01.04.21

[Домашняя]

Имеющиеся в продаже удлинители-разветвители сети 220 В/50 Гц обычно либо не имеют каких-либо защитных узлов, либо содержат такие узлы, выполненные по весьма примитивным схемам из низкокачественных комплектующих и, как следствие, не способные реально защитить от аномальных напряжений подключенную к ним нагрузку. Чтобы не доверять свою судьбу и судьбу вашей техники современным скаредным производителям электроарматуры, надёжный удлинитель для сети 220 В можно изготовить самостоятельно. Принципиальная схема одного из возможных вариантов самодельного удлинителя сети 220 В / 50 Гц представлена на рис.1.

Удлинитель рассчитан на подключение нагрузок общей мощностью до 1000 Вт. Устройство имеет выключатель питания, LC помехоподавляющий фильтр и вольтметр с растянутой шкалой. Плавкий предохранитель защищает сеть и подключенные к удлинителю устройства от перегрузки. Напряжение сети поступает на нагрузку через плавкий предохранитель FU1, замкнутые контакты выключателя SA1 и помехоподавляющий дроссель L1. Конденсаторы СЗ, С4, С5 и дроссель снижают уровень помех, как поступающих в подключенные потребители тока из сети 220 В, так и поступающие в сеть, которые активно создают некоторые устройства, например, пылесосы, электрокофемолки, энергосберегающие лампы. Варисторы RU1, RU2 гасят высоковольтные всплески напряжения сети, например, во время грозы или создаваемые мощными индуктивными нагрузками, например, сварочным трансформатором, компрессором холодильника. При появлении в сети аномально высокого напряжения, например, 380 В из-за обрыва «нулевого» провода, суммарный ток через варисторы возрастает примерно до 30...40 А, что приводит к перегоранию плавкого предохранителя FU1. После такой перегрузки варисторы могут оказаться повреждёнными, поэтому при изготовлении устройства следует предусмотреть их быструю замену. На элементах R1, R2, R4, R5, С2, VD1-VD4, VT1, РА1 построен вольтметр напряжения переменного тока с растянутой шкалой. Резистор R4 ограничивает ток. Мощность этого резистора выбрана, исходя из возможности работы удлинителя при напряжении сети 400 В. Диоды VD1 - VD4 выпрямляют напряжение переменного тока, пульсации которого сглаживает оксидный конденсатор С2. Работу вольтметра в режиме растянутой шкалы обеспечивает биполярный транзистор VT1. Пока напряжение на обкладках конденсатора С2 меньше напряжения обратимого лавинного пробоя эмиттерного перехода этого транзистора, ток через него ничтожно мал, стрелка микроамперметра лежит в начале шкалы. При росте напряжения сети растёт и напряжение на С2, когда напряжение на нём станет превышать напряжение обратимого лавинного пробоя VT1, работающего в качестве микромощного стабилитрона, через эмиттерный переход VT1 потечёт ток, достаточный для отклонения стрелки РА1. Чем больше напряжение сети, тем сильнее будет отклоняться стрелка, Чувствительность вольтметра зависит от сопротивления резистора R1. Подстроечным резистором R5 регулируют «растянутость» шкалы. Если подвижный контакт подстроечного резистора находится в правом по схеме положении, то на шкале микроамперметра можно уместить больший диапазон напряжений. Резистор R2 примерно на 20 В сжимает шкалу прибора. При использовании на месте VT1 отечественного транзистора, например, КТ315 этот резистор можно не устанавливать. При точном повторении узла вольтметра с использованием указанных на схеме компонентов, стрелка микроамперметра перемещается от начала шкалы в её конец при изменении напряжения сети от 170 до 270 В. На сверхъярких светодиодах HL1, HL2 конденсаторе С1 и токоограничительном резисторе R3 собран узел подсветки шкалы микроамперметра. Светодиоды включены встречно-параллельно, поэтому выпрямитель для работы этого узла не требуется.

Конструкция и детали

Схема устройства достаточно проста, но его изготовление требует определённых навыков изготовления относительно высоковольтных сильноточных узлов. Узел вольтметра изготовлен на небольшой плате, рис.2.

