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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Zeitrelais für Lampe. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur Das vorgeschlagene Gerät ist so konzipiert, dass es Glühlampen nach einer bestimmten Zeitspanne nach dem Einschalten automatisch ausschaltet. Es unterscheidet sich von den zuvor in verschiedenen Literaturstellen vorgeschlagenen durch seine Einfachheit, die Verwendung nur eines weit verbreiteten Elementsockels, die zweistufige Zündung und das sanfte Erlöschen der Lampe sowie den extrem geringen Stromverbrauch im Standby-Modus. Das schematische Diagramm des Geräts ist in der Abbildung dargestellt.
Beim ersten Einschalten des Netzwerks wird der Kondensator C1 entladen, der Feldeffekttransistor VT2 ist offen und überbrückt den Emitterübergang des Transistors VT1. Der Transistor VT1 und der Trinistor VS2 sind zu diesem Zeitpunkt geschlossen, die Spannung am Ausgang der Diodenbrücke VD1 ist maximal und der durch sie fließende Strom reicht nicht aus, um den Triac VS1 zu öffnen. Die Lampe EL1 leuchtet nicht, das Gerät befindet sich im Standby-Modus. Wenn der Transistor VT1 geschlossen ist, wird der Kondensator C2 über die Schaltung VD8, R2 geladen. Die Spannung an diesem Kondensator wird durch den Transistor VT3 auf 6...8 V stabilisiert. Bei geschlossener Taste SB1 wird der Kondensator C1 relativ schnell vom Kondensator C2 über die Widerstände R9, R5 und den Emitterübergang des Transistors VT1 aufgeladen. Die positive Gate-Source-Spannung des Transistors VT2 beginnt die Abschaltspannung zu überschreiten, der Feldeffekttransistor schließt, der Hochspannungstransistor VT1 öffnet und damit öffnet auch der Trinistor mit geringer Leistung und niedrigem Steuerstrom VS2. Zu Beginn jeder Halbwelle der gleichgerichteten Spannung fließt ein Stromimpuls durch den Stromkreis R1, VD1, Steuerelektrode VS1, der ausreicht, um einen leistungsstarken Triac zu öffnen. Die EL1-Glühlampe leuchtet, jedoch nicht vollständig, bis der Knopf losgelassen wird. Die effektive Spannung an der Lampe beträgt etwa 70 ... 75 % der Versorgungsspannung. Nach dem Loslassen der Taste stehen der Lampe 98 % der Leistung zur Verfügung, d. h. die Lampe leuchtet mit voller Intensität. Diese zweistufige Zündung der Lampe wirkt sich positiv auf deren Lebensdauer aus. Der Kondensator C1 wird über den Widerstand R7 allmählich entladen. Wenn sich die Spannung an ihm der Abschaltspannung nähert, beginnt der Feldeffekttransistor zu öffnen, der Strom durch den Emitterübergang des Transistors VT1 nimmt allmählich ab, daher schließt der Transistor VT1 allmählich, der Trinistor VS2 und der Triac VS1 jeweils zur Hälfte -Welle der Wechselspannung öffnet sich mit allmählich zunehmender Verzögerung - die Lampe EL1 erlischt langsam. Die HL1-LED, die in Reihe mit dem Widerstand R6 und der Emitterverbindung des Transistors VT1 geschaltet ist, soll den Schalter beleuchten, wenn sich das Relais im Standby-Modus befindet. Das Gerät verwendet Widerstände MLT, S2-23 der entsprechenden Leistung. Der Widerstand R3 kann aus mehreren parallel geschalteten Widerständen geringerer Leistung bestehen. R8 kann durch zwei in Reihe geschaltete Widerstände mit 510 W und 0,125 kΩ ersetzt werden. Die maximal erreichbare Haltezeit hängt von der Qualität des Kondensators C1 ab. Der Autor verwendete einen Nioboxid-Halbleiterkondensator Typ K53-4 10 μF 15 V mit einem Leckstrom von 150 nA bei einer Spannung von 10 V und einer Gehäusetemperatur von 25 °C. Mit einem solchen Kondensator leuchtet die Lampe 10 Minuten lang. Sie können versuchen, ähnliche Kondensatoren mit geringem Leckstrom K53-1, K53-1A zu verwenden. Auch bei Verwendung herkömmlicher RUBICON-Oxidkondensatoren werden sehr gute Ergebnisse erzielt. Mit Kondensator 22uF 50V – 9 Minuten, 100uF 63V – 40 Minuten. Leider weisen Haushaltskondensatoren vom Typ K50-35 einen um ein oder zwei Größenordnungen höheren Leckstrom auf, so dass es schwierig ist, mit ihnen gute Ergebnisse zu erzielen. Der Kondensator C2 kann mit einer Kapazität von 100 ... 