Здравствуйте, уважаемые читатели сайта . Просматривая статью о , 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 h21э. Он поставлен скорее для перестраховки, но КТ502 или КТ361 то же должны работать надёжно.
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
В цепи выпрямительного моста VD1, VD2, VD3, VD4 в качестве нагрузки и ограничителя тока стоит 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 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.
Постоянно расширяющаяся сфера применения отлично работающих светодиодов раскрывает потребителям их дополнительные возможности. Одним из свойств, которые подчеркивают преимущества LED-светильников, является плавное включение светодиода, которое значительно расширяет их дизайнерские возможности.
Перспективы применения плавного розжига светодиодов
Необычные компоновки LED-светильников находят все большее применение в автомобилестроении, в дизайнерском оформлении зданий и помещений, создании непередаваемой атмосферы игры света на различных массовых мероприятиях. Учитывая возможность самостоятельно смонтировать плавное включение светодиода, в ближайшие годы можно ожидать еще большего их распространения. Даже простая схема для плавного розжига и выключения светодиодов значительно повышает комфортность их применения:
- подсветка на приборах включается/выключается плавно, не ослепляя водителя в ночное время;
- свет в салоне зажигается постепенно при открытии дверей;
- плавное включение габаритного освещения значительно продлевает срок эксплуатации LED-светильников.
Примечательно, что устройство плавного розжига светодиодных ламп, при небольшой потребляемой мощности, предполагает лишь параллельный монтаж полярного конденсатора. Емкость конденсатора не должна быть больше 2200 МкФ, а его плюсовой вывод припаивается к анодному проводу светодиода. Отрицательный вывод – присоединяется к катодному проводу.
Преимущества светодиодов на основе тиристоров
По сети гуляет анекдот, связанный с тем, что в ответ на вопрос, мигает ли лампочка на модеме, пользователь ответил, что свет мигающий, но это не лампочка, а тиристорный светодиод, чем и сбил с толку работников техподдержки провайдера, поскольку таких светодиодов просто не бывает.
Тиристор может выполнять только роль своеобразного ключа, управляющего мощной нагрузкой, а также переключателя. Определение тиристорный светодиод появилось после того, как производители светильников заменили дорогостоящий диодный мост, применявшийся для того, чтобы запустить LED. Создав прибор, состоящий из 2-х тиристоров, подключенных параллельно-встречным путем, удалось избавиться от диодного моста. Благодаря тому, что был использован такой своеобразный тиристорный светодиод - цена LED-светильников значительно снизилась и стала приемлемой для покупателя.
Свойства электронного ключа позволяют создать не только плавное включение светодиодов – тиристора применяются и в схемах, обеспечивающих постепенное включение/выключение даже простых ламп накаливания (специальные выключатели). Учитывая приемлемую цену LED-светильников без диодного моста, плавное включение и выключение светодиодов на тиристоре значительно расширяет область применения этого современного и эффективного средства подсветки и освещения.
Плавный розжиг и затухание возможно сделать самим
Так называемая вежливая подсветка в автомобиле именуется как плавный розжиг и затухание светодиодов или их платы. Она необходима с целью предотвращения случайного ослепления. Плавность включения делает световой источник визуально эффектным. В статье присутствует несколько вариантов схем, которые помогут обустроить плавную подсветку не только в салоне авто, но и внутри фар.
В Интернете присутствует изобилие схем плавного включения и затухания светодиодов (с напряжением от 12В), которые можно выполнить самостоятельно. У всех их есть определенные достоинства и изъяны, разные уровни сложности, а также различия в качестве электронной схемы.
Зачастую, в сооружении громоздких плат с дорогими деталями и прочим наполнением нет смысла. Стоит отметить, что плавное включение светодиода на одном транзисторе, а также его выключение - технически возможно. Лишь единственный транзистор с малой обвязкой будет достаточным для корректной и постепенной активации светодиодного кристалла. Далее представлена схема, которая проста в реализации и не требует дорогостоящих материалов. Включение и выключение в ней осуществляется посредством плюсового привода.
