Плавное включение ламп накаливания 220: Как плавно включать лампы накаливания 220: диммеры плавного включения – Плавный пуск ламп накаливания — groupnk.ru — Группа НК — комплексные поставки электрооборудования в Москве и регионах

Содержание

Плавный пуск лампы накаливания 220 схема — Ваша техника

Категория: Монтаж и настройка

Резкие скачки тока могут спровоцировать перегорание лампочки: вольфрамовая нить быстро изнашивается. Плавное включение ламп накаливания позволяет продлить срок работы осветительного прибора, в отличие от заявленных производителем 10000 часов. УВПЛ можно изготовить самостоятельно в домашних условиях.

Чем хорошо плавное включение ламп?

Плавный пуск ламп накаливания в 220 В или 24-вольтового светильника повышает срок эксплуатации спирали, находящейся внутри герметично запаянной колбы из стекла. Чаще всего причиной перегорания становятся:

перепады напряжения;
вибрации, повреждения и скачки температуры в помещении;
высокая частота выключений и включений света.

В выключенном состоянии вольфрамовая спираль внутри лампы остается холодной, поэтому сопротивление понижено более чем в 10 раз. После включения по ней проходит ток и лампа начинает освещать помещение. Плавный пуск также смягчает агрессивное воздействие носителей электрического заряда (квазичастиц) на вольфрамовую нить.

Способы реализации плавного включения

Прежде чем определиться со способами реализации плавного запуска, необходимо выяснить, как работают УВПЛ. Принцип действия приборов этого типа основывается на способности сначала понижать, а затем постепенно повышать напряжение до оптимальной величины. Устройство подключается в разрыв провода между лампой (светильником) и выключателем.

При подаче напряжения его величина повышается за счет схем плавного запуска. Они могут быть собраны на транзисторах, симисторах или тиристорах по схемам ФИР (фазоимпульсный регулятор). Скорость повышения напряжения может варьироваться в пределах нескольких секунд: многое зависит от того, по какой схеме был собран прибор. Мощность нагрузки чаще всего не превышает 1400 Вт.

Блок питания

Блок защиты выступает в роли устройства, обеспечивающего плавное включение. Применение приспособления одновременно с лампой позволяет постепенно понизить напряжение, поступающее к осветительному прибору. Вольфрамовая нить в этом случае не испытывает большой нагрузки, что позволяет продлить ее срок эксплуатации.

Плавное включение света в квартире. Устройства плавного включения (УПВЛ) ламп накаливания

Как и свечи, все лампочки в конечном итоге сгорают. Но даже изделия с самым коротким сроком службы должны работать не менее 2000 часов. Поэтому, если изделие перегорает раз в месяц или более, значит, что-то не то с элетропроводкой.

Всем известно, что чаще всего лампочки накаливания сгорают именно в момент включения, и это является одним из их недостатков. В это время мгновенный ток особо вредит лампе. Она быстро выходит из строя, а элемент из вольфрама не выдерживает нагрузки и перегорает. Для того чтобы стабилизировать пусковые токи, нужно производить плавное включение света, что создаст равный температурный режим электротока и нити.

Плавное включение света в квартире. Устройства плавного включения (УПВЛ) ламп накаливания

Виды устройств плавного пуска

Для осуществления плавного перепада температурного режима используется особый прибор, который носит название устройство плавного включения лампы. Что же это такое?

Различают несколько видов изделий, которые могут обеспечить плавный пуск:

блок питания;
устройство плавного включения;
диммеры, или светорегуляторы.

БП и устройство имеют одинаковый принцип включения ламп накаливания 220 В, отличаются они лишь габаритами. УПВЛ имеют гораздо меньший размер, в связи с чем легко устанавливается под выключатель, люстру или в распределительную коробку. Они подключают к сети 220 В последовательно на фазный ток, а при напряжении 12/ 24 В – последовательно до трансформатора.