200 μF mit einem Leckstrom bei einer Spannung von 10 V von nicht mehr als 10 μA installiert werden. Anstelle einer KD102B-Diode kann jedes Silizium mit geringer Leistung verwendet werden, beispielsweise die Serien KD510, KD522, KD521. Die VD1-Diodenbrücke kann durch KTs402, KTs405 mit den Indizes A-B oder vier Dioden KD102B, KD105 (B-G) ersetzt werden. Der Triac VS1 wird durch TS112-10, TS112-16 oder einen anderen für den entsprechenden Strom und die entsprechende Spannung von mindestens 400 V ersetzt. Vor dem Einbau in die zusammengebaute Struktur empfiehlt es sich, den Kathoden-Anoden-Strom des Triac mit der Kathode zu prüfen und Steuerelektrodenleitungen miteinander verbunden und die Gehäusetemperatur 25 °C. Bei jeder Spannungspolarität von 300 V sollte der Triac-Strom nicht mehr als 20 μA betragen. Überschreitet er diesen Wert um mehr als eine Größenordnung, kann es sein, dass sich dieser Triac-Instanz als unzuverlässig im Betrieb erweist, was sich in spontanem Flackern und sogar vollständiger Zündung der Lampe äußert. Die LED kann durch jede der Serien AL307, AL336, KIPD21 mit ausreichender Helligkeit bei einem Strom von 1 mA ersetzt werden. Der Hochspannungstransistor VT1 wird durch KT969A, 2SC2330 ersetzt. Ein Feldeffekttransistor mit einem n-Typ-Kanal KP103Zh muss für Langzeitbelichtungen eine niedrige Abschaltspannung aufweisen, vorzugsweise nicht mehr als 1,5 V. Darüber hinaus sollte eine Instanz mit einem anfänglichen Drainstrom von mehr als 1 mA ausgewählt werden. Der Bipolartransistor VT3 wird durch einen beliebigen KT315-Transistor ersetzt. Bei einer Lampenleistung von mehr als 40 W wird der Triac auf einem Kühlkörper montiert. Mit dem Triac KU208G kann die Lastleistung bis zu 1000 Watt betragen. Die Temperatur des Triac-Gehäuses sollte im Langzeitbetrieb des Gerätes bei eingeschalteter Lampe 45 ... 55 °C nicht überschreiten. Mit einer Lampenleistung von weniger als 300 W passt das fertige Gerät problemlos in die Installationsdose des Schalters für die interne Verkabelung. Gleichzeitig ist bei Verwendung eines modernen Schalters mit flachem Design eine Demontage nicht möglich. Wenn seine Taste die Rolle der SB1-Taste übernimmt, sollte darunter eine kleine Feder für die Selbstrückstellung, beispielsweise von der P2K-Taste, installiert werden. Wenn die Belichtungszeit angepasst werden muss, wird der Widerstand R7 durch einen variablen Widerstand mit einem Widerstand von 4,7 ... 10 MΩ ersetzt. Die Leitung vom Widerstand R9 zum Taster SB1 muss eine Mindestlänge haben oder abgeschirmt sein. Die Sicherung FU1 muss für einen Strom ausgelegt sein, der dem 2 ... 3-fachen Betriebsstrom der verwendeten Glühlampen entspricht. Die Mindestleistung der angeschlossenen Glühlampen hängt vom Typ und der konkreten Ausführung des verwendeten Triacs ab. Manchmal gibt es Fälle, die bei aktiver Last mit einer Leistung von mehr als 3 ... 5 Watt souverän funktionieren. Das erste Einschalten und Einstellen des zusammengebauten Zeitrelais sollte mit einer Lampe mit einer Leistung von 40 ... 60 W erfolgen. Literatur
Autor: A.Butov, Dorf Kurba, Gebiet Jaroslawl
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