При начале подачи напряжения сквозь резистор R2 протекает ток и оптимизирует конденсатор С1. Стоит учесть, что напряжение в конденсаторе не способно мгновенно изменяться, а это играет на руку плавному открыванию транзистора VT1. Ток затвора который продолжает нарастать (вывод 1) проходит через резистор R1, а также взращивает положительный потенциал на самом стоке (выход 2) транзистора. Как результат наступает плавная активация светодиодов. При деактивации питания случается разрыв функционирующей электрической цепи по плюсу (управляющему). В свою очередь конденсатор постепенно разряжается, и отдает свою энергию R1 и R3 (резисторам). Разряд и его скорость определяет номинал резистора R3. С возрастанием сопротивления накопившаяся энергия пойдет на транзистор. Это означает, что процесс затухания будет протекать дольше. Чтобы можно было настроить время полноценного включения и деактивации напряжения, схему можно разнообразить резисторами R4, а также R5. Не смотря на это, для корректной работы данную схему лучше применять с резисторами R3 и R2 с небольшим рабочим номиналом.
Стоит учесть, что каждую из схем можно сложить самостоятельно даже на маленькой плате. Нужно детальнее рассмотреть элементы схемы. Основной составляющей управления считается n-канальный транзистор IRF540. Транзистором именуется прибор полупроводникового типа, который способен генерировать или усиливать колебания. Стоковое напряжение транзистора может достигать 23 А, а также 100В – напряжение сток-исток. Вместо указанного в схеме транзистора можно применять КП540 (аналог отечественный). За розжиг светодиодов и плавность их выключения отвечает сопротивление R2, значение которого не должно превышать 30–68 кОм. Стоит отметить, что резистор представляет собой составляющую электрических цепей пассивного типа, которой свойственен переменный или определенный показатель электрического сопротивления. Основная функция резистора состоит в линейном преобразовании напряжения в силу тока и наоборот, и т.д.
|
За плавное затухание (выключение) отвечает сопротивление R3 с рабочим диапазоном в 20–51 кОм. С целью задания напряжения затвора существует сопротивление R1, номинал которого 10 кОм. Емкость конденсатора С1 (минимальная) обязана достигать 220 мкФ с максимальным напряжением около 16 В. Если емкость увеличить до 470 мкФ, то возрастет и время на полное выключение и розжиг светодиода. В случае покупки конденсатора, работающего с большим напряжением, понадобится увеличение и самой платы.
Управление и его корректировка по «минусу»
Для управления приведенной схемой по минусу, необходимо осуществить ее доработку. К примеру, следует заменить транзистор на «p-канальный», для этого подойдет IRF9540N. Далее, вывод к минусу конденсатора нужно соединить с точкой троих резисторов, которая является общей для них. К истоку VT1 следует замкнуть плюсовой вывод. Подлежащая доработке схема будет иметь обратную полярность в своем питании, при этом плюсовой контакт при управлении сменится минусовым.
Ардуино: секреты работы с ним
Arduino – является инструментом для создания разных устройств электронного типа, разработан для непрофессиональных пользователей. Речь идет о проектировке робототехники, а также систем автоматики. Устройства, работающие на Arduino, могут принимать сигналы из разных датчиков и производить управление исполнительными приспособлениями.
Arduino представляет собой плату небольших размеров, оборудованную индивидуальной памятью и процессором, которые находят взаимодействие со средой их окружения. Данная особенность существенно отличает такое устройство от ПК, который не покидает рамок виртуального мира. Помимо этого, Arduino способен работать вместе с компьютером или в автономном (индивидуальном) режиме.
На плате устройства присутствуют несколько десятков контактов. Именно к ним можно осуществить подключение: датчиков, светодиодов, плат расширения, моторов, и т.д. В сам процессор стоит загрузить приложение для Ардуино или скетч, она способна принимать все показания, а также управлять устройствами, согласно заданного алгоритма. Стоит отметить, что выходы на плате Ардуино именуются Pin, поэтому после загрузки скетча станет ясно, как работать с таким инструментом.
