Energiezuinig relais

idee: Michael A. Shustov (Rusland) en Andrey M. Shustov (Duitsland)

Variant 3

Wisselspanningen kunnen niet met een ‘normale’ halfgeleiderschakelaar (transistor of MOSFET) worden geschakeld; daarvoor hebben we ofwel een elektromechanisch relais nodig of een speciaal onderdeel dat triac wordt genoemd. Heel in het kort: we kunnen ons een triac voorstellen als twee antiparallel geschakelde thyristoren.
 

Figuur 1

In rust (geen van de schakelaars SB1...SBn ingedrukt – zie figuur 1) loopt er door de lamp, condensator C1, weerstand R2, diode D1 en weerstand R1 een klein stroompje om LED1 te laten oplichten en transistor T1 gesperd te houden. Condensator C3 is (via D3) maximaal geladen tot iets minder dan de zenerspanning van D2 (ongeveer 13 V minus de doorlaatspanningen van D1 en D3).

Zodra een van de schakelaars kortstondig (!) wordt ingedrukt en weer wordt losgelaten, zal T1 in geleiding gaan (diens basis wordt ‘omlaag’ getrokken) en condensator C3 zal zich via T1 en R6 in de gate (stuuringang) van de triac ontladen.

Bij de hier gegeven dimensionering van C3 (10.000 µF) zal de triac ongeveer 27 seconden in geleiding blijven (dus iets minder dan 3 seconden per 1000 µF). Nadat de gatestroom te gering is geworden om de triac in geleiding te houden, gaat de lamp uit en de rustsituatie herstelt zich na een paar seconden (gedurende welke C3 weer geladen wordt).

Twee opmerkingen

Ten eerste: deze schakeling moet aanraakveilig en in overeenstemming met de voorschriften voor lichtnetschakelingen worden opgebouwd! Volgende week gaan we daar nader op in. En ten tweede: bij variant 2 hebben we opgemerkt dat de gebruikte MOSFET's in theorie grote stromen kunnen schakelen (20 of 30 A, afhankelijk van het type). Een lezer heeft opgemerkt dat normale laagspannings-druktoetsjes niet voor dergelijke stromen geschikt zijn.

Dat haal je de koekoek! Maar om bij 12 V een stroom van 20 A te krijgen, zouden we een lamp van 240 W moeten schakelen. En dat is voor een laagspanningsschakeling (batterijvoeding!) dermate absurd dat we die situatie niet eens genoemd hebben...