P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E
P R O J E K T Y
Z A G R A N I C Z N E
Układ przedłużający czas
życia żarówki
Odpowiedü na pytanie, jak
Gor¹ce w³Ûkno
czeniu w³Ûkno jest jednak zim-
czÍsto znajdowaliúmy siÍ
Jak zapewne wie wiÍkszoúÊ
ne, a jego rezystancja jest ma³a.
CzytelnikÛw, g³Ûwnym elementem
W†takiej sytuacji nie jest rzad-
w†pokoju pogr¹øonym nagle
øarÛwki jest w³Ûkno øarowe (naj-
koúci¹, øe natÍøenie pr¹du p³y-
w†ciemnoúci - poniewaø
czÍúciej wolframowe) zamkniÍte
n¹cego przez øarÛwkÍ 10-krotnie
przepali³a siÍ øarÛwka -
w†szklanej baÒce. Gdy przez w³Ûk-
przekracza natÍøenie nominalne.
brzmi ìraczej rzadko,
no przep³ywa pr¹d o†duøyms na-
W³Ûkno ma ma³e rozmiary i†jego
a†nawet wcaleî. Jest tak
tÍøeniu, nagrzewa siÍ ono do
bezw³adnoúÊ cieplna jest ma³a,
dlatego, øe øarÛwki przepalaj¹
wysokiej temperatury i†úwieci pra-
tak wiÍc w†ci¹gu kilku cykli
siÍ najczÍúciej w†chwili
wie bia³ym úwiat³em. Niestety,
napiÍcia sieciowego natÍøenie
zapalania úwiat³a, a nie po
wysoka temperatura powoduje tak-
pr¹du spada do wartoúci nomi-
jakimú czasie od jego
øe powolne odparowywanie w³Ûk-
nalnej, niemniej jednak przez
w³¹czenia. Zjawisko to nie
na, a†poniewaø proces ten nie
ten czas zd¹ø¹ powstaÊ uszko-
jest jednym z†przejawÛw
odbywa siÍ rÛwnomiernie na ca³ej
dzenia.
d³ugoúci w³Ûkna, w†miarÍ eks-
Gdy juø os³abione w³Ûkno øa-
prawa Murphy'ego, a†moøna
ploatacji w†pewnych miejscach
rowe zostanie poddane silniej-
je wyjaúniÊ analizuj¹c
staje siÍ ono cieÒsze niø w†in-
szym naprÍøeniom w†najs³abszym
dzia³anie w³Ûkien øarowych.
nych. W†miejscach tych rezystan-
punkcie, to przep³yw pr¹du o†du-
cja w³Ûkna jest wiÍksza, czemu
øym natÍøeniu moøe spowodowaÊ
towarzyszy wiÍksze wydzielanie
przerwanie w³Ûkien i†przepalenie
mocy, lokalnie wyøsza temperatu-
øarÛwki. Nie nast¹pi³oby to przy
ra, a†wiÍc wiÍksza intensywnoúÊ
natÍøeniu pr¹du przep³ywaj¹cego
parowania w³Ûkna. Pomimo to
przez w³Ûkno øarowe znajduj¹ce
producenci zapewniaj¹, øe w³Ûk-
siÍ w†normalnej temperaturze pra-
no øarowe posiada dostateczn¹
cy. To wyjaúnia, dlaczego øarÛwki
úrednicÍ, by mog³o dzia³aÊ przez
najczÍúciej przepalaj¹ podczas
1000 godzin, gwarantowane
w³¹czania, nie zaú pÛüniej. Jeúli
w†przypadku wiÍkszoúci øarÛwek
wiÍc uda siÍ ograniczyÊ naprÍøe-
uøywanych w†gospodarstwach do-
nie zwi¹zane z†w³¹czaniem, moø-
mowych.
na bÍdzie przed³uøyÊ czas øycia
øarÛwki.
Czas øycia
Najistotniejszym czynnikiem
åciemniacz
okreúlaj¹cym czas øycia øarÛwki
Jednym ze sposobÛw pozwala-
nie jest jednak szybkoúÊ paro-
j¹cych wyd³uøyÊ czas øycia øarÛ-
wania w³Ûkna, a†liczba w³¹czeÒ
wek jest podgrzanie w³Ûkna øa-
zimnego w³Ûkna. Temperaturo-
rowego przez przepuszczanie prze-
wy wspÛ³czynnik rezystancji
zeÒ pr¹du o†niewielkim natÍøeniu
w³Ûkna øarowego jest dodatni,
(nie powoduj¹cym úwiecenia)
Rys. 1. Budowa optotriaka.
co oznacza, øe w†miarÍ podgrze-
w†okresie, gdy øarÛwka jest wy-
wania siÍ w³Ûkna jego rezystan-
³¹czona. SposÛb ten jest czÍsto
cja roúnie. Przy pierwszym w³¹-
wykorzystywany w†sytuacjach,
Rys. 2. Schemat blokowy
urządzenie przedłużającego czas
Rys. 3. Domowa instalacja oświetleniowa (a) i występujące w niej rozkłady życia żarówki.
napięcia (b).
