Ampul açıldığında akım nasıl sınırlanır? Bir akkor lamba açıldığında ani akım sınırlayıcı. Cihaz Özellikleri
LAMBA AKIMI SINIRLAYICI
Şimdiye kadar, kullanmanın etkisini kanıtlayan insanlar var.enerji tasarrufulambalar. Şimdi bu ifadenin doğruluğunu ya da yanlışlığını inceleyeceğiz.
Şunu düşünüyoruz: iyi bir akkor lambanın (LN) fiyatı 0,4 dolar,enerji tasarruflu lamba (EL) - 4$. Her ikisinin de hizmet ömrü aynıdır, yaklaşık altı aydır.
günlük, kullanımdan tasarruf(EL) yaklaşık 0,3 kW, altı ay için 0,3x180 = 60 kW. 1 kWh - 0,03 fiyatına$, altı aylık etki 0,03x60 = 2 olacaktır$. Bu tutarı fiyattan çıkarın(EL) ve sonuç olarak elimizde 0,4 var 2.0'a karşı LN başına $ EL başına $. Yorumlar gereksizdir.
Üstünlüğü daha da artırmak içinakkor lambalar enerji tasarruflu olanlar yerine, açıldığında filamandan geçen ani akımı sınırlamak için basit bir devre yapacağızakkor lambalar.
Lamba akım sınırlayıcısının devresi radyo 8-2009'dan alınmıştır ve o kadar basittir ki tahtayı aşındıramazsınız, ancak bir kesici ile kesebilirsiniz. Tahta boyutu 20x25 mm. Devrenin çalışma prensibi, lambaya yarım saniye içinde düzgün bir voltaj beslemesine dayanır. Ek olarak, sonuç olarak, 220 V'nin tamamı değil, yaklaşık 200 V sağlanır - bu da LN'nin hizmet ömrünü daha da artırır.
en pahalı eşyalamba akımı sınırlayıcıtriyak - maliyeti 0,3 dolar, sanırım geri kalan ayrıntılar herkeste var.
KT940 transistör, çalışmayan bir Sovyet 3USCT TV'nin renk modülünden yırtılabilir - bunlardan 6 tane var. Triyak'ı TS106-8 ile değiştireceğiz. Kondansatör 200 - 1000 mikrofarad, 10 V'ta.
Bitmiş tahta lamba akımı sınırlayıcıyalıtkan bir şeyle sarılmış,
Saçma görünüyor. Lamba direnci tam ohm cinsinden ölçülür ve pil direnci bir ohm'un onda biri ve yüzde biri kadardır. Seri bağlantı, voltajın yeniden dağıtılmasına yol açmalıdır: lamba 12 volt, pil 2 volt - ve pil şarj edilmeyecektir. Ancak insanların çoğu gerçek sonucu tahmin edecek kadar akıllı değil.
Bir akkor (ve halojen) lamba, ısıtmaya (akım ve üzerine düşen voltaj) bağlı olarak değişken bir iç dirence sahip olan bir bariyer gibi çalışır ve bu da lambadaki voltaj düşüşünü değiştirir. Sonuç olarak, lamba devrede nispeten sabit bir akım tutar, bu akımı sınırlar, devreyi kısa devreden korur - ve düşük bir dirence sahip olduğundan, pilin şarj edilmesine bile izin vererek yükü çok zayıf bir şekilde yükten alır ( muhtemelen daha yavaş).
Lambanın gücü ne kadar büyük olursa, o kadar fazla akımın geçmesine izin verir. Buna birkaç lambayı paralel takma olasılığını eklerseniz, hem tüm devrenin akım gücünü hem de lamba demetinin direncini ayarlayabilirsiniz. Ve daha fazla lamba - devre daha ekonomiktir, çünkü. lambaların toplam direnci daha azdır ve daha az parlarlar. Benzer şekilde, 21 W ve 55 W lambaların parlaması karşılaştırıldığında: 55 W, daha büyük akan akıma rağmen çok daha loş parlar. Ve pil şarjının derecesi ile ışık azalır ve sonra tamamen kaybolur - bir tür pil şarj göstergesi: "biraz kaldı." Lambaların hiçbiri ona bakıldığında körlüğe neden olmadı.
(03/21/2016 eklendi) Pil tam olarak şarj edilmemiştir. Akım minimum 1.1A değerine ulaştığında, pil şarj etmeyi durdurdu (1.1A akım akmaya devam ederken, mucizeler). Bataryadaki toplam 11.8V idi. Bu, aküde 12V'luk bir voltajda lambayı kapatan ve doğrudan akım sağlayan devreye başka bir transistör eklemeniz gerektiği anlamına gelir.
