Типы коммутационных устройств ВДУ.
Jan. 29th, 2018 03:02 am![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
zepeteКоммутационные устройства ВДУ могут быть трех типов.
1. Механическое (электромагнитное реле).
Единственный тип, обеспечивающий возможность менять лампочки без отключения электричества в РУ (квартирном щитке), так как состояние низкой проводимости обеспечивается при размыкания разделяемых контактов. Так же в нем рассеивается мало мощности, так как сопротивление контактов реле меньше 0.1 Ом. То есть при включенной лампе мощностью 1кВт, на нем будет рассеиваться меньше 2.5 Вт. Они имеют только один недостаток: они не бывают однополюсными выключателями без дополнительного питания цепей управления. Поэтому выключатель с таким коммутационным устройством чаще всего возможно только встраивать в светильник, а апгрейдить им существующую коммутационную арматуру не получиться. Такой узел способен управлять лампами накаливания до 1 кВт или лампами с конденсатором на входе мощностью до 240 Вт.
2. Полупроводниковое (симистор).
Используется в дешевых выключателях. Он обладает двумя недостатками:
-не обеспечивает изоляцию одного зажима от другого в коммутируемой цепи, а значит для замены лампы надо отключать электричество в РУ (квартирном щитке);
-сильно греется.
Большой нагрев такого коммутационного устройства объясняется тем, что на нем падает от 1 до 1.7 В в зависимости от температуры, силы тока нагрузки и типа прибора. То есть в нем рассеивается около 1 Вт на каждые 200 Вт нагрузки. Так как его размещают в герметичной коробке, то больше 1...2 Вт тепла он рассеять не сможет. Выключатели с таким коммутационным узлом выпускает китайский FUNRY и LIDOMA или российско-белорусская НООТЕХНИКА/Поланта (выключатель сапфир 2503). FUNRY обещает возможность управлять нагрузкой до 200 Вт, а НООТЕХНИКА 400 Вт. FUNRY ближе к истине, так как во времена ламп накаливания продавалась масса разнообразных диммеров использующих аналогичный электронный ключ, производители которых тоже обещали большей мощности нагрузки, но они все сгорали в течении нескольких недель.
3. Последовательное включение механического и полупроводникового прибора.
Используется в однополюсных выключателях. Обладает только одним недостатком: не обеспечивает изоляцию одного зажима от другого в коммутируемой цепи, а значит для замены лампы надо отключать электричество в РУ (квартирном щитке). Он представляет собой последовательное соединение электромагнитного реле и полевого транзистора рассчитанного на сверхнизкое напряжение, то есть около 30 В. Такие транзисторы обладают сопротивлением канала в проводящем состоянии даже ниже, чем у замкнутых контактов электромагнитного реле, но они не позволяют блокировать напряжение электросети. Поэтому он играет вспомогательную роль: обеспечивает питание внутренних цепей управления выключателя в проводящем состоянии выключателя. Подробное описание его работы описано здесь.
Упрощенная схема коммутационного устройства.
Электроэнергия для питания схемы управления накапливается на конденсаторе C1. В замкнутом состоянии выключателя, то есть когда горит HL1, контакты реле K1 замкнуты и транзистор Q1 открыт. Через K1 и Q1 идет весь электрический ток нагрузки. Напряжение на конденсаторе C1, то есть напряжение питания цепей управления, отслеживает компоратор A1, который, когда напряжение станет слишком низким, запирает транзистор Q1. В результате, если ток нагрузки в этот момент идет в направлении от нуля к фазе, то электрический ток пойдет в обход транзистора, тоесть через диод D1 и конденсатор C1. В результате напряжение на конденсаторе C1 будет увеличиться. Когда дойдет до нужного значения, то A1 откроет Q1 и диод запрется диод D1 автоматически напряжением накопленным на конденсаторе C1. Такая конструкция хороша пока новая. Когда конденсатор C1 деградирует, а это может произойти, так как внутри все равно высокая температура из-за ограниченного пространства, то следует ожидать большого бабаха при включении света, так как напряжение на нем вырастет очень быстро, а значит и напряжение на транзисторе Q1 вырастит выше чем он может блокировать. Это же может произойти если нагрузка будет иметь слишком маленькое сопротивление.
Так как сопротивление коммутационного устройства такой конструкции соизмеримо с сопротивлением электромагнитного реле, то значит он способен управлять мощностью соизмеримой с механическим устройством, то есть около 1 кВт.
