Рис. 1. Схема для «мягкого» включения лампы (двухполюсник обведен пунктирной линией)
Схема представляет собой двухполюсник, включенный «в разрыв» провода, подводящего питание от сети переменного тока напряжением 220 В. Именно эта особенность схемы позволяет расположить электронную добавку в любом удобном месте: возле лампы EL1, около выключателя SA1 или даже подвесить небольшой в пластмассовой коробочке, на проводах питания лампы.
Как же работает схема защиты ламп от перегорания?
Диоды VD1-VD4 включены по мостовой схеме (рис. 2), особенность которой состоит в том, что если накоротко замкнуть между собой катоды диодов VD1 и VD3 (нижние выводы на схеме) с анодами диодов VD2 и VD4 (верхними выводами), то лампа EL1 будет гореть (разумеется, при замкнутых контактах выключателя SA1) точно так же, как если бы диодного моста VD1-VD4 не было вовсе. (На рисунке перемычка обозначена пунктирной линией.) Если соответствующие катоды и аноды диодов не будут закорочены, то лампа EL1 не загорится.
Рис. 2. Мостовая схема выпрямителя (диоды для наглядности расположены так же, как и в схеме на рис. 1)
Объяснение этому простое. В первом случае положительная (относительно нижнего провода) полуволна синусоидального напряжения сети пойдет через диоды VD3 и VD2, а отрицательная — через диоды VD4 и VD1. Во втором же случае диоды VD1 и VD3, а также VD 2 и VD4 образуют две пары, в каждой из которых они включены хотя и последовательно, но во встречном направлении. Естественно, что при этом все они будут закрыты как для положительной, так и для отрицательной полуволн сетевого напряжения
После того как мы познакомились с принципом работы диодного мостика VD1-VD 4, расскажем и о работе всей схемы в целом.
После замыкания контактов выключателя SAI конденсатор С1 не заряжен и транзистор VT1 закрыт. Это равносильно разомкнутым между собой катодам диодов VD1 и VD3, а также анодов диодов VD2 и VD4. Ясно, что лампа EL1 гореть не будет. Однако довольно быстро конденсатор С1 зарядится через резистор R1 и диодный мостик. При этом транзистор VT1 станет постепенно открываться, замыкая разорванную цепь. В конце концов конденсатор С1 полностью зарядится, а транзистор VT1 перейдет в режим насыщения, то есть полностью откроется, что эквивалентно замыканию электрической цепи — иными словами, лампа EL1 загорится полным светом.
Объяснение принципа работы схемы заняло довольно значительное время, однако на практике плавный разогрев нити лампы идет весьма быстро — примерно в течение 0,1 с. Естественно, человеческий глаз не способен различить такой незначительный промежуток времени.
Применение в схеме транзистора КТ848А, обладающего большим статическим коэффициентом передачи тока и значительной мощностью, дало возможность обойтись конденсатором С1 сравнительно небольшой емкости. К тому же транзистор (он применяется в электронном коммутаторе 36.3734 бесконтактной транзисторной системы зажигания автомобилей «Спутник» ВАЗ-2108, ВАЗ-2109 и «Таврия» ЗАЗ-1102) несложно приобрести в магазинах автомобильных запасных частей. Он относится к числу так называемых «составных» транзисторов и работает при сравнительно небольшом базовом токе, что дает возможность использовать резистор R 1 довольно большого сопротивления, то есть уменьшить емкость конденсатора С1 и сократить габариты устройства до минимума.
При мощности лампы EL1 до 100 Вт транзистор VT1 монтируют без организации теплоотвода (установки радиатора). При большей мощности (но не более 300 Вт) потребуется радиатор. Диоды КД202К можно заменить на другие диоды этой же серии с буквенными индексами от Л до С. В ряде случаев конструктивно удобнее диодные матрицы серии КЦ, подходящие по напряжению и току.
Вернемся, однако, непосредственно к электросхеме термоящика. Ведь в нем должна быть не 1 лампа, а по меньшей мере 3 лампы. Что же, придется добавлять к ним 3 дополнительные электронные схемы? Вовсе не обязательно, ограничимся и одной. Вот только лампы EL1…EL3 придется коммутировать вполне определенным образом (рис. 3).
Рис. 3. Схема «мягкого» включения 3 ламп (схема двухполюсника приведена на рис. 1)
Так, при изменении мощности электроподогрева нужно будет вначале выключить все лампы (проще всего это сделать, выдернув вилку питания из сетевой розетки), затем замкнуть контакты выключателей SA1…SA3 в нужном сочетании, и только потом вновь подать напряжение на схему. Только при таком способе действий лампы будут надежно защищены от перегорания в момент их включения.