Lambanın direncine bir bağımlılık vardır: lamba ne kadar güçlüyse, direnç o kadar düşük ve üzerindeki voltaj düşüşü o kadar düşük olur. Daha sonra 100W'lık bir lamba ile denemem gerekecek. Ve şarj etmek için daha fazla zaman: birdenbire süreç sadece 1,5 kat arttı.
(03/25/2016 eklendi) Pil sonuna kadar şarj edilir (teorik ampirik hesaplama), ancak: şarj süresi o kadar uzundur (birkaç gün / hafta), 21. günden itibaren ekleme doğru kabul edilebilir.
(03/26/2016 eklendi) UPS aküsünün kontrolünü bekleyin. Sonunda araba aküsünü bitirdi: Ölü bir kavanozla yaşadı - ve şimdi plakalar düştü. Belki de bunun sorumlusu 15A'nın 1 dakika süren test akımıdır. Belki de ufalanan plakalar nedeniyle, "şarj" uzun süre bitmedi: kısa devre yapan plakalar 1,1 A'lık bir akımı başarıyla iletti - yine mucize yok: sadece bilgi eksikliği.
(03/27/2016 eklendi) Aküyü bir ampulle şarj etme yöntemini deneyen herkes, oybirliğiyle, pilin ölüm açısından tam olarak aynı zamana denk geldiğini söylüyor: lambanın pile zararı yok. Bu mantıklı: mevcut gücü artırmaz, ancak sınırlar; Voltajı yükseltmez, düşürür. Ayrıca voltajın düşürülmesi, voltajı lambanın gücüne bağlı olarak seçilen standart olmayan güç kaynaklarıyla şarj etmeyi mümkün kılar (güç ne kadar düşükse, aşırı voltaj o kadar yüksek olabilir). Doğru hesaplama, 19V dizüstü bilgisayardan bir şarj cihazı kullanarak pili şarj etmenize bile izin verir. Benim durumumda, pil şarjı kabul etmeyi bıraktığında (ve kapalı plakalarda enerji israfı ve elektrolit kaynaması), güç kaynağında 14.4V'de pil terminallerinde 12.7V vardı, bu da 21W lambanın 1.7V aldığı anlamına geliyor.
Sonuç olarak, geleneksel bir güç adaptörü ve bir ampul kullanarak, pil için tam teşekküllü bir şarj cihazı oluşturabilirsiniz. Ancak bu, pratikte kontrol etmek için bir nedendir: evde çok sayıda adaptör, çok sayıda lamba vardır. Önemli olan: test sırasında, lamba doğru seçilmemişse, pil terminallerindeki voltajın 14,4V'un üzerindeki artışını kaçırmayın.
(03/29/2016 eklendi) Halojen lambaların oldukça kırılgan olduğu ortaya çıktı. Nasıl olduğunu bilmiyorum ama 55W'lık lamba metal kasaya basıldığında hasar gördü. Dahası, görsel bir hasar belirtisi yok - ve lambadaki akım spiralin etrafından akıyordu. Kuvars camına ellerinizle dokunamayacağınızı biliyorum - ancak, lambalar yanmadı ve başka şekillerde arızalanmadı: ya voltaj nominal voltajdan daha düşük ya da akım ya da yanma süresi.
(03/30/2016 eklendi) UPS aküsünü 21 W akkor lamba ile başarıyla şarj etme. Araba aküsünü kontrol edemiyorum çünkü. servis edilebilir bir akü yoktur - ancak UPS'in aküsü de asidiktir.
Lamba gücü ve akım sınırlaması tablosu:
- 100W, halojen. Araç aküsü için: akım<3.6А, для АКБ ИБП: <3.2А - для ИБП не годится,
- 55W, halojen. Araç aküsü için:<3А, для АКБ ИБП <2.9А - для ИБП не годится;
- 21W, akkor. Araç aküsü için:<1.2-1.7А, АКБ ИБП: <1А - для авто не годится;
- 10W, akkor. UPS aküsü için<0.3А - годится для маленьких аккумуляторов?
- 5W, akkor. UPS aküsü için<0.2А - годится для маленьких аккумуляторов?
Veriler, 5 yıllık bir Bosch S4 019 aküsüne ve 6,6 V'a deşarj edilmiş bir APC 7Ah UPS aküsüne dayanmaktadır. Araç aküsü için 100W, UPS aküsü için 21W tercihi yapıldı.
LED lambalar bu amaç için uygun değildir.
