Миниатюрный сетевой фильтр-ночник

В статье описывается комбинированное устройство, объединяющее фильтр для защиты сети 220 В/50 Гц от помех, создаваемых импульсными источниками питания дешевых электронных устройств, с ночным светильником.

Большинство зарядных устройств для мобильных телефонных аппаратов, Flash-плееров, коммуникаторов, карманных компьютеров изготовлено по простейшим схемам. Как правило, в их составе можно найти только простейший импульсный преобразователь напряжения, выпрямитель и светодиодные индикаторы включения и зарядки.

Такие устройства обычно не имеют не только сетевого предохранителя, но и не содержат LC-фильтра для предотвращения проникновения создаваемых ими помех в сеть, интенсивность которых ненамного уступает помехам от энергосберегающих ламп с электронным балластом. Чтобы не засорять осветительную сеть интенсивными помехами с широким спектром частот, которые создают миниатюрные устройства питания с импульсными преобразователями напряжения, их желательно питать от сети переменного тока через помехоподавляющие LC-фильтры, без которых не обходится ни одно достаточно «серьезное» устройство с импульсным блоком питания.

Принципиальная схема достаточно эффективного сетевого фильтра показана на рис.1. Устройство представляет собой LC-фильтр с функцией защиты от бросков напряжения питания. Кроме того, устройство может использоваться как ночник, что весьма удобно, если через этот фильтр в ночное время будет работать зарядное устройство, а включенный яркий ночник не только осветит комнат/, но и не позволит забыть о процессе зарядки.

Сетевое напряжение переменного тока через плавкий предохранитель FU1 поступает на LC-фильтр C1L1C2, который уменьшает уровень помех, как поступающих из сети к нагрузке, так и поступающих от нагрузки в сеть. Варистор RU1 защищает нагрузку от всплесков напряжения сети. Применение этого фильтра позволяет значительно снизить вероятность повреждения импульсного зарядного устройства или импульсного блока питания от аномальных явлений в сети питания.

Светодиод HL1 своим свечением сигнализирует наличие напряжения питания. Резисторы R1, R2 ограничивают ток через светодиод HL1, а диоды VD1, VD2 предотвращают повреждение светодиода обратным током. Использование двух последовательно включенных резисторов и диодов необходимо для миниатюризации монтажа. Кроме того, наличие двух последовательно включенных относительно низковольтных диодов 1N4148 уменьшает обратный ток.

Узел ночника выполнен на балластном конденсаторе СЗ, токоограничительном резисторе R3, мостовом диодном выпрямителе VD3-VD6, защитном конденсаторе С4 и сверхъярких светодиодах HL2-HL7 белого и синего цветов свечения. Кнопкой SA1 можно в любой момент включить или выключить ночник. Конденсатор С4 нужен для того, чтобы прекратить ускоренную деградацию оптических свойств сверхъярких светодиодов из-за бросков тока, к которым подобные светодиоды чрезвычайно чувствительны.

Питание сверхъярких светодиодов пониженным током (около 6 мА) значительно уменьшает их скорость деградации. Например, при питании дешевых сверхъярких светодиодов током 20 мА их яркость свечения может уменьшиться вдвое уже через 500 ч эксплуатации, что для ночника неприемлемо.

Конструкция и детали.
Устройство было смонтировано в корпусе размерами 70x40x25 мм (без выступающей сетевой вилки) от зарядного устройства для сотового телефонного аппарата. Вид на монтаж и устройство в сборе показаны на рис.2.

Часть элементов установлена на монтажной плате, а оставшаяся часть закреплена в корпусе с помощью клея «БФ» и «Квинтол». Использование печатного монтажа нежелательно из-за повышенной вероятности возгорания монтажной платы при наличии на ней близкорасположенных дорожек с большой разностью потенциалов.

Резисторы можно применить любые малогабаритные, например, МЛТ, Cl-4, C2-23. В качестве резистора R3 желательно установить невозгораемый Р1-7 или аналогичный импортный сопротивлением 470...1000 Ом.

Варистор MIG10-471 можно заменить FNR-10K471, TNR10G471 К. При наличии свободного места в корпусе устройства предпочтительнее использовать более мощный варистор, например, FNR-20K471, FNR-20K431.

Конденсаторы С1-СЗ - полиэтилентерефталатные К73-17, К73-24 на рабочее напряжение не ниже 630 В. Конденсатор С4 - оксидный К50-35 или аналог.

Два кремниевых маломощных диода 1N4148 можно заменить одним КД102Б, КД209Б, КД410А, КД410Б, 1N4007. Вместо диодов КД221Б подойдут любые диоды из серий КД105, КД209, КД243, 1 N4001-1 N4007 или диодный мост, например, КЦ407А, КЦ422 с любым буквенным индексом.

Светодиод RL30-YG414S зеленого цвета свечения можно заменить любым аналогичным, например, КИПД66П2-Л. Светодиоды RL30-CB744D (4000 мКд, синий, 3 мм) и RL30-WH744D (5000 мКд, белый, 3 мм) можно заменить любыми сверхъяркими, например, RL50-WH744D, RL50-CB744D, RL80-CB744D, RL80-GH744D. При выборе светодиодов учитывайте, что светодиоды с большим диаметром линзы имеют более высокий КПД оптической системы. При пайке сверхъярких светодиодов учитывайте, что они чувствительны к перегреву, а поскольку не все такие светодиоды содержат встроенные защитные стабилитроны, то и склонны к повреждению статическим электричеством.

Дроссель L1 применен от фильтра напряжения питания импортной автомагнитолы. Можно использовать любой аналогичный подходящих размеров индуктивностью 100... 1000 мкГн, рассчитанный на ток не менее 2 А. Предохранитель может быть любым плавким или высоковольтным самовосстанавливающимся.

Собранное из исправных деталей устройство начинает работать сразу и не требует налаживания. При эксплуатации устройства следует учитывать, что все его элементы находятся под напряжением сети. К этой конструкции, с целью понижения помех, можно подключать не только импульсные зарядные устройства и блоки питания, но и, например, электробритвы, миксеры, многофункциональные стационарные телефонные аппараты, радиоприемники.

А.Л. Бутов, с. Курба, Ярославской обл., Электрик №3-4, 2010г.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.