Диммер работает с лампой накаливания, понижая или повышая напряжение, чтобы добиться нужной освещенности. Это простая задача для тех из них, у которых нет электронных элементов. Старые светорегуляторы меняли только сопротивление или напряжение цепи. Современные диммеры этого не делают. Поэтому успешно защищают лампы от кратковременных скачков напряжения.

Принцип работы УПВЛ

Датчик блока позволяет нити разогреться до определенной температуры, поддерживая уровень напряжения, установленного пользователем (примерно 170 В). Работа лампы в щадящем режиме увеличивает ее срок службы. При этом устройство имеет существенный недостаток. При вышеуказанном напряжении освещение уменьшается примерно на две трети. Специалисты советуют устанавливать более мощные лампы в паре с УПВЛ, чтобы избежать этого нежелательного эффекта.

Защитное устройство обеспечивает плавное включение и выключение элемента за счет того, что напряжение подается постепенно за короткий период. Спираль осветительного прибора в начале пуска имеет сопротивление в 10 раз меньшее, поэтому ток для лампы в 100 Вт составляет примерно 8 А. Защитное действие выражается в том, что фазовый угол растет в период запуска, аналогично разогревается и ее спираль. Напряжение увеличивается в ней за доли секунды от 5 В до 230 В. Это позволяет сгладить скачок тока во время пуска.

Принципиальна схема устройства защиты

Схема УПВЛ состоит из следующего:

DA₁ – регулятор фаз;
С₁, С₂, С₃ – конденсаторы;
VS₁ – симистор;
R₁ – резистор;
SA₁ – ключ;
VS₁ – электрод;
EL₁ – лампа;
ВТА₁₂ – симистор.

Как же создается плавное включение света? DA₁ – тиристорная микросхема со схемой управления из С₁ и С₂, VS₁. R₁ ограничивает ток через VS₁. Устройство работает, когда SA₁ разомкнут, С₃ заряжается и запускает схему управления тиристорами. На выходе из него ток будет увеличиваться, пока не достигнет своего номинального значения. В EL₁ напряжение также растет медленно с 6 В до 230 В. Время до полного включения лампы зависит от С₃. При выключении SA

1, С₃ разряжается на R₂, а напряжение постепенно падает от 230 В до 0. Период полного погашения лампы прямо пропорционально зависит от значения R₂. С₄ и R₄ выполняют функцию защиты схемы от помех, а HL₁ и R₃ выполняют подсветку выключателя.

Значения С₃ мкФ и времени срабатывания EL₁:

47 мкФ – 1 сек;
100 мкф – 3 сек;
220 мкФ – 7 сек;
470 мкФ – 10 сек.

Место установки защитного блока

Плавное включение света в квартире достигается при правильном выборе места установки. Защиту для каждого светильника устанавливают в зависимости от его места расположения. Если имеется техническая возможность, то лучше поместить его в полость под люстрой. Достоинство устройства – его компактность. Поэтому оно устанавливается в любом доступном месте рядом с осветительным прибором.

С блоком поставляется подробная инструкция. Поэтому его можно установить самостоятельно, не прибегая к услугам электрика. Если позволяет мощность УПВЛ – возможен монтаж для группы из нескольких ламп. В этом случае лучшее место размещения — распределительная коробка. Если в защитной схеме присутствует осветительный трансформатор для понижения мощности, то блок должен находиться первым по ходу тока. Напряжение 220 В должно первым поступать на него, а далее по цепи на всю сеть освещения.

При монтаже устройства плавного включения света необходимо придерживаться строгих правил:

Доступность для ремонта.
Запрещено заклеивать УПВЛ обоями, закрывать гипсокартоном и заделывать штукатуркой.

Монтаж по схеме блока защиты лампы накаливания

В чем заключается сложность таких работ? Как сделать плавное включение света?

Подключение устройства в цепь:

Вход УПВЛ подключают от фазы до светильника, он выполняет функцию посредника между проводом, подключающим осветительный прибор.

