Транзисторный сетевой

выключатель

Большинство малогабаритных маломощных устройств, питающихся от сети переменного тока напряжением 220 В (так называемые сетевые адаптеры, DVD-проигрыватели, зарядные устройства и т. д.), не имеют выключателя питания, полностью отключающего их от сети. Это не только приводит к бесполезному, пусть и небольшому, расходованию электроэнергии ,но и увеличивает вероятность выхода устройств из строя.

Если нет возможности установить в такой аппарат механический сетевой выключатель (например, из-за недостатка свободного места или нежелания ощутимо изменять дизайн дорабатываемого аппарата), то его можно оснастить несложным электронным выключателем-приставкой, управляемым двумя кнопками.

Принципиальная схема возможного варианта такого выключателя представлена на рис. 1. Он выполнен на трёх высоковольтных транзисторах, два из которых (VT2, VT3) образуют составной транзистор, а все три — аналог запираемого тринистора с малыми токами управления и удержания. После подачи на устройство напряжения 220 В подключённая к розетке XS1 нагрузка остаётся обесточенной, так как конденсатор С1 разряжен и все транзисторы закрыты. При замыкании контактов кнопки SB1 этот конденсатор заряжается до напряжения около 2,5 В и транзисторы VT2, VT3, а вслед за ними и VT1 открываются. В результате диагональ выпрямительного моста на диодах VD1—VD4, куда включён составной транзистор и диоды VD5—VD7, замыкается и на нагрузку поступает напряжение питания. Из-за падения напряжения на диодах и открытом транзисторе VT3 оно меньше сетевого на несколько вольт, но на работоспособности нагрузки это не отражается. Диоды VD5—VD7 ограничивают напряжение на резисторе R6 и тем самым защищают эмиттерный переход транзистора VT1 от перегрузки.

Чтобы отключить питание нагрузки, достаточно кратковременно нажать на кнопку SB2. При этом конденсатор С1 мгновенно разряжается, транзисторы закрываются и нагрузка отключается от сети.

Устройство может работать с любой нагрузкой мощностью до 40 Вт. Действующее значение напряжения на нагрузке мощностью 16 Вт (лампа накаливания) меньше сетевого примерно на 4 В, на нагрузке мощностью 40 Вт — на 8 В. В первом случае нагрев корпуса транзистора VT3 практически отсутствует, а во втором его температура повышается до 50...60 СС (при температуре окружающего воздуха 22 °С).

При кратковременном пропадании сетевого напряжения нагрузка отключается и остаётся обесточенной при его восстановлении. Чтобы её вновь подключить к сети, необходимо нажать на кнопку SB 1.

Устройство собирают на печатной плате, чертёж которой показан на рис. 2. На ней размещены все детали, кроме кнопок. Резисторы и диоды монтируют перпендикулярно плате. Резисторы — МЛТ, С1-4, С1-14, С2-23,

Схемы источники питания

Транзисторный сетевой выключатель

конденсатор — оксидный любого типа отечественный или импортный. Кнопки SB1, SB2 — малогабаритные мембранные с пластмассовым толкателем длиной не менее 10 мм, например, SDTG-644/648, SDTX644/648, SDTA644. (При установке выключателя в устройстве с металлическим корпусом их металлические детали крепления должны быть

от него электрически изолированы).

Плавкая вставка FU1 — любая малогабаритная.

При наличии в дорабатываемом аппарате собственной плавкой вставки в цепи 220 В показанную на схеме можно не устанавливать.

Диоды 1N4007 заменимы любыми другими с прямым током не менее 1 А и допустимым обратным напряжением не менее 400 В (1N4005,1N4006, UF4005— UF4007, 1N4936, 1N4937, КД243Г, КД243Д, КД247Г).

Возможная замена транзистора 2SB1011 — 2SB1074, 2N6520, 2SA1625K, а транзистора MJE13003 (VT2) — MJE13001, 2N6517. В качестве VT3 вместо MJE13003 (максимальное напряжение коллектор—эмиттер — 400 В, максимальный ток коллектора — 1,5 А, максимальная рассеиваемая мощность на коллекторе — 40 Вт) можно применить более мощные, например, MJE13005 (соответственно 400 В, 4 А, 75 Вт), MJE13007 (400 В, 8 А, 80 Вт), MJF13007 (400 В, 8 А, 40 Вт). Эти транзисторы целесообразно использовать при работе устройства с нагрузкой, оснащённой импульсным блоком питания. При нагреве корпуса транзистора выше 50 СС его необходимо снабдить небольшим теплоотводом.

Также следует поступить и в том случае, если конструкция, куда встраивается описываемый выключатель, сама ощутимо нагревается в процессе работы. При замене транзисторов следует учесть, что их цоколёвка может отличаться от цоколёвки транзисторов, применённых автором.

Вместо двух транзисторов (VT2, VT3) можно применить один составной, например, 2SD1141 (400 В, 6 А, 40 Вт). Резистор R7 при этом исключают.

Если выключатель изготавливают как приставку, смонтированную плату помещают в пластмассовый корпус подходящих размеров. Кнопки SB1, SB2 устанавливают на его верхней стенке, а розетку XS1 — на одной из боковых. Собранное из исправных деталей и без ошибок в монтаже устройство начинает работать сразу после включения в сеть и налаживания не требует.

Поскольку все детали выключателя находятся под напряжением сети, при проверке его работоспособности и во всех случаях, когда открыт доступ к монтажу, необходимо соблюдать технику электробезопасности — избегать касаний неизолированных металлических элементов конструкции голыми руками.

Если электронный выключатель будет эксплуатироваться совместно с устройством, в котором применён сетевой импульсный блок питания, то последовательно с ним необходимо включить постоянный резистор (желательно проволочный) сопротивлением 10...1000 Ом с рассеиваемой мощностью 1...3 Вт.

Его сопротивление выбирают таким образом, чтобы при работающем аппарате на резисторе падало напряжение 1...3 В. Непроволочные резисторы применять не рекомендуется, так как они могут быстро выйти из строя.

А. БУТОВ, с. Курба Ярославской обл.

Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика

Источник: Журнал Радио 2012 №12

Транзисторный сетевой выключатель

Массовый ежемесячный научно-технический журнал

Издаётся с 1924 года

Рис 1 схема транзисторный сетевой выключатель.

Рис 1 схема транзисторный сетевой выключатель.
транзисторный сетевой выключатель.