Универсальный преобразователь однофазного тока в трёхфазный

Универсальный преобразователь однофазного тока в трёхфазный

В своем доме, гараже, на даче. в различных устройствах очень часто приходится применять сравнительно дорогой электродвигатель. Но так как в сети фаза и ноль, то и элект­родвигатель должен быть однофазным. С другой стороны, у людей осталось немалое количество трехфазных электродви­гателей со старых времен.

Радиолюбители, электрики дав­но научились включать трехфаз­ные электродвигатели в однофаз­ную сеть, но вот беда – при этом электродвигатель теряет 50% но­минальной мощности на валу, да и такое включение трехфазных электродвигателей большой мощ­ности и высокооборотистых иног­да проблематично. А что, если трехфазный электродвигатель рас­считан на частоту питающей сети 400 Гц?

Выход один – конструирование преобразователей однофазного на­пряжения в трехфазное. Этому воп­росу я посвятил немало времени. Сначала в [1] я спроектировал трех­фазный инвертор тока, в системе управления силовой частью которо­го применил кольцевой счетчик с коэффициентом деления частоты 6. Но вся беда в том, что в обычном кольцевом счетчике сбои, вызван­ные лишними или недостающими кодовыми единицами в кольце вследствие воздействия импульса помехи не самоустранимы.

В [2] я решил эту проблему, раз­работав кольцевой счетчик с авто­матической коррекцией исходного состояния, при этом, естественно, усложнив и так не очень-то простую систему управления силовой час­тью трехфазного инвертора тока.

Затем в [3] я спроектировал обыч­ные цифровые счетчики с произволь­ным коэффициентом пересчета и на базе этих счетчиков разработал очень простую систему управления силовой частью трехфазного преобразовате­ля напряжения. Принципиальная схема этой системы управления изображена на рис. 1, а временные диаграммы напряжений в ее харак­терных точках показаны на рис. 2.

Генератор прямоугольных им­пульсов с частотой следования им­пульсов 300 Гц, которая подстраи­вается подбором сопротивления резистора R 1 , построен на логичес­ких элементах DD 1 .1 и DD 1 .2.

На микросхемах DD 2 и DD 3 со­бран цифровой счетчик с коэффи­циентом деления частоты 6. Прин­цип работы счетчика с коэффици­ентом пересчета 6 поясняют вре­менные диаграммы напряжений в характерных точках, показанные на рис. 2. Предположим, счетчик DD 3 находится в нулевом состоя­нии. В этом случае на выходе Q 1 счетчика присутствует уровень лог.1, на всех остальных выходах – уровень лог.0. На логических эле­ментах ИЛИ-НЕ DD 2.3, DD 2.4 пост­роен RS -триггер.

Итак, в исходном состоянии на выводе 1 DD 2.3 уровень лог.0, на выводе 13 DD 2.4 – уровень лог.1, на выходе RS -триггера (вывод 11 DD 2.4) и, соответственно, на вхо­де R счетчика DD 3 – уровень лог.0, разрешающий работу данного счетчика.

Положительным фронтом перво­го тактового импульса уровень лог.1 исчезает с выхода счетчика Q 0 и по­является на выходе Q 1 . На выводе 1 DD 2.3 по-прежнему уровень лог.0, на выводе 13 DD 2.4 – также уро­вень лог.О, следовательно, на вы­воде 11 DD 2.4 и, соответственно, на входе R счетчика DD 3 по-прежнему остается уровень лог.О.

По истечении действия первого тактового импульса состояние RS – триггера не меняется (на выходе Q 0 по-прежнему уровень лог.О и, соответственно, уровень лог.О ос­тается и на выводе 1 DD 2.3, и на выводе 13 DD 2.4 данного тригге­ра). Такое правильное “безобра­зие” будет продолжаться до прихо­да положительного фронта седьмо­го тактового импульса. Приход дан­ного импульса обеспечит появле­ние уровня лог.1 на выходе Q 6 счетчика DD 1 и, соответственно,на выводе 1 DD 2.3. Это приведет к тому, что на входе R счетчика DD 3 появится уровень лог.1, счетчик обнулится, на выходе Q 0 появится уровень лог.1, что практически мгновенно обеспечит снятие уров­ня лог.1 со входа R счетчика DD 3, счетчик начнет считать тактовые импульсы по вышеописанному ал­горитму.

Таким образом, на микросхемах DD 2, DD 3 организован счетчик им­пульсов с коэффициентом пере­счета 6.

На диодах VD 6, VD 7 и резисто­ре R 3 реализована логическая схе­ма “ИЛИ”. Счетчик DD 3 устанавли­вается в исходное (“нулевое”) со­стояние по приходу каждого шес­того положительного импульса мультивибратора,построенного на логических элементах DD 1.1, DD 1 .2 (с выхода Q 6 счетчика DD 3) или при включении в сеть источни­ка питания системы управления за счет появления на минусовой об­кладке конденсатора С5 уровня лог.1 при его зарядке через резис­тор R 3.

Формирование необходимых им­пульсов Uy 1. Uy 6 для управления тринисторами силовой части трех­фазного инвертора тока производится логическими элементами DD 1.3, DD 1 .4, DD 4.1 .. . DD4.4 и транзисторны­ми каскадами на VT2. . .VT7.

Схема стабилизированного ис­точника питания +12 В в коммен­тариях не нуждается.

Печатная плата системы управ­ления тринисторами силовой час­ти трехфазного инвертора тока вы­полнена из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита и изображена на рис. 3.

Ну а теперь о самом сложном – силовой части трех­фазного инвертора тока.

Схема силовой части преобразователя показана на рис. 4 (трехфазный инвертор тока).

Из-за большой индуктивности сглаживающего дросселя Ld ток инвертора Id можно считать идеаль­но сглаженным. Положительным импульсом Uy 1 . Uy 6 открываются тиристоры VS 1 . VS 6. Конденсаторы Ск- коммутирующие. Они служат для создания запираю­щего напряжения на тиристорах.

Читайте также:
Делаем простой проблесковый маячок своими руками

Формулы для расчета трехфазного мостового ин­вертора тока:

Выходное фазное напряжение: иф = Е nTp /2,34 cos (3, где: (3 = (1 ,4. 2) dKp ; бкр = 360°Квыкл; бкр – угол вос­становления запирающих свойств тиристора; f – вы­ходная частота инвертора; 1выкл – паспортное время выключения тиристоров; птр – коэффициент транс­формации трансформатора.

Максимальное напряжение на конденсаторе Ск: Uc макс. = 1,4Е.

Емкость фазового конденсатора: Ск = 1н п 2 тр ( tgd coscpH + sin ( pH )/ uh 27 tf . Значение угла (3 выбирается из условия получения необходимого выходного напряжения Uh , где фн -угол сдвига фаз между Uh и Ih : срн = arctg (2 jd Lh / Rh ). Индуктивность на входе Ld : Ld > E [1- cos (|3+7 i /6)] coscp /72 fPH cos (3, если [ктг/б; Ld > Е 2 sin 2(3/144 f Рн cos 2 (3, если (3>я/6. Среднее значение тока, потребляемого от источ­ника питания: ld = ph / Ud .

