В некоторых случаях возникает необходимость в регулировании или управлении яркостью свечения одной или нескольких ламп. Для этого существует специальная схема плавного включения ламп накаливания, позволяющая полностью контролировать этот процесс. В настоящее время, разработано и применяется большое количество подобных устройств. Все они имеют собственные положительные и отрицательные стороны. Некоторые из них отличаются большими размерами, незначительным сроком службы.
Отдельные конструкции могут иметь излишне увеличенное число компонентов, низкий коэффициент полезного действия. Однако, существуют схемы, практически лишенные этих недостатков и прекрасно выполняющие все необходимые функции. Для того, чтобы правильно выбрать наиболее оптимальный вариант, нужно знать принцип и порядок работы таких устройств.
Принцип работы плавного включения
Как правило, качественные современные устройства отличаются компактностью и могут подключаться в разрыв любых проводов, независимо от того, фаза это или ноль. Поэтому, при наличии уже действующей схемы освещения, устройство плавного включения может быть подключено без особых проблем. При желании, сам прибор размешается непосредственно внутри корпуса люстры, настольной лампы или бра.
Основными существующими компонентами являются лампа накаливания и сам выключатель. Все остальные подключения строятся вокруг них, играя дополнительную роль. В таких схемах может использоваться и более одной лампы накаливания. В этом случае, они соединяются параллельно, а их суммарный ток не должен быть больше допустимого тока . В противном случае, симистор просто перегорит. Включение симистора в цепь производится в разрыв провода, расположенный между выключателем. При выключенном симисторе, конденсатор разряжен, а напряжения на нем нет вообще.
При включении симистора, конденсатор начинает заряжаться. В результате, происходит открытие динистора за счет увеличения прилагаемого напряжения. После этого, открывается второй симистор, что приводит к увеличению яркости лампы накаливания. Весь этот процесс управляется с помощью интегратора.
Уменьшение или увеличение скорости, с какой нарастает яркость свечения, осуществляется путем подбора . При стандартном сопротивлении в 300 килоом, полная яркость лампы накаливания наступит в течение 10 секунд. Для того. Чтобы полностью разрядить конденсаторы, применяются два резистора. Разрядка производится при отключенном выключателе, а устройство готовится к новому включению.
Когда работает схема плавного включения ламп накаливания, напряжение на них составляет всего 200 вольт при стандартном напряжении в сети 220-230 вольт. Это позволяет значительно увеличить срок службы таких ламп.
Плавное включение лампы накаливания
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.
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.
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.
Фото плавного включения ламп
Принцип работы схемы:
Управляющий «плюс» поступает через диод 1N4148 и резистор 4,7 кОм на базу транзистора КТ503. При этом транзистор открывается, и через него и резистор 68 кОм начинает заряжаться конденсатор. Напряжение на конденсаторе плавно растет, и далее через резистор 10 кОм поступает на вход полевого транзистора IRF9540. Транзистор постепенно открывается, плавно увеличивая напряжение на выходе схемы. При снятии управляющего напряжения транзистор КТ503 закрывается. Конденсатор разряжается на вход полевого транзистора IRF9540 через резистор 51 кОм. После окончания процесса разряда конденсатора схема перестает потреблять ток и переходит в режим ожидания. Потребляемый ток в этом режиме незначителен.
Схема с управляющим минусом:
Отмечена распиновка IRF9540N
Схема с управляющим плюсом:
Отмечена распиновка IRF9540N и KT503
В этот раз изготавливать схему решил методом ЛУТ (лазерно-утюжная технология). Делал я это первый раз в жизни, сразу скажу, что ничего сложного нет. Для работы нам понадобится: лазерный принтер, глянцевая фотобумага (или страница глянцевого журнала) и утюг.
