Транзисторный сетевой выключатель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки

 Комментарии к статье

Большинство малогабаритных маломощных устройств, питающихся от сети переменного тока напряжением 220 В (так называемые сетевые адаптеры DVD-проигрыватели, зарядные устройства и т. д.), не имеют выключателя питания, полностью отключающего их от сети. Это не только приводит к бесполезному, пусть и небольшому, расходованию электроэнергии, но и увеличивает вероятность выхода устройств из строя.

Если нет возможности установить в такой аппарат механический сетевой выключатель (например, из-за недостатка свободного места или нежелания ощутимо изменять дизайн дорабатываемого аппарата), то его можно оснастить несложным электронным выключателем-приставкой, управляемым двумя кнопками.

Рис. 1

Принципиальная схема возможного варианта такого выключателя представлена на рис. 1. Он выполнен на трех высоковольтных транзисторах, два из которых (VT2, VT3) образуют составной транзистор, а все три - аналог запираемого тринистора с малыми токами управления и удержания После подачи на устройство напряжения 220 В подключенная к розетке XS1 нагрузка остается обесточенной, так как конденсатор С1 разряжен и все транзисторы закрыты. При замыкании контактов кнопки SB1 этот конденсатор заряжается до напряжения около 2,5 В и транзисторы VT2, VT3, а вслед за ними и VT1 открываются. В результате диагональ выпрямительного моста на диодах VD1-VD4, куда включен составной транзистор и диоды VD5-VD7, замыкается и на нагрузку поступает напряжение питания. Из-за падения напряжения на диодах и открытом транзисторе VT3 оно меньше сетевого на несколько вольт, но на работоспособности нагрузки это не отражается. Диоды VD5-VD7 ограничивают напряжение на резисторе R6 и тем самым защищают эмиттерный переход транзистора VT1 от перегрузки.

Чтобы отключить питание нагрузки, достаточно кратковременно нажать на кнопку SB2. При этом конденсатор С1 мгновенно разряжается, транзисторы закрываются и нагрузка отключается от сети.

Устройство может работать с любой нагрузкой мощностью до 40 Вт. Действующее значение напряжения на нагрузке мощностью 16 Вт (лампа накаливания) меньше сетевого примерно на 4 В, на нагрузке мощностью 40 Вт - на 8 В. В первом случае нагрев корпуса транзистора VT3 практически отсутствует, а во втором его температура повышается до 50...60 °С (при температуре окружающего воздуха 22 °С).

При кратковременном пропадании сетевого напряжения нагрузка отключается и остается обесточенной при его восстановлении. Чтобы ее вновь подключить к сети, необходимо нажать на кнопку SB1.

Рис. 2

Устройство собирают на печатной плате, чертеж которой показан на рис. 2. На ней размещены все детали, кроме кнопок. Резисторы и диоды монтируют перпендикулярно плате. Резисторы - МЛТ, С1-4, С1-14, С2-23, конденсатор - оксидный любого типа отечественный или импортный. Кнопки SB1, SB2 - малогабаритные мембранные с пластмассовым толкателем длиной не менее 10 мм, например, SDTG-644/648, SDTX644/648, SDTA644. (При установке выключателя в устройстве с металлическим корпусом их металлические детали крепления должны быть от него электрически изолированы). Плавкая вставка FU1 - любая малогабаритная. При наличии в дорабатываемом аппарате собственной плавкой вставки в цепи 220 В показанную на схеме можно не устанавливать.

Диоды 1N4007 заменимы любыми другими с прямым током не менее 1 А и допустимым обратным напряжением не менее 400 В (1 N4005,1 N4006, UF4005- UF4007, 1 N4936, 1N4937, КД243Г, КД243Д, КД247Г).