Максимальное прямое и обратное напряжения на тиристоре: ипр.макс = 1,41ил;

иобр.макс. = 1,41 ил sin (3.

Среднее, максимальное и действу­ющее значения токов, проходящих че­рез тиристоры: Ivcp = Id /3 = Рн/ЗЕ; |умакс = Id ; lv = Id /1 ,41.

Активные Рн и реактивные Qh мощности, потребляемые инвертором (суммарные и фазные):

Ри = Рн = ЗРи.ф = ЗРн.ф = Pd = Е Ld ;

(Эй = ЗОи.ф = ЗРи.ф tg (3;

Qh = ЗОн.ф = ЗРн.ф tgcpH ;

Qc = Qh + Qh = ЗОс.ф, где Рн, Ри.ф, (Эй, Ои.ф – сум­марные и фазные активные и реактивные мощности нагруз­ки; Qc и Ос.ф – суммарная и фазная реактивная мощность конденсаторов Ск.

Чтобы получить положительную полуволну линей­ного напряжения Ua 6, необходимо, чтобы были откры­ты тиристоры VS 1 и VS 4 (рис. 4), чтобы получить от­рицательную полуволну – VS 2 и VS 3.

Чтобы получить положительную полуволну линей­ного напряжения U 6 c , необходимо, чтобы были откры­ты тиристоры VS 3 и VS 6, чтобы получить отрицатель­ную полуволну – VS 4 и VS 5.

Чтобы получить полуволну линейного напряжения Uac , необходимо, чтобы были открыты тиристоры VS 2 и VS 5, чтобы получить отрицательную полуволну – VS 1 и VS 6.

Получение необходимых импульсов управления ти­ристорами обеспечивается системой управления, схе­ма которой показана на рис. 1.

Силовая часть преобразователя постоянного на­пряжения в трехфазное переменное, изображенная на рис. 5а, выгодно отличается от силовой части, изоб­раженной на рис. 4, отсутствием трехфазного транс­форматора. Данная силовая часть представляет со­бой трехфазный мостовой параллельный инвертор тока. Во входной цепи инвертора включен дроссель Ld , индуктивность которого велика (в пределе Ld = благодаря чему входной ток id идеально сглажен, а ток через тиристоры имеет прямоугольную форму (рис. 56). Порядок работы тиристоров в схеме: VS 1, VS 4; VS 1, VS 6; VS 3, VS 6; VS 3. VS 2; VS 5, VS 2; VS 5, VS 4; VS 1, VS 4. Каждый тиристор (например, VS 1) рабо­тает 60° в паре с одним ( VS 4), а 60° – в паре с другим ( VS 6), то есть одновременно работают два тиристора: один в анодной и один в катодной группах. Коммута­ция в схеме осуществляется с помощью коммутирую­щих конденсаторов С1 . СЗ, соединенных в треуголь­ник (как показано на рис. 5а) или в звезду.

На рис. 6 показана схема автотрансформатора для сило­вой части трехфазного преоб­разователя напряжения, со­бранного из трех силовых трансформаторов ТС-270 (те­левизоров УЛПЦТ).

Для изго­товления автотрансформатора Т1 из трех трансформаторов ТС-270 необходимо удалить все вторичные обмотки и экранирующую фольгу этих трансформаторов, оста­вив первичную обмотку. Первичная обмотка трансфор­матора ТС-270 содержит 318 витков (2×270) эмалиро­ванного провода диаметром 0,91 мм. Необходимо на­мотать на каждый из трех трансформаторов 2 обмот­ки по 82 витка проводом ПЭЛ или ПЭВ диаметром 1,5 мм. После изготовления трансформаторов необходи­мо подключить параллельно их первичные обмотки и подать на них напряжение сети. Если фазировка об­моток (начало – конец) не совпадает, необходимо по­менять местами концы первичной обмотки одного из трансформаторов.

Вторичные обмотки изготовленных трансформато­ров необходимо соединить последовательно, также со­блюдая фазировку обмоток.

Необходимое напряжение Uвых автотрансформато­ра выбирается переключателем SA 1 . В качестве пере­ключателя SA 1 можно использовать обычный четырех- секционный галетныи переключатель, все соответству­ющие контакты секций которого запараллелены.

1. Маньковский А.Н. Преобразо­ватель напряжения аккумулятора в трехфазное напряжение 380 В. – Электрик, №7, 2001 г.

2. Маньковский А.Н. О включе­нии электродвигателей в однофаз­ную сеть. – Электрик, №1, 2004 г.

3. Маньковский А.Н. Счетчики с произвольным коэффициентом де­ления. – Радиосхема, №2, 2007 г.

Устройство для плавного включения ламп накаливания

В век энергосберегающих и светодиодных ламп многие подзабыли уже, как пользовались простейшими лампами накаливания для освещения жилья. Но есть еще те, кто не отказался от такого вида световых приборов. Конечно, они не столь высокотехнологичны и экономичны как КЛЛ или LED, однако добиться увеличения их долговечности и уменьшения энергопотребления все же можно. Возможен вариант включения в схему устройства плавного включения ламп накаливания (УПВЛ) или установка диммера.

Читайте также:
Регулятор мощности на тиристоре

Проблема в том, что при щелчке выключателя (резкой подаче напряжения) нить накаливания сильно изнашивается, т. к. сопротивление остывшей спирали значительно ниже, а значит и ток, поступающий на нее в момент нагрева, будет высоким (до 8 ампер). Попробуем разобраться, каков принцип работы таких устройств, помогающих прибавить жизни лампе накаливания, и как они устроены.

  1. Принцип работы
  2. Блок питания
  3. Устройство плавного включения
  4. Диммирование
  5. Собственноручное изготовление УПВЛ
  6. Схема на основе симистора
  7. На основе микросхемы
  8. Устанавливать или нет?

Принцип работы

Блок питания

Для меньшего износа нити накаливания необходимо сгладить скачок, т. е. обеспечить плавное включение и выключение ламп накаливания. Значит, нужно оптимальное соотношение температуры спирали и напряжения, что приведет к нормализации режима и, как следствие, сохранению работоспособности светового прибора на более долгий срок. Помочь может схема плавного включения ламп накаливания, если конкретно – нужно использовать специальный блок питания. В течение короткого времени нить накала разогреется до необходимого предела как температуры, так и напряжения, установленного человеком.

Блок питания для плавного запуска

Если выставить уровень питания на 180 В, то, естественно, сила светового потока уменьшится на две трети, но при установке более мощных потребителей возможно добиться нужного уровня освещенности, обеспечивая плавный пуск ламп накаливания, при этом будет и экономия энергии, и продление срока эксплуатации самого светового прибора.

При приобретении такого блока плавного включения лампочек с нитью накаливания нужно уточнить, устойчиво ли устройство к высоким скачкам напряжения в сети. В идеале предельный запас по этому параметру должен превышать 25–30 %. И чем выше уровень этого показателя, тем больших размеров будет устройство. Необходимо учитывать этот факт, ведь блок плавного включения нужно где-то расположить.