Выход от него соединяют с другим концом провода, ведущего к лампе.
Контроль работоспособности и правильной настройки устройства заключается в проверке светильника в начале пуска. В течение примерно 3-5 секунд видно, как яркое освещение становится более тусклым — это говорит о правильной работе защитного блока.
При выполнении работ по монтажу необходимо строго соблюдать правила безопасности при эксплуатации и ремонте электрооборудования, а также подобрать мощность прибора, которой будет достаточно для подключения выбранного количества приборов и оборудования.

Выключатель плавного включения света своими руками

УПВЛ различных модификаций и заводов-изготовителей в достаточном количестве и ассортименте представлены на радиорынках и в магазинах электротоваров в разделах электроосветительной аппаратуры. Но, конечно, дешевле и интереснее изготовить такой прибор из составляющих самостоятельно. В продаже есть недорогой конструктор K134, который позволяет собрать надежно конструкцию и обеспечить плавное включение осветительных приборов (накаливания и галогенных) в сети ~280 В до 100 Вт с отсрочкой включения 0,3 секунды.

Когда он включен, транзисторы Q₁ и Q₂ закрыты, резистор R₃ снижает токовую нагрузку D₁. R₁, диоды полевых транзисторов заряжают C₁. Q₁ и Q₂ включаются при 5 В, шунтируя R₃, лампа накаливания включается в сеть.

Устройство плавного запуска BM071

Регулятор плавного включения света BM071 (K1182ПМ1T) рассчитан на 220 В. При этом подключенная мощность составляет 3 кВт.

Блок универсальный с широким спектром действия, способный функционировать не только с лампами (накаливания и галогенными), но эффективно понижать пусковые мощности нагревателей и других электроприборов в пределах заявленной нагрузки.

Технические характеристики:

Габариты: 75*68*33.
Температура эксплуатации: -30 ^оС до +55 ^оС.
Диапазон регулировки нагрузки, %: 0-100.
Диапазон регулировки мощности, Вт: 0-3000.
Комплект: блок BM071, документация.
Функция: плавный запуск электрооборудования.

Схема подключения 6BM071

Плавное включение света 6BM071 производится в разрыв нагрузки и отличается от симисторно-динисторных схем управления, так как функционирует с более низким уровнем помех. Правильная форма синусоиды на выходе устройства позволяет использовать его и с лампами, и с более серьезной техникой – электродвигателями и отопительными приборами. Устройство легко вводится в работу. Для этого необходимо подсоединить его к сети в один из разъемов (XS₁ или XS₂), а приборы подключить к свободному разъему. Регулировка оборудования производится переменным резистором и зависит от его угла поворота.

Блок защиты «Гранит БЗ»

Устройство плавного включения УПВЛ «Гранит» эффективно выполняет защитные функции от губительных токовых всплесков при подключении к нагрузке. Блок стабилизирует подающее напряжение, которое теперь не зависит от перенапряжения в сети и позволяет увеличить время эксплуатации ламп в 4-6 раз. Устройство обеспечивает реальную экономию средств и снижает затраты потребителей на освещение.

Рабочие параметры блока:

напряжение сети до 240 В;
максимальная нагрузка до 230 В;
рабочая температура -15 ^оС… +35 ^оС;
«Гранит БЗ» подключается последовательно с лампами 220 В.

Блок защиты Uniel

Плавное включение света Upb-200W-BL гарантирует надежный запуск осветительного прибора (накаливания или галогенного) и стабилизирует напряжение, что также увеличивает срок службы. Блок Uniel рассчитан на мощность ламп от 150 Вт до 1 тыс. Вт и не работает с другими типами светильников, любыми электроприборами, а также с диммерами и трансформаторами.

