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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE
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Dispositif pour limiter le courant de démarrage d'un appareil électrique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Protection des équipements contre le fonctionnement d'urgence du réseau

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Le circuit limiteur est illustré à la fig. 1. Il s'agit d'une refonte d'un dispositif précédemment développé et décrit dans [1]. L'utilisation d'une base d'éléments plus moderne et une approche légèrement différente du problème ont permis d'augmenter la puissance de la charge protégée, de réduire considérablement les pertes d'énergie, d'augmenter la fiabilité et de réduire les dimensions de l'appareil.

Dispositif pour limiter le courant de démarrage d'un appareil électrique
Fig. 1

Lorsque les contacts de l'interrupteur SA1 sont fermés, le condensateur C2 se charge rapidement à travers les résistances R1, R2 et les diodes VD1, VD2. La tension aux bornes de ce condensateur est limitée par la diode Zener VD3 à 15 V. Le transistor à effet de champ VT1 s'ouvre. Dès que la chute de tension aux bornes des résistances R4 et R5 proportionnelle au courant de charge atteint (compte tenu de l'effet de lissage du condensateur C4, du circuit R6C3 et de la position de la résistance d'ajustement du moteur R7) une valeur suffisante pour ouvrir le trinistor VS1, ce dernier s'ouvrira. Cela conduira à une forte diminution de la tension à la grille du transistor à effet de champ VT1, il se fermera, désexcitant la charge.

Cependant, à la fin du courant et au début du prochain demi-cycle de la tension secteur, le courant à travers le trinistor s'arrêtera et il se fermera, permettant au condensateur C2 de se recharger et au transistor VT1 de s'ouvrir. Ensuite, le processus se répète, cependant, à chaque demi-cycle suivant, la résistance de la charge chauffante ou accélératrice devient supérieure à la précédente, et le temps nécessaire pour atteindre le seuil d'ouverture du SCR augmente. Au final, l'amplitude des impulsions de tension aux bornes des résistances R4, R5 devient insuffisante pour ouvrir le trinistor, et celui-ci reste tout le temps fermé. C'est le régime permanent de fonctionnement du limiteur, dans lequel le transistor VT1 est ouvert tout le temps, et la charge fonctionne en mode nominal. La varistance RU1 protège le transistor des dommages causés par des impulsions haute tension, dont la source peut être soit une alimentation, soit une charge inductive, par exemple un enroulement de transformateur.

Contrairement à certains autres dispositifs [2], celui proposé ne peut pas être inclus dans l'espace de l'un des fils d'alimentation de charge. Je ne considère pas cela comme un inconvénient, car au lieu d'installer un dispositif de protection près de l'interrupteur, où l'accès au deuxième fil secteur est difficile, il peut facilement être monté là où les deux fils sont présents : à la base d'un lustre, dans le corps d'une lampe ou d'un autre appareil électrique protégé.

Puisqu'il n'y a pas d'éléments inertiels dans le limiteur (condensateurs de mise à l'heure, thermistances), il est prêt pour une mise sous tension répétée en douceur de la charge immédiatement après la mise hors tension. Une autre caractéristique est le fonctionnement du transistor à effet de champ VT1 en mode clé, à la fois au démarrage et en régime permanent de la charge. De ce fait, la puissance dissipée par ce transistor est faible, ce qui augmente fortement la fiabilité du dispositif.

Avec les valeurs des résistances R4, R5 indiquées sur le schéma, le limiteur fonctionne avec des lampes à incandescence d'une puissance totale de 25 ... 120 W en charge.