Устройство плавного включения

Алгоритм работы устройства плавного включения лампы накаливания 220 В тот же, что и у блока питания, но УПВЛ имеет значительно меньшие размеры, благодаря чему его можно поместить и под колпак потолочного светильника, и непосредственно за выключатель (в тот же подрозетник), а также в соединительную коробку.

Подключать это устройство к сети 220 В нужно последовательно, соединив на фазный провод. А при условии, что напряжение на лампу подается в 12 В или 24 В, УПВЛ требуется его последовательное включение в схему до понижающего трансформатора.

Схема и внешний вид устройства плавного запуска лампы

Диммирование

Широко распространено использование в быту светорегуляторов или диммеров. Эти устройства также монтируются в схемы включения ламп накаливания и управляют уровнем подачи напряжения на светильник либо механическим (посредством вращения ручки), либо автоматическим способом. В цепь они чаще всего введены на место штатного выключателя (хотя есть более сложные модели, устанавливающиеся и на ввод напряжения в квартиру).

Самые простейшие диммеры – с поворотным механизмом регулировки. В таком устройстве возможна регулировка подачи от нуля до максимального напряжения в сети. Существуют такие приборы с дистанционным, сенсорным, звуковым и автоматическим (при помощи таймера) управлением.

Собственноручное изготовление УПВЛ

Конечно, все подобные устройства для плавного включения ламп накаливания легко приобрести в любом магазине электротехники, но для кого-то будет интереснее и познавательнее собрать его своими руками. Это вполне возможно и не потребует огромных знаний физики и электроники. Наиболее простая схема включения УПВЛ – на основе симметричных триодных тиристоров (симисторов). Также несложны в изготовлении устройства на основе специализированной микросхемы.

Схема на основе симистора

Такая схема прибора для плавного включения ламп накаливания содержит мало элементов благодаря тому, что силовым ключом в ней выступает симистор (к примеру, КУ208Г). В ней хотя и желательно, но не принципиально присутствие дросселя (в отличие от более сложной схемы на основе простого тиристора). Резистором R1 (на схеме выше) обеспечивается ограничение тока на симистор. Время накала задается цепочкой из резистора R2 и конденсатора в 500 мкФ, питание на которые идет от диода.

Когда напряжение в конденсаторе достигает уровня открытия симистора, ток проходит через него, производя запуск потребителя (источника света). Таким образом, создаются условия для постепенного розжига нити накаливания, т. е. плавное включение света. В момент отключения питания происходит медленный разряд конденсатора, в результате чего плавно выключается лампа.

На основе микросхемы

Разработанная для изготовления различных регуляторов микросхема КР1182ПМ1 как нельзя лучше подходит для сборки своими руками устройства плавного включения и выключения ламп накаливания. В случае использования такой схемы практически никаких усилий прилагать не придется, т. к. КР1182ПМ1 будет сама регулировать плавную подачу напряжения на осветительный прибор до 150 Вт. Если же мощность потребителей выше, в схему включается симистор. Неплохо подойдет для этой цели ВТА 16-600.

Читайте также:
Антигравитрон (левитрон)

УПВЛ с использованием микросхемы КР1182ПМ1

Имеет смысл использование подобных устройств не только с лампочками накаливания, но и с галогенными лампами на 220 В. Допускается также подключение к электроинструменту для более плавного раскручивания ротора. А вот с лампами дневного света, как и с энергосберегающими (КЛЛ), использование УПВЛ не допускается. В их схеме подключения подобное устройство присутствует. Также не нужно устройство плавного включения и при монтаже светодиодов – потребность в нем у LED-ламп отсутствует по причине того, что нити накала в них нет, независимо от того, 24-вольтовый светильник, на 220 или 12 вольт.

Устанавливать или нет?

Кто-то скажет, что раньше жили без подобных устройств и даже не думали о подобном, и все было в порядке. Но ведь раньше и об экономии как-то не задумывались.

Конечно, возникает много вопросов по поводу УПВЛ. Стоит или нет тратить время и деньги на установку или изготовление своими руками подобного устройства, будет ли какая-либо экономия, а если да, то через какое время прибор оправдает свою покупку? Здесь каждый решает сам. Но то, что значительно экономится электроэнергия, и к тому же срок службы ламп при использовании УПВЛ увеличивается многократно – доказанный временем факт. А потому, если есть возможность установить подобное устройство, то нужно это сделать.

Как сделать плавное включение ламп накаливания и для чего оно нужно

Лампы накаливания светят около 1000 часов, но если их часто включают и выключают – срок службы становится еще ниже. Продлить срок службы можно, установив устройство плавного включения ламп накаливания, а описанный метод подходит и для защиты галогеновых ламп.

Причины преждевременного перегорания

Лампы накаливания – старый источник света, его конструкция предельно проста – в герметичной стеклянной колбе установлена спираль из вольфрама, когда через нее течет ток, она нагревается и начинает светиться.

Однако такая простота не значит долговечность и надежность. Их срок службы порядка 1000 часов, а часто и того меньше. Причиной перегорания могут стать:

  • скачки напряжения в питающей сети;
  • частые включения и выключения;
  • другие причины типа перепадов температуры, механических повреждений и вибраций.

В этой статье мы рассмотрим, как минимизировать вред от частых включений лампы. Когда лампочка выключена, ее спираль холодная. Ее сопротивление в 10 раз ниже, чем у горячей спирали. Основным режимом работы является горячее состояние лампы. Из закона Ома известно, что ток зависит от сопротивления, чем оно ниже, тем выше ток.

Когда вы включаете лампу, через холодную спираль протекает большой ток, но по мере ее нагрева он начинает снижаться. Первоначальный высокий ток оказывает разрушительное воздействие на спираль. Для того чтобы этого избежать нужно организовать плавное включение ламп накаливания.

Диммер для плавного включения

Принцип работы

Чтобы ограничить ток включения лампы накаливания можно понизить начальное напряжение и постепенно повысить его до номинальной величины. Для этого используют устройство плавного включения ламп накаливания.

Прибор включается в разрыв питающего провода между выключателем и светильником. Когда вы подаете напряжение, в первый момент времени оно близко к нулю, схема плавного розжига постепенно повышает его. Обычно они собраны по схеме фазоимпульсного регулятора на тиристорах, симисторе или полевых транзисторах.

Скорость нарастания напряжения зависит от схемотехники устройства, обычно 2–3 секунды от 0 до 220 В.

Основной характеристикой блока защиты является допустимая мощность подключенной нагрузки. Обычно лежит в пределах 100–1500 Вт.

Готовые решения

Блоки защиты для светильников продаются практически в каждом магазине бытовых и электротоваров. Такой блок может называться иначе, чем было сказано выше, например: «Устройство защиты галогеновых ламп и ламп накаливания» или другое подобное название. Как уже отмечалось, при покупке, главное, на что следует обратить внимание – это мощность блока розжига.

Широкую линейку таких устройств выпускают под торговой маркой «Гранит».

Предложение от “Гранит”

Есть и миниатюрные блоки Navigator их можно удобно спрятать в распредкоробку, если она не набита проводами доверху. Также поместится внутрь большинства светильников, например, в основание настольной лампы, или между потолком и люстрой, если есть такая возможность.

