Устройство защиты ламп накаливания на 36 В

Для освещения помещений с повышенной влажностью, для локального освещения рабочих мест на предприятиях и мест занятий детским творчеством могут применяться лампы накаливания на рабочее напряжение 36 В, питаемые от сети 220 В через понижающий трансформатор.

Это значительно уменьшает вероятность случайного поражения электрическим током, например, из-за нарушения техники безопасности, неисправности изоляции электропроводки, высокой влажности или детского любопытства. Как и обычные лампы накаливания, рассчитанные на работу в сети переменного тока 220 В, низковольтные обычно перегорают также в момент включения, причём это может сопровождаться разрушением стеклянной колбы.

Сопротивление холодной вольфрамовой спирали лампы накаливания на 36 В мощностью 40 Вт — около 2,3 Ом, мощностью 60 Вт — примерно 1,6 Ом. При использовании понижающего трансформатора избыточной габаритной мощности (типичный случай) бросок тока через нить накаливания может достигать 10…20 А, что на порядок превышает рабочий ток таких ламп. Значительно ослабить бросок тока можно, если последовательно с лампой включить низкоомный терморезистор с отрицательным ТКС. При использовании одного терморезистора с номинальным сопротивлением 4,7 Ом бросок тока через спираль низковольтной лампы накаливания при включении не превышает 6 А. После прогрева терморезистора (примерно 10 мин спустя) падение напряжения на нём понижается примерно до 1 В. Это незначительно, но всё же заметно уменьшает яркость свечения лампы. Для того чтобы после разогрева спирали она светила на полную мощность, можно изготовить несложное устройство, автоматически исключающее терморезистор из цепи лампы через несколько секунд после включения.

Схема такого устройства показана на рис. 1. При включении питания напряжение 36 В переменного или постоянного тока через плавкую вставку (предохранитель) FU1, замкнутые контакты выключателя SA1 и соединённые последовательно терморезисторы RK1, RK2 поступает на лампу EL1. Терморезисторы ограничивают бросок тока через спираль в момент включения. Сразу после этого они начинают разогреваться, их сопротивление уменьшается и яркость свечения лампы быстро увеличивается.

Схема защиты ламп накаливания на 36 ВНапряжение 36 В поступает также на мостовой диодный выпрямитель VD1, к которому через соединённые последовательно резистор R1 и терморезистор RK3 подключена обмотка реле К1. В момент включения сопротивление терморезистора максимально, ток через обмотку реле недостаточен для его срабатывания, поэтому контакты К1.2 разомкнуты. По мере разогрева терморезистора его сопротивление уменьшается, и когда напряжение на обмотке реле достигает примерно 7,5 В, оно срабатывает и контакты К1.2 подключают параллельно RK3 резистор R2. В результате напряжение на обмотке повышается до 11…12 В, и хотя сопротивление терморезистора после этого несколько возрастает (из-за снижения его температуры, обусловленного уменьшением тока через него), реле надёжно самоблокируется. Одновременно контакты К1.1 замыкают накоротко терморезисторы RK1, RK2, и лампа накаливания начинает светить в полную силу. Реле срабатывает примерно через 3 с после включения питания. Терморезисторы остывают и готовы к повторению цикла примерно через 20…30 с, до окружающей температуры они остывают за 2…5 мин. Конденсатор С1 устраняет гудение реле.

Все детали устройства, кроме плавкой вставки FU1 и выключателя питания SA1, можно смонтировать на печатной плате, чертёж которой показан на рис. 2. Постоянные резисторы — МЛТ, С2-23, С2-33. Терморезисторы RK1, RK2 — MF72-5, KL15R, KL11L, 10D050 и другие дисковые, обычно применяемые в цепи ограничения пускового тока в импульсных блоках питания. Подойдут терморезисторы с отрицательным ТКС и начальным сопротивлением при комнатной температуре 4,7…18 Ом (реальное сопротивление терморезистора может значительно отличаться в большую сторону от указанного на корпусе). Вместо последовательной цепи из двух терморезисторов в устройстве можно установить один, если его сопротивление в холодном состоянии больше 8,2 Ом. При отсутствии таких терморезисторов возможна замена их одним проволочным резистором С5-35В, С5-37-10, ПЭВ-10 сопротивлением 8,2 Ом. Распространённые импортные проволочные резисторы в белых прямоугольных керамических корпусах применять нежелательно из-за их малой перегрузочной способности.

Чертеж печатной платы устройства защиты ламп накаливания на 36 ВТерморезистор RK3 — отечественный ММТ-4 сопротивлением 2 кОм или близким к этому значению. Конденсатор С1 — оксидный К50-35, К50-68 или аналогичный импортный. Диодный мост КЦ407А заменим любым маломощным с допустимым обратным напряжением не менее 100 В и выпрямленным током не менее 0,2 А, например, КЦ422Г, КЦ402Е, RB152—RB157, W01М—W1 ОМ.

Указанное на схеме электромагнитное реле Mi-SH-212L с обмоткой сопротивлением около 270 Ом и рабочим напряжением 12 В имеет две группы переключающих контактов, рассчитанных на коммутируемый ток до 5 А. Надёжное переключение контактов происходит при напряжении около 7,5…8 В, напряжение отпускания — около 2,5 В. Возможная замена — реле DY3M-DC12V, JZC-42F, JW2aHN-DC12V и другие аналогичные с обмоткой сопротивлением около 270 Ом, рабочим напряжением 12 В и двумя группами замыкающих контактов.

Возможно использование отечественного реле РЭК29 исполнения ДУЩ4.501.560-02 (сопротивление обмотки — 855… 1045 Ом, рабочее напряжение — 21,6…26,6 В; оно применялось в блоках питания дежурного режима отечественных телевизоров ЗУСЦТ, 4УСЦТ). В этом случае сопротивление резистора R2 необходимо увеличить до 510 Ом, а резистора R1 — до 270 Ом. Задержка переключения контактов реле будет около 2 с, что достаточно для разогрева спирали лампы накаливания.

Источник: Радио №3 2013    Автор: А. БУТОВ, с. Курба Ярославской обл.


Оставить комментарий


Добавить изображение

Переходник для подключения к...

Как известно, возможности линии Vbus (+5 В) USB-порта по потребляемому [...]

Индикатор стереобаланса

Если в стереофоническом УМЗЧ установлены раздельные регуляторы громкости левого и [...]

Миллиомметр. Приставка к цифровому...

Этот миллиомметр изготовил Jaanus Kalde из Эстонии. Источником образцового тока [...]

Робот «Пилигрим» своими руками

Эта игрушка является модернизированным вариантом «пограничного» робота  и имеет более [...]

Похититель джоулей. Из 1,5...

Так что же это такое – «похититель джоулей»? Это небольшая схема, которая способна «зажечь», [...]

Изготовление перемычек из провода...

Многие радиолюбители при изготовлении своих конструкций используют провод МГТФ (Монтажный [...]

Настольный робот своими руками

Этот робот был спроектирован в 2011 году в Далласе в [...]

Изготовление печатных плат своими...

Технология изготовления печатных плат «лазерно-утюжным методом» очень популярна среди радиолюбителей, [...]

Однотактный УМЗЧ на полевых...

Однотактный УМЗЧ класса А на полевых транзисторах с каналом одного [...]

Выбор спутниковой антенны

Такие «тарелки» или точнее — антенны системы спутникового телевидения ныне [...]