Protection automatique de la lampe contre le grillage. Schéma, description

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Protection automatique de la lampe contre l'épuisement. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / éclairage

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Le problème de la durabilité des lampes à incandescence, qui grillent parfois dès qu'elles sont allumées, reste d'actualité. Certaines options pour le résoudre sont décrites dans les matériaux proposés.

...sur un relais et un trinistor

On sait que la résistance du filament d'une lampe d'éclairage à froid est nettement inférieure à la résistance d'un filament chaud. Pour cette raison, dès que la lampe est allumée, le courant traversant le filament dépasse largement celui nominal et s'éteint parfois. Cela se produit le plus souvent aux moments où la lampe s'allume et coïncide avec la demi-onde maximale de la tension secteur.

Une option pour prolonger la « durée de vie » d’une lampe consiste à connecter une diode semi-conductrice en série avec elle. Ensuite, la probabilité que le moment d'allumage coïncide avec le maximum de l'alternance est réduite de moitié [1] - après tout, le courant ne circulera désormais à travers la lampe que dans une seule direction, par exemple avec des alternances positives ou négatives.

Etant donné qu'une telle alimentation réduit le rendement lumineux de la lampe, on utilise souvent des machines qui, après préchauffage du filament, fournissent la pleine tension secteur à la lampe. Le courant « de démarrage » dans ce cas est moins dangereux que la possibilité d'appliquer une tension sur un fil froid. C'est ainsi que la lampe à incandescence s'allume en deux étapes, ce qui peut prolonger considérablement sa durée de vie.

En 1990, l'auteur a proposé un dispositif [2] fonctionnant sur ce principe. Certes, il a été assemblé sur le transistor KT848A, rare à l'époque, utilisé dans les systèmes d'allumage des automobiles.

Un tel dispositif peut être réalisé à l'aide de pièces plus accessibles, notamment un relais (Fig. 1) au lieu d'un transistor. Il s'agit également d'un appareil à deux bornes et peut donc être facilement intégré au câblage électrique existant. Mais contrairement au prototype, il ne permet pas une limitation douce du courant circulant dans la lampe au moment où elle est connectée au réseau, mais une limitation progressive : d'abord, seule la moitié des alternances de courant alternatif traverse le filament. , et après un certain temps, les deux.

machine à arroser les plantes
Fig. 1

Le relais K1 est déclenché par le courant circulant à travers l'interrupteur secteur SA1, la lampe d'éclairage EL1, l'enroulement du relais, la diode VD3 (ou le groupe de contacts de fermeture K1.1).

C'est ainsi que fonctionne l'appareil. Après la fermeture des contacts SA1, seules des alternances de courant positives traversent la lampe. Dans ce cas, la diode VD1 est fermée puisque les contacts K1.1 sont toujours ouverts. Le condensateur C1 est progressivement chargé à travers la lampe et la diode VD2, et dès que la tension à ses bornes atteint une certaine valeur, le relais K1 fonctionnera, dont les contacts K1.1 contourneront la diode VD3. En conséquence, la lampe EL1, qui brûlait initialement à pleine intensité, s'éclairera d'une lumière vive. Le délai pour atteindre ce mode dépend principalement de la capacité du condensateur et de la résistance de l'enroulement du relais.

La bobine du relais étant connectée en série avec la lampe, sa résistance doit être adaptée à la puissance de la lampe. Si l'un des relais automobiles courants avec une résistance d'enroulement de 85 Ohms est utilisé, la lampe peut avoir une puissance nominale de 40 à 100 W. Ensuite, avec une lampe de 40 W, la tension sur l'enroulement du relais chutera d'environ 7 V, 60 W - 10 V, 100 W - 16 V.

À chacune de ces tensions, les relais automobiles de petite taille 111.3747, 112.3747, 113.3747, 113.3747-10, 114.3747-10, 114.3747-11, 116.3747-10, 116.3747-11, 117.3747-10, 117.3747 11-12, conçu pour une tension nominale de 85 V, se déclenchera en toute confiance. Les bornes du relais sont marquées comme suit : 86 et 30 - enroulement, 87 et XNUMX - groupe de contacts normalement ouverts.

Parmi les relais à usage général, nous pouvons recommander pour les lampes d'une puissance de 40-100 W les passeports RES10 RS4.524.304, RS4.524.302, RS4.524.308 (les deux derniers sont uniquement destinés aux lampes de 40 et 60 W) et les passeports RES9 RS4.524.202. 4.524.203, RS1. Avec le condensateur C4000 d'une capacité de 1 μF, le temps de réponse du relais atteint 100 s, ce qui assure le préchauffage nécessaire du filament de la lampe. De plus, le passage de la lampe à pleine puissance se fait de manière presque imperceptible à l'œil nu. En général, la pratique montre que 2 ms [2] est tout à fait suffisant pour une protection fiable de la lampe, c'est pourquoi le temps parfois recommandé dans la littérature de 4...3 s [5] et même de 10...4 s [XNUMX] est clairement excessif. Après tout, le chauffage d'une lampe à incandescence se produit avec une constante de temps très courte,

