30.03.21

[Домашняя]

В сельских многоэтажных многоквартирных домах отапливаемые подвалы оборудованы индивидуальными боксами, которые используются проживающими в доме для хранения большого количества сельхозпродукции, консервов, инвентаря и разной домашней рухляди. Поскольку подвалы не имеют окон, для осве­щения общих подвальных коридоров используются лампы накаливания. Применение дорогих энергосберегающих электролюминесцентных и светодиодных осветительных ламп нерационально по причине повышенной влажности, возможных вандализма и кражи. На практике ситуация такова, что в подвальных коридорах лампочки большую часть времени висят перегоревшие, что вынуждает добираться до своего подвального бокса в свете фонарика или в темноте, при этом, по дороге, на ощупь приходиться открыть два - три замка. Чтобы увеличить срок службы лампы накаливания, её можно питать через выпрямительный диод, который увеличит срок службы работающей через него лампы до нескольких лет. Но тусклое мерцающее жёлтое освещение не всем будет по вкусу, осо­бенно обслуживающему дом персоналу. По­этому было решено разработать устройство, которое бы уменьшало бросок тока через холодную нить лампы накаливания в момент включения. Устройство, устанавливаемое в подвале, должно быть достаточно простым, максимально дешёвым, должно сохранять работоспособность в условиях повышенной влажности, больших перепадах температуры окружающего воздуха и напряжения питания. Принципиальная схема такого устройства представлена на рис. 1.

Работает конструкция следующим образом. При замыкании контактов выключателя SA1 на лампу накаливания поступает действующее напряжение переменного тока около 140 В. Это происходит из-за того, что сопротивление терморезистора RT1 с отрицательным ТКС в холодном состоянии относительно велико (около 10 кОм при комнатной температуре). В связи с этим, мощные высоковольтные симисторы VS1, VS2 открываются с фазовой задержкой, что и уменьшает бросок тока через лампу накаливания в момент включения питания. Поскольку ток управления применённых отечественных симисторов относительно большой, то терморезистор RT1 начинает разогреваться протекающими через него импульсами тока. Примерно через 1...3 минуты температура его корпуса разогреется до 60...70°С, а сопротивление уменьшится настолько, что действующее напряжение на лампе накаливания будет всего на 10...20 В меньше напряжения сети. Немного пониженное напряжение питания лампы накаливания заметно увеличивает её срок службы, особенно при повышенном до 240...260 В напряжении сети. Симисторы в этой конструкции, как и в [1] включены встречно-последовательно. Это позволяет применить для конструкции некон­диционные или относительно низковольтные симисторы из серии КУ208. Резисторы R4, R5 выравнивают напряжение на закрытых симисторах. Сверхяркий светодиод HL1 выполняет функцию «ночника», подсвечивая помещение в случае перегорания или хищения лампы. Сопротивления резисторов RT1, R2 - R6 подобраны таким образом, чтобы не только обеспечить работоспособность конструкции, но и немного «прогревать» её, что актуально, если в подвале будет повышенная влажность. Поскольку работающее устройство создаёт импульсные помехи в моменты открывания симисторов, используются помехоподавляющие фильтры L1R7C5 и L2C3C4. Устройство можно смонтировать на печатной плате рис. 2.

Резисторы можно применить типов РПМ, С1-4, С2-23, С2- 33, МЛТ. Терморезистор типа ММТ-4 сопротивлением 10.,. 15 кОм. Должен быть установлен именно такой терморезистор. Его припаивают на высоте около 10...15 мм от поверхности печатной платы. Конденсаторы С1, С2 — неполярные К50-16, К50-51 или импортные аналоги. Остальные конденсаторы — плёночные К73-17, К73-24, К73-39 или импортные аналоги на рабочее напряжение постоянного тока не менее 630 В. Диоды 1SS176S можно заменить на 1N914,1N4148, КД510, КД521, КД522. Светодиод RL80- WH744D белого цвета с яркостью свечения 8000 мКд и диаметром линзы 8 мм можно заменить любым аналогичным, например, синим RL80-CB744D, зелёным RL80-GH744D. Скорее всего, такой светодиод будет единственной «ценной» деталью в конструкции, поэтому, если вы опасаетесь за её сохранность» можно установить светодиод подешевле, например, из серий КИПД36, КИПД40. При монтаже светодиода не перепутайте его полярность, поскольку сверхяркие светодиоды могут быть легко повреждены обратным напряжением. Вместо симисторов КУ208Г в этом устройстве могут работать 2У208Г, КУ208В, 2У208В, КУ208Д1, Оба дросселя одинаковые, содержат по 35 витков самодельного литцентрата из провода ПЭВТ-2 8x0,23 мм, намотанных на каркасе, надетом на П-образный сердечник из низкочастотного феррита. П-образный сердечник изготовлен из Ш-образного от катушки коррекции растра цветного полупроводниково-лампового телевизора серии УЛПЦТИ. Между слоями обмотки дросселя прокладывают слой тонкой двусторонней липкой ленты. Половинки ферритового сердечника склеивают клеем БФ с зазором около 0,3 мм. Дополнительно сердечник стягивают ПВХ изоляционной лентой или термоусадочной трубкой. Итоговая индуктивность дросселей для этого устройства некритична. Если устройство необходимо включить в разрыв цепи питания лампы накаливания, то его немного модифицируют по схеме рис. 3.

Эта конструкция отличается несколько худшим подавлением проникающих в сеть помех, создаваемых симисторами. Также, светодиод HL1 светит при разомкнутых контактах выключателя SA1, подсвечивая помещение при погашенной лампе накаливания. После монтажа и проверки работоспособности устройства монтажную плату вместе с установленными на ней деталями покрывают эпоксидным лаком или несколькими слоями цапонлака. Корпус для устройства должен быть полугерметичным, в нижней и боковых стенках просверливают дренажные отверстия диаметром 0,6...0,8 мм. Они необходимы для стекания конденсата влаги. В то же время, малый диаметр отверстий будет непреодолимой преградой для большинства насекомых. При изготовлении устройства следует помнить, что все его элементы находятся под напряжением сети, необходимо соблюдать соответствующие меры безопасности. При установке конструк­ции необходимо обесточить помещение, это неудобство можно избежать, если выключатель питания лампы коммутирует цепь фазного провода. Также учитывайте, что электропроводность цементного или бетонного пола в подвале значительно выше, чем у паркетного или линолеумного полового покрытия в жилых помещениях.

Радиоконструктор №3 2011г стр. 34