Elektronika Praktyczna 5/99
15
P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E
W³¹czanie przy
przejúciu przez zero
NajwiÍksze natÍøenie
pr¹du wystÍpuje wtedy, kie-
dy w†momencie w³¹czenia
øarÛwki napiÍcie sieciowe
przyjmuje wartoúÊ maksy-
maln¹, co przydarza siÍ 100
razy w†ci¹gu sekundy przy
sieci 50Hz. Gdyby doprowa-
dziÊ do sytuacji, w†ktÛrej -
Rys. 4. Schemat układu przedłużającego bez wzglÍdu na moment
czas życia żarówki.
uøycia w³¹cznika - øarÛwka
Rys. 5. Mozaika ścieżek druku
w†ktÛrych øarÛwki s¹ wci¹ø w³¹-
by³aby w³¹czana wtedy, kiedy
i rozmieszczenie elementów na
czane i†wy³¹czane, np. w†przy-
napiÍcie na niej by³oby zerowe
płytce układu przedłużającego
padku úwiate³ na skrzyøowaniach,
lub przynajmniej bardzo ma³e,
czas życia żarówki.
gdzie koszt wymiany øarÛwek
wtedy natÍøenie przep³ywaj¹cego
znacznie przewyøszy³by koszt do-
po w³¹czeniu pr¹du by³oby takøe
ciowego) do zera, co nastÍpuje
datkowo zuøytej energii elektrycz-
bardzo ma³e. Umoøliwi³oby to
pod koniec kaødej po³Ûwki cyklu
nej.
podgrzanie siÍ w³Ûkna przez pier-
sieci 50Hz.
W†gospodarstwach domowych,
wsz¹ jedn¹ czwart¹ czÍúÊ okresu
W†przedstawianym zastosowa-
gdzie øarÛwki s¹ na ogÛ³ przez
poprzedzaj¹c¹ najbliøsze maksi-
niu izolacja galwaniczna nie jest
wiÍksz¹ czÍúÊ dnia wy³¹czone
mum sieci. MÛg³by wtedy nast¹-
szczegÛlnie istotna, poniewaø obie
i†zostaj¹ w³¹czone na kilka go-
piÊ znacz¹cy wzrost rezystancji
jego czÍúci s¹ zasilane napiÍciem
dzin wieczorem, rozwi¹zanie ta-
w³Ûkna, ktÛry doprowadzi³by do
sieciowym. Element TLP3041 ma
kie by³oby trudne do przyjÍcia,
znacznego ograniczenia natÍøenia
jednak jeszcze jedn¹ cechÍ - bar-
poniewaø koszty dodatkowo zu-
pr¹du, a†w†dalszej konsekwencji
dzo cenn¹ z†punktu widzenia na-
øytej energii elektrycznej przekro-
do wyd³uøenia czasu øycia øarÛw-
szego zastosowania - a†mianowi-
czy³yby koszty wymiany øarÛ-
ki. W†takim przypadku nie docho-
cie zawiera uk³ady, ktÛre sprawia-
wek.
dzi³oby rÛwnieø do generacji za-
j¹, øe w³¹czenie optotriaka moøe
Inny sposÛb polega na stopnio-
k³ÛceÒ a†wszystkie d³awiki i†kon-
nast¹piÊ tylko wtedy, kiedy war-
wym doprowadzaniu øarÛwek do
densatory sta³yby siÍ niepotrzeb-
toúÊ napiÍcia miÍdzy jego wypro-
úwiecenia z†pe³n¹ jasnoúci¹. Wy-
ne. Rozmiary uk³adu mog³yby byÊ
wadzeniami nie przekracza 40V,
maga on zastosowania úciemnia-
zredukowane i moøna by³oby
bez wzglÍdu na to czy dioda LED
cza. Niestety, urz¹dzenia takie
umieúciÊ go w†niewielkiej obudo-
úwieci, czy teø nie. Na pierwszy
generuj¹ silne zak³Ûcenia wysoko-
wie, wygodnej do zastosowania
rzut oka wydaje siÍ, øe 40V
czÍstotliwoúciowe, ktÛrych st³u-
w†gospodarstwie domowym.
znacznie rÛøni siÍ od 0, naleøy
mienie wymaga zastosowania doúÊ
jednak pamiÍtaÊ, øe jest to war-
drogich d³awikÛw. Moøna takøe
Izolacja
toúÊ maksymalna i†w†przypadku
zastosowaÊ zwyk³y potencjometr,
Przedstawiany uk³ad wykorzys-
wiÍkszoúci elementÛw bÍdzie ona
ktÛry umoøliwi regulacjÍ jasnoúci
tuje specjalny (choÊ ³atwo dostÍp-
mniejsza. 40V to takøe znacznie
úwiecenia.
