С
АВТОМАТИКА
1
Д вухканальны й
и“" “" “»л«™“ "“
"
"
г. Москве
стабилизированны й дим м ер
E mail:
M M ilo slavsky@ yan d ex.rt
3. АППАРАТНАЯ ЧАСТЬ
Устройство предназначено для управления стандартны-
ми лампами накаливания. Подключение другой нагрузки, на-
пример энергосберегающей лампы или электродвигателя, мо-
жет вывести устройство и (или) нагрузку из строя.
В Н И М А Н И Е !
Устройство не имеет гальванической раз-
вязки от сети. Элементы схемы находятся под сетевым на-
пряжением! Поэтому до закрепления светильника на сте-
не следует соблюдать соответствующие меры предосто-
рожности.
3.1.
Д иодны й мост
Применение диодного моста VD2, рассчитанного на ток
6 А, для работы с небольшим током нагрузки (максимум
0,55 А) объясняется тем, что лампы иногда перегорают во
время работы. Возникающий при этом импульс тока ампли-
тудой более 10.
..20 А способен повредить одноамперные мо-
сты, такие как КЦ402 или КЦ405.
Еще одна причина большого запаса по току - это гораздо
меньшая степень нагрева моста. Впрочем, полностью устра-
нять нагрев не имеет смысла, т.к. корпус устройства все рав-
но немного нагревается от ламп, особенно работающих на
максимальной яркости.
По причине, указанной в разделе
З ащ ита от превы ш е-
ния сетевого напряжения,
диодный мост должен быть рас-
считан на обратное напряжение не менее 600 В. Использова-
ние моста на 1000 В вызвано отсутствием в продаже на мо-
мент сборки устройства экземпляров с меньшими напряже-
ниями.
3.2.
Б лок питания
3.2.1.
Источник опорного напряжения
Особенностью схемы является использование для пита-
ния МК не обычного стабилитрона, а интегрального источни-
ка опорного напряжения DA1 параллельного типа. Как уже
отмечалось, это позволяет отказаться от отдельного ИОН и
снизить потребляемый ток. Помимо этого, если напряжение
на выходе параллельного ИОН повысится по каким-либо при-
чинам, возникшим со стороны шины питания схемы, это не
приведет к нарушению стабилизации, а лишь увеличит ток
через ИОН. Это общая особенность стабилизаторов напря-
жения параллельного типа [3].
Нерегулируемый двухвыводной ИОН выбран специаль-
но - нет необходимости подбирать и устанавливать два до-
полнительных высокоточных резистора. Для стабильной ра-
боты данного ИОН не требуется конденсатор с низким экви-
валентным последовательным сопротивлением (ESR), что яв-
ляется дополнительным плюсом.
ИОН серии LM4040 выпускаются с различным классом
точности и, соответственно, стоимости. Для данного приме-
нения достаточно класса точности 1%.
В качестве замены можно порекомендовать более до-
рогой прибор LT1634, хотя на практике его работа не прове-
рялась.
j§j^_____________
П р о д о л ж е н и е . Н а ч а л о в № 1 0 /2 0 0 8
3.2.2.
Балластный резистор
Для гашения избытка сетевого напряжения, поступающего
на вход ИОН, используется балластное сопротивление, об-
разованное резисторами R1 и R2. Принцип действия ИОН
параллельного типа совпадает с обычным стабилитроном
поэтому для расчета гасящего резистора можно применить
классическую формулу:
R = (Ubx - Uct) /
(Ih
+ 1er), где
Ubx- входное (ограничиваемое) напряжение, снимаемое
с выхода диодного моста;
Uct - напряжение стабилизации стабилитрона;
1н - ток нагрузки;
1er - ток стабилитрона.
Изменим формулу с учетом падения напряжения на двух
диодах диодного моста:
R = (Ubx - 2 • Ufl - Uct) / (1н + 1er).
Падение напряжения на предохранителе не учитываем,
т.к. по результатам измерений оно составило всего 0,2 В
npv
максимальной нагрузке. Добавив коэффициент, учитываю-
щий разброс сопротивления резистора, получаем конечную
формулу:
R = [(Ubx - 2 • ид - Uct) / (1н + 1er)] • Кг.
Сопротивление резистора должно быть, с одной сторо-
ны, достаточно низким, чтобы обеспечить минимальный ток
стабилитрона при максимальном токе нагрузки и минималь-
ном напряжении сети, но, с другой стороны, достаточно вы-
соким, чтобы при максимальном напряжении сети и мини-
мальном токе нагрузки не превысить максимально допусти-
мый ток стабилитрона.
Начнем с выяснения максимального сопротивления ре-
зистора, обеспечивающего минимальный ток стабилитрона
при наихудших условиях.
Минимальное среднее значение выпрямленного напряже-
ния Ubx при 10%-ном допуске на напряжение сети [4] соста-
вит 198 В. Но здесь следует также учесть снижение напряже-
ния под воздействием мощной нагрузки. В расчете макси-
мальной яркости лампы указано снижение на 4 В. Значит Ubx
= 198 - 4 = 194 В.
Наибольшее падение напряжения на диодном мосту ид
будет при максимальной нагрузке. Согласно графику из опи-
сания моста, при токе нагрузки 0,55 А, когда обе лампы вклю-
чены на максимальную яркость, прямое напряжение для од-
ного диода составляет около 0,73 В.
Отклонение стабилизированного напряжения равно
1 % (по описанию LM4040, класс точности D). Значит
Uct
=
5 + 0,05 = 5,05 В.
Минимальный ток, требуемый для работы стабилитрона,
в соответствии с его описанием, составляет 1ст = 0,1 мА.
Поскольку в схеме используются два резистора, каждый
из которых имеет допуск 5%, принимаем Кг = 0,9. Старение
резисторов (увеличение сопротивления со временем) не учи-
тывается, т.к. они не будут подвергаться ни максимально до-
пустимому напряжению, ни высокой температуре.
18
U Радиолюбитель - 1
1
/2 0 0 8
предыдущая страница 18 Радиолюбитель 2008-11 читать онлайн следующая страница 20 Радиолюбитель 2008-11 читать онлайн Домой Выключить/включить текст