44,2 тыс подписчиков
Устройство продления долговечности ламп накаливания и другие схемы на MOSFET-транзисторе
Принцип действия схемы: сначала на лампу подаётся половина мощности через диод, затем через 1...2 с он шунтируется, и на лампу поступает полная мощность.
Благодаря применению мощного N- канального высоковольтного полевого транзистора (ПТ), схема с простая и компактная. Так как он позволяет коммутировать ток до 4 А и напряжение до 600 В, то мощность нагрузки может составлять более 200 Вт. Надобность в выпрямительном диоде отпадает, он уже установлен в ПТ и позволяет выпрямлять ток до 4,5 А.
Принципиальная схема (рис. 1). После замыкания контактов выключателя S1, выпрямленное встроенным в VT1 диодом однополупериодное напряжение сети через резистор R1 начнёт заряжать с некоторой скоростью электролитический конденсатор С1.
По мере заряда конденсатора и увеличения напряжения на затворе VT1 он открывается и шунтирует диод, при этом на лампу поступает полная мощность. После отключения питания конденсатор С1 разряжается через резистор R2.
Номиналы элементов R1, R2 и С2 можно изменить для получения оптимального соотношения времени задержки/разряда. Падение напряжения на ПТ составляет 5 В, при всех мощностях нагрузки.
После некоторой доработки эту схему можно использовать и для иных целей, например для выключения света с некоторой задержкой.
Принципиальная схема (рис. 2). При замыкании выключателя S1 (если он будет установлен на входной двери «по принципу холодильника», с нормально замкнутыми контактами) через R1 происходит быстрый заряд конденсатора С1.
После размыкания контактов S1 конденсатор будет медленно разряжаться через резистор R2, уменьшая напряжение на затворе ПТ, тем самым медленно закрывая его. Диодный мост служит для выпрямления переменного тока сети, поступающего на ПТ, тем самым позволяя полностью отключать нагрузку. Единственным недостатком данной схемы является линейный режим работы ПТ при «сползании» напряжения на конденсаторе, вследствие чего на ПТ выделяется значительная мощность.
После несложной доработки схемы (рис. 3) удалось избавиться от этого недостатка. Здесь через делитель напряжения R1, R2 происходит медленный заряд конденсатора С1 до порога открывания биполярного транзистора VT1.
Когда транзистор VT1 откроется, напряжение на затворе ПТ будет мало и VT2 окажется закрытым. При замыкании контактов S1 напряжение на конденсаторе С1 станет равным нулю и VT1 закроется. Напряжение, поступающее через резистор R3, обеспечит высокий потенциал на затворе ПТ, открывая его.
Если достаточно половины мощности лампы во время задержки, то вместо диодного моста можно использовать один выпрямительный диод (рис. 4), при этом время задержки возрастает в три раза.
При небольших изменениях схемы она может выполнять функции фотореле (рис. 5) с хорошей чувствительностью. Недостатком схемы является наличие линейной зависимости освещённость - напряжение на лампе.
Но как показала практика, это лампе накаливания только на пользу. Переменным резистором R3 устанавливают необходимую чувствительность срабатывания устройства. Подбором резистора R1 устраняют остаточное свечение лампы при наибольшем освещении фотодиода.
Конструкция и детали. Диоды типа 1N4007 либо отечественные типов КД209Б, КД248А. Переменный резистор в схеме рис. 5 типа НР1-9А (регулятор фокуса кинескопа телевизоров 3УСЦТ).
Полевой транзистор PHP4N60E (подойдёт BUZ90A, IRF730) выбран как относительно дешёвый. Если коммутируемая мощность будет превышать 100 Вт (в схеме рис. 2 - обязательно при любой мощности), транзистор необходимо установить на радиаторе.
2 минуты
31 мая 2023
1194 читали