PANDA ELEKTRONIK

Obr. 1. Síťová kontrolka s doutnavkou

Síťovou kontrolku můžeme vyrobit i s LED. Použít srážecí rezistor však v tomto případě není vhodné. Zatímco u doutnavky je provozní napětí 70 až 150 V a proud jen zlomky miliampér, standardní LED potřebuje proud okolo 10 mA při napětí přibližně 2 V. Zapojení kontrolky s LED je na obr. 2.

Obr. 2. Síťová kontrolka s LED

Podívejme se však na toto zapojení podrobněji. Jeho vtip spočívá v tom, že proud procházející LED není omezen odporem rezistoru, ale kapacitní reaktancí kondenzátoru. Kapacitu kondenzátoru lze zvolit tak, aby proud jím procházející mohl po usměrnění přímo napájet LED. Protože proud předbíhá napětí o 90°, nevzniká na (ideálním) kondenzátoru žádná výkonová ztráta a kondenzátor se nezahřívá. Reaktanci kondenzátoru lze snadno spočítat

kde Xc je kapacitní reaktance v Ohm, pi Ludolfovo číslo (3,14..), f kmitočet v Hz a C kapacita kondenzátoru ve faradech.
Kondenzátor s kapacitou 100 nF bude mít pro kmitočet sítě reaktanci
1/(2·3,14·50·10-7) = 31831 Ohm.

Připojíme-li tento kondenzátor na napětí sítě, bude jím protékat proud 230/31831 = 0,0072 A. Zapojíme-li do série s kondenzátorem usměrňovací můstek s LED podle obr. 2, proud se již podstatně nezmění.

Rezistor R1 má jediný úkol – při vypnuté kontrolce vybít kondenzátor a zabránit nepříjemnému „kopnutí” při manipulaci s vypnutým zařízením. Přitom je zcela lhostejné, zda je do obvodu zapojen podle obr. 2 nebo 3. Může být vypuštěn, je-li vybití kondenzátoru zajištěno jiným způsobem, např. připojením kontrolky paralelně k primárnímu vinutí transformátoru.

Obr. 3. Jiné zapojení síťové kontrolky

Z hlediska funkčnosti je mnohem důležitější často opomíjený rezistor R2. V praxi se totiž jen zřídka povede zapnout zařízení v okamžiku, kdy napětí sítě je právě blízké nule. Hloubavější povahy si mohou spočítat, že polovinu času je napětí fázového vodiče proti nulovému dokonce větší než uváděné efektivní napětí 230 V. Zapneme-li kontrolku, musí se nejdříve nabít kondenzátor C1. V ten okamžik projde kondenzátorem (a tím i LED) proudový impuls, který může být o několik řádů větší, než je ustálený střídavý proud. Proudový impuls vznikne i při skokové změně síťového napětí – např. při zapnutí a vypnutí spotřebiče s velkým odběrem. Proudový impuls je velmi krátký – svítivá dioda viditelně ani neblikne – avšak i tak může poškodit polovodičové přechody. Nejvíce trpí právě svítivá dioda, což jsem si ověřil již před mnoha lety, kdy se u obdobně zapojené kontrolky jas svítivé diody postupně zmenšoval, a asi po půl roce byl sotva patrný. Pro rezistor R2 mám vyzkoušený odpor 470 až 1000 Ohmů. Proudový impuls je omezen na několik set miliampér a úbytek napětí na tomto rezistoru je v ustáleném stavu tak malý, že neovlivní funkci obvodu.

Obr. 4. Síťová kontrolka s LED a s jednou usměrňovací diodou

Je třeba zmínit ještě zapojení podle obr. 4. Místo usměrňovací diody lze také zapojit svítivou diodu. Protože však proud prochází svítivou diodou jen při jedné půlperiodě, je pro stejný svit diody třeba použít kondenzátor s dvojnásobnou kapacitou.

K použitým součástkám. Kondenzátor musí být na napětí nejméně 400, lépe však 630 V. Vhodné jsou také kondenzátory pro střídavé napětí 250 V (viz. např. katalog GM electronic). Rezistory mohou být miniaturní, stejně jako diody (KA.., KY..,1N4148 apod.).

Na závěr lze ještě připomenout, že zapojení z obr. 2 a 3 lze použít také jako jednoduché nabíječe článků NiCd, nahradíme-li svítivou diodu jedním nebo několika články. Stejným způsobem byl zapojen nabíječ v akumulátorové svítilně, kterou vyrábělo družstvo Mechanika. Nabíjecí proud je, podobně jako v případě svítivé diody, jen asi 7 mA na každých 100 nF kondenzátoru C1 a hodí se proto spíše pro články s menší kapacitou.
Celá kontrolka (případně nabíječ) je galvanicky spojena se sítí. Proto je nutné při práci zachovat nezbytnou opatrnost.

Jaroslav Belza

Článek pochází z adresy http://pandatron.net

Zdeněk Novotný
info@pandatron.net