ny) element - optotriak, zapewnia-
mniej niø 325V, a†tyle wynosi
W†wielu sytuacjach úciemniacz
j¹cy w³¹czenie w†momencie przej-
amplituda napiÍcia sieciowego,
okazuje siÍ rozwi¹zaniem nie-
úcia przemiennego napiÍcia zasi-
i†tak dzia³aj¹cy uk³ad powinien
w³aúciwym i†zbyt kosztownym,
laj¹cego przez zero. Element ten
zapewniÊ znaczne wyd³uøenie cza-
a†takøe niewygodnym w†eksploa-
- TLP3041 - zawiera diodÍ LED
su øycia øarÛwki.
tacji. Aby uzyskaÊ pe³ne oúwiet-
oraz fototriak, zamkniÍte w†6-nÛø-
Tak wiÍc wystarczy uøyÊ tego
lenie, zamiast prostego naciúniÍ-
kowej obudowie (rys. 1).
samego w³¹cznika do sterowania
cia prze³¹cznika trzeba obrÛciÊ
Optotriak jest zazwyczaj wy-
dzia³aniem diody LED, a†uk³ad
potencjometr, a†uk³ad elektronicz-
korzystywany w†przekaünikach
TLP3041 zapewni w³¹czenie foto-
ny, ktÛry mÛg³by tego dokonaÊ
zasilaj¹cych urz¹dzenia sieciowe
triaka przy napiÍciu sieciowym
w†sposÛb automatyczny, jest drogi
sterowane przez komputery lub
bliskim zeru, jak to pokazuje
i†z³oøony.
uk³ady logiczne, w†sytuacjach
schemat blokowy widoczny na
Oczywiúcie, w³¹czanie bÍdzie
gdzie wymagana jest izolacja gal-
rys. 2.
odbywaÊ siÍ nadal za poúrednic-
waniczna obwodu sieciowego
twem w³¹cznika niezaleønego od
i†niskonapiÍciowego uk³adu ste-
Czy zero oznacza zero
potencjometru, jeúli jednak úciem-
ruj¹cego.
W³¹czenie przy zerowym na-
niacz by³by pozostawiony w†po-
Optotriak moøe zostaÊ w³¹-
piÍciu by³oby moøliwe, gdyby
zycji maksymalnej jasnoúci, po
czony po zaúwieceniu diody
by³o dostÍpne dodatkowe napiÍcie
w³¹czeniu takøe pop³ynie pr¹d
LED. W†przypadku napiÍÊ prze-
sta³e, steruj¹ce dzia³aniem diody
o†bardzo duøym natÍøeniu. W†ta-
miennych, z†ktÛrymi zazwyczaj
LED, ale niestety tak nie jest. Aby
kiej sytuacji nie naleøa³oby ocze-
optotriak pracuje, zostaje on wy-
uk³ad nadawa³ siÍ do praktyczne-
kiwaÊ istotnego wyd³uøenia czasu
³¹czony w†momencie spadku na-
go wykorzystania, do jego zasila-
øycia øarÛwki.
tÍøenia pr¹du przemiennego (sie-
nia musi wystarczyÊ standardowa
16
Elektronika Praktyczna 5/99
P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E
sieÊ dostÍpna w†gospodarstwie do-
kiej sytuacji jednak natÍøenie pr¹-
tylko przez po³owÍ cyklu. Trud-
mowym, poniewaø nikt nie bÍdzie
du osi¹gnͳoby wartoúÊ 10mA,
noúÊ tÍ moøna pokonaÊ wprowa-
jej modyfikowa³ tylko po to, by
napiÍcie na diodzie i†rezystorze
dzaj¹c do uk³adu prostownik mos-
przed³uøyÊ czas øycia øarÛwek.
musia³oby wzrosn¹Ê do 130V. Do
tkowy, dziÍki ktÛremu dioda LED
W†typowej domowej instalacji
tego momentu oczywiúcie dzia³a
bÍdzie zawsze przewodziÊ, bez
elektrycznej przewody: gor¹cy
uk³ad blokuj¹cy w³¹czenie triaka
wzglÍdu na kierunek przep³ywu
i†masy s¹ doprowadzone do kos-
poza obszarem bliskim 0V, a†ca³y
pr¹du przez kondensator. Uøyte
tki lampy sufitowej, ktÛr¹ para
w³¹cznik nigdy nie zosta³by w³¹-
mog¹ zostaÊ dowolne krzemowe
przewodÛw ³¹czy z†w³¹cznikiem.
czony. Nawet jeúli zaakceptujemy
diody sygna³owe - maksymalne
Jeden z†kontaktÛw w³¹cznika jest
maksymaln¹ wartoúÊ natÍøenia
natÍøenie pr¹du wyniesie przecieø
po³¹czony z przewodem gor¹cym,
pr¹du 50mA i†rezystancja szerego-
tylko oko³o 10mA, a†maksymalne
drugi zaú (przez øarÛwkÍ) z†mas¹.