Компактный блок защиты к содержанию ↑

Схемы

Так как устройство плавного включения ламп накаливания и галогенных ламп не представляет особой сложности с точки зрения схемотехники, его можно собрать своими руками. Процесс сборки может быть осуществлен:

  • навесным монтажом;
  • на макетной плате;
  • на печатной плате.

И зависит от ваших навыков и возможностей самым надежным будет вариант на печатной плате, от навесного монтажа в этом случае лучше держаться подальше, если вы не владеете особенностями такого монтажа в цепях 220 В.

Читайте также:
Глушитель теле-радиосигналов

Плавное включение ламп 220 В: схема на тиристоре

Схема первая представлена на рисунке ниже. Основным ее функциональным элементом является тиристор, включенный в плечах диодного моста. Номиналы всех элементов подписаны. Если использовать ее в качестве плавного розжига для торшера, настольной лампы или другого переносного светильника – удобно заключить ее в корпус, подойдет распредкоробка для наружного монтажа. На выходе установить розетку для подключения светильника. По сути – это обычный диммер, и плавного пуска как такового здесь нет. Вы просто поворачиваете ручку потенциометра, плавно увеличивая напряжение на лампе. Кстати, такая приставка подойдет и для регулировки мощности паяльника или других электроприборов (плиты, коллекторного двигателя и т. д.).

Вариант реализации схемы

Плавное включение ламп 220 В: схема на симисторе

Можно уменьшить количество деталей и собрать такую же схему, которая установлена в фирменные блоки защиты. Она изображена на рисунке ниже.

Схема с симистором

Чем больше постоянная времени R2С1 цепочки, тем дольше происходит розжиг. Для увеличения времени нужно увеличить емкость C1, обратите внимание – это полярный или электролитический конденсатор. Конденсатор C2 должен выдерживать напряжение не менее 400 В – это неполярный конденсатор.

Чтобы увеличить мощность подключенных ламп – измените симистор VS1 на любой подходящий по току к вашей нагрузке.

Дроссель L1 – это фильтрующий элемент, он нужен для уменьшения помех в сети от включения симистора. Его использовать необязательно, на работу схемы не влияет.

Когда включается SA1 (выключатель), ток начинает течь через лампу, дроссель и конденсатор С2. За счет реактивного сопротивления конденсатора, ток через лампу течет маленький. Когда напряжение до которого зарядится С1 достигнет порога открытия симистора – ток потечет через него, лампа включится в полный накал.

Плавное включение ламп 220 В: схема на ИМС КР1182ПМ1

Есть вариант и плавного включения с помощью микросхемы КР1182ПМ1, она обеспечивает плавный пуск ламп и другой нагрузки мощностью до 150 Вт. Подробное описание этой микросхемы вы найдете здесь:

а ниже изображена схема устройства, она предельно проста:

Простая схема

Или вот ее модернизированный вариант для включения мощной нагрузки:

Проработанная схема

Дополнительно установлен тиристор BTA 16–600, он рассчитан на ток до 16 А и напряжение до 600 В, это видно из маркировки, но можно взять и любой другой. Таким образом, вы можете включать нагрузку мощностью до 3,5 кВт.

Плавное включение ламп 12 В

Часто для точечных светильников используются лампы с напряжением 12 В. Для преобразования 220 в 12 В в настоящее время используют электронные трансформаторы. Тогда устройство плавного включения нужно подключать в разрыв питающего провода электронного трансформатора.

Плавное включение ламп в автомобиле

Если стоит задача организовать плавное включение автомобильных ламп 12 V, то здесь такие схемы не подойдут. В электроцепи автомобиля используется напряжение 24 или 12 V постоянного тока. Здесь можно применить линейные или импульсные схемы так называемые ШИМ-регуляторы.

Простейшим вариантом будет использование двухступенчатой схемы включения.

Двухступенчатая схема включение

Эта схема устанавливается параллельно включаемым лампам. Сначала ток течет через резистор, а лампы горят тускло. Через небольшое время, порядка полсекунды, включается реле, и ток течет через его силовые контакты, они в свою очередь шунтируют резистор и лампы зажигаются на полную яркость.

Номинал резистора от 0,1 до 0,5 Ом, он должен быть большой мощности – около 5 Вт, например, в керамическом корпусе.

Второй вариант – собрать импульсный блок для плавного розжига. Его схема сложнее:

Более сложный для реализации вариант

  1. Резисторы:
  • R1=2 k.
  • R2=36 k.
  • R3=0,22.
  • R4=180.
  • R5, 7=2,7 k.
  • R6=1 M.
  1. Конденсаторы:
  • C1=100 n.
  • C2=22×25 B.
  • C3=1500 p.
  • C4=22×50 B.
  • C5=2 мкф.
  1. Микросхема MC34063A или МС34063А, или КР1156ЕУ5.
  2. Полевой транзистор IRF1405 (или любой N-канальный с похожими параметрами: IRF3205, IRF3808, IRFP4004, IRFP3206, IRFP3077).
  3. Дроссель 100 мкГн, на ток не менее 500 мА.
  4. Светодиоды.
  5. Диоды 1N5819.

Время включения регулируется цепью R6C5. Увеличьте емкость, чтобы увеличить время.

Если вам сложно сделать такую схему, можете купить готовую сборку, типа автоконтроллера ЭКСЭ-2А-1 (25 А/IP54) или любой другой подходящий. В конкретно этой модели есть 2 канала, под каждую фару, 8 программ работы. Он основан на микроконтроллере PIC.

Готовое решение без лишних хлопот к содержанию ↑

Подводим итоги

Плавное включение галогенных ламп и ламп накаливания значительно продлевает их срок службы – до 5–7 раз. С другой стороны – добавление в схему лишних элементов снижает ее надежность. В любом случае стоит попробовать использовать блоки плавного розжига независимо идет речь о лампах для домашних светильников или автомобильных.

Читайте также:
Простой и недорогой усилитель для акустики своими руками

«Вечная лампа» накаливания своими руками

Декларируемый производителями гарантийный срок службы обыкновенной лампы накаливания составляет 1000 часов. Это около 40 суток непрерывной работы. Но на практике «лампочка Ильича» служит намного дольше. И благодаря этому популярность её среди потребителей не снижается. Единственное уязвимое место лампы — вольфрамовая спираль, которая чувствительна к резким перепадам напряжения в сети. Но существуют несложные приспособления, которые устраняют этот риск, сглаживают неровности подачи тока.

Принцип работы УПВЛ

Устройство плавного включения применимо для ламп накаливания, имеющих вольфрамовую нить. Кроме ряда бытовых ламп, в эту категорию включаются и галогенные светильники, которые используются в мощных прожекторах. Принцип действия устройства заключается в замедлении подачи напряжения на спираль накала в момент включения. Это даёт возможность плавного разогрева спирали, минуя скачкообразную фазу, которая длится сотые доли секунды. Как известно, именно в этот момент чаще всего происходит перегорание. Благодаря действию электронной схемы прибора ток подаётся с постепенным нарастанием, в течение от 1 до 3 сек.

