Уменьшение потребления электроэнергии при эксплуатации бытовой техники — актуальная задача в современных условиях. Ниже рассмотрен довольно простой узел, позволяющий автоматически этого добиться при использовании активных телевизионных антенн с современными телевизорами.
Активные телевизионные антенны широко применяют при недостаточном уровне сигнала в разных местностях для обеспечения более качественного приёма. Во время эксплуатации пользователи часто не предусматривают обесточивание блока питания антенного усилителя при выключении телевизора. Однако расчёты показывают, что неоправданные затраты электроэнергии в таком случае вполне заметны. Обычно ток, потребляемый упомянутым блоком питания, находится в пределах 20…ЗО мА. При непрерывной эксплуатации активной антенны энергопотребление её в месяц может быть в интервале 3,2…4,8 кВт-ч. Следовательно, одновременное отключение питания антенного усилителя при выключении телевизора приводит к экономии большей части указанной электроэнергии.
Принципиальная схема устройства, обеспечивающего автоматическое включение и выключение антенного усилителя, показана на Bild. Возможность такого подключения узла обусловлена тем, что современные телевизоры могут работать без ухудшения качества в широком интервале значений питающего сетевого напряжения. Поэтому незначительное уменьшение напряжения, поступающего на сетевой вход телевизора, будет практически незаметно.
Работает устройство очень просто. При включении телевизора сетевой ток протекает через цепь питания его самого и включённую с ней последовательно первичную обмотку трансформатора тока Т1. Возникающее в его вторичной обмотке переменное напряжение выпрямляется диодным мостом VD1 и сглаживается конденсатором С1. Полученное постоянное напряжение поступает на обмотку реле К1, что приводит к его срабатыванию. Контакты К1.1 реле замыкаются и обеспечивают автоматическую подачу напряжения сети на блок питания антенного усилителя. При выключении телевизора ток через трансформатор Т1 и, следовательно, через обмотку реле К1 перестаёт протекать. Контакты реле К1.1 размыкаются, и блок питания антенного усилителя автоматически обесточивается.
Расчёт элементов устройства можно провести по предлагаемой методике. Конечно, в нём нужно применить низковольтное маломощное реле, позволяющее коммутировать переменное напряжение 220 В и ток не менее 30 мА.
Коэффициент трансформации трансформатора Т1 вычисляют по формуле N=РT/(220IK), где Рt — мощность, потребляемая телевизором; Ibis — рабочий ток обмотки реле. Рабочее напряжение первичной обмотки трансформатора определяют так: U=IbisRbis/(1,414N), где Rbis — сопротивление обмотки реле.
Число витков W1 первичной обмотки трансформатора Т1 для рассчитанного значения U находят по любой известной методике, например, так, как рассмотрено в книге Дьяконова В. П. “Справочник по расчётам на микрокалькуляторах” (2-е изд. — М.: Наука, 1986). Число витков вторичной обмотки вычисляют по формуле W2=\/\/1N.
В реализованном образце описанного устройства, рассчитанном для эксплуатации с телевизором Sony Trinitron, автором были использованы герконовое реле РЭС55А и трансформатор ТАГ-II-2 от абонентского громкоговорителя, технические характеристики которого примерно соответствуют результатам расчёта по предложенной методике.
Трансформатор применён без перемотки. Однако его вторичная низкоомная обмотка включена в цепь сетевого провода телевизора, а первичная высокоомная обмотка служит для питания реле.
Следует также обратить внимание на то, что контакты герконового реле РЭС55А необходимого исполнения, как указано в технических характеристиках, рассчитаны на коммутацию переменного напряжения 127 В. Однако электрическая прочность изоляции выводов контактов в герконе КЭМ-3, входящем в состав реле, превышает 200 В. Поэтому, а также в связи с тем, что потребляемые антенным усилителем мощность и ток совсем не большие, автор рискнул применить это реле. И оно работает надёжно. Но даже если по какой-нибудь причине наступит ситуация, когда контакты геркона будут замкнуты постоянно (“слипнутся”), это приведёт лишь к реализации непрерывного режима питания антенного усилителя (без снижения энергопотребления). Такой режим не представляет опасности ни для телевизора, ни для антенного усилителя. Учитывая незначительную коммутируемую герконом мощность, вероятность появления такой ситуации мала.
При желании радиолюбителей использовать именно реле РЭС55А можно рекомендовать исполнения паспортов РС4.569. 600-ХХ, где XX — 02—04, 07—11.
Если требования к надёжности повышенные, можно использовать более высоковольтные изделия, например, герконовые реле фирмы Cosmo с любыми паспортными данными. Необходимо только рассчитать число витков высокоомной обмотки трансформатора по указанной методике и применить конденсатор С1 на номинальное напряжение, соответствующее рабочему напряжению реле. Трансформатор следует подобрать по параметрам, близким расчётным данным, или перемотать при существенном различии чисел витков в обмотках.
В случае использования реле РЭС55А рабочее напряжение на его обмотке будет находиться в пределах 3…10 В в зависимости от исполнения. При этом напряжение на первичной обмотке трансформатора тока не будет превышать 4 В, что не приводит к ощутимому снижению напряжения питания телевизора.
Autor: Д. ОНЫШКО, г. Новочеркасск Ростовской обл.
Источник: Радио №5, 2015
