Impulssvoolu piiraja hõõglampidele. Sisselülitusvoolu piiraja, kui hõõglamp on sisse lülitatud. Ahel käsitsi reguleerimisega
Voolu piiraja - seade, mis on ette nähtud vooluahela võimaliku tõusu vältimiseks etteantud väärtusest kõrgemal. Lihtsaim piiraja on tavaline kaitse. Struktuuriliselt on kaitsmeks sulav lüli, mis on suletud isolaatorisse - korpusesse. Kui koormuse poolt tarbitav vool ühel või teisel põhjusel vooluringis suureneb, põleb sulavühendus läbi ja koormus ei saa enam toidet.
Piirajate tüübid
Kõigi kaitsme kasutamise eelistega on sellel üks tõsine puudus - madal jõudlus mis muudab selle kasutamise mõnel juhul võimatuks. Puuduste hulka kuulub kaitsme ühekordseks kasutatavus - kui see läbi põleb, peate otsima ja paigaldama täpselt samasuguse kaitsme kui läbipõlenud.
Elektroonilised piirajad
Eespool mainitud kaitsmetest palju arenenumad on elektroonilised piirajad. Tavaliselt võib sellised seadmed jagada kahte tüüpi:
- automaatne taastumine pärast rikke kõrvaldamist;
- käsitsi taastatud. Näiteks: piiraja vooluringis on nupp, mille vajutamine viib selle taaskäivitamiseni.
Eraldi tasub mainida nn passiivseid kaitseseadmeid. Sellised seadmed on ette nähtud valgus- ja/või helisignaali andmiseks olukordadest, kui koormuse lubatud voolutugevus on ületatud. Enamik neist skeemidest häireid kasutatakse koos elektrooniliste piirajatega.
Lihtsaim väljatransistori ahel
Lihtsaim lahendus, kui on vaja piirata koormuse alalisvoolu, on kasutada FET-ahelat. Selle seadme skemaatiline diagramm on näidatud joonisel 1:
Riis. 1 - FET-ahel
Koormusvool joonisel 1 näidatud ahela kasutamisel ei saa olla suurem kui rakendatud transistori algne tühjendusvool. Seetõttu sõltub piirang otseselt transistori tüübist. Näiteks kodumaise transistori KP302 kasutamisel on piirang 30-50 mA.
Ülalkirjeldatud skeemi peamiseks puuduseks on limiitide muutmise raskus. Täiustatud seadmetes kasutatakse selle puuduse kõrvaldamiseks täiendavat elementi, mis täidab anduri funktsioone. Reeglina on selline andur võimas takisti, mis on koormusega järjestikku ühendatud. Hetkel, kui takisti pingelang jõuab teatud väärtuseni, piiratakse voolu automaatselt. Sellise seadme skeem on näidatud joonisel 2.
Riis. 2 - bipolaarsete transistoride skeem
Nagu näete, põhineb vooluahel kahel bipolaarsel transistoril struktuuriga n - p - n. Andurina kasutatakse takistit R 3, mille takistus on 3,6 oomi.
Seadme tööpõhimõte on järgmine: allikast saadav pinge antakse takistile R 1 ja selle kaudu transistori VT 1 alusele. Transistor avaneb ja suurem osa allika pingest antakse. seadme väljundile. Sel juhul on transistor VT 2 suletud olekus. Hetkel, kui anduri (takisti R 3) pingelang jõuab transistori VT 2 avanemisläveni, avaneb see ja transistor VT 1, vastupidi, hakkab sulguma, piirates sellega voolu seadme väljund. LED HL 1 on piiraja töö indikaator.
Reaktsioonilävi sõltub takisti R 3 takistusest ja transistori VT 2 avamispingest. Kirjeldatud vooluahela puhul on piirlävi: 0,7 V / 3,6 Ohm = 0,19 A.
Ahel käsitsi reguleerimisega
Mõnel juhul on vaja seadet, mis suudab käsitsi muuta koormuse praegust piirväärtust, näiteks kui on vaja laadida autoakusid. Reguleeritava seadme skeem on näidatud joonisel 3.
