В процессе обсуждения устройства мягкого включения электроприборов на форуме было сделано несколько замечаний, касающихся того, что устройство отслеживает не действительный «ноль» в напряжении, а всего лишь низкое напряжение, причем в момент его уменьшения. Да, это так, поскольку на диодном мосте тоже происходит некоторое падение напряжения, и с учетом того, что на него должно подаваться невысокое ( ~ 5-10 вольт ) переменное напряжение (т.е. с определенным коэффициентом трансформации), то в момент закрывания транзистора в сети еще будет напряжение в несколько десятков вольт (20-30). Но является ли это недостатком? На мой взгляд – нет и вот почему.

Во-первых, столь малое «остаточное» напряжение не способно вывести электроприбор из строя. К тому же оно очень быстро падает.

Во-вторых, силовые исполнительные устройства (те самые, что будут непосредственно подключать электроприбор к сети) — относительно медленные устройства. Например, в характеристиках «народного» симистора КУ208Г указана предельная частота его работы – 400 Гц. Это значит, что он успевает «открываться» и «закрываться» не быстрее чем за 2,5 мс (миллисекунды). Возьмем половину этого времени только на открытие и получим 1,25 мс. (Напомню, что 1 период сети равен всего 20 мс, а полпериода, в течении которого напряжение меняется с «+220» до «-220» — всего 10 мс). И это только сам симистор (тиристор). А им еще нужно и управлять. Если для управления применяется дорогая оптоэлектронная пара, то дополнительного времени не потребуется. Но если применить для управления дешевое герконовое реле с временем срабатывания 2-4 мс, то станет очевидно, что «раннее» срабатывание устройства – скорее достоинство, а не недостаток. И включение электроприбора будет происходить действительно при нулевом (или очень малом) напряжении в сети.

Ну и в третьих, устранить этот «недостаток» проще простого, если уж так хочется четко зафиксировать нулевое напряжение в сети. Сделать это можно включением в цепь базы транзистора простейшего RC-фильтра. Он работает на задержку закрытия транзистора, и можно подобрать конденсатор и резистор так, что транзистор будет закрываться точно в «ноль» напряжения или в нужное время, что бы дать временную «фору» медленному исполнительному устройству.

Теперь перейдем собственно к вариантам исполнительных устройств. Указанные в схемах симисторы (КУ208Г) и тиристоры (КУ202Н) могут коммутировать мощности до 1,5 кВт, если сами расположены на радиаторах 100-150 кв.м. Без радиатора коммутируемая мощность ограничена 200-300 Ваттами. Следует это учитывать.

Данное устройство собрано на одном транзисторе, быстродействующем герконовом реле и симисторе. Однако его недостаток, как описано выше, достаточно большое время реакции (примерно 3-4 мс). Поэтому при повторении следует подобрать входное напряжение (с помощью гасящего резистора), которое подается на диодный мост устройства, что бы симистор открывался в момент нулевого напряжения.

Несомненное достоинство этого варианта — простота, надежность, дешевизна, гальваническая развязка с сетью

На этой схеме показан пример, где вместо герконового реле может быть применена оптронная пара, которая обеспечит быстрое срабатывание устройства. А вместо симистора — может быть применен обычный тиристор. Правда это потребует использование и мощного диодного моста. Да и оптронные пары требуют достаточно высокого напряжения для своей работы.

На этой схеме представлен вариант простой быстродействующей схемы, однако не имеющей гальванической развязки с сетью. Поэтому при ее реализации надо быть осторожным, так как все элементы схемы ( а не только силовая часть) будут находиться под потенциалом сети.

Достаточно интересной является схема с применением небольшого импульсного трансформатора, обеспечивающего гальваническую развязку с сетью. Трансформатор имеет примерно по 150 витков для каждой обмотки провода марки ПЭЛШО. Намотан на любом ферритовом кольце. Микросхема 155ЛА8 отличается от ЛА3 повышенной нагрузочной способностью. Разумеется, может быть применена и другая микросхема, современных серий.

Работает схема так: Когда приходит разрешающий сигнал от устройства мягкого включения, генератор начинает работать и на обмотке трансформатора появляется переменное напряжение с частотой 5-10 кГц. На управляющем электроде симистора так же появляется открывающее его напряжение. При повторении желательно отследить время реакции устройства и провести соответствующие настройки.

Данными схемами перечень всевозможных силовых устройств, естественно, не исчерпывается. Можно применить и силовые оптронные тиристоры, и самодельные оптронные пары на основе свето- и фотодиодов. Но главное — путем несложной настройки надо добиться, что бы открывание тиристора или симистора происходило в момент нулевого или очень низкого напряжения в сети.

Константин Тимошенко (с) 19.11.2009