Мягкая нагрузка в электросети

При подключении и отключении нагрузки в электросети нередко возникают помехи, которые нарушают нормальную работу чувствительных электронных приборов и электрических систем.

Устройство, схема которого показана на рис. 1, реализует "мягкое" подключение и отключение нагрузки.

Puc.1

При замыкании контактов выключателя SA1 в процессе зарядки конденсатора С1 (через резистор R1), транзистор VT1 постепенно открывается и ток коллектора плавно нарастает до значения, определяемого соотношением сопротивлений резисторов R1 и R2. Соответственно плавно возрастает и ток в нагрузке. При выключении конденсатор разряжается через резистор R2 и переход база-эмиттер транзистора. Ток нагрузки плавно снижается до нуля. При указанных на схеме значениях элементов и мощности нагрузки 200 Вт длительность процесса включения составляет 0,1 с, выключения - 0,5с.

Потери напряжения в этом устройстве относительно небольшие, они определяются суммой прямого падения на двух диодах и участке коллектор - эмиттер работающего транзистора, которое приблизительно составляет:

Uce(B)=0,7+R1*Iн/h21э

В зависимости от тока нагрузки и коэффициента передачи тока базы транзистора следует подобрать резистор R) таким образом, чтобы падение напряжения на транзисторе и мощность рассеяния на нем поддерживались бы в включенном состоянии на допустимом уровне.

Puc.2

В варианте устройства, изображенном на рис. 2, предусмотрена защита от перегрузок и коротких замыканий. При превышении тока установленной величины падение напряжения на резисторе R5 открывает транзистор VT2 и его коллекторный переход блокирует транзистор VT1. Ток, при котором срабатывает защита, можно определить из соотношения

Iмакс=0,7/R5.

Следует учитывать, что мощность рассеивания транзистором VT1 в случае короткого замыкания существенно возрастает, и поэтому необходимы дополнительные схемные решения, исключающие его выход из строя.

Примечание. В предлагаемых вариантах схемотехнического решения транзистор VT1 должен иметь допустимое напряжение коллектор-эмиттер не менее 300 В и рассеиваемую мощность коллектора не менее 10 Вт.

Franke M. Netzlasfen "weich" geschaltet. Funkamateur, 1987, N 12, S.613