Riis. 3 - Voolupiirangu reguleerimisega skeem
Seadme spetsifikatsioonid:
- sisendpinge - kuni 40 V;
- väljundpinge - kuni 32 V;
- voolu piirav vahemik - 0,01 ... 3 A.
Ahela peamine omadus on võime muuta nii koormuse voolupiirangu suurust kui ka väljundpinge reguleerimise võimalus. Voolu piirang määratakse muutuva takistiga R 5 ja väljundpinge muudetava takistiga R 6. Voolu piirväärtuse vahemik määratakse vooluanduri - takisti R2 takistusega.
Sellise seadme projekteerimisel tasub meeles pidada, et VT 4-le eraldatakse üsna palju võimsust, seetõttu tuleb elemendi ülekuumenemise ja rikke võimaluse välistamiseks paigaldada see radiaatorile. Pange tähele ka seda, et muutuvtakistitel R 5 ja R 6 peab seadme mugavamaks kasutamiseks olema lineaarne reguleerimissõltuvus. Kasutatud osade võimalikud analoogid:
- Transistorid KT815 - VD139;
- Transistor KT814 - VD140;
- Transistor KT803 - 2N5067.
Järelduse asemel
Ei saa väita, et üks või teine voolu piiramise meetod on parem või halvem. Igal neist on oma eelised ja puudused. Pealegi on igaühe kasutamine konkreetsel juhul soovitatav või täiesti vastuvõetamatu. Näiteks lülitustoiteallika väljundahelas on kaitsme kasutamine enamasti ebaotstarbekas, kuna kaitsmel kui kaitseelemendil on ebapiisav kiirus. Lihtsamalt öeldes võib kaitse läbi põleda pärast seda, kui toiteallika toiteelemendid muutuvad ülekoormuse tõttu kasutuskõlbmatuks.
Üldiselt tuleks ühe või teise piiraja kasuks valida, võttes arvesse vooluahelat ja mõnikord sisendpingeallika konstruktsiooniomadusi ja koormusomadusi.
See tunduks jabur. Lambi takistust mõõdetakse tervetes oomides ning aku takistus on kümnendik ja sajandik oomi. Jadaühendus peaks viima pinge ümberjaotumiseni: lamp on 12 volti, aku on 2 volti - ja akut ei laeta. Kuid paljud inimesed ei ole piisavalt targad, et ennustada tegelikku tulemust.
Hõõg- (ja halogeen)lamp töötab nagu silinder, millel on muutuv sisetakistus, olenevalt küttest (vool voolab ja sellele langev pinge), mis omakorda muudab lambi pingelangust. Selle tulemusena hoiab lamp vooluringis suhteliselt konstantset voolu, piirab seda voolu, kaitseb vooluahelat lühise eest - ja väikese takistusega varastab see väga nõrgalt koormuse pinget, võimaldades isegi akut laadida ( võib-olla aeglasem).
Mida suurem on lambi võimsus, seda rohkem voolu see läbi laseb. Kui lisada sellele võimalus paigaldada mitu lampi paralleelselt, saate reguleerida nii kogu vooluahela voolutugevust kui ka lampide kimbu takistust. Ja mida rohkem lampe - seda ökonoomsem on vooluahel, sest. lampide kogutakistus on väiksem ja need säravad vähem. Samamoodi, kui võrrelda 21W ja 55W lampide sära: 55W helendab palju nõrgemalt, hoolimata suuremast voolavast voolust. Ja aku laetuse astmega muutub tuli tuhmimaks ja siis kaob see täielikult - omamoodi aku laetuse indikaator: "natuke jäänud". Ükski lamp ei põhjustanud sellele vaadates pimestamist.
(lisatud 21.03.2016) Aku ei ole täielikult laetud. Kui vool jõudis miinimumväärtuseni 1,1A, lõpetas aku laadimise (samas, kui vool 1,1A jätkub, imet). Kokku oli akul 11,8V. See tähendab, et peate ahelasse lisama veel ühe transistori, mis aku pingel 12 V lülitas lambi välja ja andis voolu otse.
Lambi takistusest on sõltuvus: mida võimsam on lamp, seda väiksem on takistus ja seda väiksem on selle pingelang. Hiljem pean proovima 100W lambiga. Ja rohkem aega laadimiseks: järsku suurenes protsess aja jooksul 1,5 korda.
