30.03.21

[Домашняя]

В технической литературе можно встретить немало описаний автоматических бесконтактных энергосберегающих устройств с датчиками на фотоэлементах. Большинство из них предназначено для бытового применения, так как позволяет управлять относительно маломощной нагрузкой. Некоторые из таких устройств, в которых силовой ключ выполнен на тринисторах или симисторах, являются источниками интенсивных помех, так как без принятия специальных мер в них не удается обеспечить раннее открывание силового ключа. Другой недостаток, ограничивающий применение подобных устройств до бытового уровня — низкий запас электрической прочности и невозможность их работы с нагрузками, содержащими большую емкостную или индуктивную составляющую, например, лампами дневного света. В статье предлагается устройство, позволяющее управлять нагрузкой до 55 кВт, и не имеющее указанных недостатков.

Маломощные полевые транзисторы с изолированным затвором и п-каналом обогащенного типа VT1, VT2 заменимы любыми из серий КП501, КП505, КР1014КТ1, К1014КТ1, КР1064КТ1. Мощный высоковольтный VT3 можно заменить на любой из серий КП707, КП726, КП728, КП780, BUZ90, IRF830—IRF832. Этот транзистор устанавливается на небольшой теплоотвод с площадью охлаждающей поверхности около 20 см2. Плавкий или автоматический предохранитель FU2 указанного на принципиальной схеме номинала ограничивает максимальную мощность подключаемой нагрузки до 10 кВт. Если необходимо управлять нагрузкой большей мощности, то предохранитель заменяется более сильноточным. Следует отметить, что при токе нагрузки в 200 А на тринисторах будет рассеиваться мощность в несколько сотен ватт, что потребует применения принудительного воздушного или масляного охлаждения их радиаторов. Ужесточаются и требования к монтажу сильноточных цепей. В конструкции использованы экземпляры тринисторов указанного на схеме типа, уверенно открывающиеся при токе через управляющий электрод 100 мА при напряжении катод анод 12 В. На их месте можно использовать и более мощные Т123-320 или аналогичные. Контактирующие металлические поверхности тринисторов и их радиаторов следует тщательно отшлифовать. Маломощные диоды можно заменить на КД243Г—Е, КД247В—Е, КД258Б-Д 1 N4004—1 N4007 Диодный мост VD5 — RB154—RB157 W04M— W10M, КВР04 КВР10. Стабилитрон — КС207В, КС212Ж Д814Д1, КС508А, 1N4742A, TZMC 12 Светодиод подойдет любого типа видимого свечения. Если нужна повышенная яркость, то можно применить светодиоды L1503SRC/F, L1513SRC/F имеющие яркость свечения более 3500 мКд при токе 20 мА. На месте конденсатора С3 использован специальный помехоподавляющий конденсатор типа К73-21Г. Так как такой конденсатор допускает проходящий ток только до 4 А, то он включен как обычный двухвыводной. При работе установки на «шумных» линиях число таких конденсаторов следует увеличить. Иногда может потребоваться установка LC-помехоподавляющих фильтров, катушки которых можно изготовить аналогично описанному ранее. При установке устройства вне отапливаемого помещения желательно на месте С2 использовать оксидный конденсатор, допускающий работу при низких температурах (для северной климатической зоны). Для надежности параллельно ему можно подключить несколько малогабаритных пленочных конденсаторов емкостью 1...4.7 мкФ, например, типа К73-17 на 63 В. Варистор R7 — FNR-14K391, FNR-10K431, FNR-14K431, FNR-20K431, FNR-10K471. Большинство деталей конструкции устанавливается на печатной плате (рис. 2). Налаживание сводится к установке желаемого порога срабатывания устройства подстроечным резистором R1. При испытаниях необходимо непрерывно контролировать температуру тринисторов. Если она превысит 60 ^סС, то их охлаждение следует сделать более эффективным или уменьшить максимальную мощность подключаемой нагрузки.

Схемотехника