Перспективы использования ламп

Традиционные лампочки, которые запрещены сегодня к использованию во многих странах, могут вернуться на рынок благодаря технологическому прорыву. Лампы накаливания, разработанные Томасом Эдисоном, дают освещение путем нагревания тонкой вольфрамовой нити до температуры 2700 градусов по Цельсию. Эта раскаленная проволока излучает энергию, известную как излучение черного тела, которая представляет очень широкий спектр света, обеспечивает не просто теплый свет, но и максимально точное воспроизведение всех известных цветов мироздания. Однако они всегда страдали от одной серьезной проблемы: более 95 % энергии, которая поступает в них, тратится впустую в виде тепловой энергии.

Теперь исследователи из Массачусетского технологического института и Университета Пердью, нашли способ вернуть их былую популярность и обещают создать новые лампы MIT с эффективностью светодиода. Она будет работать путем размещения нано-зеркал вокруг обычного элемента, которые будут возвращать потраченное впустую тепло обратно для получения света в диапазоне эффективности светодиодных и флуоресцентных светильников.

Элемент лампы окружен системой нано-фотонных зеркал с холодной стороны, которые пропускают видимый свет. Но отражают тепло от инфракрасного излучения. Это тепло затем поглощается ее элементом, заставляя излучать больше света. Этот оригинальный трюк очень простой и жизнеспособный. Вольфрамовый элемент тоже был изменен – MIT использует ленту вместо нити, что лучше для поглощения отраженного тепла. Эксперимент, который выполнили физики Огнин Илик, Марин Сольячич и Джон Джоаннопулос, уже сумел утроить ее эффективность до 6,6 %.

Ученые уверены, что могут достичь 40 % эффективности, которая находится на верхнем пределе возможности для любого источника света. Современные светодиоды пока достигают уровня 15 %.

И если ученые выполнят свои амбициозные обещания – традиционные лампы заслуженно воспрянут из забытья. Тогда плавное включение и выключение света будет обеспечено их конструкцией.

Автомат плавного включения и отключения освещения

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Просматривая статью о регуляторе мощности паяльника, я сразу вспомнил о давно собранной и хорошо отрекомендовавшей себя схеме плавного включения и выключения освещения, которая была опубликована в журнале Радио №10 1981г., стр.54.

В приведённой конструкции при включении свет за 1,5 – 2 секунды плавно загорается до максимума, а при выключении гаснет так же плавно (как в кинотеатре) за 1,5 – 2 минуты. Эта конструкция очень здорово подходит применительно к ночнику, бра или люстре, правда применяться в светильниках должны только лампы накаливания. Очень важно, что использование предлагаемой схемы намного увеличивает срок службы ламп накаливания, поскольку у них есть характерная особенность очень часто перегорать в момент обычного включения.

Я повторил эту схему с теми же номиналами резисторов, но вместо германиевых транзисторов и диодов использовал кремниевые.

В качестве регулирующего элемента применил тиристор VD5 PCR406J от китайской ёлочной гирлянды, поэтому размеры печатной платы получились 40х30мм, что идеально подходит к размерам коробочки от управления гирляндой.

Чтобы схема работала во всём диапазоне напряжений от 0 до 220 В применён диодный мост VD6 – VD9, составленный из отечественных выпрямительных диодов КД105В. Диоды в развязках VD1 – VD3 я использовал КД522В, но можно использовать и импортный аналог 1N4148. Мощность гасящего резистора R7 уменьшена до 0,5Вт, а номинал увеличен до 68 кОм, все остальные резисторы МЛТ 0,125.

Увеличение номинала гасящего резистора R7 обеспечивает ток стабилизации стабилитрона VD4, основного нагрузочного элемента схемы, в пределах 10–15мА, что является его номинальным током стабилизации. В данном случае схема работает в нормальном режиме без какого-либо нагрева резистора R7.

Напряжение питания после гасящего резистора соответствует напряжению стабилизации стабилитрона VD4 (можно применить стабилитроны Д814 с буквенными индексами А – Д и напряжением стабилизации 7 — 12 В). У меня применён стабистор КС210Б – двуханодный стабилитрон, при использовании которого соблюдать полярность включения не требуется, а вот при применении обычного стабилитрона соблюдать полярность очень важно, так как если ошибиться, то стабилизации напряжения не будет.

