Ведущий прибор мощностью более 30 Вт показан на схеме как Rн1. При включении его питания на первичной обмотке трансформатора Т1 наводится ЭДС величиной более 60 мВ. Диоды VD3, VD4 предназначены для ограничения амплитуды напряжения на обмотке I до величины 0,6...1 В. Так как трансформатор является повышающим, то на выходе диодного моста VD2 появляется постоянное напряжение, максимальная величина которого ограничена стабилитроном VD5. Роль токоограничительного резистора выполняет сопротивление провода вторичной обмотки.
Когда напряжение на конденсаторе С1 превысит 5...7 В, полевые транзисторы VT1, VT2 полностью откроются и зашунтируют открытым каналом исток-сток выход диодного моста VD1. Следовательно, на ведомый прибор (Rн2) поступит почти полное напряжение питания. Емкости конденсатора С1 достаточно, чтобы транзисторы оставались открытыми в течение нескольких периодов сетевого напряжения после пропадания тока в цепи питания Rн1. Это позволяет в качестве ведущего использовать электро- или радиоприбор любого типа, максимальная мощность которого ограничена лишь типом примененных диодов VD3, VD4 и типом провода первичной обмотки повышающего трансформатора.
Варистор RU1 гасит высоковольтные импульсы напряжения, которые по различным причинам могут появиться в питающей сети и привести к выходу из строя закрытых полевых транзисторов силового ключа.
Не следует применять конденсатор С1 емкостью большей, чем указанная на схеме, иначе процесс отключения Rн2 может растянуться на довольно длительное время, а это, в свою очередь, может привести к локальным перегревам кристаллов транзисторов.
На месте диодов VD3, VD4 могут быть любые выпрямительные диоды, выдерживающие максимальный ток, который могут потреблять ведущие приборы. Для абсолютного большинства случаев подойдут двухамперные КД226, RL201, RL202, трехамперные 1N5401, BY251. Диодный мост VD1 на 3 А, можно заменить на любой другой, рассчитанный на напряжение не менее 400 В и выдерживающий потребляемый ведомой нагрузкой ток, например, BR310, BR34, BR36, KBL04. Стабилитрон можно взять любой на 10...12 В.
Дешевые распространенные типы высоковольтных полевых транзисторов с изолированным затвором имеют относительно высокое сопротивление открытого канала. Поэтому для уменьшения потерь мощности и напряжения использовано параллельное включение двух однотипных транзисторов. Вместо транзисторов указанного на схеме типа можно взять пару BUZ90, BUZ90AF, IRF830, IRF832, а также транзисторы серий КП726, КП070, КП753. Еще лучшие результаты будут получены, если вместо двух использовать один транзистор, гарантированно имеющий сопротивление открытого канала сток-исток менее 0,5 Ом (IRFP450, IRFP350, КП79А, КП81А).
Трансформатор может быть выполнен на стальном магнитопроводе с площадью сердечника 1…2 см2. Первой наматывается вторичная обмотка. Она содержит 5500 витков обмоточного провода диаметром 0,06 мм. После наматывается первичная обмотка, которая содержит 45 витков провода диаметром 0,56 мм. Между обмотками прокладывается от двух до четырех слоев тонкой фторопластовой пленки.
При мощности ведомой нагрузки до 40 Вт достаточно установить один полевой транзистор указанного на схеме типа. Так как при эксплуатации устройства невозможно предвидеть все ситуации, например, ошибочное включение более мощной нагрузки или недостаточно полное открывание транзисторов, допустим, из-за сильного снижения напряжения сети, то желательна установка транзисторов на небольшой общий теплоотвод При выборе размеров теплоотвода следует стремиться к тому, чтобы при длительной работе устройства в нормальном режиме температура корпусов транзисторов не превышала 45°С. Для мощности Rн2, равной 150 Вт, достаточно оба транзистора установить на общий дюралюминиевый теплоотвод с площадью охлаждающей поверхности 50 см2.
После сборки устройства необходимо определить, какая минимальная мощность ведущей нагрузки необходима для нормального функционирования устройства. Для этого при отключенной Rн2 на устройство подается напряжения питания, и подключается Rн1, в качестве которой удобно использовать лампы накаливания мощностью 16, 25, 40 и 60 Вт. Измеряется напряжение на конденсаторе С1. Минимально допустимой мощностью ведущего прибора считается та, при которой напряжение на конденсаторе превысит 7 В.
При желании и необходимости допустимую мощность подключаемых ведомых приборов можно увеличить до нескольких сотен ватт, применив соответствующие управляемой нагрузке предохранитель, диодный мост и полевой транзистор. Естественно, потребуются соответствующие теплоотводы, в том числе и для диодного моста. Транзистор (или транзисторы) в данном устройстве рекомендуется использовать при токе не более чем на 40% от максимального допустимого тока стока используемых типов транзисторов.
Изменив намоточные данные первичной обмотки трансформатора, можно сдвинуть диапазон мощностей ведущей нагрузки в любую сторону.
Применяя для автоматического включения/выключения различных приборов как описанное выше устройство, так и другие подобные, о которых рассказывается в соответствующей технической литературе, можно не только снизить расход электроэнергии и увеличить ресурс подключенных устройств, но и учитывая то, что многие вспомогательные приборы без всякой надобности работают круглосуточно и часто остаются без присмотра, уменьшить вероятность возгорания.
Комментарии 16