К О М П О Н Е Н Т Ы:
Транзистор IRF9540N
Транзистор KT503
Выпрямительный диод 1N4148
Конденсатор 25V100µF
Резисторы:
- R1: 4.7 кОм 0.25 Вт
- R2: 68 кОм 0.25 Вт
- R3: 51 кОм 0.25 Вт
- R4: 10 кОм 0.25 Вт
Односторонний стеклотекстолит и хлорное железо
Клеммники винтовые, 2-х и 3-х контактные, 5 мм
При необходимости, изменить время розжига и затухания светодиодов можно подбором номинала сопротивления R2, а также подбором ёмкости конденсатора.
Р А Б О Т А:
?????????????????????????????????????????
?1?
В этой записи подробно покажу, как изготавливать плату с управляющим плюсом. Плата с управляющим минусом делается аналогично, даже чуть проще из-за меньшего количества элементов. Отмечаем на текстолите границы будущей платы. Края делаем чуть больше, чем рисунок дорожек, а затем вырезаем. Существует много способов резки текстолита: ножовкой по металлу, ножницами по металлу, с помощью гравера и так далее.
Я с помощью канцелярского ножа сделал бороздки по намеченным линиям, далее выпилил ножовкой и обточил края напильником. Также пробовал использовать ножницы по металлу – оказалось гораздо проще, удобнее и без пыли.
Далее прошкуриваем заготовку под водой наждачной бумагой с зернистостью P800-1000. Затем сушим и обезжириваем поверхность платы 646 растворителем с помощью безворсовой салфетки. После этого нельзя руками прикасаться к поверхности платы.
2? Далее с помощью программы SprintLayot открываем и печатаем на лазерном принтере схему. Печатать необходимо только слой с дорожками без обозначений. Для этого в программе при печати слева вверху в разделе “слои” снимаем ненужные галочки. Также при печати в настройках принтера выставляем высокую четкость и максимальное качество изображения. Программу и чуть доработанные мной схемы залил для Вас на Яндекс.Диск.
С помощью малярного скотча приклеиваем на обычный лист А4 страницу глянцевого журнала/глянцевую фотобумагу (если их размеры меньше А4) и печатаем на ней нашу схему.
Я пробовал использовать кальку, страницы глянцевого журнала и фотобумагу. Удобнее всего, конечно, работать с фотобумагой, но в отсутствии последней и страницы журнала вполне сгодятся. Калькой же пользоваться не советую – рисунок на плате очень плохо пропечатался и получится нечётким.
3? Теперь прогреваем текстолит и прикладываем нашу распечатку. Затем утюгом с хорошим прижимом проутюживаем плату в течение нескольких минут.
Теперь даем плате полностью остыть, после чего опускаем в ёмкость с холодной водой на несколько минут и аккуратно избавляемся от бумаги на плате. Если целиком не отдирается, то скатываем потихоньку пальцами.
Затем проверяем качество пропечатанных дорожек, и плохие места подкрашиваем тонким перманентным маркером.
4? С помощью двустороннего скотча приклеиваем плату на кусочек пенопласта и помещаем в раствор хлорного железа на несколько минут. Время вытравливания зависит от многих параметров, поэтому периодически достаем и проверяем нашу плату. Хлорное железо используем безводное, разводим в теплой воде согласно пропорциям, указанным на упаковке. Чтобы ускорить процесс травления можно периодически покачивать ёмкость с раствором.
После того, как ненужная медь стравилась – отмываем плату в воде. Затем с помощью растворителя или наждачки счищаем тонер с дорожек.
5? Затем необходимо просверлить дырочки для монтажа элементов платы. Для этого я использовал бормашинку (гравер) и сверла диаметром 0.6 мм и 0.8 мм (из-за разной толщины ножек элементов).
6? Далее нужно облудить плату. Есть множество различных способов, я решил воспользоваться одним из самых простых и доступных. С помощью кисточки смазываем плату флюсом (например ЛТИ-120) и паяльником лудим дорожки. Главное не держать жало паяльника на одном месте, иначе возможен отрыв дорожек при перегреве. Берем на жало больше припоя и ведем им вдоль дорожки.