(lisatud 25.03.2016) Aku on lõpuni laetud (teoreetiline empiiriline arvutus), kuid: laadimisaeg on nii pikk (mitu päeva / nädalat), et 21. päevast lisandumist võib lugeda tõeseks.
(lisatud 26.03.2016) Oodake UPS-i aku kontrollimist. Lõpuks sai auto aku otsa: ta elas surnud purgiga – ja nüüd on plaadid maha kukkunud. Võib-olla on selles süüdi katsevool 15A, mis käivitati 1 minutiks. Võib-olla lagunevate plaatide tõttu ei lõppenud "laadimine" kaua: lühisesse sattunud plaadid juhtisid edukalt 1,1A voolu – jällegi pole imet: lihtsalt teadmiste puudumine.
(lisatud 27.03.2016) Kõik, kes on proovinud aku laadimise meetodit läbi lambipirni, ütlevad üksmeelselt, et see langes lihtsalt akuga kokku surma mõttes: lamp ei kahjusta akut. See on loogiline: see ei suurenda voolutugevust, vaid piirab seda; See ei tõsta pinget, vaid langetab. Veelgi enam, pinge alandamine võimaldab laadida mittestandardsete toiteallikatega, mille pinge valitakse sõltuvalt lambi võimsusest (mida väiksem võimsus, seda suuremat ülepinget saab lubada). Õige arvutus võimaldab isegi akut laadida 19 V sülearvuti laadija abil. Minu puhul, kui aku lakkas laadimast (ja raiskas energiat suletud plaatidele ja elektrolüütide sebimisele), oli toiteallika 14,4 V juures aku klemmidel 12,7 V, mis tähendab, et 21 W lamp võttis 1,7 V.
Selle tulemusel saate tavapärase toiteadapteri ja lambipirni abil luua aku jaoks täisväärtusliku laadija. Kuid see on põhjus praktikas kontrollida: kodus on palju adaptereid, palju lampe. Peaasi: katse ajal ärge jätke tähelepanuta pinge suurenemist aku klemmidel üle 14,4 V, kui lamp pole õigesti valitud.
(lisatud 29.03.2016) Selgub, et halogeenlambid on üsna haprad. Ma ei tea kuidas, aga 55W lamp sai metallkorpusele vajutamisel viga. Pealegi pole kahjustuste visuaalseid märke - ja lambi vool voolas ümber spiraali. Ma tean, et te ei saa kvartsklaasi oma kätega puudutada - lambid aga ei põlenud läbi ega läinud ka muul viisil rikki: kas pinge on nimipingest madalam või vool või põlemisaeg.
(lisatud 30.03.2016) UPS-i aku laadimine õnnestus läbi 21 W hõõglambi. Ma ei saa auto akut kontrollida, sest. hooldatavat pole - aga ka UPSi aku on happeline.
Lambi võimsuse ja voolupiirangute tabel:
- 100W, halogeen. Auto aku jaoks: vool<3.6А, для АКБ ИБП: <3.2А - для ИБП не годится,
- 55W, halogeen. Auto aku jaoks:<3А, для АКБ ИБП <2.9А - для ИБП не годится;
- 21W, hõõglamp. Auto aku jaoks:<1.2-1.7А, АКБ ИБП: <1А - для авто не годится;
- 10W, hõõglamp. UPS-i aku jaoks<0.3А - годится для маленьких аккумуляторов?
- 5W, hõõglamp. UPS-i aku jaoks<0.2А - годится для маленьких аккумуляторов?
Andmed põhinevad 5-aastasel Bosch S4 019 akul ja APC 7Ah UPS-i akul, mis on tühjendatud kuni 6,6 V. Tehti valik auto aku 100W ja UPS-i aku 21W kasuks.
LED-lambid selleks otstarbeks ei sobi.
(lisatud 12.04.2016) Lamp annab hiiglaslikud võimalused. Uuesti tehtud
Seade, mis on kokku pandud vastavalt joonisel fig. 1, lükkab lambile täisvõrgu pinge tarnimist umbes 0,2 s võrra edasi - sellesse paigaldatud kondensaatori laadimise kestus. See on täiesti piisav, et tõhusalt piirata sisselülitusvoolu läbi lambi külma mähise. Piiraja jääkpinge langus on umbes 5 V.
