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.
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.
- Ангел Плодородия
- Распечатать
Схема плавного включения ламп накаливания (УПВЛ) 220в, 12в
Любой экономный хозяин дома или квартиры стремиться к тому, чтобы рационально пользоваться электрической энергией, так как цены на неё достаточно высокие.
Так, например, при некорректном использовании обычной лампы накаливания она будет регулярно «перегорать».
Поэтому для того чтобы она смогла прослужить вам намного дольше специалисты рекомендуют использовать такие устройства, как приборы плавного включения. Также можно самостоятельно сделать такой блок, используя определённую схему.
Принцип работы УПВЛ
При резком потоке электроэнергии лампа накаливания очень быстро изнашивается и вольфрамовая нить перегорает. Но если температурный режим нити и электрического тока будет примерно одинаковый, то процесс будет стабилизирован и лампа не перегорит. Для того чтобы источники света работали как положено, необходимо иметь специальный блок питания.
Благодаря специальному датчику нить будет накаляться до необходимой температуры, и уровень напряжения будет увеличиваться до точки, указанной пользователем. Например, до 176 Вольт. В этом случае блок питания поможет существенно увеличить срок работы лампы.
Устройство плавного включения ламп
Блок защиты имеет один недостаток — в помещении свет будет гореть значительно слабее.
В том случае, если напряжение будет 176 В, то уровень освещения снизится примерно на две трети. Поэтому специалисты рекомендуют приобретать мощные лампы, чтобы качество света было нормальным.
В настоящее время существуют специальные блоки плавного включения (УПВЛ) ламп накаливания, которые отличаются различными параметрами мощности. Поэтому, прежде чем покупать блок, необходимо убедиться, сможет ли он выдержать большие скачки или перепады напряжения в электросети.
Такое устройство обязательно должно иметь дополнительный запас, при этом будет вполне хватать того, чтобы напряжение в вашей электросети было больше потока скачков примерно процентов на 30.
Необходимо знать, что чем выше будет нормативный показатель, тем больше будут габариты блока питания. В настоящее время можно приобрести блок питания мощностью от 150 до 1000 Ватт.
Виды блоков питания и их характеристики
Сегодня существует множество различных устройств плавного включения ЛН. Самыми востребованными являются:
- Блоки УПВС, представляющие собой базовые версии, которые имею достаточно невысокую стоимость, поэтому используются большинством потребителей.
УПВЛ базовой версии - Блоки Гранит имеют высокое качество изготовления и обладают длительным сроком службы. Такое устройство очень простое в работе и установке.
Устройство плавного включения Гранит - Блок Навигатор (Navigator) применяется не только для ЛК (ламп накаливания), но и для галогеновых. Это универсальное многофункциональное устройство достаточно небольшое по габаритам, поэтому не займёт много места.
Устройство плавного включения Навигатор
Схемы
Для того чтобы правильно использовать блоки плавного включения ЛК необходимо использовать специальные электросхемы. Благодаря таким схемам можно легко понять, как работает данный прибор и устроен изнутри, а также как его необходимо эксплуатировать.
Схема плавного включения лампы накаливания
Обычно при подключении такого устройства специалисты пользуются наиболее простым и лёгким вариантом схемы. Иногда используют специальную схему с внедрением симистеров. Также, кроме блоков данного вида можно брать полевые транзисторы, которые работают аналогично приборам плавного включения.
Вторая схема плавного включения ламп накаливания
Также того чтобы можно было контролировать напряжение в приборе плавного включения можно использовать автоматические приборы.
Что собой представляет тиристорная схема
Тиристорную схему специалисты рекомендуют использовать для повторения. Состоит она из обычных элементов, которые можно найти в каждом доме. Такую схему можно легко сделать в домашних условиях своими руками.
Тиристорная схема плавного включения лампы
Цепь моста выпрямления (рис.VD1, VD2, VD3, VD4) использует лампочку (рис. EL1) как нагрузку и токоограничитель. Плечи выпрямителя оснащены тиристором (рис. VS1) и сдвигающейся цепью (рис. R1, R2 и C1). Также диодный мост устанавливается за счёт спецификации работы прибора тиристора.
После того как напряжение подаётся на схему, электроток начинает идти через спираль накала и поступает на мост, а затем посредством резистора осуществляется зарядка электролита.