Возможно ли плавное включение светодиода на ардуино? Для начала стоит применить упрощенный скетч плавный розжиг светодиодов. Яркость светодиодов будет изменена при помощи ШИМ. Для этого понадобятся следующие составляющие:
- Плата Arduino Uno;
- Светодиод;
- Плата-макет;
- Резистор на 220 Ом;
- Провода.
Стоит знать, что АnalogWrite (функция) используется с целью затухания и медленного розжига светодиода. Именно AnalogWrite применяет модуляцию широтно-импульсного типа (PWM). Она позволяет осуществлять активацию и деактивацию цифрового пина на большой скорости, нарабатывая процесс медленного затухания.
Чтобы подключить к Ардуино светодиод, необходимо соединить его более длинную ногу (анод) с цифровым пином №9, который расположен на плате, посредством резистора 220 Ом. Затем, более укороченную ногу светодиода (катод с отрицательным зарядом) стоит направить к земле.
led-svetodiody.ru
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:
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
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;
- Управляться пультом, голосовыми командами или хлопками.
Приобретая данное устройство необходимо сразу определиться с выбором, чтобы знать какие требуются функции, и не покупать дорогостоящий прибор за большие деньги.
Перед установкой диммера необходимо определиться со способом и местом управления осветительными приборами. Для этого надо будет смонтировать электропроводку соответствующего вида.
Схемы подключения могут быть различной степени сложности. В любом случае вначале необходимо отключить напряжение с определённого участка.
На рисунке мы показали самую простую схему подключения. Здесь вместо простого выключателя можно сделать светорегулятор.
Схема подключения диммера в разры питания лампы Прибор подключается в разрыв L- провода с фазой, а не N - нулевого. Между нулевкой и диммером находится осветительный прибор. Соединение с ним выходит последовательным.
Рисунок (Б) представляет схему с выключателем. Процесс подключения остаётся таким же, но здесь прибавляется простой выключатель. Его обычно устанавливают возле двери в определённый разрыв между фазой и самим диммером. Возле кровати находится светорегулятор, который позволяет управлять освещением лёжа. Когда человек выходит из помещения, свет выключается, а когда входит обратно осуществляется пуск лампы с такой же степенью яркости.
Для того чтобы управлять люстрой или другим осветительным прибором можно взять два диммера, которые будут находиться в разных углах помещения (рис.А). Между собой два прибора подключаются посредством распределительной коробки.
Схема управления лампой накаливания: а - с двумя диммерами, б - с двумя проходными выключателями и диммером Благодаря такой системе подключения можно регулировать степень яркости с различных мест независимо друг от друга, но проводов надо будет монтировать больше.
Проходные выключатели используются для включения ламп с различных мест в помещении (рис.Б). Также при этом надо включить диммер, в противном случае светильники не будут реагировать на выключатели.
Характеристики диммеров:
- Диммер экономит электроэнергию всего лишь на 15%, а остальная часть используется регулятором.
- Приборы имеют большую степень чувствительности к увеличению температуры. Поэтому их нельзя эксплуатировать при температуре выше 27°С.
- Степень нагрузки не должна быть меньше 40 Вт, так как срок эксплуатации регулятора существенно снижается.
- Диммеры необходимо использовать только для тех видов устройств, которые рекомендуются производителем и написаны в паспорте.
Видео: устройство УПВЛ
УПВЛ позволяют существенно увеличить срок эксплуатации галогенных ламп и ламп накаливания. Это небольшие и недорогие приборы, которые можно купить в любом магазине и установить самостоятельно, имея определённую схему и точно следуя инструкциям производителей.