Algselt monteeriti piiraja mitu koopiat, kasutades takisteid MLT-0,5, transistori KT940A, dioodi KD105B ja simistorit KU208G. Edaspidi läksin üle väikestele osadele, mille tüübid on skeemil näidatud, ja väiksema võimsusega takistitele, sh pindpaigalduseks mõeldud takistitele. Selle piiraja versiooni saab paigaldada trükkplaadile, mis on näidatud joonisel fig. 2.
EL1 lambi võimsusega üle 100 W tuleb MAC97 triac asendada võimsama VT137 või VTA12-600 vastu. Kui selline türistor on varustatud jahutusradiaatoriga ja transistori MJE13001 asemel paigaldatakse MJE13003, ulatub lubatud koormusvõimsus 2 kW-ni. Kondensaatorit C1 saab suurendada 470 mikrofaradini.
Kõik valmistatud piirajad on laitmatult töötanud üle kolme aasta.
Avaldamise kuupäev: 08.08.2009
Lugejate arvamused
- Dmitri / 19.05.2014 - 10:16
Kas keegi teab selle skeemi autori aadressi ??? Siin ta küsiks, mis detaile võimsatele lampidele panna ??? Ja siis kogusin ka lõpuks - värelemine ja jõu kadu !!! [e-postiga kaitstud] - satwalker / 13.02.2013 - 19:45
Ühe MJE13001 asemel võtame 2 tk. ja nendest ehitame Darlingtoni transistori. Testitud BTA06-600-ga. Saate vähendada R4 väärtuseni (47-22) kOhm. - Rafi / 02.10.2012 - 06:54
Väga kehtiv, terav, napisõnaline ja asjakohane. WD. - Eugene / 08.09.2010 - 12:06
Selles vooluringis avaneb triac ainult positiivsel poollainel. Sellest ka virvendus ja heleduse vähenemine. Kuidas mitte muuta elementide väärtusi - sellest kroonikast te lahti ei saa. Lisaks puudub triac UE-l praktiliselt pulss ja neile (triacidele) meeldib, et see on lühike ja järskude esiosadega. Ja frontide haisu siin peaaegu pole ja selle määrab transistori number-em ülemineku pinge ja avanemiskiirus. Simistor ei ela sellistes tingimustes kaua. Skeem töötab vaid 50% ulatuses, idee on olemas, aga see on välja töötatud embrüonaalsel tasemel. - RonW / 01.11.2009 - 21:37
Minu arvates on probleem transistori madalas ülekandeteguris - MJE13001-l on see tasemel 10-40 (mõõtsin 20). Suure R4 puhul ei jätku türistori avamiseks kollektorivoolu (näiteks BT134). Võimsamatel võib asi veelgi hullem olla. KT940-l on h>25 (mõõtsin 60-70). Kasutage kas KT940 või vähendage R4. - Vitali / 12.10.2009 - 20:33
Eugene otsustas seda skeemi veel veidi piinata. Kasutasin BT137 ja MJE13003, vähendasin takisteid R2, R3, R4 10 korda, kondensaatori võtsin 2200 mikrofaradi juures, R1 1 kOhmi juures. Virvendus vähenes märgatavalt, kuid takistid hakkasid põlema (õigemini osa sellest, kuna paaril muutus 1 vatti). Kas oskate nõu anda... - Vitali / 01.10.2009 - 19:01
Kui kollektor-emitter sulgeda, siis lamp ei vilgu, kuid proovisin ikkagi reitinguid vähendada: poolitasin R2 ja R4 - kontrollisin kõiki kombinatsioone ja R1 võttis ka nii 1 kui 3 kOhm. Kontrollisin seda kahel erineval triacil ja proovisin isegi järeldusi 1 ja 2 vahetada - ma ei tea, kas seda on võimalik teha, kuid miski ei põlenud läbi. Mul pole õrna aimugi, mida veel proovida. - Eugene / 30.09.2009 - 15:32
Ja kui paned transistori kollektor-emitteri kinni, siis kas lamp vilgub?Kui jah siis proovi takistit R4 vähendada.Kuskil poole võrra. Võite proovida vähendada ja R2. - Vitali / 26.09.2009 - 14:46