Вольфрамовая нить лампы накаливания при комнатной температуре имеет низкое сопротивление, что приводит к возникновению больших токов и перегоранию спирали во время включения

Самая долго горящая лампа в мире, занесённая в книгу рекордов Гиннеса, зафиксирована в городе Ливермор, штат Калифорния. С 1901 г. и по сегодняшний день эта «столетняя лампа», как её окрестили, непрерывно освещает пожарную часть. Причём за все эти годы выключалась она всего несколько раз на непродолжительное время. Современные исследователи часто приводят её в качестве подтверждения теории «планируемого устаревания».

«Столетняя лампа» была изготовлена ручным способом и имеет углеродную спираль

Устройство плавного включения имеет небольшие габариты и вес. И благодаря этому его можно устанавливать:

  • в защитном колпаке люстры в месте выхода проводов;
  • в подрозетнике выключателя;
  • в распределительной коробке;
  • в пространстве над подвесным или натяжным потолком.

Размеры устройства позволяют осуществлять установку даже в полости подрозетника

Место установки выбирается исходя из доступности и удобства монтажа. Лучшим вариантом считается тот, в котором прибор будет иметь хорошую естественную вентиляцию. Схема подключение проста — устройство врезается в разрыв одного из проводников (фазы или нуля) питающего кабеля.

Устройство плавного включения врезается в разрыв одного из проводов, которые подводятся к светильнику

Если для освещения используются лампы накаливания с рабочим напряжением в 12 В, УПВЛ устанавливается перед понижающим трансформатором. При таком соединении защита от неблагоприятных сетевых перепадов распространяется и на трансформатор, что тоже актуально.

Одним из побочных положительных эффектов плавного зажигания осветительных приборов является смягчение резкого ослепительного света в момент включения. Это оберегает человеческие глаза от излишних перегрузок, особенно когда свет включается в полной темноте.

Прибор УПВЛ не применяется для люминесцентных и светодиодных светильников, так как они работают на других конструктивных принципах.

Для расчёта мощности УПВЛ подсчитывают суммарную мощность потребителей. Практически это выражается в складывании номинальных показателей мощности всех ламп, к которым будет подключаться устройство. Чтобы прибор работал не на пределе своих возможностей, к суммарной мощности прибавляют 20%. К примеру, если в схему предполагается включение 5 ламп по 100 Вт, то их общая потребительская мощность составит 500 Вт. К этому числу добавляют 20% — 100 Вт и получают искомое значение мощности УПВЛ — 600 Вт.

Устройство плавного включения может устанавливаться внутри распределительной коробки

В сети магазинов, торгующих электротоварами, продаются УПВЛ, производимые в заводских условиях. Среди них есть как отечественные, так и зарубежные модели. Названия могут различаться, но в принципе это пластиковый контейнер с размерами меньшими, чем спичечная коробка. Часто акцент в названии делается на защитную функцию прибора для галогенных ламп. Но прибор вполне применим и для обычных ламп накаливания. Другое возможное название устройства — фазовый регулятор. Обычно так называют более мощные УПВЛ с несколько изменённой системой управления. Цена такого устройства может меняться от 300 до 600 рублей в зависимости от номинальной мощности.

Устройство плавного включения лампы запрещено применять для плавного запуска двигателей электроинструментов и других бытовых приборов.

Тем же, кто владеет базовыми знаниями в радиоэлектронике, можно предложить самостоятельное изготовление УПВЛ. Вот несколько схем, с помощью которых можно продлить жизнь осветительной лампы во много раз.

Тиристорная схема

В тиристорной схеме используются простые и доступные детали. Основой служит тиристор VS1 и четыре диода VD1 — VD4, соединённые в выпрямительный мост. Кроме того, понадобится конденсатор C1 ёмкостью 10 мкФ и резисторы R1 (переменной ёмкости) и R2.

В тиристорной схеме подача напряжения на лампу производится по прошествии времени, которое задаётся переменным сопротивлением R1

При подаче напряжения электрический ток проходит сквозь спираль лампы и выпрямляется в диодном мосте. После прохождения резистора начинается зарядка конденсатора. Достигая порога напряжения, тиристор открывается, и через него течёт ток лампы. В итоге происходит постепенный накал нити вольфрама. При помощи резистора переменной ёмкости R1 можно регулировать время «разгона» лампы.

Читайте также:
Оригинальный усилитель "Ретро" своими руками

Симисторная схема

Использование симистора VS1 в качестве силового ключа приводит к тому, что в схеме используется меньшее количество деталей.

Принцип работы симисторной схемы аналогичен тиристорной, но она содержит меньше деталей

Дроссельный элемент L1 служит для подавления помех при отмыкании силового ключа. По большому счёту его при необходимости можно исключить из схемы. Цепочка, задающая время, состоит из сопротивления R2 и конденсатора C1, питающихся через диод VD1. Сопротивление R1 снижает ток на электроде управления VS1. Принцип действия цепи подобен предыдущей — создаётся временная пауза на время заполнения ёмкости конденсатора, симистор открывается и через него протекает ток, питающий лампу EL1.

Прибор на основе схемы симисторного регулятора с конденсатором переменной ёмкости имеет компактные размеры из-за небольшого количества деталей

Схема на специализированной микросхеме

В основе цепи лежит специализированная микросхема КР1182ПМ1(или DIP8 в импортном варианте), снабжённая двумя тиристорами и двумя системами их управления. Ёмкость C3 и сопротивление R2 регулируют продолжительность времени включения (выключения). Для разделения управляющей и силовой части служит симистор VS1, ток на управляющем электроде задаёт сопротивление R1. Наружные ёмкости C1 и C2 устанавливаются для регулировки работы тиристоров внутренней цепи микросхемы. Для защиты от помех применены резистор R4 и конденсатор C4.

УПВЛ на основе специализированной микросхемы не только плавно включает, но и выключает лампу с небольшой задержкой, ещё более увеличивая срок её службы

Во время подключения устройства к линии подачи напряжения на лампу контакты выключателя SA1 должны находиться в замкнутом положении. Конденсатор С3 набирает ёмкость при размыкании контактов SA1. Во время постепенного увеличения тока через сопротивление R1, управляющего силовым ключом на выходе ИМС, происходит плавный запуск симистора VS1 и лампы EL1, соединённой с ним последовательно.

Примечательно, что эта схема не только замедляет накал спирали во время включения, но и затормаживает её потухание. Лампа гаснет так же плавно, как и загорается. Длительность задержки устанавливается на стадии сборки прибора путём подбора ёмкости конденсатора C3. При желании можно увеличить задержку пуска лампы до 10 сек. Плавность отключения регулирует сопротивление R2.

Не следует путать устройство плавного включения лампы с диммером. УПВЛ — это автоматический регулятор, плавно повышающий ток на осветительном приборе в момент включения. Диммер — это прибор, при помощи которого осуществляется ручная настройка яркости освещения.

Характерным свойством УПВЛ и фазных регуляторов считается то, что прибор понижает выходное напряжение на лампу (с 230 до 200 В). Это дополнительно увеличивает её срок службы.

Видео: устройство плавного включения лампы на полевых транзисторах

Применение устройства плавного включения

Установка прибора не требует высокой квалификации. Справиться с монтажом под силу любому человеку, владеющему отвёрткой и индикатором напряжения. В кабеле, ведущем к лампе, делается разрыв одного — фазного или нулевого — провода и к нему подсоединяется прибор. Крепление проводов лучше всего осуществлять при помощи клеммников, так как это даёт гарантию устойчивого и надёжного соединения. Если применить клеммники возможности нет, рекомендуется спаять скрутки оловянным припоем.