(04/12/2016 eklendi) Lamba devasa olanaklar sunar. yeniden yapıldı
Şekil l'de gösterilen şemaya göre monte edilen cihaz. 1, lambaya tam şebeke gerilimi beslemesini yaklaşık 0,2 s geciktirir - içine takılı kapasitörün şarj süresi. Bu, ani akımı lambanın soğuk bobininden etkili bir şekilde sınırlamak için yeterlidir. Sınırlayıcı boyunca artık voltaj düşüşü yaklaşık 5 V'tur.
Başlangıçta, MLT-0.5 dirençleri, bir KT940A transistör, bir KD105B diyot ve bir KU208G simistör kullanılarak sınırlayıcının birkaç kopyası birleştirildi. Gelecekte, türleri şemada gösterilen küçük parçalara ve yüzeye montaj için tasarlananlar da dahil olmak üzere daha düşük güç dirençlerine geçtim. Sınırlayıcının bu versiyonu, şekil 2'de gösterilen baskılı devre kartına monte edilebilir. 2.
100 W'tan fazla EL1 lamba gücü ile MAC97 triyak daha güçlü bir VT137 veya VTA12-600 ile değiştirilmelidir. Böyle bir tristöre bir ısı emici verilirse ve MJE13001 transistörü yerine bir MJE13003 takılırsa, izin verilen yük gücü 2 kW'a ulaşacaktır. Kondansatör C1, 470 mikrofarad'a yükseltilebilir.
Üretilen tüm sınırlayıcılar üç yılı aşkın süredir kusursuz çalışmaktadır.
Yayın tarihi: 08.08.2009
okuyucuların görüşleri
- Dmitry / 19.05.2014 - 10:16
Bu şemanın yazarının adresini bilen var mı ??? Burada güçlü lambalar için hangi detayları koyacağını sorardı ??? Ve sonra sonunda da topladım - titreme ve güç kaybı !!! [e-posta korumalı] - satwalker / 13.02.2013 - 19:45
Bir MJE13001 yerine 2 adet alıyoruz. ve onlardan bir Darlington transistörü yapıyoruz. BTA06-600 ile test edilmiştir. R4'ü (47-22) kOhm'a düşürebilirsiniz. - Rafi / 02.10.2012 - 06:54
Çok geçerli, özlü, özlü ve yerinde. WD. - Eugene / 08.09.2010 - 12:06
Bu devrede triyak sadece pozitif yarım dalgada açılır. Bu nedenle titreme ve parlaklık düşüşü. Elementlerin değerleri nasıl değiştirilmez - bu tarihçeden kurtulamayacaksınız. Ek olarak, triyak UE'de neredeyse hiç nabız yoktur ve onlar (triyaklar) kısa ve dik cepheli olmasını severler. Ve burada neredeyse hiç cephe kokusu yok ve bu, transistörün sayı-em geçişinin voltajı ve açılma hızı ile belirlenir. Simistör bu koşullar altında uzun yaşamaz. Şema sadece %50 çalışıyor, fikir var ama embriyonik bir seviyede geliştirildi. - RonW / 01.11.2009 - 21:37
Bence sorun transistörün düşük iletim katsayısında - MJE13001'de 10-40 seviyesinde (20 ölçtüm). Büyük bir R4 ile, tristörü açmak için yeterli kollektör akımı yoktur (örneğin, BT134). Daha güçlü olanlar için daha da kötü olabilir. KT940 h>25'e sahiptir (60-70 ölçtüm). Ya KT940 kullanın ya da R4'ü azaltın. - Vitaly / 12.10.2009 - 20:33
Eugene, bu düzene biraz daha eziyet etmeye karar verdi. BT137 ve MJE13003 kullandım, R2, R3, R4 dirençlerini 10 kat azalttım, kondansatörü 2200 mikrofaradda, R1'i 1 kOhm'da aldım. Titreşim gözle görülür şekilde azaldı, ancak dirençler yanmaya başladı (veya daha doğrusu, çiftte 1 watt değişiklik olduğu için bir kısmı). Tavsiye verebilirmisin... - Vitaly / 01.10.2009 - 19:01
Toplayıcı yayıcıyı kapatırsanız, lamba titremez, ancak yine de derecelendirmeleri düşürmeye çalıştım: R2 ve R4'ü yarıya indirdim - tüm kombinasyonları kontrol ettim ve R1 ayrıca hem 1 hem de 3 kOhm aldı. İki farklı triyakta kontrol ettim ve hatta 1. ve 2. sonuçları değiştirmeye çalıştım - Bunu yapmanın mümkün olup olmadığını bilmiyorum ama hiçbir şey yanmadı. Başka ne deneyeceğim hakkında hiçbir fikrim yok. - Eugene / 30.09.2009 - 15:32
