Устройство задержки выключения

Нередко в гараже, кладовке или другом служебном помещении выключатель освещения расположен так, что выключив свет, несколько шагов до двери приходится идти в полной темноте. При этом можно получить массу “удовольствий», случайно натолкнувшись на какой-либо предмет.

Предлагаемое устройство задержки выключения (УЗВ) обеспечивает свечение осветительной лампы с пониженной (70% от номинальной) мощностью в течение 15 с после срабатывания выключателя. Затем в течение 1 с лампа плавно гаснет, и УЗВ переходит в дежурный режим с током потребления порядка 5 мА, который хотя и протекает через лампу, но не вызывает ее заметного свечения. УЗВ подключается параллельно контактам бытового выключателя и может работать с сетевыми лампами накаливания мощностью от 25 до 100 Вт. Следует учитывать, что УЗВ выходит на режим готовности только после работы осветительной лампы в течение 40 с.

Устройство задержки выключения (рис.1) состоит из:

параметрического стабилизатора (15 В) на R4 и VD1 с конденсатором фильтра С1;
времязадающей цепочки С2-R2;
разрядного резистора R1, разряжающего конденсатор С1 после замыкания контактов SA1;
инвертора на полевом транзисторе VT1;
токового ключа на высоковольтном транзисторе VT2;
симистора VS1, через диодный мост VD3 коммутирующего лампу освещения EL1;
предохранителя FU1 на ток 0,5 А.

При замкнутых контактах настенного выключателя SA1 сетевое напряжение на УЗВ не поступает, так как контакты SA1 шунтируют УЗВ своим низким сопротивлением, а осветительная лампа EL1 светится в полный накал.

Если после включения EL1 прошло около минуты, конденсаторы С1 и С2 успевают полностью разрядиться, и УЗВ готов к работе. При размыкании SA1 лампа EL1 на мгновение гаснет, а затем включается на 15 с с пониженной мощностью.

В момент размыкания SA1 сетевое напряжение подается на диодный мост VD3, выпрямляется и поступает на параметрический стабилизатор R4-VD1. Напряжение +15 В с катода VD1 поступает на конденсатор С1 и быстро (за десятые доли секунды) заряжает его. Значительно медленнее идет заряд С2 через R2, поэтому на затворе инвертора VT1 приблизительно 15 с поддерживается близкое к нулю закрывающее напряжение. Сопротивление канала VT1 велико, напряжение на стоке VT1 — высокое, и за счет этого открывается высоковольтный ключ VT2. Через него напряжение положительной полярности поступает на управляющий электрод (УЭ) тиристора VS1. Тиристор VS1 открывается при напряжении на УЭ +4…+10 В, т.е. открывание VS1 происходит не в самом начале положительной полуволны анодного напряжения, а на 1…2 мс позже, когда ток УЭ превышает пороговую величину.

Диодный мост VD3 выпрямляет сетевое переменное напряжение и обеспечивает необходимое для открывания тиристора прямое включение (на аноде VS1 — положительные полуволны). Таким образом, первые 15 с после размыкания SA1 тиристор VS1 каждую полуволну сетевого напряжения с небольшой задержкой открывается, и лампа EL1 горит примерно с 70% мощности.

Когда напряжение на конденсаторе С2 достигает порога открывания (+1,6.. .+1,8 В) транзистора VT1, он открывается, и напряжение на его стоке снижается до нуля. Ключ VT2 закрывается, соответственно, на УЭ тиристора подается низкий уровень, и VS1 в течение 1 с плавно закрывается.

В дежурном режиме устройство задержки выключения может находиться сколь угодно долго, до очередного включения освещения включателем SA1. При замыкании SA1 С1 разряжается через R1, а С2 — через VD2 и R1.

Детали устройства задержки выключения

В УЗВ применены резисторы типа МЛТ, С2-23, С2-33. Конденсаторы С1, С2 — оксидные, К50-35 или зарубежного производства. Стабилитрон VD1 КС515А можно заменить на Д814Д, КС512А, 2С512А, диод VD2 КД522Б — на КД503, КД510, КД521, КД102 с любой буквой. Вместо диодного моста VD3 DB107 (1000 В, 1 А) подойдут единичные диоды типа 1N4004…1N4007. Транзистор VT1 КП501А можно заменить КП501 А, Б, В; КП503А или подобными с напряжением затвор-исток не менее 20 В. Транзистор VT2 КТ940А заменяется на КТ604, КТ605, КТ8121 с любым буквенным индексом. Тиристор VS1 КУ202Н также может быть с буквенными индексами К, Л, М.

Конструкция устройства задержки выключения

Устройство задержки собрано на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм и размерами 45×41 мм (рис.2). Диаметр отверстий на печатной плате под детали — 0,8.. .1 мм, под соединительные проводники — 1… 1,2 мм, под крепежные отверстия — 3,2 мм. Рисунок печати можно перенести на медную фольгу методом термопереноса или перевести при помощи копирки и обвести кислотостойким перманентным маркером. Подойдут, например, маркеры “Centropen 2846 СЕ PERMANENT» или для подписывания компьютерных CD- и DVD-дисков.

Конструктивно УЗВ можно расположить в корпусе подходящих размеров из диэлектрического материала рядом с бытовым настенным выключателем. При использовании компактных типов выключателей УЗВ может уместиться в настенной коробке вместе с ним.

Внимание! Устройство задержки выключения является конструкцией, имеющей бестрансформаторное питание и, как следствие, гальваническую связь с сетью. Поэтому при наладке требуется соблюдать правила техники безопасности. Все перепайки в схеме осуществляются только при выключенном напряжении сети (220 В).

Налаживание устройства задержки выключения

Настройка УЗВ заключается в установке времени задержки выключения лампы подбором резистора R2. Сопротивление R2 можно изменять от 200 кОм до 3 МОм. Увеличение номиналов времязадающей цепочки C2-R2 приводит к увеличению выдержки, и наоборот.

Литература:

1. Радиомир, 2008, №1, С.43.
2. Радиомир, 2005, №4, С.15.

Источник: Радиомир №4 2013
Автор: А.ОЗНОБИХИН,г.Иркутск

C этой схемой также часто просматривают:

Зарядное устройство для автомобильных и мотоциклетных батарей
Зарядное устройство аккумуляторов от 1,2 до 15 В и от 0,1 до 10 А*ч
Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов
Автоматическое зарядное устройство
Переговорное устройство (дуплексная связь)
Устройство разрядки аккумулятора + карманный фонарь
Сенсорный таймер
Реле времени для электромеханических игрушек
Сужение стереобазы головных телефонов