Выключатели освещения в прихожих и коридорах наших квартир обычно расположены рядом с входной дверью, это удобно тем, что, войдя в квартиру, можно сразу включить свет. Но зачастую большую часть времени свет в прихожей горит бесполезно часами, поскольку в ней нет окон и лампы включают и в светлое время суток, забывая выключать. Для экономии электроэнергии выключатель в прихожей целесообразно оснастить несложным приспособлением, которое будет автоматически выключать освещение через заданный интервал времени. Устройство позволяет работать с так называемыми «энергосберегающими» люминесцентными лампами, а также освещение можно с помощью стандартного выключателя не лишь включить на заданное время, но и в любой момент выключить.
Когда прибор включен в сеть, но освещение не включено, конденсатор С5 заряжен до напряжения стабилизации стабилитрона VD5 (около до 10 В). Поскольку конденсатор С4 в это время разряжен, а полевой транзистор VT2 закрыт, также закрыты транзистор VT3, маломощный тринистор VS2 и мощный симистор VS1. Через светодиод HL1, подсвечивающий кнопку SB1, течет ток около 0,8 мА, ограниченный резистором R11. Если подсветка не нужна, светодиод можно исключить, заменив перемычкой. Если кратковременно нажать на кнопку SB 1, конденсатор С2 зарядится до напряжения около 9 В, через резистор R5 зарядится и конденсатор С4. Напряжение между затвором и истоком транзистора VT2 превысит пороговое, что приведет к открыванию транзисторов VT2 и VT3. В результате откроются тринистор VS2 и симистор VS1. При включении по предлагаемой схеме и использовании в качестве EL1 лампы накаливания симистор VS1 отрывается при мгновенном значении сетевого напряжения около 10 В, поэтому уровень создаваемых устройством помех незначителен. В этом случае помехоподавляющий фильтр L1C3R3 устанавливать не обязательно, хотя и очень желательно.
Ситуация с сетевым фильтром сменяется противоположной, если EL1 — «энергосберегающая» люминесцентная лампа с электронным балластом. Уровень помех, создаваемых устройством, станет больше. Также следует заметить, что большинство «энергосберегающих» ламп — сами по себе источники интенсивных радиопомех. Для уменьшения помех, создаваемых как регулятором, так и лампой, можно последовательно с первым установить второе звено LC-фильтра. Если лампа с электронным балластом, будучи выключенной, эпизодически вспыхивает, параллельно ей можно включить резистор сопротивлением 68 кОм и мощностью 2 Вт. Такой резистор заметно уменьшит и интенсивность помех. Время, в течение которого лампа остается включенной, в основном зависит от сопротивления резистора R4, емкости конденсатора С2 и порогового напряжения полевого транзистора VT2. Как лишь напряжение затвор-исток станет меньше 1,2…2,5 В, транзистор VT2 закроется, одновременно с ним закроется VT3, перестанут открываться VS1, VS2, лампа окажется обесточенной. Чтобы погасить свет до истечения выдержки, необходимо нажать и около 5 с удерживать нажатой кнопку SB1, пока лампа не погаснет. За это время конденсатор С1 заряжается через диод VD1 и резистор R1 до напряжения, превышающего пороговое транзистора VT1, который открывается и разряжает конденсаторы С2 и С4. Повторное включение освещения возможно лишь через 5…8 с. Варистор RU1 защищает устройство от всплесков сетевого напряжения. Конденсатор С6 устраняет ложные срабатывания.