7? Теперь напаиваем необходимые элементы согласно схеме. Для удобства в SprintLayot распечатал на простой бумаге схему с обозначениями и при пайке сверял правильность расположения элементов.
8? После пайки очень важно полностью смыть флюс, в противном случае могут быть коротыши между проводниками (зависит от применяемого флюса). Сначала рекомендую тщательно протереть плату 646 растворителем, а потом хорошо промыть щеткой с мылом и высушить.
После сушки подключаем «постоянный плюс» и «минус» платы к питанию («управляющий плюс» не трогаем), затем вместо светодиодной ленты подсоединяем мультиметр и проверяем, нет ли напряжения. Если хоть какое-то напряжение все-таки присутствует, значит где-то коротит, возможно плохо смыли флюс.
Ф О Т О Г Р А Ф И И:
Плавное включение лампы накаливания своими руками.
В ходе непрекращающегося перегорания ламп накаливания, и в том числе на лестничн ой площадке было реализовано несколько схем защиты ламп накаливания в интернете.Их применение дало положительный результат – лампы приходится менять гораздо реже. Однако не все реализованные схемы устройств работали «как есть» - в процессе эксплуатации приходилось производить подбор оптимального набора элементов. Параллельно производился поиск других интересных схем. Как известно, плавное включение ламп накаливания увеличивает срок их службы и исключает броски тока и помехи в сети. В устройстве, которое реализует такой режим, удобно использовать мощные полевые переключательные транзисторы. Среди них можно выбрать высоковольтные, с рабочим напряжением на стоке не менее 300 В и сопротивлением канала не более 1 Ом.
Схема плавного включения - 1
Автор приводит две схемы плавного пуска ламп. Однако, здесь хочу предложить только схему с оптимальных режимом работы полевого транзистора, что позволяет его использовать без радиатора при мощности лампы до 250 Ватт. Но вы можете изучить и первую - которая проще тем, что включается в разрыв одного из проводов. Тут по окончании зарядки конденсатора напряжение на стоке составит примерно 4…4,5 В, а остальное напряжение сети будет падать на лампе. На транзисторе при этом будет выделяться мощность, пропорциональная току, потребляемому лампой накаливания. Поэтому при токе более 0,5 А (мощность лампы 100 Вт и больше) транзистор придется установить на радиатор. Для существенного уменьшения мощности, рассеиваемой на транзисторе, автомат необходимо собрать по схеме, приведенной далее.
Плавное включение своими руками-схема 2
Схема устройства, которое включается последовательно с лампой накаливания, приведена на рисунке. Полевой транзистор включен в диагональ диодного моста, поэтому на него поступает пульсирующее напряжение. В начальный момент транзистор закрыт и все напряжение падает на нем, поэтому лампа не горит. Через диод VD1 и резистор R1 начинается зарядка конденсатора С1. Напряжение на конденсаторе не превысит 9,1 В, потому что оно ограничено стабилитроном VD2. Когда напряжение на нем достигнет 9,1 В, транзистор начнет плавно открываться, ток будет возрастать, а напряжение на стоке уменьшаться. Это приведет к тому, что лампа начнет плавно зажигаться.
Но следует учесть, что лампа начнет зажигаться не сразу, а через некоторое время после замыкания контактов выключателя, пока напряжение на конденсаторе не достигнет указанного значения. Резистор R2 служит для разрядки конденсатора С1 после выключения лампы. Напряжение на стоке будет незначительным и при токе 1 А не превысит 0,85 В.
При сборке устройства были использованы диоды 1N4007 из отработавших свое энергосберегающих ламп. Стабилитрон может быть любой маломощный с напряжением стабилизации 7...12 В.
