Image102 (5)

Zadaniem układu jest podtrzymanie przez pewien czas pracy wentylatora lub innego urządzenia po wyłączeniu go. Co to znaczy? Sam układ to właściwie przystawka do włącznika np. oświetlenia, jak wiadomo włącznikiem mamy możliwość włączenia lub wyłączenia np. oświetlenia w pomieszczeniu, natomiast jeżeli dołączymy do niego prezentowany układ, uzyskamy po normalnym wyłączeniu urządzenia „podtrzymanie” jego pracy przez określony czas. tu ok. 4 minut, po czym urządzenie zostanie wyłączone. Dodatkowo układ umożliwia zasilenie kilku (tu dwóch) diod LED. co może być (ale nie musi) użyte jako podświetlanie przełącznika. Efekty podświetlenia są naprawdę interesujące.

Opis układu

Działanie układu z rysunku 1 jest dość proste. Układ należy dołączyć RÓWNOLEGLE do włącznika sterującego żarówką (i lub wentylatorem). Moc obciążenia nie powinna przekraczać 75W dla pracy przez 5 minut, 100 W dla pracy przez 30 sekund i 50W dla pracy ciągłej (raczej beznadziejna opcja), o czasie pracy później. Nie należy natomiast dołączać żarówek energooszczędnych, chyba że razem, równolegle z wentylatorem.

Przeanalizujmy sytuacje: załóżmy, że początkowo włącznik był zwarty i przełączamy go, doprowadzając w ten sposób do rozwarcia jego styków i zasilenia układu, które „dopływa” poprzez żarówką. Układ zostanie zasilony zasilaczem bez transformatorowym zbudowanym z elementów: D1, D2, D8, D9, R2, R3. C1-C3. Zadaniem diod jest wyprostowanie i ograniczenie wyjściowego napięcia do wartości ok. 10V, kondensator Cl ogranicza prąd do wartości wystarczającej, aby zasilić przekaźnik - wydajność tego zasilacza to ok. 30mA. Rezystor R2 ma za zadanie ograniczenie udarowego prądu załączenia układu lub zwarcia jego styków do wartości bezpiecznej dla diod w zasilaczu tj. 1 A. Zadaniem rezystora R3 jest szybkie rozładowanie kondensatora Cl po odłączeniu układu od sieci w celu zapewnienia bezpieczeństwa nieświadomej potencjalnego zagrożenia osoby demontującej. Kondensatory C2, C3 wygładzają napięcie zasilające. No właśnie, po wyłączeniu wyłącznikiem widzimy chwilową przerwę w pracy ok. 0,5s. Jest to właśnie spowodowane tym nietypowym zasilaczem i szczególnie kondensatorem C2, który jest w tym momencie ładowany przez C1. Po tym czasie, gdy napięcie osiągnie wartość >7V, na kondensatorze C2 zostanie załączony przekaźnik. co jest zamierzone, jednak nie przy napięciu 7V, tylko od razu. Wynika to z zasady działania przekaźnika. Teraz uwaga: po załączeniu przekaźnika układ włącza dodatkowy zasilacz

0    wydajności ok. 500mA dla żarówki 100W. Jednak ten cały prąd zostanie utracony w postaci katastrofalnej ilości ciepła na diodach Zcnera D3, D4. Diody te ograniczają napięcie zasilające elektronikę do wartości ok. 10V (zależy jak są gorące, bo jeżeli podłączymy obciążenie 100W przez dłuższy czas niż

1    Omiń, to nic wiem, czy nic zobaczymy „ciekawych” fajerwerków). Wracając do diod -przekaźnik włącza jc w szereg z żarówką, co spowoduje jej świecenie z mocą nieco mniejszą, ponieważ napięcie na żarówce zostanie zmniejszone o te 10V, co wynika z konieczności zasilania przekaźnika. I tutaj można TYLKO 75W dołączyć na 5 minut. A przecież mogłem zbudować podwajacz napięcia i wtedy na diodach byłoby 5V, a nie 10V, co zmniejszyłoby emisję ciepła o połowę. Co prawda ta konstrukcja powinna i 200W wytrzymać, ale nie da rady IOW mocy stracić na diodach (więc fajerwerki).

Przejdźmy teraz dalej: mamy tu układ przyśpieszonego rozładowywania pojemności, co jest użyteczne przy częstych przełączeniach przełącznika. Jest on zbudowany z elementów: Dl 0, Dl 1, R5, R6, R7, C4 i bramek A, C.

Działanie tego układu jest następujące: po włączeniu układu, czyli normalnym wyłączeniu oświetlenia wyłącznikiem, układ zostaje zasilony. Wtedy też pojawi się napięcie na pojemności C4 (jedna połówka) i zostanie ono wygładzone, a hramka A zinterpretuje to jako stan wysoki na jej wejściach. Rezystory R5, R6 to typowy dzielnik napięcia 9/10, co może być użyteczne, aby napięcie na wejściach bramki nie było wyższe od zasilającego ją napięcia. Pojawienie się lego sianu wysokiego na wejściu spowoduje stan niski na wyjściu bramki A i wysoki na wyjściu bramki C. Ten stan wysoki na wyjściu bramki C spowoduje powolne ładowanie kondensatora C5 uprzednio rozładowanego, o czym za chwilę Ładowanie to odbywa się przez rezystor R8 wyznaczający czas podtrzymania. Kondensator C5 też wyznacza ten czas. Po naładowaniu kondensatora C5 do takiej wartości napięcia, że bramka D zinterpretuje to jako stan wysoki na jej wejściach, przekaźnik zostanie wyłączony, ponieważ na wyjściu biam-ki D pojawi się 0. Po wyłączeniu przekaźnika kondensator C5 będzie ciągle „pod napięciem”. Załóżmy teraz, że zwieramy wyłącznik, pozbawiając tym samym nasz układ napięcia. Zanik napięcia spowoduje, że na pojemności C4 spadnie napięcie i bramka A i C przełączą się tak, że na wyjściu bramki C będzie zero, co spowoduje zwarcie do masy kondensatora C5 poprzez elementy Dl 1 i R7, R8, tym samym go rozładowując. Układ z diodą Dlii rezystorem R7 jest właściwe po to, aby czas ładowania był zdecydowanie dłuższy od czasu rozładowania Te procesy

Rys. 1 Schemat ideowy

56 Luty 2006 Elektronika dla Wszystkich