Üritasin lühtrile vooluringi kokku panna (umbes 400 vatti) - kasutasin BT137 ja BTA12-600 ning transistore MJE13003, BUT11AX, BUH515, BU2508DF, 2SC2482 ja sama lauluga - lamp põleb märgatavalt tugevalt täis. virvendus!! Üritasin vähendada R1 1 kOhmini, konder võttis 220-lt 1500 mikrofaradile. Proovisin ka nende MAC97 transistoridega - virvendust pole ainult siis, kui kt940a võtta - ja siis ei värele ühegi seitsmestoriga, aga võimsusest jääb selgelt väheks 400W jaoks. Äkki on võimalik kasutada mingit nõukogude transistorit aga võimsamat? Näiteks kt812a või kt828a - suurus sobib mulle, kuna tahvel peidetakse otse lühtrisse. Mida sa arvad? - Vitali / 25.09.2009 - 18:23
kokku pannud vooluahela kt940a ja mac97 abil - juba 3 tükki ja need kõik töötavad suurepäraselt !!! Homme ostan uued transistorid, muidu osutusid need surnuks (võtsin läbi põlenud säästulambi liiteseadmest, samal ajal sain teada, et põlevad pidevalt :)))) ja teen. proovige võimsate triacidega. - Eugene / 18.09.2009 - 20:07
Teie triac ei avane võrgupinge teisel poollainel. Proovige kollektor-emitter hüppajaga sulgeda ja sisse lülitada. Kui kõik on õigesti kokku pandud, süttib lamp kohe täiskuumuses. Kui ei, siis kontrollige triaki ühendust. Proovige vähendada R1 1 kΩ-ni. (eufs()email.ua) - Vitali / 09.09.2009 - 18:08
Sain selle mustri täna kätte. Kasutasin BT137, 13003, 470 microfarad conderit. 100-vatise lambi kohutav värelemine ja heledus väheneb selgelt. Äkki on midagi valesti??? Üldiselt olen selles kõiges lihtsalt võhik, kuid selliste lihtsate skeemide järgi proovin midagi õppida ja midagi kasulikku teha.
LAMPI VOOLUPIIRAK
Siiani on inimesi, kes tõestavad kasutamise mõjuenergiasäästulambid. Nüüd uurime selle väite tõesust või valet.
Arvestame: hea hõõglambi (LN) hind on 0,4 dollarit,energiasäästulamp (EL) - 4$. Mõlema kasutusiga on sama, umbes kuus kuud.
päevas, säästu kasutamisest(EL) on umbes 0,3 kW, kuus kuud 0,3x180 = 60 kW. 1 kWh hinnaga - 0,03$, on poolaasta mõju 0,03x60 = 2$. Lahutage see summa hinnast(EL) ja selle tulemusena on meil 0,4$ LN 2,0 vastu $ EL kohta. Kommentaarid on üleliigsed.
Et üleolekut veelgi suurendadahõõglambid energiasäästlike lampide asemel teeme lihtsa vooluahela, et piirata sisselülitamisel hõõgniidi sisenevat vooluhõõglambid.
Lambi voolupiiriku skeem on võetud raadiost 8-2009 ja on nii lihtne, et plaati ei saa söövitada, vaid lõikuriga välja lõigata. Tahvli suurus 20x25 mm. Ahela tööpõhimõte põhineb lambi sujuval, poole sekundi jooksul toidetud pingel. Lisaks ei tarnita selle tulemusena mitte kõiki 220 V, vaid umbes 200 V - mis pikendab veelgi LN-i kasutusiga.
Kõige kallim eselambivoolu piirajatriac - maksab 0,3 dollarit, arvan, et kõigil on ülejäänud üksikasjad.
Mittetöötava nõukogude 3USCT teleri värvimoodulist saab välja rebida transistori KT940 - neid on 6 tükki. Asendame triaki TS106-8 vastu. Kondensaator 200-1000 mikrofaradi 10 V juures.
Valmis tahvel lambivoolu piirajamillegi isoleerivaga mähitud,