Возможная замена транзистора 2SB1011 - 2SB1074, 2N6520,

2SA1625K, а транзистора MJE13003 (VT2) - MJE13001, 2N6517. В качестве VT3 вместо MJE13003 (максимальное напряжение коллектор-эмиттер - 400 В, максимальный ток коллектора - 1,5 А, максимальная рассеиваемая мощность на коллекторе - 40 Вт) можно применить более мощные, например, MJE13005 (соответственно 400 В, 4 А, 75 Вт), MJE13007 (400 В, 8 А, 80 Вт), MJF13007 (400 В, 8 А, 40 Вт). Эти транзисторы целесообразно использовать при работе устройства с нагрузкой, оснащенной импульсным блоком питания. При нагреве корпуса транзистора выше 50 °С его необходимо снабдить небольшим теплоотводом. Также следует поступить и в том случае, если конструкция, куда встраивается описываемый выключатель, сама ощутимо нагревается в процессе работы. При замене транзисторов следует учесть, что их цоколевка может отличаться от цоколевки транзисторов, примененных автором.

Вместо двух транзисторов (VT2, VT3) можно применить один составной, например, 2SD1141 (400 В, 6 А, 40 Вт). Резистор R7 при этом исключают.

Если выключатель изготавливают как приставку, смонтированную плату помещают в пластмассовый корпус подходящих размеров. Кнопки SB1, SB2 устанавливают на его верхней стенке, а розетку XS1 - на одной из боковых. Собранное из исправных деталей и без ошибок в монтаже устройство начинает работать сразу после включения в сеть и налаживания не требует. Поскольку все детали выключателя находятся под напряжением сети, при проверке его работоспособности и во всех случаях, когда открыт доступ к монтажу, необходимо соблюдать технику электробезопасности - избегать касаний неизолированных металлических элементов конструкции голыми руками.

Если электронный выключатель будет эксплуатироваться совместно с устройством, в котором применен сетевой импульсный блок питания, то последовательно с ним необходимо включить постоянный резистор (желательно проволочный) сопротивлением 10...1000 Ом с рассеиваемой мощностью 1...3 Вт. Его сопротивление выбирают таким образом, чтобы при работающем аппарате на резисторе падало напряжение 1 .3 В. Непроволочные резисторы применять не рекомендуется, так как они могут быстро выйти из строя.

Автор: А. Бутов

Смотрите другие статьи раздела Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 15.07.2025

Вопрос о том, сколько нужно спать, чтобы чувствовать себя отдохнувшим, волнует миллионы людей по всему миру. Общепринятая рекомендация - восемь часов сна - давно стала стандартом, однако недавние исследования ставят под сомнение ее универсальность. Оказалось, что продолжительность здорового сна зависит не только от биологии, но и от культурных и социальных условий. Американские ученые провели масштабное исследование, охватившее около пяти тысяч человек из двадцати стран. Полученные данные выявили значительные различия в продолжительности сна в зависимости от места проживания. Например, в Японии средний человек спит всего около шести часов с небольшим, тогда как во Франции этот показатель приближается к восьми. Канадцы, в свою очередь, в среднем спят по семь с половиной часов. Один из руководителей исследования, профессор социальной и культурной психологии Стивен Хайне из Университета Британской Колумбии, подчеркивает, что универсального стандарта сна не существует. По его словам, ...>>

Компьтерная оценка состояния культурных растений 15.07.2025

Современное сельское хозяйство переживает технологическую революцию, и одной из ключевых задач становится точная диагностика состояния растений. Устойчивость к климатическим изменениям, экономное использование ресурсов и повышение урожайности требуют новых подходов. Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме предложили инновационное решение, объединив возможности дронов и искусственного интеллекта. Традиционные методы дистанционного анализа в агросекторе сталкиваются с ограничениями: они не всегда способны точно определить комбинированный стресс у растений, возникающий, например, при одновременном дефиците влаги и азота. Чтобы преодолеть это, израильские ученые оснастили дроны сложной системой сенсоров - гиперспектральными, тепловыми и RGB-камерами. Эти камеры не просто фиксируют изображение, но и собирают обширные данные о состоянии листвы, позволяя "увидеть" скрытые признаки стресса, незаметные невооруженному глазу. Для обработки полученных изображений и сигналов был ...>>

