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