01.04.21

[Домашняя]

Если в вечернее или ночное время внезапно пропадает электричество, то в поисках фонарика или свечей приходится проводить некоторое время в темноте, спотыкаясь о предметы домашней обстановки. Схожая ситуация возникает и при выключении освещения каким либо устройством автоматики. Чтобы в такие моменты внезапно не оказаться в полной темноте, можно оснастить светильники резервными источниками света, например, на сверхярких светодиодах. Об одном из таких устройств пойдёт речь в этой статье. Принципиальная схема устройства показана на рисунке.

Устройство представляет собой встраиваемый в люстру, настольную лампу, светильник с лампами «дневного света» и т.п. светодиодный светильник с накопителем энергии на конденсаторах. Алгоритм работы светильника следующий — когда в сети есть напряжение переменного тока 220 В, высоковольтные конденсаторы большой ёмкости С2, СЗ заряжаются через выпрямитель на диодах VD1, VD3, VD4. Резистор R1 ограничивает ток заряда конденсаторов. Через диод VD2 и резистор R3 заряжается конденсатор С1. При наличии сетевого напряжения питания конденсатор С1 заряжен, транзистор VT1 открыт и блокирует открывание высоковольтных транзисторов VT3, VT4 — светодиоды HL1 - HL4 не светятся. Как только сетевое напряжение будет отключено, конденсатор С1 быстро разрядится через R2, R4 и переход база-эмиттер VT1. Транзистор VT1 закроется, а транзисторы VT3, VT4, включенные по схеме Дарлингтона, откроются. Схема включения транзисторов VT2, VT3, VT4 представляет собой источник стабильного тока. Светодиоды будут светить с неизменной яркостью при снижении напряжения на конденсаторах С2, СЗ с 310 до 25В. Величина стабильного тока через светодиоды зависит от сопротивления резистора R8, и при указанном на схеме будет около 2 мА, что достаточно для освещения комнаты сверхяркими светодиодами. Про­должительность яркого свечения светодиодов будет около одной минуты. Последовательное включение двух выпрямительных диодов VD3, VD4 необходимо для уменьшения обратного тока. Применение в качестве накопителей энергии конденсаторов вместо традиционных аккумуляторов или гальванических элементов значительно увеличивает срок службы устройства, который при отсутствии обслуживания может составить десятки лет. Но в, то, же время, габариты конструкции с конденсаторами больше, а время свечения светодиодов невелико. Впрочем, одной минуты более чем достаточно, чтобы, не спотыкаясь, осветить комнату «долгоиграющими» парафиновыми свечами. Надо заметить, что наши недалёкие предки, не имели даже такой роскоши и вынуждены были жечь восковые или сальные свечи с незавидными потребительскими качествами. А в небогатых крестьянских семьях ещё в начале 20 века не было и свечей — жгли лучины. В устройстве могут быть использованы резисторы любого типа соответствующей мощности, например, ОМЛТ, МЛТ, С2-23. Конденсаторы С2, СЗ желательно подобрать с минимальным током утечки. Ток утечки можно измерять по падению напряжения на резисторе R1. Для большей точности измерения конденсаторы должны быть подвергнуты формовке полным напряжением питания не менее 60 мин. Для этого достаточно включить устройство в сеть и, не отключая питания, продержать конденсаторы указанное время. Хорошие результаты были получены с конденсаторами «Hitano», имеющими относительно небольшие габариты. Не рекомендуется использовать конденсаторы с рабочим напряжением 400 В и менее. Устанавливать эти конденсаторы надо так, чтобы избежать их нагрева теплом от осветительных ламп. Холодные корпуса электролитических конденсаторов не только многократно увеличивают их срок службы, но и положительно сказывается на токе утечки. СЗ — любой малогабаритный аналог К50-35 или даже плёночный или керамический. Выпрямительные диоды 1N4006 можно заменить на 1N4007, КД209Г, КД221Г, КД243Ж, КД247Д, КД258Д. Вместо высоковольтных транзисторов КТ940А подойдут КТ969А, 2SC2330. На месте транзисторов VT1, VT2 не обязательно использовать высоковольтные, подойдут и обычные, но с малым обратным током коллектора, например, КТ3102А, SS9014. При напряжении сети более 240 В напряжение коллектор-эмиттер VT3, VT4 будет больше допустимого для них 300 В, но как показывает многолетняя практика, главный враг для транзисторов типа КТ940А, КГ969А не напряжение, а ток и температура корпуса. Как правило, эти транзисторы способны длительное время работать при напряжении коллектор-эмиттер до 400 В, если рассеиваемая транзистором мощность не превышает 0,3 Вт. В конструкции использованы светодиоды белого цвета свечения. Вместо указанных на схеме можно применить любые современные сверхяркие светодиоды, например, RL50-WH744D. RL80- WH744D, L-7524PWC-H. При выборе типа светодиодов желательно учитывать, что, при прочих равных, чем больше диаметр его линзы, тем выше КПД оптической системы светодиода.

Радиоконструктор №8 2009г стр. 38