратуры не ослабевает. Обусловлено это тем, что большая её часть управляется дистанционно с помощью ИК-пультов, смартфонов и т. д., и при выключении она не отключается от сети полностью, а переходит в так называемый дежурный режим. Потребляемый от сети ток в этом случае существенно уменьшается, но не становится равным нулю. Причём зачастую радиоаппаратура находится в дежурном режиме большую часть суток. Чтобы исключить этот недостаток и обезопасить радиоаппаратуру в это время от аварийных режимов в сети, применяют подобные выключатели. Принцип работы предлагаемого устройства основан на том, что ток, потребляемый нагрузкой в рабочем и дежурном режимах, отличается в несколько раз. Но для отключения аппаратуры применены не транзисторы или тиристоры, как в (1,2], а реле, поскольку оно обеспечивает более надёжное отключение от сети. Схема устройства показана на рис. 1.

На конденсаторе С2 и диодах V02, VD5 собран узел питания с балластным конденсатором. Напряжение стабилизируют два последовательно включённых стабилитрона VD3 и VD4, а пульсации сглаживает конденсатор СЗ. Резистор R3 ограничивает бросок тока через конденсатор С2 при включении, а резистор R5 обеспечивает его разрядку после отключения питания. Чтобы потребляемый устройством ток сделать меньше, применено реле с номинальным напряжением 24 В. С учётом того что последовательно с ним включён светодиод HL1, выходное напряжение узла питания должно находиться в пределах 25...27 В. Контролируют потребляемый нагрузкой ток с помощью трансформатора тока Т1. В исходном состоянии напряжение сети ни на нагрузку, ни на узел питания устройства не поступает. Для запуска устройства необходимо кратковременно нажать на кнопку SB1. При этом через контакты SB 1.2 напряжение сети поступит на нагрузку и узел питания устройства. Резистор R6 ограничивает бросок тока в этот момент. Через контакты SB 1.1 конденсатор С1 быстро зарядится до выходного напряжения узла питания. Транзистор VT2 откроется, на реле К1 поступит питающее напряжение и станет светить светодиод HL1, сигнализируя о включении устройства. После отпускания кнопки начнётся разрядка конденсатора С1 через резистор R4. При указанных на схеме номиналах элементов для этого потребуется 10... 15 с. Если нагрузка включена в дежурном режиме, то напряжение на выходе трансформатора тока Т1 окажется недостаточным для открывания транзистора VT1 и конденсатор С1 продолжит разряжаться. По истечении указанного выше времени транзистор VT2 закроется, реле будет обесточено и устройство вместе с нагрузкой отключится от сети. Если до выключения устройства нагрузку перевести в рабочий режим, потребляемый ею ток увеличится и напряжения на выходе трансформатора Т1 станет достаточно для открывания транзистора VT1. Поэтому конденсатор С1 будет поддерживаться в заряженном состоянии током, протекающим через транзистор VT1 и токоограничивающий резистор R2. В результате устройство останется в этом состоянии и нагрузка будет подключена к сети. Порог выключения устанавливают резистором R1. Диод VD1 защищает эмиттерный переход транзистора VT1 от обратного напряжения. Когда радиоаппаратура будет переведена в дежурный режим, потребляемый ею ток существенно уменьшится и напряжения на резисторе R1 станет недостаточно для открывания транзистора VT1. Зарядка конденсатора С1 прекратится, и он начнёт разряжаться, а через 10...15 с транзистор VT2 закроется. В результате обмотка реле К1 будет обесточена и светодиод HL1 погаснет. Контакты К1.1 разомкнутся, поэтому нагрузка и сам выключатель будут отключены от сети, а потребляемого тока не будет. Таким образом, для включения устройства следует кратковременно нажать на кнопку SB1, а затем перевести нагрузку в рабочий режим. Все элементы, кроме вилки ХР1, розетки XS1 и кнопки, смонтированы на односторонней печатной плате из фондированного стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм, чертёж которой показан на рис. 2.

В устройстве применены резисторы Р1-4, С2-23, МЛТ, кроме R6 — он серии SQM или SQP, оксидные конденсаторы — импортные. Конденсатор С2 — плёночный, он должен быть рассчитан на работу в сети переменного тока, подойдёт К73-17 на номинальное напряжение 630 В. Также годятся конденсаторы, которые находят применение в сетевых фильтрах компьютерных блоков питания. Транзистор КТ3102БМ можно заменить на КТ3102АМ, КТ3102ВМ, диод 1 N4007 (VD1) — любой из серий 1N400x, КД102, КД522. Светодиод может быть любым с допустимым током 25 мА. Стабилитроны — маломощные, на напряжение стабилизации 12... 13 В. Кнопка — с самовозвратом КМ2-1 или аналогичная, рассчитанная на работу при напряжении сети, реле — G2R-14-T130-DC24. Трансформатор тока Т1 снят с платы ИБП. Маркировки на трансформаторе не оказалось, но по своим параметрам он близок трансформаторам тока AS-10З или AS-104 фирмы Talema. Первичная обмотка — два-три витка изолированного провода, рассчитанного на ток нагрузки. В качестве трансформатора тока можно применить доработанный токоограничивающий дроссель (с Ш-образным магнитопроводом) от ЭПРА КЛЛ. Его обмотка станет вторичной обмоткой трансформатора тока. Первичную наматывают изолированным проводом, рассчитанным на ток нагрузки. Следует отметить, что такой трансформатор тока можно применить, если блок питания нагрузки имеет в своём составе выпрямитель. В этом случае ток, потребляемый ею, носит импульсный характер и трансформатор хорошо работает. Если форма тока, потребляемого нагрузкой, носит синусоидальный характер, такой трансформатор имеет слишком низкую чувствительность. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3.

Её размещают в пластмассовом корпусе подходящего размера. На задней стенке корпуса устанавливают гнездо для подключения нагрузки и делают отверстие для сетевого кабеля, на передней — закрепляют кнопку и сверлят отверстие для светодиода. Налаживание сводится к установке порога срабатывания устройства, которую проводят, изменяя число витков вторичной обмотки трансформатора тока (грубо) и резистором R1 (плавно). Продолжительность времени задержки выключения можно изменить подборкой конденсатора С1. При увеличении ёмкости задержка растёт. Устройство проверено в работе совместно с ЖК-телевизором, который потребляет от сети мощность около 90 Вт. При более мощной нагрузке сначала необходимо уменьшить число витков первичной обмотки, затем установить порог с помощью резистора R1. При нагрузке меньшей мощности следует увеличить число витков первичной обмотки токового трансформатора. Контакты применённого реле позволяют коммутировать ток до нескольких ампер, поэтому к устройству можно одновременно подключить несколько радиоаппаратов. При этом порог срабатывания можно настроить так, чтобы оно отключалось при переходе всех аппаратов в дежурный режим.

Радио №9 2017г стр. 40