Jste zde

Ochrana síťových halogenových lamp

K návrhu tohoto obvodu mě vedla častá výměna halogenových žárovek na síťové napětí 230V o výkonu 50W. Během roku jsem byl donucen žárovky vyměnit z důvodu prasknutí vlákna. Vzal jsem multimetr a změřil odpor za studena, naměřená hodnota se pohybovala v řádu desítek ohmů (50 ? 60?) to znamená, že studeným vláknem při spuštění protéká proud 3,8A. Vlákno je velmi namáháno těmito proudy a proto dochází k předčasnému přerušení vlákna a zničení žárovky.

Žárovka má při běžném provozu odpor vlákna cca. 1000Ω, za studena zhruba 50 až 60Ω, to je 20x méně. Jelikož mám v obývacím pokoji a v kuchyni s těchto svítidel vytvořeny světelné rampy, každou s 8 žárovkami, tak jsem navrhnul toto zapojení.

Základem je optotriak MOC3041 s funkci spínaní v nule. Spínaní v nule má obrovskou výhodu, protože vlákno žárovky se stačí během první periody přivedeného síťového napětí od sepnutí bezproblémově zahřát a zvýšit svůj odpor na pracovní hodnotu. Žárovky se odvděčí daleko delší životností.

Obr. 1 - Schéma zapojení ochrany síťové halogenové žárovky
Obr. 1 - Schéma zapojení ochrany síťové halogenové žárovky

Síťové napětí je přivedeno ze svorkovnice CONN1 k tavné pojistce F1, která slouží pro ochranu výkonového triáku Ty1 (TIC246M). Samotný triák má pro ochranu a odrušení paralelně přiřazený varistor VAR1 (V250LA40) a kondenzátor C2 s dvojicí rezistorů R3, R4, které tvoří RC článek.

Samotné napájení je řešeno kapacitní reaktancí foliového síťového kondenzátoru C3, rezistory R6 a R7 slouží k rychlému vybití kondenzátoru po vypnutí síťového napětí. Následuje stabilizátor tvořený rezistorem R5 a zenerovou diodou D2, dioda D1 usměrní střídavé napětí. Usměrněné napětí napájí infradiodu v uvnitř optotriaku a také LED Q1, která signalizuje zapnutí obvodu.

Obr. 2 - Plošný spoj ochrany síťové halogenové žárovky
Obr. 2 - Plošný spoj ochrany síťové halogenové žárovky

Mezi svorku L a N přivádíme síťové napětí 230V, mezi svorku L1 a N připojíme zátěž (žárovku). Spínač Sp1 slouží jako vypínač celého obvodu a zároveň zátěže (žárovky). Variátor Var2 (V250LA40) slouží k ochraně celého obvodu před napěťovými špičkami přicházejícími ze sítě. Samotný obvod je schopný pracovat s proudy až 15A (omezeno triakem TIC246M). Při tak velkých proudech už se triak dosti zahřívá. Zvolený chladič v tomto zapojení (V7143-BLK) bezproblémově zvládá proudy do 10A (cca. 2000-2300W), chladič se zahřeje maximálně na 45°C.

Oživení začneme precizním prohlédnutím plošného spoje, zda nedošlo k můstkům při pájení. Obzvlášť dáváme pozor, je-li galvanicky oddělena primární část od sekundární. Na ploškách vývodu optočlenu nesmí být žádné nálitky cínu, které by zmenšovali izolační vzdálenost mezi primární a sekundární částí pod 5mm. K oživování se nejlépe hodí jako zátěž žárovka 500W. Pokud desku připojíme přímo na síť, nesmíme se již po připojení desky dotknout. Musíme si uvědomit, že pracujeme s nebezpečným síťovým napětí.

Obr. 3 - Návrh desky plošných spojů ochrany síťové halogenové žárovky
Obr. 3 - Návrh desky plošných spojů ochrany síťové halogenové žárovky

Obr. 4 - Osazení desky plošných spojů ochrany síťové halogenové žárovky
Obr. 4 - Osazení desky plošných spojů ochrany síťové halogenové žárovky

Seznam součástek

R1 1kΩ/R0414
R2 470Ω/R0414
R3, R4 25Ω/R0414
R5, R8 220Ω/R0414
R6, R7 330kΩ/R0414
C1 100nF/ker.
C2 100nF/CFAC/X2
C3 220nF/CFAC/X2
C4 220μF/25V/ELRA
D1 1N4007
D2 BZX55/7V5
Q1 LED 5mm Green
TY1 TIC246M
IO1 MOC3041
VAR1, 2 V250LA40
F1 PP6 F15A
DP1 DP10
CONN1 CKK5/3
Michal Slánský
Michal.Slansky@ seznam.cz

Download & Odkazy

Hodnocení článku: