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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Dispositif de protection pour lampes à incandescence de faible puissance. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / éclairage La durée de vie des lampes à incandescence est courte par rapport, par exemple, aux lampes fluorescentes. De plus, la durée de vie de la lampe est souvent nettement inférieure à celle prévue en raison d'une augmentation de la tension dans le réseau ou d'importantes surtensions au moment de l'allumage. Ce dispositif simple élimine les surcharges en empêchant le courant circulant à travers la lampe de dépasser sa valeur nominale en toutes circonstances, même pendant le démarrage. Auparavant, de nombreux dispositifs ont été proposés pour l'allumage « doux » des lampes à incandescence [1-5], utilisant principalement des triacs et des thyristors. Bien entendu, aucun d'entre eux n'est en mesure d'empêcher la dégradation progressive du filament de tungstène, conduisant à son épuisement, mais la durée de vie réelle des lampes avec « retardateurs » augmente encore de 1,5. ..3 fois. Un dispositif similaire est proposé utilisant des transistors haute tension bon marché qui, bien qu'ils soient initialement destinés à protéger une lampe de 15 W (rétroéclairage du réfrigérateur), assurent pleinement l'allumage en douceur de toutes les lampes à incandescence de 220 V d'une puissance allant jusqu'à 60 W. Une caractéristique unique de l'appareil en question est qu'il ne vous permettra pas d'allumer une lampe avec une puissance supérieure à celle pour laquelle elle a été configurée. Par exemple, si vous installez dans un réfrigérateur qui en est équipé, au lieu d'une lampe standard de 15 W, une lampe de 25 W qui lui ressemble beaucoup et fermez l'interrupteur, ce n'est pas la lampe, mais la LED « Surcharge » qui s'allumera. Cette propriété est très utile lors de l'utilisation de lampes en plastique non résistant à la chaleur, très répandues aujourd'hui et conçues pour les lampes à incandescence d'une puissance ne dépassant pas 40...60 W. Allumer une telle lampe avec une lampe de puissance supérieure entraînera inévitablement des dommages, voire un incendie. Contrairement à d'autres « ralentisseurs », celui proposé est prêt à être réactivé immédiatement après la mise hors tension, sans nécessiter, par exemple, d'attendre que le condensateur de synchronisation se décharge complètement ou de refroidir une thermistance chauffée à température ambiante. Le dispositif de protection est assemblé selon le schéma illustré à la Fig. 1, et connectez à la rupture de l'un des fils réseau allant à la lampe EL1. Après avoir fermé les contacts de l'interrupteur SA1, une tension secteur alternative est fournie au pont de diodes VD1-VD4. Dans la diagonale du pont se trouve une clé sur un transistor composite VT1-VT3. Grâce à la résistance R2 et au coefficient de transfert de courant élevé du transistor composite, l'interrupteur est ouvert et le circuit de lampe EL1 est fermé.
A l'aide d'une résistance d'ajustement R6, le dispositif est réglé pour que le thyristor VS1 s'ouvre lorsque la tension chute aux bornes du capteur de courant - résistance R7, légèrement supérieure à l'amplitude de courant correspondant à l'amplitude de courant nominale de la lampe EL1. L'ouverture du SCR entraîne la fermeture des transistors et la coupure du courant circulant dans la lampe. Sa petite partie, qui continue de circuler à travers la résistance R2 et le thyristor ouvert, n'est pas suffisante pour chauffer sensiblement le filament. Le thyristor se fermera lorsque son courant à la frontière de deux alternances diminuera jusqu'à zéro. La résistance d'un filament de tungstène froid d'une lampe EL1 est plusieurs fois inférieure à celle d'une lampe chauffée à la température de fonctionnement. De ce fait, dans le premier demi-cycle après la fermeture des contacts de l'interrupteur SA1, la coupure se produit bien avant sa fin, puisque le courant atteint très rapidement la valeur limite fixée en coupant la résistance R6. Dans le demi-cycle suivant, la résistance du filament légèrement chauffé est déjà plus grande et