wego rezystora wyniesie ok.
napiÍcie wsteczne bÍdzie rÛwne
W†ten sposÛb w³¹cznik i†øarÛwka
6,8kΩ, natÍøenie pr¹du diody
napiÍciu przewodzenia diody LED,
s¹ po³¹czone szeregowo, a†na nie
10mA zostanie osi¹gniÍte dopiero
a†wiÍc oko³o 2V.
jest podane napiÍcie sieciowe.
dla napiÍcia 68V, co oznacza, øe
Oznacza to, øe jeúli w³¹cznik jest
natÍøenie pr¹du diody powoduj¹-
Rozwi¹zanie praktyczne
otwarty, odk³ada siÍ na nim ca³e
ce w³¹czenie fototriaka pojawi siÍ
Rozwi¹zanie przedstawione na
napiÍcie sieciowe. Stosuj¹c odpo-
za pÛüno - napiÍcie sieciowe zna-
rys. 4 pozwoli na w³¹czenie tria-wiedni ogranicznik pr¹du napiÍ-
jdzie siÍ juø poza obszarem do-
ka, gdy napiÍcie na nim wyniesie
cie to moøna wykorzystaÊ do
puszczalnego okienka wokÛ³ zera.
oko³o 40V. Przy takim napiÍciu
zasilania niewielkiego uk³adu ste-
energia zgromadzona w†kondensa-
ruj¹cego prac¹ diody LED.
Ograniczanie
torze C1 jest wystarczaj¹ca, by
Zast¹pienie w³¹cznika triakiem
pojemnoúciowe
doprowadziÊ do uszkodzenia op-
nie zmienia sytuacji. Triak powi-
Na szczÍúcie w†przypadku za-
totriaka (uk³adu IC1) po jego
nien byÊ wy³¹czony przy zero-
silania napiÍciem przemiennym
w³¹czeniu, poniewaø nast¹pi wÛw-
wym napiÍciu sieciowym. Ozna-
moøna do ograniczania natÍøenia
czas zwarcie kondensatora przez
cza to jednak, øe nie bÍdziemy
pr¹du wykorzystaÊ takøe konden-
optotriak. Do uk³adu dodano wiÍc
dysponowaÊ w†tym momencie na-
sator. Kondensator posiada reak-
rezystor R1, ktÛrego zadaniem jest
piÍciem (jest przecieø rÛwne zeru)
tancjÍ 1/(2πfC), co w†przypadku
ograniczanie natÍøenia pr¹du p³y-
i†trzeba pogodziÊ siÍ z tym, øe
pojemnoúci 100nF i†czÍstotliwoúci
n¹cego przez optotriak. Rezystan-
triak nie zostanie w³¹czony w†mo-
50Hz daje oko³o 32kΩ i†ogranicza
cja R1 jest znacznie mniejsza od
mencie przejúcia napiÍcia siecio-
natÍøenie pr¹du do oko³o 10mA.
reaktancji kondensatora C1, tak
wego przez zero, a†nieco pÛüniej,
Ten rezultat wydaje siÍ na pier-
wiÍc nie wp³ywa on na natÍøenie
gdy napiÍcie wzroúnie do wartoú-
wszy rzut oka gorszy niø uzys-
pr¹du p³yn¹cego przez diodÍ LED.
ci zapewniaj¹cej przep³yw przez
kiwany w†przypadku rezystora,
Maksymalne dopuszczalne na-
diodÍ LED pr¹du o†wystarczaj¹co
naleøy jednak pamiÍtaÊ, øe kon-
tÍøenie pr¹du optotriaka (uk³adu
duøym natÍøeniu. Optotriak zosta-
densator - oprÛcz ograniczania
IC1) wynosi 100mA, co nie jest
je w³¹czony przy natÍøeniu pr¹du
natÍøenia pr¹du - wprowadza tak-
wartoúci¹ wystarczaj¹c¹ w†przy-
diody LED wynosz¹cym oko³o
øe przesuniÍcie fazowe 90o, o†ktÛ-
padku domowych urz¹dzeÒ elek-
10mA, a†spadek napiÍcia na tej
re pr¹d p³yn¹cy przez pojemnoúÊ
trycznych - odpowiada mocy tyl-
diodzie jest wtedy rÛwny oko³o
wyprzedza powstaj¹ce na niej na-
ko 25W. Optotriak zosta³ wiÍc
1,5V. Oczekiwanie na w³¹czenie
piÍcie. Gdy napiÍcie sieciowe
wykorzystany do w³¹czania triaka
triaka nie bÍdzie wiÍc szczegÛlnie
przekracza zero, natÍøenie pr¹du
mocy CSR1, w³¹czaj¹cego øarÛw-
d³ugie, nie moøna jednak w³¹czyÊ
bÍdzie mia³o maksymaln¹ war-
kÍ. Maksymalne natÍøenie pr¹du
diody LED rÛwnolegle z†wypro-
toúÊ, czego w³aúnie potrzebujemy,
zastosowanego triaka wynosi 3A
wadzeniami optotriaka. Po w³¹-
by spowodowaÊ w³¹czenie triaka.
