и
АВТОМАТИКА
1
Диодный мост и транзисторы рассчитаны на 600 В. Как
было показано ранее при расчете балластного резистора, при
напряжении 548 В ток через ИОН не превысит 7 мА, что на
5 мА меньше его максимального рабочего тока 12 мА. Ток
внутренних диодов МК при сопротивлении верхнего плеча
делителя напряжения 620 кОм не превысит I = 548 / 620000 =
0,88 мА, что укладывается в допустимый предел 1 мА.
Таким образом, повышение сетевого напряжения до уров-
ня ограничения защитного диода не приведет к выходу из
строя элементов схемы.
Заменять выбранный диод, например на 1.5КЕ350СА
нежелательно. Во-первых, номинальное рабочее напряже-
ние последнего составляет 300 В, что меньше номиналь-
ного напряжения питания устройства (220В • 1,41 = 310 В).
Во-вторых, минимальное напряжение, при котором он начи-
нает пропускать ток, равно 332 В /1,41 = 236 В. Это меньше
максимально допустимого напряжения питания устройства
(220 В • 1,1 = 242 В). Обе причины могут привести к возраста-
нию тока и нагреву диода (проверено экспериментально), что
противоречит требованиям проекта. Также нежелательно ис-
пользовать Р6КЕ400СА, т.к. он имеет в 2,5 раза меньшую
мощность. В качестве замены можно выбрать 1.5КЕ400С,
1.5КЕ440СА, 1.5КЕ440С. Но тогда все компоненты устрой-
ства должны быть рассчитаны на амплитудное напряжение
572 В, 600 В и 630 В соответственно.
3.7.
Расчет потребляемой мощности
Как следует из анализа принципиальной схемы, потреб-
ляемый ток складывается из следующих составляющих:
ток делителя напряжения 1д, ток стабилитрона 1ст, и ток на-
грузки блока питания 1н. В силу малых величин, обратные
токи защитного диода, выпрямительного моста, транзисто-
ров, а также токи утечки конденсаторов не учитываются. Итак,
Р = ивх « (1д + 1ст + 1н).
Ток делителя напряжения определим по закону Ома с
учетом падения напряжения на диодах выпрямительного
моста: Р = ивх • (((11вх - 11д) / Яд) + 1ст + 1н).
Для расчета тока стабилитрона и тока нагрузки преобра-
зуем формулу, использованную при расчете балластного ре-
зистора, к виду: 1ст + 1н = (ивх - 2 е 11д - ист) / Р1б.
С учетом коэффициента, учитывающего отклонение со-
противлений резисторов, конечная формула будет иметь вид:
Р = 1)вх • [((ивх - 2 • Цд) / Бд • Кг) + ((ивх - 2 • 1)д - 1)ст) /
Иб •
Кг)].
Рассчитаем максимальную мощность, потребляемую ус-
тройством в ждущем режиме, при номинальном напряжении
сети 1)вх = 220 В и минимальном напряжении стабилизации
ист = 4,95 В.
Падение напряжения на диоде выпрямительного моста
составит ид = 0,65 В.
Общее сопротивление делителя напряжения определя-
ется суммой последовательно включенных сопротивлений:
Бд = 620000 + 9100 = 629100. По аналогии: Яб = 30000 +
30000 = 60000.
Отклонение номиналов резисторов 5%, т.е Кг = 0,95.
Подставляем данные в формулу:
Р = 220 • [((220 - 2 • 0,65) /629100 » 0,95) + ((220 - 2 • 0,65
- 4,95) / 60000 • 0,95)] = 220 • [0,00037 + 0,0038] = 0,92 ВА.
По данным измерений ток, потребляемый устройством
от сети в ждущем режиме при номинальном напряжении,
1 8 -----------------------------------------------------------------------------------
составил 4,0 мА. Отсюда Р = 220 • 0,004 = 0,88 ВА, что нахо-
дится в пределах рассчитанной величины.
Поскольку в ждущем режиме устройство представляет
собой чисто активную нагрузку, активная мощность в дан-
ном случае эквивалентна полной мощности: Р = 0,92 ВА =
0,92 Вт.
4. КОНСТРУКЦИЯ
Учитывая малое количество деталей, печатная плата не
разрабатывалась. Устройство собрано на односторонней ма-
кетной плате, выпиленной лобзиком по габаритным разме-
рам светильника (см.
рис. 4).
Соединения элементов выполнены навесным монтажом,
с помощью термостойкого провода марки МГТФ, а также
путем наплавления припоя между соседними дорожками.
Для исключения короткого замыкания, между платой и
корпусом проложен термоустойчивый диэлектрический ма-
териал. В качестве последнего автор использовал кондитер-
скую бумагу для запекания.
Провода сетевого шнура заведены в клеммник, но перед
этим они проходят сквозь отверстия в плате. Такая мера по-
вышает защиту сетевого шнура от обрыва.
Для удобства монтажа все компоненты выбраны в вывод-
ном исполнении. Единственное исключение - ЭМЭ конден-
сатор СЗ. Он припаян непосредственно к соответствующим
выводам панельки МК со стороны монтажа.
МК установлен в цанговую панельку. Конденсатор С2 рас-
полагается внутри нее. Благодаря малым габаритам, конден-
сатор не мешает корпусу МК до конца садиться в панельку.
Транзисторы закреплены в винтовых клеммниках серии
308-031. Это удобно, т.к. для замены транзистора не нужно
извлекать плату из корпуса светильника и заниматься пай-
кой -достаточно открутить три винта клеммной колодки.
Верхняя часть платы зарезервирована для дальнейшего
расширения возможностей устройства, например для уста-
новки модуля 2дВве.
Отдельный выключатель питания не требуется, посколь-
ку ток утечки канала сток-исток транзистора по описанию не
превышает 100 мкА. Измеренный мультиметром ток через
лампу в дежурном режиме составил 11 мкА. Однако может
случиться так, что лампа будет включена на минимальной
яркости, незаметной при дневном освещении. Поэтому в це-
лях безопасности на время замены ламп светильник следует
отключать от сети.
Желательно, чтобы конструкция светильника, в осо-
бенности его плафонов, не препятствовала отводу тепла,
Рис. 4.
Вид со стороны деталей
"[[Радиолюбитель - 1 2 /2 0 0 8
предыдущая страница 18 Радиолюбитель 2008-12 читать онлайн следующая страница 20 Радиолюбитель 2008-12 читать онлайн Домой Выключить/включить текст