tehznatok.com
Схема плавного включения лампы накаливания своими руками
В ходе непрекращающегося перегорания ламп накаливания, и в том числе на лестничной площадке было реализовано несколько схем защиты ламп накаливания в интернете. Их применение дало положительный результат – лампы приходится менять гораздо реже. Однако не все реализованные схемы устройств работали «как есть» - в процессе эксплуатации приходилось производить подбор оптимального набора элементов. Параллельно производился поиск других интересных схем. Как известно, плавное включение ламп накаливания увеличивает срок их службы и исключает броски тока и помехи в сети. В устройстве, которое реализует такой режим, удобно использовать мощные полевые переключательные транзисторы. Среди них можно выбрать высоковольтные, с рабочим напряжением на стоке не менее 300 В и сопротивлением канала не более 1 Ом.Схема плавного включения лампы накаливания №1
Автор приводит две схемы плавного пуска ламп. Однако, здесь хочу предложить только схему с оптимальных режимом работы полевого транзистора, что позволяет его использовать без радиатора при мощности лампы до 250 Ватт. Но вы можете изучить и первую - которая проще тем, что включается в разрыв одного из проводов. Тут по окончании зарядки конденсатора напряжение на стоке составит примерно 4…4,5 В, а остальное напряжение сети будет падать на лампе. На транзисторе при этом будет выделяться мощность, пропорциональная току, потребляемому лампой накаливания. Поэтому при токе более 0,5 А (мощность лампы 100 Вт и больше) транзистор придется установить на радиатор. Для существенного уменьшения мощности, рассеиваемой на транзисторе, автомат необходимо собрать по схеме, приведенной далее.
Схема плавного включения лампы накаливания №2
Схема устройства, которое включается последовательно с лампой накаливания, приведена на рисунке. Полевой транзистор включен в диагональ диодного моста, поэтому на него поступает пульсирующее напряжение. В начальный момент транзистор закрыт и все напряжение падает на нем, поэтому лампа не горит. Через диод VD1 и резистор R1 начинается зарядка конденсатора С1. Напряжение на конденсаторе не превысит 9,1 В, потому что оно ограничено стабилитроном VD2. Когда напряжение на нем достигнет 9,1 В, транзистор начнет плавно открываться, ток будет возрастать, а напряжение на стоке уменьшаться. Это приведет к тому, что лампа начнет плавно зажигаться.
Но следует учесть, что лампа начнет зажигаться не сразу, а через некоторое время после замыкания контактов выключателя, пока напряжение на конденсаторе не достигнет указанного значения. Резистор R2 служит для разрядки конденсатора С1 после выключения лампы. Напряжение на стоке будет незначительным и при токе 1 А не превысит 0,85 В.
При сборке устройства были использованы диоды 1N4007 из отработавших свое энергосберегающих ламп. Стабилитрон может быть любой маломощный с напряжением стабилизации 7...12 В.Под рукой нашелся BZX55-C11. Конденсаторы - К50-35 или аналогичные импортные, резисторы - МЛТ, С2-33. Налаживание устройства сводится к подбору конденсатора для получения требуемого режима зажигания лампы. Я использовал конденсатор на 100 мкф – результатом стала пауза от момента включения до момента зажигания лампы в 2 секунды.
Немаловажным является отсутствие мерцания лампы, как это наблюдалось при реализации других схем.
Это устройство работает уже долгое время и лампы накаливания пока менять не пришлось.usamodelkina.ru
Плавное включение и выключение светодиодов
В данной статье будет рассмотрено несколько вариантов схем реализации идеи плавного включения и выключения светодиодов подсветки панели приборов, салонного света, а в некоторых случаях и более мощных потребителей – габаритов, ближнего света и им подобных. Если у вас панель приборов подсвечивается с помощью светодиодов, при включении габаритов подсветка приборов и кнопок на панели будет зажигаться плавно, что выглядит достаточно эффектно. То же можно сказать и про освещение салона, которое будет плавно загораться, и плавно же затухать после закрытия дверей автомобиля. В общем, неплохой такой вариант тюнинга подсветки:).
Схема управления плавным включением и выключением нагрузки, управляемая плюсом.
Данную схему можно использовать для плавного включения светодиодной подсветки приборной панели автомобиля.
Эту схему можно использовать и для плавного розжига стандартных ламп накаливания со спиралями небольшой мощности. При этом транзистор необходимо разместить на радиаторе с площадью рассеивания около 50 кв. см.