Выключатели с таким коммутационным устройством стоят раза в два дороже ВДУ с полупроводниковым коммутатором. Такие ВДУ производит китайское livolo.
1. Механическое (электромагнитное реле).
Единственный тип, обеспечивающий возможность менять лампочки без отключения электричества в РУ (квартирном щитке), так как состояние низкой проводимости обеспечивается при размыкания разделяемых контактов. Так же в нем рассеивается мало мощности, так как сопротивление контактов реле меньше 0.1 Ом. То есть при включенной лампе мощностью 1кВт, на нем будет рассеиваться меньше 2.5 Вт. Они имеют только один недостаток: они не бывают однополюсными выключателями без дополнительного питания цепей управления. Поэтому выключатель с таким коммутационным устройством чаще всего возможно только встраивать в светильник, а апгрейдить им существующую коммутационную арматуру не получиться. Такой узел способен управлять лампами накаливания до 1 кВт или лампами с конденсатором на входе мощностью до 240 Вт.
2. Полупроводниковое (симистор).
Используется в дешевых выключателях. Он обладает двумя недостатками:
-не обеспечивает изоляцию одного зажима от другого в коммутируемой цепи, а значит для замены лампы надо отключать электричество в РУ (квартирном щитке);
-сильно греется.
Большой нагрев такого коммутационного устройства объясняется тем, что на нем падает от 1 до 1.7 В в зависимости от температуры, силы тока нагрузки и типа прибора. То есть в нем рассеивается около 1 Вт на каждые 200 Вт нагрузки. Так как его размещают в герметичной коробке, то больше 1...2 Вт тепла он рассеять не сможет. Выключатели с таким коммутационным узлом выпускает китайский FUNRY и LIDOMA или российско-белорусская НООТЕХНИКА/Поланта (выключатель сапфир 2503). FUNRY обещает возможность управлять нагрузкой до 200 Вт, а НООТЕХНИКА 400 Вт. FUNRY ближе к истине, так как во времена ламп накаливания продавалась масса разнообразных диммеров использующих аналогичный электронный ключ, производители которых тоже обещали большей мощности нагрузки, но они все сгорали в течении нескольких недель.
3. Последовательное включение механического и полупроводникового прибора.
Используется в однополюсных выключателях. Обладает только одним недостатком: не обеспечивает изоляцию одного зажима от другого в коммутируемой цепи, а значит для замены лампы надо отключать электричество в РУ (квартирном щитке). Он представляет собой последовательное соединение электромагнитного реле и полевого транзистора рассчитанного на сверхнизкое напряжение, то есть около 30 В. Такие транзисторы обладают сопротивлением канала в проводящем состоянии даже ниже, чем у замкнутых контактов электромагнитного реле, но они не позволяют блокировать напряжение электросети. Поэтому он играет вспомогательную роль: обеспечивает питание внутренних цепей управления выключателя в проводящем состоянии выключателя. Подробное описание его работы описано здесь.
Упрощенная схема коммутационного устройства.
Электроэнергия для питания схемы управления накапливается на конденсаторе C1. В замкнутом состоянии выключателя, то есть когда горит HL1, контакты реле K1 замкнуты и транзистор Q1 открыт. Через K1 и Q1 идет весь электрический ток нагрузки. Напряжение на конденсаторе C1, то есть напряжение питания цепей управления, отслеживает компоратор A1, который, когда напряжение станет слишком низким, запирает транзистор Q1. В результате, если ток нагрузки в этот момент идет в направлении от нуля к фазе, то электрический ток пойдет в обход транзистора, тоесть через диод D1 и конденсатор C1. В результате напряжение на конденсаторе C1 будет увеличиться. Когда дойдет до нужного значения, то A1 откроет Q1 и диод запрется диод D1 автоматически напряжением накопленным на конденсаторе C1. Такая конструкция хороша пока новая. Когда конденсатор C1 деградирует, а это может произойти, так как внутри все равно высокая температура из-за ограниченного пространства, то следует ожидать большого бабаха при включении света, так как напряжение на нем вырастет очень быстро, а значит и напряжение на транзисторе Q1 вырастит выше чем он может блокировать. Это же может произойти если нагрузка будет иметь слишком маленькое сопротивление.
Так как сопротивление коммутационного устройства такой конструкции соизмеримо с сопротивлением электромагнитного реле, то значит он способен управлять мощностью соизмеримой с механическим устройством, то есть около 1 кВт.
Выключатели с таким коммутационным устройством стоят раза в два дороже ВДУ с полупроводниковым коммутатором. Такие ВДУ производит китайское livolo.