(jeúli jest on wyposaøony w†od-
czeniu triaka spadek napiÍcia wy-
To jednak jeszcze nie wszystko -
powiedni radiator), co odpowiada
niesie oko³o 1V lub 2V, co nie
dioda LED úwieci przecieø tylko
mocy 750W, i†powinno byÊ wy-
powinno uszkodziÊ diody. Jeúli
wtedy, gdy przy³oøone do niej
starczaj¹ce do zasilania wszyst-
jednak w³¹cznik zosta³by zamkniÍ-
napiÍcie ma odpowiedni¹ polary-
kich domowych urz¹dzeÒ oúwiet-
ty w†momencie gdy wartoúÊ na-
zacjÍ, a†wiÍc dioda bÍdzie úwieciÊ
leniowych.
piÍcia sieciowego bÍdzie wysoka
(np. 325V), dioda LED wyparuje
w†ob³oczku dymu, zanim zd¹øy
zaúwieciÊ. NatÍøenie pr¹du diody
LED musi zostaÊ ograniczone do
50mA, poniewaø tyle wynosi mak-
symalna, dopuszczalna wartoúÊ
pr¹du diody. Narzucaj¹cym siÍ
sposobem ograniczenia natÍøenia
pr¹du jest uøycie szeregowego
rezystora. Rezystancja 13kΩ ogra-
niczy przy napiÍciu 325V natÍøe-
Rys. 6. Sposób podłączenia układu przedłużającego czas życia żarówki nie pr¹du do oko³o 25mA. W†ta-do instalacji oświetleniowej.
Elektronika Praktyczna 5/99
17
P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E
Uk³ad jest po³¹czony z†prze-
ze z³¹czk¹ przewodow¹ ma wy-
WYKAZ ELEMENTÓW
³¹cznikiem S1 steruj¹cym prac¹
miary 4x2x2 cm i†moøe zostaÊ
Rezystory
diody LED przez prostownik mos-
umieszczony w†obudowie dowol-
tkowy z†diodami D1..D4. Dioda
nego w³¹cznika oúwietlenia.
(0,25W, węglowe warstwowe)
LED bÍdzie úwieciÊ, gdy prze³¹cz-
Parametry diod i†rezystorÛw
R1: 1kΩ
nik bÍdzie otwarty, gdy zaú bÍ-
nie s¹ krytyczne, natomiast kon-
R2: 100Ω
dzie zamkniÍty, dioda bÍdzie wy-
densator i†triak pracuj¹ pod na-
Kondensatory
³¹czona. Rozwi¹zanie takie zasto-
piÍciem sieciowym i†musz¹ mieÊ
C1: 100nF/250V, poliestrowy, X−
sowano chc¹c zapobiec impulsowi
odpowiednie parametry. Moøna
rated
pr¹du o†duøym natÍøeniu, ktÛry
uøyÊ dowolnego triaka o†napiÍciu
Półprzewodniki
pop³yn¹³by przez kondensator C1,
400V, a†zaproponowany w†wyka-
D1..D4: 1N4148
gdyby w³¹cznik umieszczony by³
zie elementÛw jest chyba najtaÒ-
CSR1: TIC206D
szeregowo z†kondensatorem i†zo-
szy i†najszerzej stosowany. Posia-
IC1: TLP3041 lub MOC3041
sta³ zamkniÍty przy kondensato-
da drobn¹ wadÍ, to jest brak
Różne
rze roz³adowanym lub na³adowa-
izolacji radiatora, ktÛry trzeba
Płytka drukowana, złączka
nym do napiÍcia o†polaryzacji
zaizolowaÊ tak, by nie dotyka³
przewodowa podwójna,
przeciwnej do chwilowej fazy
øadnych metalowych elementÛw
podstawka 6−nóżkowa, małe
przy³oøonego napiÍcia sieciowego.
wewn¹trz obudowy w³¹cznika.
pudełko z tworzywa lub koszulka
Kondensator i†rezystor, ponie-
Moøna takøe zastosowaÊ triak
termokurczliwa (patrz tekst)
waø s¹ po³¹czone z†koÒcÛwkami
z†izolowanym radiatorem, zw³asz-
triaka, eliminuj¹ takøe wszelkie
cza jeúli przewiduje siÍ zastoso-
obudowie, ale element ten nie
impulsy mog¹ce wyst¹piÊ w†na-
wanie dodatkowego radiatora.
posiada uk³adu zapewniaj¹cego
piÍciu sieciowym. Impulsy napiÍ-
Triak bez radiatora powinien
w³¹czanie przy zerowym napiÍciu
ciowe mog¹ spowodowaÊ przewo-
prze³¹czaÊ moc do oko³o 300W,
zasilaj¹cym, w†zwi¹zku z†czym nie
dzenie triaka albo przez przebicie,
co powinno wystarczyÊ do wiÍk-
nadaje siÍ do przedstawianego
albo dziÍki obecnoúci pojemnoúci
szoúci zastosowaÒ. Jeúli potrzebne
zastosowania.