Эксплуатация УПВЛ не предполагает дополнительного к себе внимания. Заводские модели сопровождаются гарантийными обязательствами до 3 лет. На практике они работают гораздо дольше.

Во время сборки устройства не следует забывать о том, что высокое напряжение сетевого тока может причинить вред здоровью человека. Перед соединением проводов необходимо убедиться в отсутствии тока в кабеле питания лампы.

Видео: как работает фазовый регулятор на симисторах

Устройство плавного включения лампы экономит не только расход электроэнергии, но и расход денег на покупку перегорающих светильников.

Схема и устройство плавного включения ламп накаливания

Лампы накаливания и галогенные источники света широко распространены в жилых и офисных помещениях. Из-за воздействия разных факторов лампочки выходят из строя. К неисправности могут привести скачки напряжения, слишком частые включения и выключения.

Даже лампочка, защищенная понижающим трансформатором, не защищена от перегорания. Однако существует способ, с помощью которого добиваются продления срока службы источника света — плавное включение ламп накаливания. Чтобы добиться такого эффекта, используются специальные электронные устройства, которые обеспечивают постепенный нагрев нити накала и тем самым экономят рабочий ресурс лампочки.

Принцип работы

Блок питания

Чтобы нить накаливания изнашивалась медленнее, нужно сгладить перепад напряжения. Иными словами, нужно добиться более плавного включения и отключения лампочки. Добиваются этого путем оптимизации соотношения температуры спирали и напряжения с помощью специального блока питания.

Читайте также:
Точечная микросварка своими руками

При уровне питания в 180 В происходит сокращение светового потока на 2/3. Однако, если подключить более мощных потребителей, можно добиться необходимого уровня освещения и плавного запуска лампочки накаливания. Дополнительный бонус к увеличению срока службы источника света — экономия электроэнергии.

При покупке блока для медленного включения следует выяснить у продавца степень устойчивости прибора к перепадам напряжения. Надежный блок имеет запас, превышающий 25%. Если данный показатель выше — это указывает на еще большую эффективность блока.

Устройство плавного включения

Принцип работы данного устройства такой же, как и блока питания. Однако прибор для плавного включения меньше по размерам, что позволяет разместить его даже под плафоном потолочного светильника, в подрозетнике или соединительной коробке.

Подключение устройства плавного включения осуществляется последовательно — на фазу. Напряжение на лампочку составляет 12В или 24В. Последовательное включение задействуется в схеме до понижающего трансформатора.

Диммирование

Диммер представляет собой электронный многофункциональный переключатель. Устройство используется для изменения электрической мощности. С помощью диммера регулируют яркость света. Данный прибор устанавливается в схему включения лампочки и управляется в ручном режиме или автоматически. В цепи диммеры заменяют штатные переключатели. В сложных схемах диммеры размещают на вводе напряжения в жилище.

Наиболее простые диммеры оснащены поворотным регулирующим механизмом. В таком устройстве регулируется подача напряжения от нуля до максимума. Выпускаются приборы и с дистанционным или звуковым управлением, а также сенсорные и программируемые модели.

Самостоятельное изготовление включателя

Все описанные ниже схемы реализуются своими руками при наличии базовых познаний в электротехнике.

Тиристорная схема

Для реализации схемы понадобятся несложные компоненты, многие из которых можно найти в кладовке дома или в старом оборудовании.

В цепочке выпрямительного моста VD1, VD2, VD3, VD4 находится лампочка накаливания EL1. Она выполняет задачи нагрузки и ограничителя. В области плеча выпрямителя расположен тиристор VS1, а также сдвигающая цепь R1, R2, C1. Необходимость установки диодного моста вызвана особенностями функционирования тиристора.

Как только напряжение поступило на схему, ток направляется через нить накала к выпрямительному мосту. После этого через резистор выполняется подзарядка электролитной емкости. Когда напряжение доходит до момента открывания тиристора, данное устройство открывается. Далее через тиристор протекает ток лампы накаливания. В результате достигается цель — медленный разогрев вольфрамовой спирали. Скорость разогрева устанавливается емкостью конденсатора и резистора.

Симисторная схема

Для симисторной схемы понадобится меньшее количество деталей, так как в виде силового ключа применяется симистор VS1.

L1 выступает в качестве дросселя, гасящего помехи, появляющиеся в процессе открывания силового ключа. Этот элемент необязателен, и необязателен в цепи. Резистор R1 ограничивает ток, поступающий на управляющий электрод VS1.

Необходимая для установки времени цепь работает на резисторе R2 и емкости C1. Оба элемента получают питание по диоду VD1. Схема работы такая же, как и описанная ранее: при зарядке конденсатора до предела напряжения, приводящего к открыванию симистора, он раскрывается, и по нему течет ток.

На фотографии внизу показан симисторный регулятор. Помимо регулировки нагрузочной мощности он осуществляет медленную подачу тока на лампочку накаливания при ее включении.

Схема на специализированной микросхеме

Микросхема кр1182пм1 создана для изготовления разнообразных регуляторов фазы. С помощью микросхемы контролируется напряжение на лампах накаливания, мощность которых может достигать 150 Вт. Если необходимо управление более существенной нагрузкой или большим числом светильников, понадобится силовой симистор. Включение в цепь этого элемента показано на рисунке внизу.

Применение подобных устройств медленного включения возможно не только для лампочек накаливания, но и для галогенных светильников на 220 В. Такие же точно устройства ставятся в электроприборы для плавного запуска якоря двигателя.

Обратите внимание! Нельзя устанавливать устройства плавного запуска для светодиодных и люминесцентных источников света. Несовместимость вызвана отличающейся схемотехникой, принципом работы. В случае люминесцентных ламп предусмотрен собственный способ плавного разогрева. Что касается светодиодов, плавное включение технологически не нужно.

Место установки блока

Блок плавного пуска ламп накаливания и галогенных лампочек размещается в непосредственной близости от источника света или же в распредкоробке (другой вариант — подрозетник). Какой бы ни был сделан выбор места установки, важно оставить свободный доступ к блоку, чтобы в случае необходимости произвести его замену. Не допускается установка блока за несъемными панелями или полотнами натяжного потолка.

Если блок устанавливается на потолке, рекомендуется найти место возле люстры. Подходящее место — основание осветительного прибора.

Если блок по каким-либо причинам не удается установить возле люстры, его ставят в подрозетнике или распределительной коробке. Выбор места установки определяется его размерами. Габариты блока зависят от номинала мощности устройства. К примеру, блок Uniel Upb-200W довольно объемен, и поместить его в подрозетник довольно сложно.

Читайте также:
Способ соединения медного и алюминиевого проводов

Первый вариант (с размещением возле источника света) является более предпочтительным. В этом случае легче обеспечить свободный доступ к блоку для его ремонта или замены. Еще одна причина для установки блока возле светильника — нормальная циркуляция воздуха, которая необходима для охлаждения элементов, участвующих в схеме.