Всё устройство смонтировано в корпусе цифрового мультиметра М830, у которого заменена верхняя крышка на крышку из полистирола без отверстий. Размещение элементов в корпусе показано на фото. Для фиксации элементов к корпусу используется небольшое количество термоклея и полимерного клея «Квинтол». Окончательное закрепление элементов осуществляют с помощью разведённого в ацетоне до состояния густой сметаны полистирола. При этом надо следить, чтобы между клеем и корпусом удлинителя не оставалось воздушных пустот. Элементы соединяют между собой в соответствии с принципиальной схемой многожильным монтажным проводом в ПВХ изоляции. Постоянные резисторы можно применить типов МЛТ, С1-4, С2-23, РПМ и другие аналогичные. Подстроечный резистор R5 — импортный малогабаритный. Варисторы FNR-20K431 можно заменить MYG20-431, TNR20G431K. Чтобы исключить неприятные последствия от возгорания варисторов в тесном корпусе, их помещают в чехол из плотной асбестовой бумаги, плотной стеклоткани без эпоксидной пропитки или плотной латунной фольги. Фольгу изолируют от корпуса варисторов одним слоем скотча. Конденсаторы СЗ, С4 — керамические высоко­вольтные К15-5. Конденсатор С1 — К73-17 или другой аналогичный на рабочее напряжение постоянного тока не ниже 630 В. Конденсатор С5 — импортный плёночный на рабочее напряжение переменного тока 275 В или выше. Оксидный конденсатор С2 типа К50-68 или аналог. Диоды 1 N4148 можно заменить любыми из серий КД521, КД102, КД209, КД243, 1N914. Вместо светодиодов RL30WH744D белого цвета свечения подойдут любые сверхъяркие подходящих габаритов, формы и цвета, например, синие RL30- CB744D, красные RL30-PR244S, зелёные RL30- GH744D, фиолетовые RL30-UV744D и другие непрерывного свечения. При монтаже сверхъярких светодиодов следует предпринимать меры по предотвращению их перегрева и пробоя статическим электричеством. Маломощный кремниевый транзистор 2SC1685 можно заменить любым из серий SS9014, КТ312, КТ315, КТ3102, КТ645. Следует обращать внимание на различия в их цоколёвке и типе корпуса. Микроамперметр подойдёт любой с током полного отклонения 30...300 мкА, например, типов М68501, М4587, М4476 от индикатора уровня записи/воспроизведения аудиомагнитофона. Дроссель L1 содержит 35 витков литцендрата ПЭВТ-2 10x0,23 мм, намотанных на каркасе, наде­том на П-образный сердечник из низкочастотного феррита. П-образный сердечник изготовлен из Ш-образного от катушки коррекции растра цветного телевизора серии УЛПЦТИ. Между слоями обмотки дросселя прокладывают слой тонкой двусторонней липкой ленты. Половинки ферритового сердечника склеивают клеем БФ с зазором около 0,1 мм. Дополнительно сердечник стягивают ПВХ изоляционной лентой или термоусадочной трубкой. В качестве выключателя может быть тумблер или кнопка с бездребезговым замыканием/размыканием контактов, например, KDC-A04-7. Контакты выключателя должны быть рассчитаны на рабочий ток не менее 5 А. Держатель для плавкого предохранителя типа ДВП-4, ДВП-7 или аналогичный в зависимости от типоразмера плавкого предохранителя. Розетка для подключения нагрузок - сдвоенная универсальная, предпочтительнее применить розетку с керамическим основанием. Розетки, в которых основание термопластичное (полистирол, полиэтилен и т.п.) применять недопустимо. Для подключения удлинителя к сетевой розетке используется двужильный шнур с двойной изоляцией с сечением проводников по меди не менее 0,75 мм2. Максимальная мощность подключаемых нагрузок ограничена особенностями конструкции дросселя L1, особенностями корпуса устройства из термоплавкой пластмассы, применёнными предохранителем, выключателем и розеткой.

Радиоаматор №10 2015г. стр. 32