la coupure intervient un peu plus tard. Cela continue jusqu'à ce qu'il se réchauffe complètement, lorsque le courant n'atteint plus la valeur seuil et que la lampe brille à pleine intensité. Le circuit intégrateur C1R3 retarde légèrement l'ouverture du SCR VS1. Sans cela, dans les premières demi-périodes après la fermeture de l'interrupteur SA1, la coupure se produit si rapidement que le filament n'a pas le temps de chauffer sensiblement. En conséquence, le processus d’allumage de la lampe peut prendre un temps indéfini. Il convient de noter que le chauffage est relativement lent jusqu'à ce que la luminosité de la lampe atteigne environ la moitié de la luminosité nominale, après quoi elle augmente brusquement. La tension à la sortie du pont de diodes VD1-VD4, lorsque la lampe EL1 de 60 W atteint sa luminosité maximale, ne dépasse pas 5 V, ce qui correspond à la puissance totale dissipée par tous les éléments du dispositif de protection, inférieure à 2 W. La tension appliquée à la lampe, légèrement réduite par rapport à la tension du secteur, a un effet bénéfique sur sa durée de vie, sans pratiquement aucun effet sur la luminosité. Le dispositif de protection est monté sur un circuit imprimé simple face mesurant 90x55 mm (Fig. 2) et placé dans un boîtier de protection en plastique. L'élément de conception le plus important est le transistor VT3. Il doit être haute tension, supporter un courant relativement élevé et présenter un coefficient de transfert de courant de base suffisant (au moins 8 à Ik = 1 A et UKe = 12 V). Les transistors des séries KT826, KT809, KT812, KT840, KT841, KT845, KT847, KT848 conviennent. Naturellement, des transistors similaires conviennent également avec le préfixe 2 au lieu de K. Parmi les transistors importés, on peut citer 2SC2555, 2SC3306, BU526, BU931. Les transistors dans un boîtier en plastique nécessiteront un dissipateur thermique.
Les transistors KT940A, si nécessaire, sont remplacés par KT6135A, KT969A, KT9179A, 2SC2330, MJE340, BF459, en tenant compte des différences dans l'affectation des broches. Au lieu des diodes KD243D, KD209A, KD243G, KD257B, KD226G, 1N4004 et autres similaires conviennent. La LED HL1 peut être n'importe quelle couleur, de préférence rouge, car elle signale une situation d'urgence. Condensateur C1 - K73-17 ou K73-9, résistances fixes - C1-4, C2-23, trimmer MLT R6 - SPZ-386. Il est préférable de prendre une lampe EL1 neuve qui n'a pas encore fonctionné. Avant d'appliquer la tension secteur, réglez la résistance de réglage R6 en position haute selon le schéma. Fermez l'interrupteur SA1 et déplacez doucement le curseur de la résistance R6 jusqu'à ce que la lampe s'allume. Il est souhaitable que la lumière de la lampe atteigne sa pleine luminosité en 0,3...0,6 s. Vous pouvez obtenir une augmentation de luminosité beaucoup plus longue (jusqu'à 3...5 s), mais un appareil ainsi réglé sera trop sensible aux changements de température ambiante et aux paramètres de la lampe protégée en raison de son vieillissement. Lorsqu'elle est réglée correctement, la connexion d'une autre lampe de 40 watts en parallèle à une lampe allumée de 15 watts devrait entraîner l'extinction ou une forte diminution de la luminosité de celle précédemment allumée. Si le dispositif est destiné à protéger des lampes d'une puissance d'au moins 40 W, la valeur de la résistance R7 peut être réduite de moitié. Vous pouvez également faire ceci : connecter la borne droite (selon le schéma) de la résistance R3 directement à l'émetteur du transistor VT3, à l'exclusion de la résistance d'accord R6. Remplacez la résistance permanente R7 par une résistance d'accord de fil à faible résistance, par exemple PPB-ZA, SP5-50M, PPZ-12, en connectant son contact mobile à l'une des bornes extérieures. Cela minimisera la chute de tension sur le capteur de courant et sur l'appareil dans son ensemble. Les circuits et éléments de l'appareil sont directement connectés au réseau 220 V ; lors de l'utilisation de celui-ci, des mesures de sécurité électrique doivent être respectées. littérature
Auteur : A.Butov, village de Kurba, région de Yaroslavl
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