Под рукой нашелся BZX55-C11. Конденсаторы - К50-35 или аналогичные импортные, резисторы - МЛТ, С2-33. Налаживание устройства сводится к подбору конденсатора для получения требуемого режима зажигания лампы. Я использовал конденсатор на 100 мкф – результатом стала пауза от момента включения до момента зажигания лампы в 2 секунды.
Немаловажным является отсутствие мерцания лампы, как это наблюдалось при реализации других схем. Для облегчения жизни другим заинтересованным самодельщикам выкладываю фото готового гаджета и
В ходе непрекращающейся борьбы с перегоранием ламп на лестничной площадке было реализовано несколько . Их применение дало положительный результат - лампы приходится менять гораздо реже. Однако не все реализованные схемы устройств работали «как есть» - в процессе эксплуатации приходилось производить подбор оптимального набора элементов. Параллельно производился поиск других интересных схем. Результатом изысканий в глубинах интернета стала статья И. Нечаева из г. Курска в журнале «Радио». Поскольку указанный журнал (как и сайт Радиосхемы ) - издание, вызывающее доверие, и вряд ли размещающее на своих страницах непроверенные схемы, то решено было воплотить разработку автора в радиоэлементах. Как известно, плавное включение ламп накаливания увеличивает срок их службы и исключает броски тока и помехи в сети. В устройстве, которое реализует такой режим, удобно использовать мощные полевые переключательные транзисторы. Среди них можно выбрать высоковольтные, с рабочим напряжением на стоке не менее 300 В и сопротивлением канала не более 1 Ом.
Автор приводит две схемы плавного пуска ламп. Однако, здесь хочу предложить только схему с оптимальных режимом работы полевого транзистора, что позволяет его использовать без радиатора при мощности лампы до 250 Ватт. Но вы можете изучить и первую - которая проще тем, что включается в разрыв одного из проводов. Тут по окончании зарядки конденсатора напряжение на стоке составит примерно 4…4,5 В, а остальное напряжение сети будет падать на лампе. На транзисторе при этом будет выделяться мощность, пропорциональная току, потребляемому лампой накаливания. Поэтому при токе более 0,5 А (мощность лампы 100 Вт и больше) транзистор придется установить на радиатор. Для существенного уменьшения мощности, рассеиваемой на транзисторе, автомат необходимо собрать по схеме, приведенной далее.
Схема плавного включения ламп - 2
Схема устройства, которое включается последовательно с лампой накаливания, приведена на рисунке. Полевой транзистор включен в диагональ диодного моста, поэтому на него поступает пульсирующее напряжение. В начальный момент транзистор закрыт и все напряжение падает на нем, поэтому лампа не горит. Через диод VD1 и резистор R1 начинается зарядка конденсатора С1. Напряжение на конденсаторе не превысит 9,1 В, потому что оно ограничено стабилитроном VD2. Когда напряжение на нем достигнет 9,1 В, транзистор начнет плавно открываться, ток будет возрастать, а напряжение на стоке уменьшаться. Это приведет к тому, что лампа начнет плавно зажигаться.
Но следует учесть, что лампа начнет зажигаться не сразу, а через некоторое время после замыкания контактов выключателя, пока напряжение на конденсаторе не достигнет указанного значения. Резистор R2 служит для разрядки конденсатора С1 после выключения лампы. Напряжение на стоке будет незначительным и при токе 1 А не превысит 0,85 В.
При сборке устройства были использованы диоды 1N4007 из отработавших свое энергосберегающих ламп. Стабилитрон может быть любой маломощный с напряжением стабилизации 7...12 В. Под рукой нашелся BZX55-C11 . Конденсаторы — К50-35 или аналогичные импортные, резисторы — МЛТ, С2-33. Налаживание устройства сводится к подбору конденсатора для получения требуемого режима зажигания лампы. Я использовал конденсатор на 100 мкф - результатом стала пауза от момента включения до момента зажигания лампы в 2 секунды.