Плавное включение ламп накаливания

Не смотря на широкое распространение компактных люминесцентных ламп существуют помещения, в которых целесообразно применять лампы накаливания. К таким помещениям относятся, прихожие, коридоры, сан узлы, кладовые, где необходимо часто включать и выключать свет. К разновидности ламп накаливания относятся галогенные лампы, которые последнее время нашли широкое применение в современных светильниках. Как правило лампы накаливания «не любят» кратковременных, часто-повторяющих режимов работы, что приводит к сокращению строка их работы на 30-40%. Предложенное устройство постепенно, в течении некоторого времени увеличивает напряжение приложенное к лампе, тем увеличивается ее строк службы.

Сопротивление спирали лампы накаливания в холодном состоянии приблизительно в 10 раз меньше, чем в разогретом. При этом амплитудное значение тока в момент включения лампы мощностью, например 100 Вт достигает 8А.

Устройство с момента включения выключателя постепенно увеличивает фазовый угол, в результате чего происходит постепенный разогрев спирали лампы, на протяжении нескольких полупериодов. При этом напряжение на лампе в течении нескольких секунд плавно увеличится от 5В до 220В. Это сглаживает бросок тока в момент включение лампы, и тем увеличивает ее строк службы при частом включении.

Схема устройства:

Рис.1 – Схема устройства

Состоит из фазового регулятора DA1. Конструктивно микросхема DA1 содержит два тиристора, включенных встречно-параллельно между выводами 1 и 8, и схему управления тиристорами. Для управления тиристорами служат конденсаторы С1 и С2. Симистор VS1 обеспечивает развязку силовой и управляющей части схемы. Резистор R1 служит для ограничения тока через управляющий электрод VS1. Следует отметить, что схема включается в работу, когда контакты выключателя SA1 находится разомкнутом положении. При размыкании ключа SA1 конденсатор С3 начинает заряжаться и приводит в работу элементы схемы управления тиристорами. При этом на выходе начинает проходить ток, величина которого возрастает по мере заряда конденсатора С3. На управляющем электроде появляется напряжение, которое по мере возрастания тока увеличивается и больше открывает симистор. В управляемую цепь симистора включена лампа накаливания ЕL1. По мере открывания симистора, амплитуда напряжения на нагрузке плавно увеличится с 5В до 220В. Время с момента размыкания контактов выключателем SA1 до загорании лампы в полный накал задается конденсатором С3. При замыкании выключателя SA1, конденсатор С3 начинает разряжаться через резистор R2, при этом напряжение на выходе будет снижаться, по мере разряда конденсатора. Напряжение на нагрузке плавно снизится от 220В до 0В.

Экспериментальным путем была установлена зависимость емкости С3 от времени с момента размыкания ключа до полного разгорании лампы. Значения емкости С3 и примерного времени включения лампы представлены в таблице:

Время плавного гашения лампы задается резистором R2. Чем больше сопротивление, тем время выключения лампы будет дольше.

Для защиты схемы от помех сети служит конденсатор С4 и резистор R4. Для подсветки выключателя служит цепочка HL1 и R3. Индикатор тлеющего разряда HL1 взят из старого выключателя, производства конца 80-х годов, зеленого цвета свечения. На его месте может быть установлен любой индикатор от нового выключателя с подсветкой.

При отсутствии симистора ВТА12 его можно заменить отечественным КУ208Г, или аналогичным зарубежным с соответствующим  значением тока управляемой цепи.

Схема собрана на односторонней печатной плате рис.2 из текстолита, толщиной 2 мм, размером 40×45 мм.

Рис.2

Расположение элементов:

Рис. 3

Плата крепится винтиками непосредственно к клеммам выключателя рис.4а, рис.4б,

Рис.4а

​

Рис. 4б

И устанавливается в коробке вместе с выключателем. Следует отметить что схема включает лампу когда выключатель находится в положении выключено. Это следует учитывать при монтаже выключателя и устанавливать его в соответствующем положении.

Напряжение на клеммах выключателя порядка 5В, что обеспечивает электрическую безопасность если случайно дотронутся к токоведущим частям неисправного выключателя.

В последнее время для декоративной подсветки широко используются галогенные лампы. Данная схема может также быть использована для питания данного типа ламп для продления их срока службы.

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Sprint-Layout
• Освещение