Ve transistörün toplayıcı-vericisini kapatırsanız, lamba titriyor mu?Evet ise, direnç R4'ü bir yerde yarıya indirmeye çalışın. R2'yi azaltmayı deneyebilirsiniz. - Vitaly / 26.09.2009 - 14:46
Bir avize için bir devre monte etmeye çalıştım (yaklaşık 400 watt) - BT137 ve BTA12-600 ve transistörler MJE13003, BUT11AX, BUH515, BU2508DF, 2SC2482 kullandım ve hepsi aynı şarkıyla - lamba tam ama gözle görülür derecede güçlü parlıyor titreme!! R1'i 1 kOhm'a düşürmeye çalıştım, conder 220'den 1500 mikrofarad aldı. Bu MAC97 transistörlerle de denedim - yalnızca kt940a'yı alırsanız titreme yok - ve sonra yedililerin hiçbirinde titremiyor, ancak güç 400W için açıkça yeterli değil. Belki bir tür Sovyet transistör kullanmak mümkündür, ancak daha güçlüdür? Örneğin, kt812a veya kt828a - tahta avizenin içine gizleneceği için boyut bana uyacak. Ne düşünüyorsun? - Vitaly / 25.09.2009 - 18:23
kt940a ve mac97 kullanarak bir devre kurdu - zaten 3 parça ve hepsi harika çalışıyor !!! Yarın yeni transistörler alacağım, aksi takdirde bunların ölmüş olduğu ortaya çıktı (yanmış bir enerji tasarruflu lambanın balastından aldım, aynı zamanda sürekli yandıklarını öğrendim :)))) ve yapacağım güçlü triyaklarla deneyin. - Eugene / 18.09.2009 - 20:07
Şebeke voltajının ikinci yarım dalgasında triyakınız açılmıyor. Toplayıcı yayıcıyı bir jumper ile kapatmaya ve açmaya çalışın. Her şey doğru bir şekilde monte edilirse, lamba hemen tam ısıda yanacaktır. Değilse, triyak bağlantısını kontrol edin. R1'i 1 kΩ'a düşürmeyi deneyin. (eufs()email.ua) - Vitaly / 09.09.2009 - 18:08
Bugün bu modeli aldım. BT137, 13003, 470 mikrofarad conder kullandım. 100 watt'lık bir lambanın korkunç bir titremesi ve ışığın parlaklığında net bir azalma var. Belki bir sorun vardır??? Genel olarak, tüm bunlarda sadece meslekten olmayan biriyim, ancak bu kadar basit planlarda bir şeyler öğrenmeye ve faydalı bir şeyler yapmaya çalışıyorum.
Akım sınırlayıcı - devredeki akımın önceden belirlenmiş bir değerin üzerinde olası bir artışını önlemek için tasarlanmış bir cihaz. En basit sınırlayıcı, sıradan bir sigortadır. Yapısal olarak sigorta, bir yalıtkan - bir mahfaza içine alınmış eriyebilir bir bağlantıdır. Herhangi bir nedenle devrede yük tarafından tüketilen akım artarsa, sigortalı bağlantı yanar ve yük artık beslenmez.
sınırlayıcı türleri
Bir sigorta kullanmanın tüm avantajlarına rağmen, ciddi bir dezavantajı vardır - düşük performans bu da bazı durumlarda kullanımı imkansız hale getirir. Dezavantajlar, sigortanın atılabilirliğini içerir - eğer atarsa, yanmış olanla tamamen aynı olan bir sigorta aramanız ve takmanız gerekecektir.
Elektronik sınırlayıcılar
Yukarıda belirtilen sigortalardan çok daha gelişmiş elektronik sınırlayıcılardır. Geleneksel olarak, bu tür cihazlar iki türe ayrılabilir:
- arıza giderildikten sonra otomatik olarak düzelme;
- manuel olarak geri yüklendi. Örneğin: sınırlayıcı devresinde, yeniden başlatılmasına neden olan bir düğme vardır.
Ayrı olarak, sözde pasif koruma cihazlarından bahsetmeye değer. Bu tür cihazlar, yükte izin verilen akımın aşıldığı durumların ışıklı ve/veya sesli sinyalizasyonu için tasarlanmıştır. Bu şemaların çoğu alarmlar elektronik sınırlayıcılarla birlikte kullanılır.