Когда достигается предел напряжения открытия тиристора, он начинает открываться и тогда через него проходит ток от лампочки. В результате этого вольфрамовая нить разогревается постепенно и плавно.
Период ее разогрева будет зависеть от ёмкости находящегося в схеме устройства конденсатора и резистора.
Чем примечательна симисторная
Такая схема имеет меньшее количество деталей за счёт применения симистора (рис. VS1), который служит силовым ключом.
Симисторная схема плавного включенияламп
Такой элемент, как дроссель (рис. L1), который предназначен для удаления различных помех, появляющихся во время открытия силового ключа, разрешено убрать из общей цепи. (рис. R1)Резистор является ограничителем тока, который поступает на главный электрод (рис. VS1).
Цепь, которая задаёт время, исполнена на резисторе (рис. R2) и ёмкости (рис. С1), питающимися посредством диода (рис. VD1). Данная схема работает также как и предыдущая.
Когда конденсатор заряжается до уровня напряжения открытия симистора, он начинает открываться, а затем через него и лампочку поступает электрический ток.
Схема плавного включения ламп накаливания
На фотографии внизу мы можем увидеть симисторный регулятор. Такое устройство кроме регулировки мощности в нагрузке, также осуществляет плавное поступление электротока на лампочку, когда её включают.
Устройство плавного включения ламп накаливания
Схема работы блока на специализированной микросхеме
Микросхема типа кр1182пм1 была специально создана специалистами для построения различных фазовых регуляторов.
Схема плавного включения на специализированной микросхеме
В этом случае происходит так, что с помощью самой микросхемы происходит регулирование напряжения на источнике, который обладает мощностью до 150 ватт.
А если понадобится управлять более сильной системой нагрузки и десятками осветительных приборов одновременно, то в управленческую цепь просто включается дополнительно силовой симистр.
На рисунке внизу мы можем увидеть, как это происходит.
Схема плавного включения с силовым симистром
Применение блоков плавного включения не заканчивается только на обычных лампах, так как специалисты рекомендуют использовать их вместе с галогеновыми лампами, мощностью в 220 В.
Важно знать! С люминесцентными и LED лампами (светодиодными) такие блоки устанавливать нельзя.
Это связано с тем, что здесь присутствует различная техника разработки схем, а также принцип действия и присутствие у каждого осветительного прибора своего источника размеренного нагрева для люминесцентных ламп или нет потребности в таком регулировании ламп LED.
Устройство плавного включения (УПВЛ) для ламп накаливания в 220в и 12в
На сегодняшний день производится большое количество различных моделей УПВЛ, которые отличаются между собой по функциям, стоимости и качеству. Устройство, которое продаётся в специализированных магазинах, подключается последовательно к источнику света на 220 В. Схему и внешний вид устройства мы можем увидеть на фотографии внизу.
Схема устройства плавного включения для ламп на 220 В
Если же мощность питания ламп 12 или 24 В, то прибор необходимо подключать перед понижающим трансформатором также последовательно к начальной первичной обмотке.
Прибор должен соответствовать нагрузке, которая будет подключаться с определённым запасом. Для этого надо подсчитать число светильников и их общую мощность.
Так как устройство имеет небольшие размеры, то УПВЛ можно разместить под люстрой, в подрозетнике или в коробке соединения.
Диммеры или светорегуляторы
Экономически выгодно и рационально использовать приборы, создающие плавное включение ламп, а также обеспечивающие процесс регулирования их степени яркости. Диммеры различных моделей могут:
- Задавать программы работы осветительных приборов;
- Плавно включать и выключать лампы;
Плавный пуск ламп накаливания и галогенных ламп. Схема подключения блока защиты Uniel Upb-200W-BL
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».
В прошлой статье я привел Вам семь причин, по которым так часто выходят из строя лампы накаливания.
Одной из причин был скачок тока во время ее включения. Рассмотрим этот процесс подробнее.
В начальном состоянии вольфрамовая нить лампы накаливания находится в холодном состоянии и обладает определенным сопротивлением. Например, у лампы накаливания мощностью 75 (Вт) это сопротивление равно 52,4 (Ом).
Читайте мою статью о том, как пользоваться цифровым мультиметром (тестером).