Дроссель L1 намотан проводом ПЭВ-2 диаметром 0,35…0,51 мм 150 витков на кольце из феррита 2000НМ1 типоразмера К20х12х6. Можно попробовать использовать дроссель фильтра от неисправного люминесцентного светильника или одну из катушек коррекции растра от отечественного цветного телевизора УСЦТ. Симистор ВТА06-600С можно заменить MAC8N, BTA06-600SW или другим с допустимым напряжением не менее 600 В и прямым током около 4 А. Его желательно установить на алюминиевый или медный теллоотвод размерами 50x15x1 мм. При таком исполнении силового узла устройство может работать с нагрузкой до 350 Вт. Тринистор MCR100-6 можно заменить MCR100-8, P0102DA1AA3. Вместо транзистора КТ9115А можно использовать импортные 2SA1625K-2SA1625M или MPSA92. Высоковольтный полевой транзистор КП502А можно заменить BSS124. Вместо транзистора КП501А подойдут КП501Б, КП501В, КП502А, КП504А, BSS88, ZVN2120. Желательно, чтобы транзистор VT1 имел меньшее пороговое напряжение, чем VT2. Обычно транзисторы КП501Б, КП501В открываются при более низком напряжении, чем КП501А. Диодный мост DB105 заменят RB154-RB157, КЦ407А, можно составить мост и из 4-х диодов 1N4004-1N4007, КД243Г-КД243Ж. Вместо КД521А подойдут любые маломощные кремниевые диоды, например, 1N4148, КД510А. Вместо указанного на схеме стабилитрона 1N4740A пригодны другие маломощные с напряжением стабилизации 10 В. Светодиод можно установить любой из серий АЛ307, КИПД21, КИПД40. Конденсатор СЗ — К73-17 или К73-24в на номинальное напряжение 630 В. Оксидный конденсатор С2 должен иметь возможно меньший ток утечки, автор использовал танталовый К53-18. При отсутствии подходящего танталового или ниобиевого конденсатора можно попробовать установить импортный оксидный алюминиевый на рабочее напряжение 35…63 В. Варистор FNR-10K431 можно заменить FNR-14K431, FNR-20K431, FNR-20K471 или другим с классификационным напряжением 430 или 470 В. При использовании маломощного варистора, например, FNR-05K471 его желательно подключить через резистор сопротивлением 100 Ом и мощностью 0,5 Вт параллельно диодному мосту VD3 — к правым (по схеме) выводам резисторов R6 и R7. Резисторы R3, R6 и R7 желательно взять невозгораемые Р1-7 или аналогичные импортные. Обычно такие резисторы окрашены в светлый серо-голубой цвет. Остальные резисторы — общего назначения любого типа.
Устройство смонтировано в стенной коробке для выключателя скрытой электропроводки на плате диаметром 65 мм. Сам выключатель используется в качестве кнопки SB1. Для этого под его клавишу установлена пружина, возвращающая ее в исходное положение после нажатия. Для изоляции собранного устройства от металлической установочной коробки желательно использовать негорючий материал, например, тонкий стеклотекстолит без фольги. Ни в коем случае не обматывайте устройство изоляционной лентой. С резистором R4 и конденсатором С2 указанных на схеме номиналов после кратковременного нажатия на кнопку SB1 лампа светит приблизительно 25 мин. Эти элементы можно подобрать, чтобы получить желаемую продолжительность свечения. При управлении несколькими соединенными параллельно «энергосберегающими» лампами суммарной мощностью до 100 Вт последовательно с ними рекомендуется включить проволочный резистор сопротивлением 4,7…6,8 Ом и мощностью не менее 7,5 Вт. Он ограничит амплитуду бросков тока, возникающих в моменты включения этих ламп. Поскольку этот резистор ощутимо нагревается, не следует монтировать его в закрытом объеме, в том числе в установочной коробке. Описанное устройство можно использовать для ограничения времени включения не лишь осветительных ламп, но и других электроприборов.
с. Курба Ярославской обл., Радио №3, 2009г.
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
VT1
Полевой транзисторКП501А1
VT2
Полевой транзисторКП502А1
VT3
Биполярный транзисторКТ9115А1
VD1, VD2, VD4
ДиодКД521А3
VD3
Диодный мостDB1051
VD5
Стабилитрон1N4740A1
VS1
СимисторBTA06T-600CWRG1
VS2
ТиристорMCR100-61
С1
Электролитический конденсатор22 мкФ 25 В1
С2
Электролитический конденсатор68 мкФ 16 В1
С3
Конденсатор0.022 мкФ 630 В1
С4
Конденсатор0.68 мкФ1
С5
Электролитический конденсатор470 мкФ 25 В1
С6
Конденсатор68 пФ1
R1, R2
Резистор100 кОм2
R3
Резистор6.8 Ом1
1 ВтR4
Резистор20 МОм1
подборR5, R9
Резистор10 кОм2
R6
Резистор470 Ом1
0.5 ВтR7
Резистор390 Ом1
R8
Резистор1 кОм1
R10
Резистор220 кОм1
0.5 ВтR11
Резистор270 кОм1
0.5 ВтR12
Резистор2.2 кОм1
RU1
ВаристорFNR-10K4311
HL1
СветодиодАЛ307А1
EL1
Лампа1
FU1
Предохранитель3 А1
L1
Катушка индуктивности1
SB1
Кнопка1
Добавить все