miÍdzy bramk¹ i†anod¹. Nie do-
s¹ wyøsze moce, naleøy zastoso-
Naleøy takøe pamiÍtaÊ, øe
prowadzi to do uszkodzenia tria-
waÊ triak o†maksymalnym pr¹dzie
oznaczenie MOC stosowane jest
ka, moøe jednak oznaczaÊ jego
8A, wyposaøony w†niewielki ra-
przez g³Ûwnego producenta uk³a-
w³¹czenie w†momencie cyklu rÛø-
diator.
du, natomiast te same elementy
nym od przejúcia przez zero,
Kondensator C1 musi byÊ do-
oferowane przez innych produ-
a†tego w³aúnie chcemy unikn¹Ê
stosowany do pracy z†przemien-
centÛw mog¹ nosiÊ inne oznacze-
stosuj¹c omawiany uk³ad.
nym napiÍciem sieciowym 250V.
nie. Uk³ad MOC3040 jest niemal
Przez uk³ad ca³y czas p³ynie
WiÍkszoúÊ kondensatorÛw ma po-
identyczny z†MOC3041, jednak
pr¹d o†niewielkim natÍøeniu (na-
dane parametry dla napiÍcia sta-
jego optotriak jest w³¹czany przy
wet gdy jest wy³¹czony), jednak
³ego, w†zwi¹zku z†czym zwyk³y
nieco wyøszym pr¹dzie diody
moc tracona w†ten sposÛb jest
kondensator o†maksymalnym na-
LED - podzespÛ³ ten moøe na-
znikoma, podobnie jak zwi¹zany
piÍciu 250V nie moøe byÊ uøyty,
dawaÊ siÍ do uøycia w†omawia-
z†tym koszt.
poniewaø napiÍcie sieciowe osi¹-
nym urz¹dzeniu, ale nie zosta³o
Jak juø wspomniano, przy za-
ga wartoúÊ 370V, a†mog¹ siÍ
to sprawdzone.
stosowaniu uk³adu w³¹cznik
w†nim pojawiÊ impulsy znacznie
Z³¹czka przewodowa s³uøy do
oúwietlenia pracuje odwrotnie, tj.
wyøsze. Nie naleøy uøywaÊ nawet
po³¹czenia p³ytki z†øarÛwk¹ (czyli
w³¹cza úwiat³o w†pozycji ìwy³¹-
kondensatorÛw do pracy z†napiÍ-
dwoma przewodami wyprowadzo-
czoneî i†vice versa. W³¹cznik ten
ciem sta³ym 400V.
nymi ze úciany). W³¹cznik naleøy
moøna zamontowaÊ odwrotnie
Uk³ad IC1 naleøy zamontowaÊ
po³¹czyÊ z†p³ytk¹ lutuj¹c dwa
i†wszystko wrÛci do normy.
na podstawce, obcinaj¹c nie wy-
przewody do punktÛw zaznaczo-
korzystywane wyprowadzenie 5.
nych na p³ytce (rys. 6). Moøe to Wykonanie
byÊ oryginalny w³¹cznik lub kaø-
Poniewaø liczba uøytych ele-
Optotriak
dy inny, poniewaø bÍdzie przezeÒ
mentÛw jest niewielka, wykonanie
Typ uøytego optotriaka jest
p³yn¹³ tylko pr¹d diody LED
uk³adu nie powinno nastrÍczaÊ
bardzo waøny i†moøna uøyÊ tylko
o†niewielkim natÍøeniem. W³¹cz-
øadnych trudnoúci. Aby uk³ad
podanych w†wykazie elementÛw,
nik ten powinien jednak zapew-
moøna by³o ³atwo zamontowaÊ
tj. TLP3041 lub MOC3041, w³¹-
niaÊ izolacjÍ.
w†obudowie w³¹cznika oúwietle-
czanych przy przejúciu przez zero
nia, jego rozmiary winny byÊ
napiÍcia. Na rynku dostÍpnych
Instalacja
niewielkie, a†wiÍc zalecane jest
jest wiele transoptorÛw, wszystkie
Po zakoÒczeniu montaøu uk³ad
uøycie p³ytki drukowanej, przed-
w†5†lub 6-nÛøkowych obudowach,
naleøy dok³adnie sprawdziÊ. Pa-
stawionej na rys. 5.
posiadaj¹ce jako element wyjúcio-
miÍtajmy o†tym, øe uk³ad dzia³a
Wykorzystanie p³ytki uniwer-
wy tranzystor lub tyrystor - wszys-
pod napiÍciem sieciowym 220V
salnej byÊ moøe by³oby taÒsze, ale
tkie takie podzespo³y ulegn¹
i†wszelkie pomy³ki mog¹ spowo-
wstawienie takiej p³ytki do obu-
zniszczeniu, jeúli zostan¹ uøyte
dowaÊ zniszczenie w³aúnie zbudo-
dowy w³¹cznika mog³oby spra-
w†omawianym uk³adzie.