Вспомним закон Ома для участка цепи. При включении лампы в сеть 220 (В) через нее начнет протекать пусковой ток, равный 220/52,4 = 4,19 (А).
Время протекания пускового тока зависит от скорости нагрева нити накаливания и составляет в среднем чуть меньше секунды. За это время нить накаливания успевает нагреться и ее сопротивление увеличивается. И уже в рабочем режиме через лампу накаливания 75 (Вт) протекает номинальный ток, равный всего 0,29 (А).
Пусковой ток в 14,5 раз превышает номинальный ток лампы.
При частом включении лампы пусковой ток со временем приведет к перегоранию вольфрамовой нити. К сожалению, это неизбежный процесс. Благо, если лампа дотянет до своего заявленного срока службы (1000 часов), а может проработает и того меньше.
Ситуация с галогенными лампами аналогичная.
Чтобы увеличить срок службы ламп накаливания и галогенных ламп, можно применить блок защиты, или другими словами, устройство плавного пуска, например, Uniel Upb-200W-BL. Вот о нем мы сегодня и поговорим более подробно. Кстати, его стоимость в розничном магазине составляет 140 рублей.
Принцип работы блока защиты ламп Uniel Upb-200W-BL
Принцип работы блока защиты галогенных ламп и ламп накаливания заключается в следующем. Напряжение, подводимое к лампе, в течение 2-3 секунд плавно повышается от 0 до 171 (В). Таким образом, значительно уменьшается (ограничивается) пусковой ток в момент включения лампы, т.е. происходит плавное включение лампы накаливания.
Да, я всегда предполагал, что напряжение на лампе в рабочем режиме составляет около 220 (В), но при замере выяснилось, что из-за падения напряжения на блоке, на нагрузку приходит всего 171 (В).
Из-за пониженного напряжения 171 (В) увеличивается срок службы лампы, правда при этом значительно снижается ее световой поток. Смотрите эксперимент, где я проводил сравнение ламп по световому потоку при разных уровнях напряжения (таблица взята из той статьи).
Так вот, при уменьшении питающего напряжения всего на 10%, световой поток лампы накаливания уменьшается на целых 44%. А при уменьшении напряжения до 171 (В), ее световой поток уменьшится примерно на 65-70%.
Это пожалуй единственный недостаток устройства плавного включения ламп. Поэтому нужно заранее задуматься о том, чтобы установить лампы бОльшей мощности и под них выбрать соответствующий по мощности блок.
А лучше вообще перейти на энергосберегающие лампы (КЛЛ, LED), которые имеют явные преимущества перед лампами накаливания и галогенными лампами.
Принцип работы блока защит я снял на видео, смотрите:
К рассматриваемому блоку Uniel Upb-200W-BL можно подключать лампы с суммарной мощностью не более 200 (Вт). Я рекомендую придерживаться запаса по мощности на 20-25%. Например, к этому блоку подключать лампы суммарной мощностью не больше 160 (Вт). Так он будет служит дольше.
Про перегруз блока я вообще молчу. Лучше не перегружать блок, иначе он будет сильно греться и быстро выйдет из строя.
Внимание!!! Блок защиты Uniel Upb-200W-BL не работает с люминесцентными лампами (для них и не нужен плавный пуск), электродвигателями и прочими подобными устройствами. Не рассчитан на работу со светорегуляторами (диммерами) и некоторыми типами выключателей с подсветкой.
Место установки блока плавного пуска ламп
Блок защиты галогенных ламп и ламп накаливания можно установить в нескольких местах. Главное, чтобы к нему всегда имелся свободный доступ в случае его замены. Не нужно прятать его за гипсокартонными конструкциями и натяжными потолками.
1. На потолке
Блок можно установить непосредственно у люстры (светильника) или в ее основании. Этот вариант для меня является более предпочтительным.
2. В распределительной коробке или подрозетнике
Если блок имеет небольшие габаритные размеры, то его можно аккуратно разместить в подрозетнике выключателя или в распределительной коробке. Напомню Вам, что размеры блоков напрямую зависят от их номинальной мощности.
Рассматриваемый в статье блок Uniel Upb-200W имеет небольшие размеры, но в подрозетник помещается с трудом.
Почему я предпочитаю первый вариант установки?
Да потому, что блок должен иметь не только свободный доступ для его замены или ремонта, но и иметь приток воздуха для естественного охлаждения элементов схемы (конвекция воздуха). Для этого на его корпусе имеются специальные прорези-отверстия.
Подключение блока защиты галогенных ламп и ламп накаливания
Схема подключения блока защиты достаточно простая. Его можно подключить двумя способами, в зависимости от напряжения используемых ламп.
Если лампы в люстре или светильнике на 220 (В), то блок защиты подключается последовательно в цепь с лампой. В принципе, полярность проводов не имеет значение, главное, чтобы блок подключался в разрыв фазного провода, т.е. последовательно с одноклавишным выключателем.
1. Схема подключения блока защиты, установленного в подрозетнике одноклавишного выключателя, для ламп 220 (В)
- 2. Схема подключения блока плавного пуска, установленного на потолке, для ламп 220 (В)
- 3. Подключение блока защиты галогенных ламп 6, 12 и 24 (В), установленного в подрозетнике выключателя
Если лампы на 6, 12, 24 (В) и подключены через понижающий трансформатор, то блок подключается со стороны 220 (В).
- 4. Подключение блока плавного пуска для галогенных ламп 6, 12 и 24 (В), установленного на потолке
- Рассматриваемый в статье блок Uniel Upb-200W работает, как с электронными, так и с электромагнитными понижающими трансформаторами.
Из чего состоит блок защиты ламп накаливания и галогенных ламп?
- Снимем заднюю крышку блока и достанем печатную плату.
- Внешний вид электрической схемы, размещенной на печатной плате.
Вдаваться в подробности схемы я не буду — об этом читайте на форумах по радиоэлектронике.
Если вкратце, то на ней расположены: симистор, микросхема для его управления (8 ножек), диоды, конденсаторы и прочие полупроводниковые элементы. В более мощных блоках симистор расположен на радиаторе для более эффективного охлаждения.
В конце статьи я хотел бы ответить на распространенный вопрос: «Не сгорит ли блок, если на нагрузке (лампе) произойдет короткое замыкание?»
Симисторы выбраны с некоторым запасом по току, поэтому при коротком замыкании должен в первую очередь отключиться автоматический выключатель. Но встречаются случаи, когда при коротком замыкании на лампе выходит из строя блок (чаще всего в нем сгорает симистор), поэтому в таком случае нужно будет менять блок в целом или производить его ремонт.
P.S. На этом, пожалуй, я закончу. Вопросы по теме статьи задавайте в х или в личную почту. Спасибо за внимание.
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
Плавное включение ламп накаливания
В данной статье мы предложим вашему вниманию пару схем, для плавного включения ламп накаливания. Первая схема не является регулируемой. В этой схеме происходит плавное повышение напряжение питание лампы до номинального, но регулирование напряжения невозможно.
Схема № 1 плавного включения ламп накаливания
Алгоритм работы схемы следующий. При включении переменное напряжение поступает на диодный мостик, после диодного мостика имеем постоянное напряжение. Через сопротивление R1, напряжение поступает на управляющий контакт тиристора (положительный потенциал). Тиристор открывается но не полностью, так как если говорить языком дилетанта, часть тока идет на зарядку конденсатора С1.
По мере зарядки конденсатора, ток в его цепи уменьшается, соответственно в цепи управляющего контакта тиристора увеличивается. Тиристор открывается полностью, лампа начинает светится в полный накал. Минусом данной схемы плавного регулирования, является постепенное повышение напряжения при включении, но мгновенное отключение при выключении.
Так как выключатель фактически ограничивает подачу напряжения в схему для управляющего тиристора мгновенно. Для изменения ситуации, достаточно перенести выключатель в цепь между диодным мостиком и резистором R1, на схеме это место выделено красным кругом.
При этом после выключения выключателя, конденсатор будет разряжаться на управляющий контакт тиристора и тиристор закроется постепенно, обеспечивая плавное гашение света ламп.
Схема 1 Плавное включение лампы накаливания. Многие из собиравших жаловались на моментальное включение лампы, без эффекта плавного розжига.
Схема 2 плавного включения ламп накаливания с эффектом регулирования
Вторая схема имеет возможность регулировки поступающего напряжения на лампу накаливания. В принципе эта также первая схема за исключением того, что в ней применен переменный резистор вместо постоянного. Принцип работы схемы тот же что и в предыдущей схеме.
Схема 2 Плавное регулируемое включение лампы накаливания
Напряжение регулируется в пределах примерно от 120 до 220 вольт. Многие из собиравших жаловались на маленький диапазон регулирования.
Применение радиоэлементов в схеме плавного регулирования света
В схемах возможно применение как отдельных диодов так и сборок диодных мостиков с пропускным током не менее 3 А. Вместо тиристора Т122-25-5-4, возможно применение тиристора Т122-20-11-6 или серии КУ202 с индексом К,Л и М.
В схемах возможно применение конденсатора электролитического или для переменного тока. В случае применения электролитического конденсатора полярность установки производится согласно второй схеме.
Рабочее напряжение конденсатора не менее 300 вольт.
Применяемые резисторы мощностью не менее 0,25 Вт.
Схема 3 плавного включения ламп накаливания
Схема 2 Плавное включение лампы накаливания
Как работает схема:
После подачи питания транзистор VT1 полностью открывается и переменное напряжение на правом выводе резистора R1 мало. Следовательно VS2 не открывается (ему нужно где-то 30 Вольт) и не открывает VS1.
По мере зарядки конденсатора С3 транзистор VT1 плавно закрывается, уменьшая протекающий ток в его цепи эмиттер-коллектор, при этом переменное напряжение на правом выводе R1 растёт и VS2 начинает кратковременно открываться — на пиках переменного напряжения — открывая и VS1, который так же кратковременно включает лампу в цепь.В момент, когда напряжение на выводах VS1 равно нулю (переход через ноль переменного напряжения), VS1 полностью закрывается, то есть схема управляет не величиной напряжения на нагрузке, а временем, в течение которого нагрузка подключена к цепи. Это аналог ШИМ-регулятора. Чем больше заряжается конденсатор C3, тем больше по времени открыт VS1 и, соответственно, больше по времени нагрузка подключена к сети 220В.
Лампа, слегка помаргивая в начале процесса, плавно разгорается от 0 до полного накала за 10 секунд.
Схема 4 плавного включения ламп накаливания на транзисторе
Еще одна схема все с той же функцией плавного включения ламп, но где регулирование осуществляется за счет транзистора
Принцип работы схемы повторяет аналогичные схемы выше, то есть когда на управляющем затворе появляется потенциал. Исключением является применение транзистора, в качестве управляющего радиоэлемента.
При этом потенциал зависит от сопротивлений R1, R2 и конденсатора C1. Именно резисторы управляют процессом зарядки конденсатора, а после, когда он уже зарядился, он поддерживает потенциал для затвора.
В итоге, процесс «розжига» лампы будет зависеть от сопротивления резисторов и от емкости конденсатора.
Плавное включение ламп накаливания
Все сталкивались с ситуацией, при которой в самый неожиданный момент выходит из строя лампа накаливания или так называемая галогенная лампа.
Как увеличить продолжительность жизни лампы накаливания? Все зависит от ее режимов работы и условий эксплуатации.
Перегорание нити лампы накаливания чаще всего происходит в момент ее включения. Дело в том, что холодная нить лампы накаливания обладает меньшим сопротивлением, чем раскаленная.
Это значит, что в момент включения значение тока, проходящего через нить, в несколько раз превышает номинальное.
Хотя это происходит на протяжении десятых долей секунды, часто бывает, за это время лампа успевает перегореть. Применение ламп пониженного напряжения (12 В), включаемых в сеть с помощью понижающего трансформатора, не предотвращает быстрое перегорание нитей накала ламп.
Конечно, процесс замены перегоревшей лампы ни у кого не вызывает трудностей, да и стоит она (если это не энергосберегающая лампа) недорого. Куда более неприятно, когда после нажатия на выключатель лампочка с громким хлопком разлетается по комнате в виде множества мелких осколков. Эти осколки очень опасны, о них можно очень сильно порезаться, а собрать их полностью достаточно трудно.
Для того, чтобы решить эту проблему, применяется плавное включение ламп накаливания. Такое включение обеспечивается устройством, которое осуществляет медленный розжиг спирали на протяжении 2-3 секунд.
Таким образом исключается возможность перегорания лампы в момент ее включения.
Схема плавного включения ламп накаливания
Устройство плавного включения ламп имеет достаточно простую схему. Оно подключается последовательно с лампой.
После включения нить накаляется постепенно, выходя на полную мощность через две-пять секунд. Использования устройства плавного включения позволяет в несколько раз продлить продолжительность «жизни» лампы накаливания.
Устройство плавного пуска используется как с лампами для сети 220В, так и лампами низкого напряжения, для подключения которых используется понижающий трансформатор.
| При использовании устройства плавного пуска для ламп, включенных через понижающий трансформатор, оно должно быть установлено до трансформатора. |
При выборе устройства плавного включения необходимо руководствоваться величиной нагрузки, подключаемой через это устройство.
Сделать это не трудно – для этого необходимо всего лишь подсчитать количество и мощность всех ламп в цепи. Чтобы повысить срок службы самого этого устройства, необходимо предусмотреть небольшой запас мощности. Скажем, если суммарная мощность всех ламп равна 850 ватт, то нужно приобретать устройство на 1000 Вт.
Место установки УПВЛ
Благодаря небольшим габаритам устройство можно монтировать практически в любом месте. Обычно оно устанавливается в соединительной коробке, под колпаком люстры, в пространстве над натяжным или гипсокартонным потолком, в подрозетнике выключателя.
Не желательно устройство плавного пуска монтировать в помещениях, где преобладает повышенная влажность. Каждое устройство необходимо подбирать в соответствии с подключаемой к нему нагрузкой.
Запрещается подключать к устройству плавного включения ламп нагрузку, превышающую его номинал.
Плавное включение ламп накаливания. Принцип работы и устройство
Здравствуйте, дорогие читатели. В данной статье вы узнаете про плавное включение ламп накаливания. И так, начнём. Каждый рациональный хозяин стремиться к тому, чтобы максимально сэкономить электрическую энергию. Это можно отнести к аккуратному обращению с электроприборами.
Например, с лампами накаливания, которые имеют свойство часто выходить из строя. Чтобы обеспечить долговечность службы ламп накаливания, стоит прибегнуть к использованию простейшей конструкции под названием блок защиты.
Данное устройство можно смонтировать самостоятельно, а можно и купить в специализированном магазине.
Блок защиты для плавного включения ламп
Резкая подача тока в лампу накаливания, становится причиной быстрого износа, разрыва вольфрамовой нити. Банальные перепады температуры, холодная спираль плюс резкая подача тока – провоцируют разрыв из-за низкого сопротивления холодного вольфрама. Нормализовать температурный режим, медленно и плавно подавая ток, может блок питания.
Блок защиты
За долю секунд совершается прогрев спирали за счет частичной подачи тока в лампу, которой достаточно, чтобы разогреть металл для усиления его сопротивления.
Медленный, уменьшенный поток напряжения поступает в лампу в течение 3 секунд. Его значение плавно возрастает в этот промежуток времени с минимального значения (от нуля), к примеру, до 176 вольт.
Ограничения на подачу мощности устанавливают разные.
Срок службы лампы, которая оборудована блоком защиты значительно дольше. Лампа гарантированно прослужат вам максимально установленный производителем срок.
Важно знать! Существует единственный недостаток блока защиты – поток света от лампы с таким устройством значительно слабеет.
В частном случае, где напряжение достигло максимума в 176 В, освещение сократится на 70%. Это большая разница между состояниями «до» и «после». Потому рекомендуют устанавливать максимально мощные лампы, чтобы не пострадать от качества света.
Блоки плавного включения имеют разные ограничения на мощность. Потому при покупке лучше удостовериться, что данная модель способна выдержать высокие скачки напряжения. То есть прибор должен иметь предельный запас на 30% больше, чем подает ваша сеть.
Где установить блок защиты?
Блоки устанавливают непосредственно для каждой лампы индивидуально. Лучше помешать их в полость под люстрой, где спрятана проводка. Так как блок имеет небольшие размеры, то он поместится везде. Установить их можно как самостоятельно, если разбираетесь в электрике, так и с помощью специалиста.
Плавное включение ламп накаливания, блок защиты УЗЛ
Также можно использовать один блок на несколько ламп. Например, если в потолке встроена подсветка из множества светильников или люстра с цоколями.
Допустимы варианты установки в распределительной коробке. Обычно туда помещают мощные модели, которые будут охватывать целую цепь электрических ламп в доме. Если у вас установлен также трансформатор для понижения мощности, то блок должен стоять в цепи первым, то есть основной поток 220 В предназначен только ему. А уж после раздача на всю частную сеть.
Важно! Помещайте приборы так, чтобы в случае замены, ремонта с легкостью добраться до них.
Лучше избегать прочного заклеивания обоями, гипсокартоном (в потолок из которого эффективно помещать точечные светильники) и штукатуркой место, где расположен блок плавного включения.
Монтаж схемы блока защиты и лампы накаливания
Подключают прибор в цепь следующим образом:
- вход блока защиты подсоединяют от фазы перед лампой накаливания (идет от выключателя), он исполняет роль посредника между кабелем, что питает лампу
- выход от блока соединяют с другим концом кабеля, что ведет непосредственно к лампе
При включении лампочки накаливания можно наблюдать на протяжении 3 секунд, как свет из яркой вспышки преобразуется в тусклый поток света. Это означает, что блок в цепи работает успешно.
Плавное включение ламп накаливания, схема подключения
Если измерить электронным мультимером напряжение на входе и выходе, то можно увидеть разницу уменьшения напряжения.
Ничего сложного в установке блоков плавного включения нет. Не стоит забывать о технике безопасности при работе с электрическими цепями, а также о правильном расчете мощности для приобретения прибора.
Видеообзор фазового регулятора
- Смотрите также по теме:
- Лампа освещения для дома, разновидности и устройство.
- Галогенные лампы для дома, их виды и устройство.
Почему перегорают светодиодные лампы? Что делать?
Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!
[wysija_form id=»1″]
Плавное включение ламп накаливания на 220В
Несмотря на популяризацию светодиодных ламп, их предшественники с нитью накала по-прежнему продолжают освещать миллионы домов, во многом благодаря более низкой розничной цене. В эту категорию можно отнести не только привычные по форме лампы накаливания, но и галогенные источники света с цоколем GU4 и GU5.3 и пр.
Не секрет, что чаще всего лампочки с нитью накала перегорают в момент включения, когда спираль обладает наименьшим электрическим сопротивлением.
Изменить ситуацию и продлить срок службы осветительного прибора поможет устройство плавного включения ламп накаливания (УПВЛ).
Задача УПВЛ состоит в постепенном увеличении напряжения на нагрузке, исключая резкие броски тока впервые доли секунд после включения.
С УПВЛ можно не бояться частых кратковременных включений.
Организовать плавное включение света у себя в доме несложно. Для этого достаточно купить готовое устройство плавного пуска или сделать его самостоятельно, опираясь на практические наработки радиолюбителей. Рассмотрим оба варианта.
Готовые сборки
Напряжение на выходе блока для плавного включения освещения на несколько вольт ниже, чем в сети, что дополнительно продлевает продолжительность жизни лампы.
Каждое из устройств, обеспечивающее плавное включение ламп накаливания, включается в электрическую цепь последовательно, то есть в разрыв одного из проводов: фазы или нуля. При этом время нарастания напряжения в нагрузке фиксировано и не регулируется. Оно задаётся изготовителем и может составлять от десятых долей до трёх секунд.
Для тех, кто ставит под сомнение качество промышленных УПВЛ (особенно китайского происхождения), существует множество простых надёжных схем, пригодных для сборки своими руками. Рассмотрим одну из них.
Простая схема для сборки своими руками
Ниже приведенная схема проста в сборке, надежна и примечательна тем, что разработана не только для плавного включения ламп накаливания на 220В, но и для их плавного отключение. А также стоит отметить, что задержка вспышки и затухания задаётся на стадии сборки по собственному усмотрению.
Схема
Принцип работы
В исходном положении контакты выключателя SA1 должны быть замкнуты. Этот нюанс следует учитывать во время подключения платы к настенному выключателю.
В момент размыкания контактов SA1 конденсатор С3 начинает набирать ёмкость, тем самым запуская в работу системы управления тиристорами. На выходе ИМС через резистор R1 происходит постепенное нарастание тока, который управляет работой силового ключа.
Результатом работы системы управления является плавный пуск симистора VS1 и последовательно с ним включённой лампочки EL1.
Скорость нарастания тока на управляющем электроде зависит от номинала конденсатора С3. Чтобы лампа постепенно зажигалась в течение 3 секунд, ёмкость С3 должна составлять 100 мкФ. Для увеличения времени до 10 секунд придётся установить С3 на 470 мкФ. Длительность мягкого отключения задаётся резистором R2. Рекомендуется начать подбор с номинала в 2 кОм.
Печатная плата и детали сборки
Готовую печатную плату из одностороннего текстолита размером 40х45 мм в файле Sprint Layout 6.0 можно скачать здесь. Для повышения защиты в схему добавлен предохранитель FU1 на ток 1А. Плата разработана под следующие номиналы радиоэлементов:
- DA1 – КР1182ПМ1;
- С1,С2 – 1 мкФ-16В (полярный);
- С3 – 470 мкФ-16В (полярный);
- С4 – 0,1 мкФ-630В (неполярный);
- R1 – 470 Ом-0,25 Вт±5%;
- R2 – 3 кОм-0,25 Вт±5%;
- R4 – 51 Ом-0,25 Вт±5%;
- VS1 – КУ208Г.
Использование устройств, обеспечивающих плавное включение ламп накаливания, приносит пользу людям уже несколько десятков лет. С помощью УПВЛ срок службы лампочек с нитью накала увеличивается как минимум на 40%. Что касается приведенной выше схемы, то ее работоспособность и безотказность проверена на собственном опыте.
Плавное включение ламп накаливания
Устройство плавного включения ламп накаливания представляет собой конструкцию по управлению яркостью свечения нити лампы или ламп. Подобных устройств уже было разработано большое количество, можно сказать – вагон и маленькая тележка.
У каждого есть свои достоинства и недостатки, как-то большой размер готового прибора из-за немалого количества компонентов схемы, а также недолговечность, большое потребление электроэнергии впустую, т.е. рассеивание мощности на радиаторе этим самым снижая КПД устройства.
Также недостатком может выступать тот факт, что при подключении к электросети необходимо точно знать фазу и ноль, что не всегда удобно.
Предлагаемая схема устройства плавного включения ламп накаливания лишена этих недостатков. Данное устройство компактно, может быть подключено в разрыв любого провода, будь то фаза или ноль. Таким образом, его можно подключить к схеме уже действующего освещения без особых вмешательств в оную, а точнее поместить устройство непосредственно в корпус люстры, бра или настольной лампы.
Взглянем на схему:
Как видим SA1 и EL1 — это существующие компоненты, выключатель и лампа накаливания соответственно, остальная схема строится вокруг них.
В принципе лампа накаливания строго не обязательно должна быть одна, их может две, три и более, соединенных параллельно, все зависит от симистора VS1, нужно чтобы суммарный ток ламп накаливания ни в коем случае не превышал допустимый ток симистора, иначе есть вероятность, что он сгорит.
Ближе к делу, точнее к схеме, симистор VS1 включается в разрыв провода между выключателем. В состоянии покоя, когда SA1 выключен, конденсатор C2 находится в разряженном состоянии – напряжение на нем отсутствует. Отсутствует оно и на симисторе VS1 и на динисторе VS2, поэтому они находятся в закрытом состоянии.
После включения SA1 начинает заряжаться конденсатор C1, тем самым увеличивая прилагаемое напряжение к динистору VS2 и открывая его, ну а динистор в свою очередь открывает симистор VS1. В результате яркость свечения лампы накаливания увеличивается. Для управления этим процессом применен интегратор, собранный на транзисторе VT1 с обратной связью, построенной на резисторе R5 и конденсаторе C3.
Подбором резистора R5 можно увеличить или уменьшить скорость нарастания яркости свечения. По умолчанию, т.е. при сопротивлении R5 300 кОм – лампа накаливания достигнет своей полной яркости за 10 с. Резисторы R2 и R3 служат для полной разрядки конденсаторов C2 и C3 соответственно после того как выключатель SA1 будет выключен, тем самым подготавливая устройство для нового включения.
Напряжение на лампе накаливания составляет 200 В при сетевом 230 В, конечно в таком случае яркость свечения немного ниже, зато срок службы лампы при этом увеличивается весьма и весьма значительно.
Войдите чтобы комментировать