Плавный пуск галогенных ламп и ламп накаливания.

Прогресс не стоит на месте и на смену лампам накаливания приходят энергосберегайки и светодиодные лампы. Но полностью отказываться от ламп накаливания и галогенок ещё не стоит, так как их спектр в световом диапазоне гораздо шире и более приятен для глаз, чем у энергосберегаек и светодиодных ламп, и их ещё довольно много используется и в частном секторе и в организациях для освещения рабочих мест, каких либо объектов, площадей, охраняемых территорий.

Предыстория.

Светодиодные лампы, которые сейчас появляются почти в каждом доме и учреждении, обещают нам экологичность и очень долгий срок службы, как бы большую экономию.
То есть, если старые добрые лампы накаливания служили нам, или должны были служить 1000 часов, то светодиодные должны работать не менее 20 тысяч часов – в 20 раз больше (отсюда и вытекает их высокая стоимость).

Но человечество напрасно разочаровалось в лампах накаливания. В их недолгом сроке службы виновата не технология, а заговор их же производителей.
Как известно из истории, первый сговор между производителями ламп накаливания состоялся в 1924 году. Они решили, что слишком хорошие лампы – это плохо. Лампа будет долго гореть, и новые будут реже покупать.
Поэтому было решено искусственно занизить срок их службы ещё в процессе изготовления. Уменьшили длину спирали, уменьшили диаметр подводящих медных проводников внутри колбы лампы, которые идут от держателей спирали до контактов патрона.
Всё, лампы стали работать с перекалом, часто перегорать от небольшого перепада напряжения, особенно в момент их включения. Очень часто даже перегорал тоненький медный проводник внутри лампы, а сама спираль умудрялась оставаться целой.
Этот заговор, в свою очередь, не только позволил бизнесменам продавать худший продукт, чтобы больше заработать, но и стал основой всей современной экономики потребления.
Поэтому я очень сильно сомневаюсь в том, что светодиодные лампы, как им положено, отработают свои 20 000 часов. Они так же “летят” ничуть не реже своих накальных собратьев, и если с экологией ещё понятно, то какой либо экономией тут и не пахнет.
Но вернёмся к лампам накаливания и к галогенным лампам.

Хорошо известно, что галогенные лампы и лампы накаливания в основном перегорают в момент их включения, когда нихромовая спираль находится в холодном состоянии и имеет наименьшее активное сопротивление. В этот момент через неё будет протекать максимальный ток, особенно тогда, когда включение лампы происходит на пике синусоидальной волны переменного напряжения.
Но можно намного продлить срок службы такой лампы, если нить накаливания разогревать постепенно, в течении нескольких секунд.

Схема.

Предлагаемая схема пуска подает напряжение на лампу с плавным нарастанием в течении 2-3 секунд. Это намного уменьшает вероятность перегорания лампы из-за броска тока через холодную нить. Срок службы галогенных ламп и обычных ламп накаливания, благодаря этой схеме запуска, увеличивается в несколько раз.
В эту схему так же введена задержка выключения нагрузки, обеспечивающая плавное уменьшение яркости свечения до полного погасания в течении 8-12 секунд. То есть при выключении схемы выключателем SA1, яркость свечения ламп начинает плавно убывать до нуля за 8-12 секунд.
Достоинством схемы является ещё и то, что она подсоединяется вместо штатного выключателя или пакетника, нет дефицитных деталей, и для управления лампой (лампами), можно использовать низкоточные малогабаритные выключатели.
Идея собрать такую схему пуска возникла у меня тогда, когда мне надоело довольно часто менять перегоревшие галогенные лампы в люстре. Люстра была рассчитана на шесть маленьких галогенных ламп по 50 Вт каждая.
Копаясь в литературе, наткнулся на статью в ВРЛ про сенсорный выключатель на тиратронах МТХ-90.
Схему решил упростить, в результате чего получилась простая схема, которую Вам и предлагаю.

По прошествии времени, я уже и не помню, когда последний раз менял лампу в люстре. Ещё после выключения света, яркость в люстре убывает постепенно в течении 10-12 сек. Свет выключается плавно, как в театре, что тоже довольно приятно.

Принцип работы.

Схема пуска, каких либо особенностей не имеет. Силовые элементы управляющие пуском ламп – это тиристор и диодный мост.
Тиристор включен в диагональ диодного моста. Импульсное управление тиристором реализовано на генераторе коротких импульсов, который собран на транзисторах VT2, VT3 – аналоге однопереходного (двухбазового) транзистора. Время включения схемы (запуска лампы) зависит от емкости конденсатора С1 и величины резистора R1. После размыкания контактов выключателя S1, заряженный конденсатор С1 разряжается по цепи – резистор R4, переход база-эмиттер VТ1, и резистор R6. Время разряда конденсатора С1 (погасание лампы) составляет 10-12 секунд, уменьшить это время при желании можно, уменьшив сопротивление резистора R4, но я думаю, что в этом нет особой необходимости.

Читайте также:
Автономное освещение дачного туалета, сарая, подсобки за 5 минут!

Конструкция и детали.

В первом варианте исполнения схемы запуска, она была собрана на круглой плате, диаметром 50 мм. Плата эта устанавливалась в круглую нишу самого выключателя под ним. Подсоединялась схема на место выключателя, а сам выключатель (его контакты) подсоединялись по схеме на место SA1. То есть сам выключатель исполнял свою же и роль – включал и выключал люстру. Двухамперный диодный мост от компьютерного БП (KBP206), и тиристор Т10-20-У2 установленные на плате без каких либо радиаторов, вот уже несколько лет исправно пашут на люстру, общей мощностью 300 Вт.
Вначале у меня стояли вместо моста просто четыре одноамперных диода, работали на пределе, два из которых потом пробились, ну и видно от них немного поджарилась плата.

Схема не имеет каких либо особо дефицитных деталей. Тиристоры здесь можно ставить любые, соответствующие только необходимой мощности (току) и напряжению, например ВТ-152, Т106-10-4 и др. Стабилитрон можно применить любой на 10-14 Вольт. Транзисторы так же можно ставить абсолютно любые, лишь бы соответствовали необходимой структуре. Я ставил КТ315 и КТ361, благо ещё имеется их запас.

Мощность схемы, ну и соответственно мощность коммутируемых галогенных ламп, зависит только от примененных в схеме диодного моста и тиристора.
Например, если применить диодный мост на 10 Ампер и тиристор ВТ-152 поставить на небольшой радиатор, то такой схемой запуска можно будет запускать нагрузку до 2-х кВатт, то есть четыре галогенных прожектора по 500 ватт, в несколько раз увеличив ресурс работы их галогенных ламп.
Падение напряжения на самой схеме запуска при выходе её на рабочий режим не превышает единиц Вольт, что абсолютно никак не отражается на яркости ламп, и мощность рассеиваемая на силовых элементах схемы, диодном мосту и тиристоре, будет минимальной.
В следующем варианте схема запуска собрана на плате, размером 40 на 40 мм. Эту плату так же свободно можно устанавливать в нишу обычного выключателя в квартире.