wanego urz¹dzenia!
wiaÊ trudnoúci. Zmontowany na
Wielu producentÛw oferuje op-
Uk³ad pracuje pod napiÍciem
proponowanej p³ytce uk³ad wraz
totriak MOC3020 w†takiej samej
sieci i†nie wolno przeprowadzaÊ
18
Elektronika Praktyczna 5/99
P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E
na nim øadnych czynnoúci, gdy
sprawdziÊ wyjmuj¹c z†uk³adu kon-
generacja harmonicznych i†nie bÍ-
jest pod napiÍciem. Przed przy-
densator C1 i†pod³¹czaj¹c 9V ba-
dzie s³ychaÊ trzaskÛw w†g³oúni-
st¹pieniem do montaøu lub usu-
teriÍ PP3 dodatnim biegunem do
ku. Poniewaø w†rzeczywistoúci
wania usterek naleøy wy³¹czyÊ
wolnego wyprowadzenia rezystora
uk³ad prze³¹cza przy napiÍciu
o d p o w i e d n i
b e z p i e c z n i k
R1, ujemnym zaú do punktu L.
nieco wyøszym od zera, powsta-
w†skrzynce.
SposÛb doprowadzenia napiÍcia
n¹ pewne zak³Ûcenia, jednak
Po przetestowaniu i†stwierdze-
nie powinien mieÊ znaczenia,
o†poziomie znacznie niøszym niø
niu poprawnego dzia³ania uk³ad
a†zamiana koÒcÛwek pozwoli
przy w³¹czaniu przypadkowym.
naleøy zaizolowaÊ, by nie dotyka³
przekonaÊ siÍ, øe diody D1 i†D4
Poniewaø po³owa cyklu napiÍcia
metalowych czÍúci obudowy
dzia³aj¹ poprawnie.
sieciowego trwa znacznie d³uøej
w³¹cznika. Najlepiej by³oby umieú-
Podczas tych prÛb w³¹cznik
niø okres, w†ktÛrym napiÍcie to
ciÊ go w†niewielkim pude³ku
powinien zostaÊ od³¹czony lub
jest bliskie zeru, prawdopodo-
z†tworzywa sztucznego lub zalaÊ
pozostawiony w†pozycji ìwy³¹czo-
bieÒstwo w³¹czenia øarÛwki w†in-
øywic¹ (z wyj¹tkiem z³¹czki prze-
neî. Po po³¹czeniu urz¹dzenia
nym momencie niø przekraczanie
wodowej), moøna takøe umieúciÊ
z†instalacj¹ oúwietleniow¹ naleøy
przez napiÍcie wartoúci zerowej
go w†kawa³ku termokurczliwej ko-
pamiÍtaÊ, øe znajduje siÍ ono pod
jest duøe, tak wiÍc po zamonto-
szulki lub uøyÊ zwyk³ej taúmy
napiÍciem sieciowym i†nie wolno
waniu w³¹cznika bezpoúrednio
izolacyjnej.
dotykaÊ øadnych czÍúci uk³adu.
z†triakiem, przy w³¹czeniu po-
Po zakoÒczeniu powyøszych
Triak CSR1 moøna sprawdziÊ
winny byÊ s³yszane g³oúne trzas-
czynnoúci naleøy przyst¹piÊ do
w³¹czaj¹c prze³¹cznik miÍdzy
ki w†g³oúniku. Moøna je porÛw-
zainstalowania urz¹dzenia. Dla za-wyprowadzenia 4†i†6†uk³adu IC1
naÊ z†efektami s³yszalnymi przy
pewnienia bezpieczeÒstwa naleøy
(optotriak). Zamykaniu prze³¹cz-
w³¹czaniu øarÛwki przy pomocy
postÍpowaÊ zgodnie z†nastÍpuj¹-
nika powinno towarzyszyÊ zapa-
naszego uk³adu - powinny byÊ
cymi zaleceniami:
lanie úwiat³a, otwieraniu - jego
one znacznie, znacznie cichsze,
1.WybraÊ element oúwietleniowy,
gaúniÍcie.
jeúli w†ogÛle s³yszalne.
z†ktÛrym ma wspÛ³pracowaÊ
Stosunkowo trudno jest stwier-
zainstalowane urz¹dzenie.
dziÊ, czy uk³ad poprawnie prze-
D³ugie fale, d³ugi czas
2.Wy³¹czyÊ sieÊ w†skrzynce bez-
³¹cza w†chwili, gdy napiÍcie sie-
eksploatacji
piecznikowej, wyj¹Ê odpowied-
ciowe przechodzi przez zero, po-
Naleøy pamiÍtaÊ, by podczas
ni bezpiecznik i†w³oøyÊ go do
niewaø wymaga³oby to przy³oøe-
w³aúnie opisanego eksperymentu
kieszeni.