Si l'interrupteur d'alimentation doit allumer non pas une, mais plusieurs lampes (par exemple, des lampes de lustre), leurs circuits doivent être séparés, comme le montre la Fig. 2. Les lampes EL1 restent allumées comme avant via l'enroulement du relais, et EL2 et EL3 - via la diode VD3 et les contacts K1.1 du relais. La puissance des lampes supplémentaires n'est limitée que par le courant maximum de la diode VD3 et le courant admissible à travers les contacts. Dans cette option, la plus grande préférence doit être donnée à un relais automobile dont les contacts peuvent supporter un courant allant jusqu'à 30 A (mais seulement à une tension de 12 V).

machine à arroser les plantes
Fig. 2

Une méthode sans contact de commutation des circuits des lampes d'éclairage est également possible si vous utilisez un thyristor (Fig. 3). Après avoir fermé les contacts de l'interrupteur principal SA1, seules des alternances négatives traversent d'abord la lampe et la diode VD2 et la lampe brûle à pleine intensité. Après environ une seconde, le condensateur C1 est chargé à travers la diode VD1 et la résistance R1 à la tension d'ouverture du trinistor et les alternances positives de la tension secteur commencent à traverser la lampe - la lampe clignote à pleine luminosité.

machine à arroser les plantes
Fig. 3

La puissance d'une lampe (ou d'un groupe de lampes connectées en parallèle) est limitée par les courants maximaux de la diode VD2 et du SCR. Si le SCR fonctionne sans dissipateur thermique, la puissance de la ou des lampes ne doit pas dépasser 200 W.

Les diodes des appareils considérés peuvent être KD105B-KD105G, KD209A-KD209V, D226B, KD226V-KD226D. Au lieu du thyristor KU202N, le KU202L ou KU201L convient.

littérature

1. Vugman S.M., Kiseleva N.P., Litvinov V.S., Tokareva A.N. Sur le fonctionnement d'une lampe à incandescence dans un circuit de redressement demi-onde. - Ingénierie de l'éclairage, 1988, n°4, p. 8-10.

2. Bannikov V. Protection des appareils d'éclairage électrique. - Radio, 1990, n°12, p. 53.

3. Bzhevsky L. Gradateur avec temporisation - Radio, 1989, n° 10, p. 76.

4. Nechaev I. Réglage de la luminosité de la lampe. - Radio, 1992, n°1, p. 22, 23.

Auteur : V. Bannikov, Moscou

...sur un triac

Profitant de la propriété d'un triac de faire passer les deux demi-cycles de la tension secteur, vous pouvez assembler une machine relativement simple selon le schéma ci-dessus, capable de limiter la surtension initiale à travers le filament froid d'une lampe d'éclairage. La machine est conçue pour fonctionner avec des appareils d'éclairage d'une puissance totale allant jusqu'à 1500 XNUMX W.

Le limiteur de puissance, qui assure l'allumage de la lampe en deux étapes, fonctionne ainsi. Lorsque les contacts de l'interrupteur secteur SA1 sont fermés, le courant dans les alternances négatives de la tension traverse la lampe EL1, l'inductance L1, la diode VD1, la résistance de limitation R1 et le circuit d'électrode de commande du triac. Le triac s'ouvre pendant ces demi-cycles et la lampe brûle à pleine intensité.

Parallèlement, pendant ces demi-cycles, le condensateur C2 est chargé à travers la résistance R1. Après 1...2 s, lorsque le filament de la lampe est déjà réchauffé, le condensateur C1 se chargera à une tension à laquelle le triac s'ouvrira pendant les demi-cycles positifs de la tension secteur - la luminosité de la lampe augmentera jusqu'à la normale. .

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Pour réduire le niveau d'interférences radio dans le réseau qui se produit pendant le fonctionnement du triac, un filtre est installé à partir de l'inductance L1 et du condensateur C2. Si les interférences ne sont pas limitatives, il n'est pas nécessaire d'installer les pièces de filtre spécifiées.

Le triac KU208G de l'appareil remplacera complètement le KU208V. Résistances - MLT-0,5, condensateur C1 - K50-16, C2 - K73-16, K73-17 ou autre pour une tension nominale d'au moins 400 V. A la place de la diode VD1, en plus de celle indiquée sur le schéma, vous pouvez installer D226A, KD109B, KD221V ou autre avec une tension inverse d'au moins 300 V. Le starter est enroulé sur un morceau de tige d'un diamètre de 8 ou 10 mm et d'une longueur de 60...70 mm en ferrite 600NN ou 400NN, son enroulement (tour à tour sur une rangée) contient 50... 60 tours de fil PEV-2 1,0.

La mise en place de l'appareil revient à sélectionner la résistance R2 en fonction du seuil d'ouverture du triac utilisé. Pour ce faire, une charge avec laquelle la machine fonctionnera est connectée à l'appareil, et à la place de la résistance R2, une résistance variable d'une résistance supérieure à 300 Ohms est temporairement soudée. En déplaçant le curseur de la résistance et en appliquant une tension avec l'interrupteur SA1, sélectionnez la résistance de telle sorte que la lampe EL1 s'allume à pleine intensité 1...2 s après l'allumage. Ensuite, une résistance constante de la même résistance (ou éventuellement similaire) est soudée à la place de R2.

La machine étant réalisée sous la forme d'un réseau à deux bornes, ses pièces peuvent être placées dans le corps d'une lampe ou d'un lustre sans poser de fils supplémentaires. Si la puissance totale des lampes du lustre dépasse 300 W, le triac est installé sur un radiateur avec une surface de refroidissement d'au moins 100 cm2.

Auteur : A. Novikov, Perm ; Publication : N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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