До мощности запускаемых ламп 300-500 Вт, ни тиристор, ни мост нет необходимости ставить на радиатор, так как мощность на них рассеивается только в момент запуска ламп и в момент их выключения. Для запуска нескольких галогенных прожекторов, или галогенного прожектора с лампой мощностью 1000 Вт и более, тиристор и диодный мост нужно выбирать соответствующей мощности, и может быть потребуется установить на небольшой радиатор.
Схема запуска в этом случае подключается, как и было сказано выше, параллельно контактам пакетника, а в качестве выключателя прожекторов можно использовать любой малогабаритный выключатель, устанавливаемый в любое удобное место.

Рисунок печатной платы в формате Sprint-Layout прилагается.

Печатная плата.

Используемая литература;
Д. Приймак. Сенсорный выключатель освещения // В помощь радиолюбителю выпуск 88, с.63.

Онлайн помощник домашнего мастера

Плавное включение ламп: принцип работы системы и инструкция по подключению своими руками. 10 проверенных схем!

При использовании электроприборов необходимо обеспечить безопасные условия для их эксплуатации. Не является исключением и практика применения обычных ламп накаливания или галогенных модификаций. Показатели тока в момент включения превышают его номинальное значение.

При частом включении ламп это негативно влияет на их работоспособность и долговечность. В таких случаях целесообразно обеспечить плавное включение ламп накаливания.

Краткое содержимое статьи:

Для чего используется

Одной из причин, приводящих к поломке ламп накаливания, является резкий скачок тока, который происходит при включении. Этот факт нужно учитывать, отвечая на вопрос, как работает плавное включение ламп.

Если вольфрамовая нить лампы не нагрета, оставаясь в холодном состоянии, то у нее все равно присутствует некоторое сопротивление. Причем его величина достаточно высока, например для изделия с мощностью 75 Вт она равна 52,4 Ом. Можно рассчитать, что при стандартном напряжении в 220 В сила тока составит 4,19 А.

Теперь важно понять, что такой ток будет протекать определенный отрезок времени. Примерно он равен чуть менее секунды и зависит от того, как прогревается вольфрамовая нить.

Как только ее температура возрастает, одновременно увеличится сопротивление. В результате сила тока будет многократно ниже первоначальной, пусковой величины.

Если лампу регулярно включать-выключать, то под влиянием токовых скачков со временем она перегорит, не дотянув до номинально установленного срока службы.

Принцип действия

Блоки защиты для плавного включения действуют следующим образом. С их помощью происходит постепенное повышение напряжения, которое поступает к лампе, – с 0 В до, например, 171 В. В этом случае существенно ограничиваются пусковые токи. А лампочки зажигается плавно.

Читайте также:
Светодиодный светильник из галогенного своими руками

Однако при этом от вас потребуется использование более мощных ламп накаливания, поскольку при снижении питающего напряжения уменьшается световой поток. Хотя срок эксплуатации возрастет.

Каждое продающееся устройство для регулирования включения имеет определенные ограничения по мощности. Поэтому целесообразно заранее выяснить, какие параметры пусковых скачков напряжения в сети. Приобретать надо устройства, имеющие минимальный запас 30% по мощности.

Ну а перегружать такие устройства нельзя – они быстро могут выйти из строя. С увеличением допустимого ограничения возрастают и габаритные характеристики приспособления.

Если вам необходимо приобрести устройство плавного включения ламп, то можно остановить выбор на Uniel Upb-200W-BL, у которого ограничение по мощности составляет 200 Вт. Однако такое приспособление не будет работать с люминесцентными лампами и диммерами.

Неплохим вариантом является УПВЛ Гарант – это простое в монтаже и эксплуатации устройство, отличающееся повышенным качеством исполнения и долговечностью. Для защиты ламп накаливания и галогенных модификаций используется многофункциональное УПВЛ Navigator.

Особенности монтажа

После того, как вы приобрели блок защиты, необходимо определиться с местом и схемой установки. Ведь ошибки на этом этапе могут снизить эффективность всего решения.

Как найти место для установки

Монтировать данное приспособление можно на самых различных участках. Главное требование – не следует закрывать блок отделочными конструкциями. Поэтому не рекомендуется маскировать его гипсокартоном или натяжными полотнами.

Неплохим решением является монтаж устройства на потолке непосредственно возле светильника или у его основания. Ну а если вы выбрали компактную модификацию, то она вполне может поместиться в подрозетнике выключателя или же в распредкоробке.

Не забывайте, что важно не только обеспечить легкость доступа для тестирования исправности или замены, но и создать условия для охлаждения посредством естественной циркуляции воздуха.

Выбор схемы

Схема плавного включения ламп выбирается наиболее простая, обеспечивающая легкость и надежность эксплуатации. Однако иногда можно использовать интеграционный метод подключения вместе с симистором. Блоки УПВЛ могут заменяться и полевыми транзисторами. Для контроля напряжения в отдельных случаях задействуются автоматические устройства.

При решении задачи подключения ламп 220 В необходимо провод, который идет на блок защиты, подсоединить от фазы перед лампой. Он выполнит роль посредника между лампочкой и кабелем. Блок, таким образом, подключается последовательно к цепи, направленной к лампе.

Важно обеспечить запитку в разрыв провода фазного типа. Это и означает подключение последовательно с выключателем. Если же вы решили применять симистор, то к нему и надо подключать УПВЛ. Сделать это следует параллельно.

В случаях, когда напряжение электропитания светильников составляет 12 В или 24 В, то подключать блок следует до трансформатора понижающего действия. Причем делают это последовательно к его первичной обмотке.

Использование диммеров

Часто применяют контроллер для плавного включения ламп. Такой светорегулятор позволяет также управлять и яркостью освещения. Пользователь может заранее задать нужный режим или управлять включением-выключением при помощи хлопка или пульта. Все зависит от выбранной модели.

Светорегулятор ставится вместо стандартного выключателя. Подключение производится в разрыв фазного кабеля. В таком случае между диммером и нулем будет стоять лампочка, подсоединение к которой оказывается последовательным.

Диммер можно использовать и совместно с выключателем. Его обычно монтируют у двери. В таком случае его место в цепи будет на разрыве фазы и диммера. В некоторых случаях создается возможность регулирования включением люстры из двух мест квартиры. Для этого следует использовать два светорегулятора, которые соединены посредством распредкоробки.

Можно ли изготовить устройство своими руками

Если вы ищете способ изготовить приспособление, обеспечивающее плавное включение лампы, своими руками, то можно предложить такой достаточно простой вариант. Речь идет о тиристорной схеме. Предполагается, что после включения электропитания ток идет через лампу на мост выпрямительного типа. Посредством резистора происходит зарядка электролита.

Как только напряжение достигает заданной величины, происходит открытие порога тиристора. И ток уже движется непосредственно к лампе, что приводит к плавному разогреву вольфрамовой нити.

Существует и иной способ, требующий, однако, покупки специальной микросхемы КР1185ПМ1. Она действует для плавного запуска ламп с мощностью до 150 Вт. В противном случае потребуется силовой симистор.

Устройства для плавного включения ламп позволяют более экономно использовать электроэнергию, обеспечивая и долговечность ламп накаливания. Подключение к цепи не составляет особых сложностей, а сам блок достаточно компактен.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: