Плавный пуск ламп накаливания: Плавное включение ламп накаливания (cхемы, устройство)

Содержание

Плавный пуск ламп накаливания

Наверное, многие замечали, что лампа накаливания сгорает в основном при включении. Происходит это потому, что в момент включения холодная нить накала лампы имеет низкое сопротивление, возникает скачок тока превышающий рабочий ток лампы. Именно этот скачок тока губительно влияет на лампу, уменьшая срок её службы. Для того, чтобы продлить и увеличить срок службы лампы, нужно устройство которое в момент включения будет плавно увеличивать ток от минимального до номинального значения. Существуют множество схем и готовых устройств, предлагаю свой вариант устройства для увеличения срока службы ламп накаливания, которое без труда можно собрать самостоятельно.

Схема

Технические характеристики при указанных на схеме номиналах

Мощность нагрузки: 500Вт*
Входное рабочее напряжение: ~ 230В
Выходное напряжение: около ~ 200В
Время плавного нарастания напряжения от 0 до 200В: около 3 секунд

Время восстановления после выключения: около 30 секунд*

Заметки

Мощность применённой лампы накаливания будет зависеть от охлаждения симистора, при нагрузке до 150 Вт можно обойтись без радиатора.

В сравнении с устройствами на микроконтроллерах, данный тип устройства имеет основной недостаток в виде необходимости восстановления. Дело в том, что именно время заряда разряженной ёмкости конденсатора C1, задаёт время плавного нарастания напряжения на выходе устройства, а после выключения устройства, время разряда ёмкости конденсатора C1 через R1 составляет примерно 25-30 секунд. На деле получается, если включать/выключать устройство с интервалом меньше 10 секунд, то скорость нарастания напряжения на лампе будет высокая, не будет эффекта плавного включения.

Так же, в момент включения наблюдается нелинейность скорости нарастания напряжения (это не критично и недостатком не является). К примеру, за 1 секунду напряжение поднимается с 0 до 70В, за 0.5 секунд с 70 до 120В , за 1.5 секунды с 120 до 200В .

Настройка и монтаж

Уменьшая сопротивление R1, уменьшается время восстановления устройства, но при этом уменьшается рабочее напряжение на лампе накаливания. При уменьшении сопротивления R2, время плавного нарастания напряжения на лампе уменьшается, при этом рабочее напряжение увеличивается. Так же, увеличением емкости C1 можно увеличить время плавного нарастания напряжения, но время восстановления устройства увеличится. Советую настраивать устройство резистором R2, его нужно подобрать так, чтобы на конденсаторе C1 напряжение было примерно 4,5В.

Обратите внимание, C3 я подпаял навесным монтажом, поскольку не сразу выявил, что он необходим в данном устройстве, при желании его можно легко добавить на плату.

Всем удачи! Будьте осторожны с высоким напряжением!

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
VS1	Симистор	BT136-600E	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VD1, VD2	Выпрямительный диод	1N4148	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C1	Электролитический конденсатор	1000мкФ 6. 3В	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C2	Электролитический конденсатор	47мкФ 50В	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C3	Конденсатор	10-22нФ 630В	1	Металлопленочный	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R1	Резистор	22 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R2	Резистор	1.5 кОм	1	*	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R3	Резистор	27 кОм	1	0. 5Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
						Добавить все

^{Скачать список элементов (PDF)}

5 схем плавного включения ламп накаливания

Лампочки Ильича до сих пор остаются лидерами по популярности, благодаря своей цене, но у них есть очень большой недостаток — малый срок работы, обусловленный разрушением нити накала во время включения. В настоящее время разработаны электронные устройства для плавного включения ламп накаливания, которые осуществляют подачу напряжения на спираль с нуля и до максимума в несколько секунд. Постепенный прогрев нити накала позволяет продлить ресурс лампочки в несколько раз, вместо заявленных 1000 часов. Разработанные схемы для самостоятельной сборки имеют немного деталей и обычно не требуют наладки. В это статье мы рассмотрим, как сделать плавное включение ламп накаливания на 220 В своими руками.

Внимание! Рассматриваемые устройства имеют на элементах сетевое напряжение и требуют особой осторожности при сборке и наладке.

Тиристорная схема
Симисторная схема
Схема на специализированной микросхеме

Тиристорная схема

Данную схемку можно рекомендовать для повторения. Она состоит из распространенных элементов, пылящихся на чердаках и в кладовках.

В цепи выпрямительного моста VD1, VD2, VD3, VD4 в качестве нагрузки и ограничителя тока стоит лампа накаливания EL1. В плечах выпрямителя установлен тиристор VS1 и сдвигающая цепочка R1 и R2, C1. Установка диодного моста обусловлена спецификой работы тиристора.

После подачи напряжения на схему, ток протекает через нить накала и попадает на выпрямительный мост, далее через резистор происходит зарядка емкости электролита. При достижении напряжения порога открывания тиристора, он открывается, и пропускает через себя ток лампочки накаливания. Получается постепенный, плавный разогрев вольфрамовой спирали. Время разогрева зависит от емкости конденсатора и резистора.

Симисторная схема

Симисторная схема одержит меньше деталей, благодаря использованию симистора VS1 в качестве силового ключа. Элемент L1 дроссель для подавления помех, возникающих при открывании силового ключа, можно исключить из цепи. Резистор R1 ограничивает ток на управляющий электрод VS1. Время задающая цепочка выполнена на резисторе R2 и емкости C1, которые питаются через диод VD1. Схема работы аналогична предыдущей, при заряде конденсатора до напряжения открывания симистора, он открывается и через него и лампу начинает протекать ток.

На фото ниже предоставлен симисторный регулятор. Он кроме регулирования мощности в нагрузке, также производит плавную подачу тока на лампу накаливания во время включения.

Схема на специализированной микросхеме

Микросхема кр1182пм1 специально разработана для построения всевозможных фазовых регуляторов.

В данном случае, силами самой микросхемы регулируется напряжение на лампочке накаливания мощностью до 150 ватт. Если нужно управление более мощной нагрузкой, большим количеством осветителей одновременно, в цепь управления добавляется силовой симистор. Как это выполнить смотрите на следующем рисунке:

Использование данных устройств плавного включения не ограничиваются только лампами накаливания, их так же рекомендуется устанавливать совместно с галогеновыми на 220 в. Аналогичные по принципу действия устройства устанавливаются в электроинструменты, запускающие плавно якорь двигателя, также продлевая срок службы прибора в несколько раз.

Важно! С люминесцентными и светодиодными источниками устанавливать данное устройство категорически не рекомендуется. Это связано с разной схемотехникой, принципом действия, и наличием у каждого устройства собственного источника плавного разогрева для компактных люминесцентных ламп или отсутствии потребности в данном регулировании для LED.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в котором наглядно рассматривается еще одна популярная схема сборки прибора — на полевых транзисторах:

Самоделка на транзисторах

Теперь вы знаете, как сделать устройство плавного включения ламп накаливания на 220 В своими руками. Надеемся, схемы и видео в статье были для вас полезными!

Рекомендуем также прочитать:

Как выпаять радиодетали из платы
Как сделать паяльник своими руками
Причины перегорания ламп накаливания

среднеквадратичное значение — Использование лампы накаливания 110 В переменного тока при 220 В переменного тока с последовательным диодом

или балласт , как другие предложено – является наиболее рекомендуемым подходом к Сохранить срок службы лампы.
Диод и триак-диммер снижают среднеквадратичное напряжение, , но не являются наиболее подходящими для продления срока службы по причинам, изложенным ниже.

Я потратил время на изучение ламп накаливания и изложил свои взгляды, но каким-то образом был отклонен, что-то я не совсем понимаю причину (причины) этого, поскольку

никаких комментариев или критики не было. {3,5} \$ , Экспоненты и Отношения выделены цветом – см. рисунок.
Ссылки на статьи отмечены внутри каждой картинки, а полные коэффициенты мощности были размещены, поскольку могут быть интересны кому-то еще.
Поскольку регулируемое симистором напряжение ведет себя как ШИМ-управление на частоте 120 Гц, а мгновенное напряжение отражается как мгновенное более высокое значение MSCP, срок службы будет значительно короче, даже если воспринимаемая средняя световая мощность такая же. Так, тот же МСЦН будет иметь +10% к мгновенному МСЦН и сократит срок службы до 70% – очевидно, с использованием приведенных выше смоделированных и протестированных данных.

Я просто говорю, что диммера здесь недостаточно , это отличный способ понизить свет правильно рассчитанных ламп. Но, для дорогой (и специальной) лампы накаливания для жизни накала важно более ровное и синусоидальное напряжение. Симисторный диммер, имитирующий средний световой поток, может подойти для обычной лампы или, когда допустим более красный цвет, и, кроме того, он намного компактнее трансформатора. Но диммер просто ослабит сокращение срока службы нити накала, которое продолжает сокращаться, если регулировка затемнения выполняется для той же воспринимаемой цветовой температуры.
Если я ошибаюсь, поделитесь своими выводами и комментариями, и мы все будем признательны за дополнительную информацию.
Редактировать 1: В другом сообщении предлагалось использовать балласт/индуктор
для ограничения тока. Если вы знаете правильный ток при номинальном напряжении и найдете балласт, совместимый с ним, это тоже хорошая (и гладкая) идея.
Оригинал:
О рабочем напряжении лампы : Большинство ламп накаливания имеют тепловую постоянную времени, которая больше, чем один линейный цикл: 1/60 с, но они «чувствуют» и реагируют на мгновенный ток — так как некоторые нити накаливания издают акустический шум, когда они управляются симисторными диммерами, при определенных уровнях диммирования. . Сопротивление холодной нити обычно составляет 10% от раскаленно-горячей. Ответ/сообщение Тони предоставили симуляцию, с которой можно было поиграть. Таким образом, кажется, что мгновенный ток может варьироваться от 100% (при номинальном напряжении) до 150% ~ 1000% в зависимости от того, управляется ли полуволна, диммер или во время пускового тока.
Вывод таков: даже если средний ток (за 1 секунду) является номинальным и представляет тот же уровень яркости , нить накала лампы будет пропускать более высокий пиковый ток в полуволновом переменном токе, чем если бы нить накала работают при совершенной синусоидальной переменном токе .
Поскольку эта лампа особенная и дорогая (~200 долларов США), я бы предпочел обеспечить наиболее плавное напряжение накала, Я бы не использовал диммер (триак), так как его мгновенное напряжение все равно было бы выше номинального. Итак, Предлагаю использовать автотрансформатор , причем не слишком габаритный, так как пусковой/пусковой ток лампы накаливания будет дополнительно ограничиваться сопротивлением обмотки трансформатора. Это ограничение пускового тока может уберечь лампу от перегорания нити накала при включении, как это часто бывает.
Объездной путь около 110 В/220 В : Если вы находитесь в стране, где дома могут питаться от 3-фазной системы, например, в Бразилии, «110 В» фактически равно 220/(кв. 3) = 127 В переменного тока. , в то время как «220V» на самом деле 220Vac.rms. В США «110 В» в настоящее время составляет 120 В переменного тока (среднеквадратичное значение), а напряжение «220 В» на самом деле составляет 240 В, обеспечиваемое обмоткой трансформатора с расщепленной фазой, как показано здесь.
резисторы – Постоянное затемнение лампы накаливания
спросил 9 лет, 3 месяца назад
Изменено 7 лет назад
Просмотрено 9к раз
\$\начало группы\$
Я купил красивую лампочку с длинными видимыми проводами/резисторами и подключил ее к потолку. Без диммера горит слишком ярко и выглядит не так, как задумано (к тому же сокращается срок службы).
Я хочу, чтобы постоянно уменьшал яркость . Однако внутри выключателя недостаточно места для полного диммера, хотя я могу установить что-то поменьше. Я думал последовательно подключить большой резистор к лампочке.
Хорошая идея? Я думал о 2 кОм, так как я полагал, что это типичное сопротивление лампочки, и, следовательно, это вдвое уменьшит ток. В чем разница между 0,1 Вт и 50 Вт? Можно ли взять 220В, которые у нас есть здесь? Не перегреется ли закрытое отверстие переключателя? Я несу чушь и должен ли я снова вернуться к чтению своих университетских книг?
резисторы
свет
закон Ома
затемнение
диммер
\$\конечная группа\$
5
\$\начало группы\$
Я предполагаю, что это лампочка накаливания “художественного” типа с интересной структурой нити накала. Если это светодиодная лампа или лампа CFL, приведенные ниже комментарии относятся к , а не к .
Можно подключить кремниевый диод последовательно с лампочкой для постоянного затемнения. Поведение не является линейным, потому что лампочка пропорционально высасывает больше сока (технически говоря), когда вольфрамовая нить не работает на полной температуре. Нет возможности регулировать яркость, так что либо приемлемо для вас, либо нет.
Артикул диода будет отличаться в зависимости от мощности лампы, но 1N4007 подойдет для любой лампы мощностью до 100 Вт или около того, а 1N5407 подойдет для любой лампы, которую вы, вероятно, будете использовать. Будьте готовы время от времени заменять диод после того, как лампочка перегорит — симптомом, вероятно, будет новая лампочка, работающая на полную яркость. С 1N5407 вероятность того, что это произойдет, меньше. Они стоят меньше 50 центов каждый.
Если у вас их много, вы можете установить их в случайном порядке (какой конец диода подходит к какой стороне питания), чтобы не навредить энергетической компании.
Примечание. У меня нет мнения о том, приемлемо ли это для противопожарных, страховых или других норм и правил в любой стране с 240 В, в которой вы находитесь. В электронном виде это будет работать.
\$\конечная группа\$
6
\$\начало группы\$
Ну, лампочка является чисто резистивным устройством, и если вы считаете, что серия 2 кОм подойдет для снижения ее яркости до нужного уровня, то стоит подумать об использовании вместо нее конденсатора. Чтобы получить такое же снижение тока, вам, вероятно, потребуется от 2 кОм до 3 кОм, а значение конденсатора будет: –
C = \$\dfrac{1}{2\pi f \cdot 2500}\$
Где f — 50 Гц, а 2500 — номинальный импеданс. Это работает около 1,3 мкФ.
Итак, попробуйте конденсатор емкостью 1 мкФ, рассчитанный на 250 В переменного тока (если это ваше переменное напряжение), и посмотрите, работает ли он.
Использование конденсатора означает, что он практически не будет выделять собственное тепло.
Также не забывайте соблюдать осторожность при внесении этой модификации, так как это опасно.
\$\конечная группа\$
4
\$\начало группы\$
Мое приложение требует уменьшения светового потока индикаторной лампы накаливания мощностью 7,5 Вт, 120 В, 60 Гц до низкого и очень низкого уровня освещенности. Один полипропиленовый конденсатор емкостью 3,5 мкФ (250 В переменного тока) последовательно с лампочкой уменьшает ее яркость до низкого уровня. Два последовательных полипропиленовых конденсатора по 3,5 мкФ уменьшают световой поток до очень низкого уровня. Размещение переключателя SPST с хорошей емкостью на клеммах одного конденсатора позволяет мне переключать лампу индикатора ночного освещения между двумя низкими уровнями освещенности.