nia napiÍcia sieciowego z†inn¹
odbiornik radiowy w³¹czony by³
3.UpewniÊ siÍ, øe wybrany ele-
faz¹, np. odpowiadaj¹c¹ wartoúci
na zakres fal d³ugich, poniewaø
ment oúwietlenia nie úwieci.
maksymalnej. Poniewaø nie moø-
wtedy w³aúnie jest najbardziej
4.Zdj¹Ê w³¹cznik.
na tego dokonaÊ manualnie, na-
wraøliwy na zak³Ûcenia o†czÍstot-
5.Pod³¹czyÊ dwa wyprowadzone
leøa³oby zbudowaÊ specjalny
liwoúciach radiowych. Nasz uk³ad
ze úciany przewody do z³¹czki
uk³ad, a†koszt i†wysi³ek w³oøone
moøe generowaÊ w†sposÛb ci¹g³y
przewodowej p³ytki (sposÛb
w†jego budowÍ by³yby niewspÛ³-
zak³Ûcenia o†niskim poziomie, po-
pod³¹czenia nie jest istotny).
miernie wysokie w†porÛwnaniu
niewaø w†rzeczywistoúci prze³¹-
6.Po³¹czyÊ oba wolne przewody
do korzyúci, zwaøywszy øe uk³ad
cza nieco powyøej przejúcia na-
wychodz¹ce z†p³ytki z†kontak-
by³by wykorzystany tylko raz.
piÍcia sieciowego przez zero, jed-
tami w³¹cznika i†ponownie go
Moøna jednak w†inny sposÛb
nak efekty tego powinny byÊ
zainstalowaÊ.
przekonaÊ siÍ, øe uk³ad w³¹cza
znacznie s³absze. Test ten nie jest
7.WstawiÊ bezpiecznik w†gniaz-
øarÛwkÍ przy przejúciu przez ze-
oczywiúcie rÛwnowaøny dok³ad-
do i†w³¹czyÊ sieÊ.
ro napiÍcia sieciowego, opieraj¹c
nemu pomiarowi, moøe jednak
siÍ na fakcie, øe prze³¹czanie
pozwoliÊ zorientowaÊ siÍ, øe
Testowanie
w†takich warunkach powoduje
uk³ad prze³¹cza w†okolicy prze-
Stosunkowo niewiele jest do
bardzo niewielkie zak³Ûcenia wy-
júcia napiÍcia sieciowego przez
sprawdzenia w†zakresie funkcjo-
sokoczÍstotliwoúciowe. WiÍkszoúÊ
zero i†øe natÍøenie pr¹du p³yn¹-
nowania urz¹dzenia oprÛcz tego,
naszych CzytelnikÛw zapewne za-
cego tuø po w³¹czeniu jest doúÊ
czy moøna w³¹cznikiem w³¹czyÊ
uwaøy³a, øe w³¹czeniu oúwietle-
ma³e.
oúwietlenie czy nie, poniewaø
nia w†pomieszczeniu, w†ktÛrym
Najlepsza jest jednak weryfika-
wszystkie bardziej z³oøone opera-
pracuje odbiornik radiowy, towa-
cja praktyczna. Przeprowadzenie
cje realizuje uk³ad IC1. Jeúli
rzyszy s³yszalny trzask w†g³oúni-
dok³adnego pomiaru zabra³oby za-
oúwietlenia nie moøna wy³¹czyÊ,
ku. Jest to spowodowane prze³¹-
pewne bardzo wiele czasu, szyb-
oznacza to, øe kontakty wyjúciowe
czeniem pr¹du, z†czego wynika
ciej zaú zdamy sobie sprawÍ, øe
zosta³y zwarte lub øe triak CSR1
powstanie wielu harmonicznych,
juø od d³ugiego czasu nie musie-
jest uszkodzony.
siÍgaj¹cych zakresu MHz, ktÛre
liúmy wymieniaÊ øarÛwki w†lam-
Jeúli oúwietlenia nie moøna
mog¹ zostaÊ odebrane przez od-
pie!
w³¹czyÊ, oznacza to, øe prawdo-
biornik. Poniewaø nasz uk³ad
Bart Trepak, EPE
podobnie b³Ídnie wlutowano pod-
prze³¹cza przy przejúciu napiÍcia
zespo³y, najpewniej diody D1 lub
sieciowego przez zero, przebieg
Artyku³ publikujemy na pod-
D4. Znacznie mniej prawdopodob-
pr¹du bÍdzie jedynie zmienia³ siÍ
stawie umowy z redakcj¹ mie-
ne jest uszkodzenie elementu IC1
sinusoidalnie wraz z†napiÍciem,
siÍcznika "Everyday Practical lub CSR1. Uk³ad IC1 moøna
czemu nie bÍdzie towarzyszyÊ
Electronics".
Elektronika Praktyczna 5/99
19