2. Устройство зависимого включения электроприборов
Итак, в предыдущем параграфе были разобраны основные виды электрических схем, их принципиальные отличия, области применения. Давайте проанализируем электрическую принципиальную схему на основе устройства зависимого включения электроприборов.
2.1. Назначение и конструкция устройства
Если необходимо при включении питания одного электронного устройства одновременно с ним включить какое-либо другое или даже несколько, то можно воспользоваться устройством которое автоматически подаст напряжение сети 220 В переменного тока на электророзетки, к которым подключены другие потребители энергии Например, желательно, чтобы при включении питания компьютера или вывода его из ждущего, спящего режима одновременно с ним подавалось питание на монитор, усилитель, модем, другую компьютерную периферию. Или например, чтобы при включении телевизора подавалось напряжение питания 220 В на DVD проигрыватель, мультимедийный плеер блок питания антенного усилителя, спутниковый ресивер. То, что при отключении «главного» аппарата вспомогательные устройства будут автоматически отключены, это не только сэкономит электроэнергию, но и уменьшит вероятность повреждения отключенных от сети устройств, например, во время грозы или аномально высоком повышении напряжения сети, а также увеличит эксплуатационный ресурс подключенных устройств и уменьшить вероятность возгорания оставленной без присмотра техники. Такие устройства называются устройствами зависимого включения электроприборов. Тем не менее, эти устройства лишь контролируют питание в сети и подают его, когда появляется ток в ведущем разъеме. Это значит, что такой прибор не способен самостоятельно включить выключенный с помощью приборной доски (панели) электроприбор.
На чертеже, приложенном к курсовой работе, показана принципиальная схема несложного устройства, которое предназначено для автоматического зависимого включения электроприборов. В качестве силового ключа для управления питанием ведомой нагрузки используется каскад на мощных п-канальных высоковольтных полевых транзисторах с малым сопротивлением открытого канала. Это устройство не создает помех по цепям питания, в отличие от конструкций в которых питание для ведомых нагрузок коммутируются тринисторными или симисторными ключами. Устройство может управлять нагрузками общей мощностью от долей ватта до 500 Вт. К нему в любом сочетании могут подключаться нагрузки как потребляющие ток в течение всего сетевого периода (лампы накаливания, электронагревательные приборы, электродвигатели), так и потребляющие максимум тока на пиках амплитуды сетевого напряжения (телевизоры, компьютеры, мониторы, осветительные приборы с тиристорными регуляторами мощности электролюминесцентные осветительные лампы и т. п.).
Выключенное состояние
Напряжение сети 220 В переменного тока поступает на устройство и подключенные нагрузки напрямую в цепь через входы XP1. Варистор RU1 защищает конструкцию и подключенные нагрузки от всплесков напряжения сети. Плавкий предохранитель F1 защищает устройства от перегрузки. На чертеже показано устройство более функциональное по сравнению с множеством приборов аналогичного назначения, в которых используется силовой ключ на полевых транзисторах. Здесь он заменён электромагнитными реле. Это позволило увеличить допустимую максимальную мощность подключаемых нагрузок в разы и отменило привязку в разности мощностей между ведомой нагрузкой и ведущей.
Например, ведущей может быть нагрузка с мощностью от 2 Вт, а ведомой до 2000 Вт или наоборот. Устройство сохраняет свою функциональность, в случае если нагрузки поменять местами. Также в этом устройстве, предусмотрена дополнительная функция — задержка включения ведомой нагрузки после включения ведущей. Главным образом, это необходимо для того, чтобы при групповом включении нескольких аппаратов, предотвратить токовый удар на электропроводку и сеть питания 220 В. Ведущую нагрузку, например, телевизор или другое устройство с мощностью потребления 2-2000 Вт подключают к розетке XS2. Через 1-2 секунды подаётся напряжение питания на ведомые нагрузки, подключенные к розетке XS3.