01.04.21

[Домашняя]

Автор предлагает вариант автоматического выключателя, который отключит от питающей сети бытовую аппаратуру после того, как она перейдёт из рабочего режима в дежурный, уменьшая тем самым общее потребление электроэнергии и снижая вероятность выхода аппаратуры из строя в случае возникновения аварийных ситуаций в электросети. Это устройство отключает от сети бытовую радиоаппаратуру после перевода ее в так называемый дежурный режим. Необходимость подобного устройства обусловлена тем, что часть аппаратуры не имеет механического сетевого выключателя и в выключенном состоянии на самом деле полностью не выключается, а переходит в дежурный режим. Хотя, потребляемый в этом случае ток невелик, постоянное нахождение под сетевым напряжением увеличивает возможность повреждения аппаратуры при возникновении аварийных ситуаций в питающей сети. Принцип работы предлагаемого устройства, как, впрочем, и многих аналогичных, основан на том, что ток, потребляемый аппаратурой в рабочем и дежурном режимах, существенно различается. Схема устройства показана на рис. 1.

В нём в качестве коммутирующего элемента применено электромагнитное реле. Полевой транзистор выполняет функцию стабилизатора (ограничителя) напряжения [1, 2], диодный мост VD1 выпрямляет переменное напряжение, конденсатор С1 сглаживает пульсации. Позистор RK1 совместно с конденсатором СЗ обеспечивают задержку автоматического отключения устройства после его подключения к сети. При кратковременном нажатии на кнопку SB1 напряжение сети через диодный моет и обмотку реле поступает на нагрузку и последовательно соединённые конденсатор СЗ и позистор RK1. Сопротивление позистора в этот момент невелико (около 20 Ом), и через конденсатор СЗ протекает ток около 150 мА. определяемый его емкостью Этого тока достаточно для срабатывания реле К1, поэтому его контакты К 1.1 замкнутся. Напряжение срабатывания применённого реле — 4 В. отпускания — 1,5 В. Когда напряжение на конденсаторе С1 (и обмотке реле) превысит 3,5 В. полевой транзистор откроется и ограничит напряжение на нем на уровне 3,4...3,6 В. Но из-за наличия цепи R1C2 транзистор открывается с задержкой в несколько секунд. Поэтому сначала реле сработает, а затем напряжение на нем уменьшится, но контакты останутся в замкнутом состоянии. Так устройство поддерживает само себя во включённом состоянии. Об этом сигнализирует светодиод HL1. Через 1...2 мин вследствие саморазогрева позистора RK1 его сопротивление резко возрастет, ток через него и конденсатор СЗ уменьшится примерно до 4.,.5 мА. Если нагрузка останется в дежурном режиме, потребляемого ею тока окажется недостаточно для удержания реле, его контакты разомкнутся. устройство и нагрузка обесточатся. Но если до этого момента перевести нагрузку в рабочий режим, потребляемый ею ток, возрастёт, и его хватит для поддержания реле во включённом состоянии. В этом состоянии, независимо от тока, потребляемого нагрузкой, на обмотке реле присутствует стабильное напряжение. Если нагрузку перевести в дежурный режим, ток через неё уменьшится в несколько раз. Поскольку полевой транзистор отреагирует на это изменение с задержкой, ток через реле резко уменьшится, и его контакты разомнутся. Так устройство отключит себя и нагрузку от сети. Максимально допустимый ток. который может потреблять нагрузка, зависит от параметров применённых элементов. В данном случае - 4А (допустимый ток диодного моста). Но следует учесть, что большая часть тока нагрузки протекает через полевой транзистор, и на нём рассеивается мощность. Так. при токе 1 А на транзисторе рассеивается мощность около 3 Вт. поэтому потребуется снабдить его теплоотводом с соответствующей площадью. Все элементы, кроме вилки, розетки и кнопки, размещены на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1.5...2 мм, чертёж которой показан на рис. 2.

В устройстве применены резисторы P1-4, С2-23, МЛТ, позистор — трехвыводный с маркировкой D480 4R5MD от компьютерного кинескопного монитора фирмы Sony, его сопротивление при комнатной температуре — около 20 Ом. Оксидные конденсаторы — импортные. СЗ — плёночный. он должен быть рассчитан на работу в сети, подойдут конденсаторы, которые применяются в сетевых фильтрах компьютерных блоков питания. Светодиод — любой маломощный красного цвета свечения повышенной яркости. Полевой транзистор — мощный с напряжением открывания 2...3 В. Реле — с номинальным напряжением 5…6 В, контакты которого обеспечивают коммутацию сетевого напряжения и ток в несколько ампер. В авторском варианте применено реле JW1FHN-OC6V, Кнопка — с самовозвратом, она должна обеспечивать коммутацию сетевого напряжения и тока нагрузки. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3.

Её размещают в пластмассовом корпусе подходящего размера. На передней стенке закрепляют кнопку и светодиод, на задней — розетку для подключения нагрузки и сверлят отверстие для сетевого кабеля. В этом устройстве можно обойтись без кнопки, сделав толкатель для якоря реле (рис. 4).

Для этого аккуратно снимают крышку 1 корпуса реле, напротив якоря 2 сверлят отверстие, в которое вставляют пластмассовый невыпадающий толкатель 3. Плату устройства располагают так, чтобы толкатель выступал из корпуса устройства. В этом варианте включение устройства осуществляют нажатием на толкатель. В некоторых случаях позистор, конденсатор СЗ и резистор R3 можно исключить. Это окажется возможным, если ток нагрузки в дежурном режиме превышает ток срабатывания реле. Но тогда устройство будет работать только с конкретной аппаратурой.

Радио №3 2018г стр. 39