Лампы накаливания (включая галогенные) вытесняются из повседневной жизни светодиодными источниками света. Но до полной и окончательной победы LED-техники еще далеко. Лампы обычной конструкции используются и будут использоваться еще долго, и нередко возникает вопрос – как продлить срок их службы.
Устройство плавного пуска ламп накаливания
Известный факт – лампочка накаливания выходит из строя в большинстве случаев в момент включения. Связано это с тем, что у материала, из которого изготовлена нить, сопротивление в холодном состоянии заметно ниже, чем в горячем. Соответственно, пока спираль накаливания не прогрелась, через нее идет повышенный ток, что и приводит к перегоранию.
Устранить эту проблему (следовательно, продлить срок эксплуатации светоизлучающего элемента) можно применением схем плавного включения ламп. Базовая идея такова: в начальный момент времени питать нить ограниченным током, а по мере прогрева и повышения сопротивления ток повышать, доводя лампу до полного накала.
Принципиальные схемы для плавного включения света
Принципиальные схемы для плавного включения ламп можно построить на различной элементной базе. Кроме того, для ламп на 220 вольт и для низковольтных элементов применяют различные схемотехнические решения.
Для ламп накаливания 220в
Плавное включение света можно организовать на микросхеме КР1182ПМ1. Это полностью отечественная разработка, зарубежных аналогов нет. Микросхема представляет собой фазовый регулятор тока, включается последовательно с лампочкой и содержит все необходимое для создания устройства регулирования яркости ламп (включая встроенные тиристоры), за исключением нескольких внешних времязадающих элементов.
Микросхема может непосредственно управлять лампой мощностью до 150 ватт. Для подключения более мощной нагрузки потребуется установить дополнительный ключ (симистор).
Ток в цепи регулируется посредством изменения напряжения между выводами С+ и С-. Если к этим пинам подключить конденсатор, он будет плавно заряжаться. Также плавно будет увеличиваться ток в цепи. Практическая схема регулятора включения на микросхеме КР1182ПМ1 приведена на рисунке.
В данной схеме время пуска регулируется емкостью конденсатора С1 (он должен быть рассчитан на напряжение 10 вольт). При емкости 47 мкФ время полного накала нити составит несколько секунд. В начальном положении выключатель S1 замкнут. Конденсатор C1 зашунтирован его контактами, напряжение на нем равно нулю, симистор заперт, ток через нагрузку не идет. При размыкании контактов начинается процесс заряда конденсатора. При обратном замыкании конденсатор разряжается, и лампа гаснет.
Номиналы остальных элементов:
- С2,С3 – 1 мкФ х 6,3 В;
- VS1 – ВТА-12 или подобный;
- R2 – 470 Ом.
На схеме указан резистор R1. Его назначение – обеспечить разряд конденсатора и плавное погасание лампы. На самом деле смысла в таком решении нет. При замыкании S1 конденсатор практически мгновенно разрядится через контакты выключателя, сопротивление которых значительно ниже. Лучше поставить этот резистор последовательно с контактами – в этом случае на самом деле будет обеспечено плавное выключение за счет медленного разряда конденсатора.
Специальность: Проектирование и монтаж изделий электротехники.
Совсем простую схему плавного пуска можно собрать, включая последовательно с лампой на 220 вольт маленькую низковольтную лампочку (2..6,5 вольт). Надо лишь подобрать ее по току:
- надо найти ток, идущий через основную лампу по формуле I=P/U (например, для 100-ваттной лампы он равен 100/220=0,5 А);
- выбрать маленькую лампочку на низкое напряжение, но приблизительно с тем же током.
При подаче напряжения в первый момент маленький элемент, имеющий большое сопротивление, ограничит ток через большой. По мере прогрева низковольтной лампочки ток через нее будет расти, разогревая нить большой лампы. Когда маленькая нить разогреется, она не будет оказывать практического влияния на более мощную. Напряжение на ней тоже не превысит номинала из-за маленького сопротивления нити.
Для лампочек 12-24 В
Если низковольтная лампочка питается от понижающего трансформатора 220/12 В (220/24 В и т.п.), то можно использовать схему регулировки на 220 вольт и включать ее до понижающего трансформатора. А можно собрать несложную схему плавного включения ламп и включать ее с низкой стороны. Такое решение не зависит от наличия трансформатора, и его можно применять, например, для борстети автомобиля.
В этой схеме применены:
- VT1 — IRFZ44N;
- R1 – 5,6 МОм;
- R2 – 4,7 Мом;
- С1 – 0,68 мкФ.
Скорость включения зависит от сопротивления R1 и емкости C1. Скорость выключения – от соотношения С1 и R2.
Применение готовых сборок
Для тех, кто не любит или не имеет возможности сидеть с паяльником, есть другое решение – готовые сборки. Их можно приобрести в магазинах электроники или через интернет.
Для управления автомобильными осветительными приборами удобно использовать реле 405.3787-02. Оно устанавливается в стандартный автомобильный блок реле вместо штатного реле включения ближнего, дальнего света, управления противотуманками и т.п. При включении ток постепенно, в течение 1 секунды, увеличивается. При выключении также постепенно, спадает.
Это реле не получится использовать совместно с ксеноновыми (биксеноновыми) лампами. Они оснащаются блоком розжига, действующим по специальному алгоритму.
Для применения в сети 220 вольт подойдет устройство УПВЛ. Оно устанавливается в разрыв провода питания лампочки в любом удобном месте.
Блоки УПВЛ выпускаются для потребителей различной мощности. Перед установкой надо проверить, что нагрузка не превышает возможности модуля.
Можно приобрести готовые сборки на микросхеме КР1182ПМ1. Они выполняются по стандартной схеме и доступны в виде готовой платы либо для набора для самостоятельного изготовления. При необходимости к плате можно добавить внешний симистор.
Рекомендуем: Схемы самодельных диммеров для светодиодных ламп и ламп накаливания
Применение устройств плавного включения ламп позволяет существенно продлить срок жизни лампочек с нитью накаливания. Можно сделать такое устройство самостоятельно, можно купить готовое – его стоимость невысока. Затраты окупятся неоднократно.