En basit alan etkili transistör devresi
Yükteki doğru akımı sınırlamak gerektiğinde en basit çözüm FET devresi kullanmaktır. Bu cihazın şematik diyagramı, Şekil 1'de gösterilmektedir:
Pirinç. 1 - FET devresi
Şekil 1'de gösterilen devre kullanılırken yük akımı, uygulanan transistörün ilk boşaltma akımından daha büyük olamaz. Bu nedenle, sınırlama aralığı doğrudan transistör tipine bağlıdır. Örneğin yerli transistör KP302 kullanıldığında sınırlama 30-50 mA olacaktır.
Yukarıda açıklanan şemanın ana dezavantajı, limit limitlerini değiştirmenin zorluğudur. Daha gelişmiş cihazlarda, bu dezavantajı ortadan kaldırmak için sensör işlevlerini yerine getiren ek bir eleman kullanılır. Kural olarak, böyle bir sensör, yüke seri olarak bağlanan güçlü bir dirençtir. Direnç üzerindeki voltaj düşüşü belirli bir değere ulaştığı anda akım otomatik olarak sınırlanacaktır. Böyle bir cihazın şeması Şekil 2'de gösterilmektedir.
Pirinç. 2 - Bipolar transistörlerdeki şema
Gördüğünüz gibi, devre n - p - n yapısındaki iki çift kutuplu transistöre dayanmaktadır. Sensör olarak 3,6 ohm dirençli bir direnç R3 kullanılır.
Cihazın çalışma prensibi şu şekildedir: kaynaktan gelen voltaj, direnç R1'e ve bunun içinden transistör VT 1'in tabanına beslenir. Transistör açılır ve voltajın çoğu kaynaktan sağlanır. cihazın çıkışına. Bu durumda, transistör VT 2 kapalı durumdadır. Sensördeki voltaj düşüşü (direnç R3), transistör VT 2'nin açılma eşiğine ulaştığı anda açılacak ve aksine transistör VT 1 kapanmaya başlayacak ve böylece akımı sınırlandıracaktır. cihazın çıkışı. LED HL 1, sınırlayıcı çalışmasının bir göstergesidir.
Tepki eşiği, R3 direncinin direncine ve transistör VT 2'nin açma voltajına bağlıdır. Açıklanan devre için sınır eşiği: 0,7 V / 3,6 Ohm = 0,19 A.
Manuel ayarlı devre
Bazı durumlarda, örneğin araba akülerini şarj etme ihtiyacı söz konusu olduğunda, yükteki akım sınır değerini manuel olarak değiştirebilen bir cihaz gerekir. Ayarlanabilir cihazın şeması Şekil 3'te gösterilmiştir..
Pirinç. 3 - Akım sınırı ayarlı şema
Cihaz Özellikleri:
- giriş voltajı - 40 V'a kadar;
- çıkış voltajı - 32 V'a kadar;
- akım sınırlama aralığı - 0,01 ... 3 A.
Devrenin ana özelliği, hem yükteki akım sınırının büyüklüğünü değiştirebilme hem de çıkış voltajını ayarlayabilme yeteneğidir. Akım sınırı, değişken bir direnç R5 tarafından belirlenir ve çıkış voltajı, değişken bir direnç R6 tarafından ayarlanır. Akım sınırı aralığı, akım sensörünün direnci - direnç R2 tarafından belirlenir.
Böyle bir cihazı tasarlarken, VT 4'e oldukça fazla güç tahsis edildiğini hatırlamakta fayda var, bu nedenle elemanın aşırı ısınması ve arızalanma olasılığını ortadan kaldırmak için bir radyatöre monte edilmesi gerekiyor. Ayrıca değişken dirençler R5 ve R6'nın, cihazın daha rahat kullanımı için doğrusal bir ayarlama bağımlılığına sahip olması gerektiğine dikkat edin. Kullanılmış parçaların olası benzerleri:
- Transistörler KT815 - VD139;
- Transistör KT814 - VD140;
- Transistör KT803 - 2N5067.
Bir sonuç yerine
Akımı sınırlandırmanın şu veya bu yönteminin daha iyi veya daha kötü olduğu tartışılamaz. Her birinin kendi avantajları ve dezavantajları vardır. Ayrıca, belirli bir durumda her birinin kullanılması tavsiye edilir veya tamamen kabul edilemez. Örneğin, anahtarlamalı bir güç kaynağının çıkış devresinde bir sigortanın kullanılması, koruma elemanı olarak sigortanın hızı yetersiz olduğundan çoğunlukla pratik değildir. Daha basit bir ifadeyle, güç kaynağının güç elemanları aşırı yük nedeniyle kullanılamaz hale geldikten sonra sigorta yanabilir.
Genel olarak, bir veya daha fazla sınırlayıcı lehine seçim, devre ve bazen giriş voltajı kaynağının tasarım özellikleri ve yük özellikleri dikkate alınarak yapılmalıdır.