Dispositif pour limiter le courant de démarrage d'un appareil électrique
Fig. 2

Toutes les pièces sont montées à charnière sur une planche ronde d'un diamètre de 50 mm (Fig. 2). Il peut être facilement placé dans la plupart des suspensions et appliques. Le transistor à effet de champ IRF840 peut être remplacé, par exemple, par BUZ40B, IRFP4S2, IRF450, TSD2M450V ou d'autres transistors à effet de champ à canal n avec une limite de tension drain-source d'au moins 500 V et une résistance de canal ouvert d'au plus 1 Ohm. Entre la carte et le boîtier du transistor situé parallèlement à celle-ci, un entrefer de 2 ... 3 mm est nécessaire pour la circulation de l'air. Au lieu du trinistor KU112A, un autre de faible puissance de la série KU107, MCR100 convient, et au lieu des diodes 1N4006, n'importe laquelle pour un courant d'au moins 1 A et une tension de plus de 400 V, par exemple, KD243Zh, KD247G, KD258V. La diode Zener peut être non seulement 1N4744A, mais aussi KS215Zh, KS515G, TZMC-15, BZX / BZV55C15 ou un autre 15 V.

Comme C1, l'auteur a utilisé un condensateur importé de petite taille pour une tension de 250 V AC. Le condensateur à oxyde C4 est de petite taille pour un montage en surface, mais il est permis d'installer ici un condensateur à oxyde de conception conventionnelle. Les autres sont des films ou des céramiques de petite taille avec un petit TKE. Résistance ajustable R7 - conception fermée importée. Les résistances d'accord SDR-38 souvent utilisées par les radioamateurs sont inadaptées, leur fiabilité est trop faible. La varistance TNR10G561 peut être remplacée par une autre avec une tension de classification de 560 V -FNR-10K561, FNR-14K561.

S'il n'est pas censé fonctionner avec des charges d'une puissance inférieure à 75 W, il est souhaitable de réduire les valeurs des résistances R4 et R5 à 1 ohm. Vous pouvez installer une double puissance au lieu de deux résistances. Des résistances de calibre encore plus petit et de puissance supérieure devront être installées pour fonctionner avec une charge de plus de 120 watts. Dans ce cas, il est également nécessaire de remplacer les diodes VD4-VD7 et le transistor à effet de champ VT1 par des plus puissants. Plusieurs transistors à effet de champ du même type peuvent être connectés en parallèle, veillez à les installer sur un dissipateur thermique commun. Pour travailler avec une charge puissante, l'installation de l'appareil doit être rendue moins dense et la carte doit être placée dans un boîtier bien ventilé.

Le limiteur doit être réglé précisément avec l'appareil électrique pour la protection duquel il est censé être utilisé à l'avenir, et à une tension nominale ou légèrement augmentée dans le réseau. Si la charge est une lampe à incandescence, elle doit être neuve et non soumise à une utilisation prolongée.

Avant de s'allumer pour la première fois, le moteur de la résistance d'accord R7 est réglé sur la bonne position selon le schéma. Après la mise sous tension, le curseur est déplacé très lentement jusqu'à ce que la lampe commence à briller. Lorsqu'elle est correctement réglée, la lampe atteint sa pleine luminosité 2 à 3 secondes après avoir été allumée. De plus, pendant plus de la moitié de ce temps, sa lueur ne sera pas visible. Il convient de noter que plus la lampe est puissante, plus elle s'allume longtemps et en douceur.

Si le limiteur est configuré pour fonctionner avec une lampe d'une puissance de 100 W, par exemple, puis connecté en parallèle avec une autre puissance de seulement 15 W, alors lorsqu'il est allumé, les deux lampes ne s'allument pas. Cette fonction peut être utilisée pour éviter d'endommager le luminaire si une lampe y est installée accidentellement avec une puissance supérieure à celle autorisée. Par exemple, de nombreuses lampes de table sont conçues uniquement pour des lampes à incandescence d'une puissance ne dépassant pas 60 watts. Des lampes de même taille d'une puissance de 100 ... 150 W, lorsqu'elles sont installées dans une lampe similaire, surchauffent ses pièces en plastique jusqu'à la fonte et la déformation.

littérature

  1. Butov A. Dispositif de protection pour lampes à incandescence de faible puissance. - Radio, 2004, n° 2, p. 44, 45.
  2. Nechaev I. Démarrage progressif automatique des lampes à incandescence. - Radio, 2005, n° 1, p. 41.

Auteur : A. Butov, p. Kurba, région de Yaroslavl; Publication : radioradar.net

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