При повторении схемы ставилась задача применения транзисторов на кремниевой основе, а так же хотелось максимально уменьшить габаритные размеры печатной платы. В приведенном варианте схема завелась с пол оборота, то есть хочу отметить, что при правильном монтаже и исправности применённых радиоэлементов всё должно заработать сразу.

Настройка минимальная и заключается только в подборке номиналов конденсаторов С1 и С2. Увеличение ёмкости конденсатора С1 приводит к увеличению времени плавного погасания ламп, а уменьшение ёмкости С2 к увеличению времени плавного зажигания ламп. В качестве нагрузки использовалась настольная лампа с мощностью лампы накаливания 40 Вт.

Собранную и проверенную в работе конструкцию прилагаю на фото, но это чисто проверочный вариант, так как при создании собственной конструкции Вам, возможно, придётся применить свою смекалку и адаптировать схему под свой светильник. Если плата упакована в коробочке от ёлочной гирлянды, то её можно расположить около выключателя или спрятать где-нибудь поблизости. Из коробки выходят четыре провода – два на новый выключатель и два к уже установленному.

При мощности нагрузки до 60 Вт предложенный тиристор и диоды себя вполне удовлетворяют, а вот для мощности от 200 Вт и более необходимо применять выпрямительный мост и тиристор, рассчитанные на бóльший ток в соответствии с мощностью светильника. В моём первом варианте нагрузкой схемы была люстра суммарной мощностью 360 Вт и применены диоды Д245 и тиристор КУ202Н, и при этом никаких радиаторов не потребовалось. Сейчас в продаже имеется много мощных диодов, а так же диодных мостов, например KBL406.

Чтобы задействовать установку для работы к уже подключённой люстре необходимо два контакта диодного моста, идущие на переменку (у диодного моста эти выводы обозначены значком «~»), подключить к клеммам выключателя, который должен находиться в разомкнутом состоянии, а так же установить рядом дополнительный выключатель, управляющий работой схемы.

Хочу немного сказать о применяемых транзисторах. В схеме могут работать практически любые транзисторы. Из отечественных вариантов хорошо подойдут КТ502, КТ503, КТ3102, КТ3107 с любым буквенным индексом. У меня для экономии места задействованы VT1, VT4 — КТ315 и VT3 КТ361. Величина коэффициента усиления транзисторов не имеет особого значения, хотя транзистор VT2 КТ3107, управляющий работой генератора импульсов, применён с немного бóльшим коэффициентом усиления h31э. Он поставлен скорее для перестраховки, но КТ502 или КТ361 то же должны работать надёжно.

При создании принципиальной электрической схемы применялась программа «sPlan 6.0», а разводка печати производилась в программе «Layout40». Файл печатной платы можно скачать по этой ссылке.

ВАЖНО! Данная конструкция имеет бестрансформаторное питание, поэтому все операции необходимо проводить при отключённой сети во избежание поражения электрическим током!

Желаю успеха в создании конструкции!
Алексей Жевлаков, г. Москва.

Плавное включение ламп накаливания

От чего зависит срок службы лампы накаливания? Конечно от условий эксплуатации, а если точнее от режимов работы. Первое это сколько лампа всего горела часов и второе как быстро на нее подавали напряжение при включении. Дело в том, что при быстрой подаче напряжения, через наш обычный выключатель, напряжение поступает мгновенно, моментально меняется и температура нити накаливания лампы, от комнатной до нескольких сотен градусов. Такие перепады не могут не сказаться на сроке службы нити и самой лампы. Поэтому нити часто перегорают именно в момент включения и лампу можно выбрасывать. Решением проблемы является постепенное, плавное включение ламп. Такое включение значительно продлит срок службы 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.