Особенности восприятия старости 14.07.2025

Понятие старости зачастую оказывается субъективным и подвижным: то, что кажется "преклонным возрастом" в юности, в зрелости уже воспринимается иначе. Исследования показывают, что границы старения не столько определяются биологическим возрастом, сколько зависят от психологического восприятия и отношения к собственному телу и уму. Недавнее исследование, проведенное в США среди двух тысяч человек старше сорока лет, позволило ученым определить, в каком возрасте американцы начинают ощущать себя "старыми". Оказалось, что чувство старения в среднем наступает уже к 47 годам, а заметная обеспокоенность внешними возрастными изменениями - примерно к пятидесяти. Это тот момент, когда люди чаще начинают замечать морщины, снижение тонуса кожи и общую усталость. На фоне этих внешних изменений многие участники признались, что испытывают тревогу по поводу когнитивного спада. Более половины респондентов признались, что хотя бы раз в день забывают, что собирались сказать, а четверть - теряют мысль ...>>

Случайная новость из Архива Создана сверхпрочная форма серебра 12.10.2019 Когда дело касается свойств различных металлов, всегда существует компромисс между их прочностью и удельной электрической проводимостью. Однако, это может измениться с появлением нового класса материалов, таких, как форма серебра, созданная недавно одной из групп исследователей. Используя в своих интересах дефекты кристаллической решетки, ученые из университета Вермонта сохранили проводимость металла, придав ему настолько высокую прочность, что она даже превосходит теоретический предел, считавшийся незыблемым в течение нескольких десятилетий. Дефекты кристаллической решетки - это "зло", которое неизбежно возникает в процессе производства. В некоторых случаях эти дефекты служат причиной уязвимости металлов к различным отрицательным факторам и снижают их долговечность. Объединение нескольких металлов в сплавы позволяет преодолеть часть проблем, но, как правило, от этого страдает электрическая и тепловая проводимость конечного материала. Прочность серебру придало совсем малое количество меди, введенной в этот благородный металл. В результате прочность серебра увеличилась на целых 42 процента по сравнению с самой прочной формой этого металла, полученной ранее. Но при этом, электрическая проводимость серебра практически не пострадала, а самым интересным является то, что прочность превосходит так называемый предел Холла-Петча (Hall-Petch limit). Соотношение Холла-Петча является одним из основных параметров, используемых в материаловедении уже более 70 лет. Согласно ему, с уменьшением размеров кристаллических зерен структуры, увеличивается прочность металла. Но существует некий предел (в несколько нанометров), после которого границы зерен становятся непостоянными и прочность металла снова снижается. Исследователям удалось обойти этот предел, создав то, что они назвали термином "нанокристаллическая-наноперекрученная форма металла". Поскольку атомы меди намного меньше по размерам атомов серебра, они обычно скапливаются в районах границ кристаллических зерен серебра. Это препятствует перемещению дефектов, эффекту, который несет ответственность за повторное снижение прочности металла. И в то же самое время, атомы меди не мешают движению электронов, сохраняя высокое значение удельной электропроводимости. Ученые утверждают, что подобная уловка может быть успешно использована и по отношению к другим металлам. Это, в свою очередь, может быть использовано для создания более прочных материалов, из которых будут строиться новые самолеты, космические аппараты, ядерные реакторы, солнечные батареи и многое другое.

Другие интересные новости:

▪ Видеотрансляция с 360-градусным обзором

▪ Спам через телевизоры и холодильники

▪ Умный холодильник Bosch на базе блокчейн

▪ Парниковый газ - в дело

▪ Рукомойник для дальнобойщика

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Технологии радиолюбителя. Подборка статей

▪ статья Калачом не заманишь. Крылатое выражение

▪ статья Чем замечательно Саргассово море? Подробный ответ

▪ статья Флокс. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Многофункциональный частотомер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Зарядное устройство для стартерных батарей автомобильных аккумуляторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025