Схема работает следующим образом.Управляющий сигнал поступает через диоды 1N4148 при подаче напряжения на «плюс» при включении габаритных огней и зажигания.При включении любого из них подается ток через резистор 4,7 кОм на базу транзистора КТ503. При этом транзистор открывается, и через него и резистор 120 кОм начинает заряжаться конденсатор.Напряжение на конденсаторе плавно растет, и далее через резистор 10 кОм поступает на вход полевого транзистора IRF9540.Транзистор постепенно открывается, плавно увеличивая напряжение на выходе схемы.При снятии управляющего напряжения транзистор КТ503 закрывается.Конденсатор разряжается на вход полевого транзистора IRF9540 через резистор 51 кОм.После окончания процесса разряда конденсатора схема перестает потреблять ток и переходит в режим ожидания. Потребляемый ток в этом режиме незначителен. При необходимости, изменить время розжига и затухания управляемого элемента (светодиоды или лампы) можно подбором номиналов сопротивлений и емкости конденсатора 220 мкФ.
При правильной сборке и исправных деталях этой схеме не нужны дополнительные настройки.
Вот вариант печатной платы для размещения деталей данной схемы:
Схема плавного включения и выключения светодиодов.
Данная схема позволяет плавно включать – выключать светодиоды, а также уменьшать яркость подсветки при включении габаритов. Последняя функция может быть полезна в случае чрезмерно яркой подсветки, когда в темноте подсветка приборов начинает слепить и отвлекать водителя.
В схеме используется транзистор KT827. Переменное сопротивление R2 служит для установки яркости свечения подсветки в режиме включенных габаритов.Подбором емкости конденсатора можно регулировать время загорания и угасания светодиодов.
Для того что бы реализовать функцию притухания подсветки при включении габаритов, нужно установить сдвоенный выключатель габаритов или использовать реле, которое бы срабатывало при включении габаритов и замыкало контакты выключателя.
Плавное выключение светодиодов.
Простейшая схема для плавного затухания светодиода VD1. Хорошо подойдет для реализации функции плавного угасания салонного света после закрытия дверей.
Диод VD2 подойдет почти любой, ток через него невелик. Полярность диода определяется в соответствии с рисунком.
Конденсатор C1 электролитический, большой емкости, емкость подбираем индивидуально. Чем больше емкость, тем дольше горит светодиод после отключения питания, но не стоит устанавливать конденсатор слишком большой емкости, так как будут обгорать контакты концевиков из-за большой величины зарядного тока конденсатора. К тому же, чем больше емкость - тем массивнее сам конденсатор, могут возникнуть проблемы с его размещением. Рекомендуемая емкость 2200 мкФ. При такой емкости подсветка затухает в течение 3-6 секунд. Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение не менее 25В. ВАЖНО! При установке конденсатора соблюдайте полярность! При неправильной полярности подключения электролитический конденсатор может взорваться!
В некоторых случаях от LED ламп или индикаторов требуется плавное включение и выключение. Естественно светодиод при обычной подаче питания включается мгновенно (в отличии от ламп накаливания), что требует применения в данном случае небольшой схемы управления. Она не сложная и в простейшем варианте представляет собой всего десяток радиодеталей, во главе с парочкой транзисторов.
Сборник принципиальных схем
Вначале идут общеизвестные схемы из Интернета, а далее несколько собранных лично и прекрасно работающих. Первая схема простейшая - при подаче питания диод постепенно увеличивает яркость (открывается транзистор по мере заряда конденсатора):
Делал вот такую схему плавного включения и выключения светодиодов, резистором R7 подбирается нужный ток через диод. А если вместо кнопки подключить вот этот прерыватель, то схемка сама будет разжигаться и затухать, только резистором R3 нужно установить нужный интервал времени.
Вот ещё две схемы плавного розжига и затухания, которые также лично паял:
Все эти конструкции относятся не к сетевым (от 220 В), а обычным низковольтным светодиодным индикаторам. Промышленные LED лампы с их неизвестными драйверами, чаще всего в разных плавных контроллерах работают непредсказуемо (или мигают, или включаются всё-таки резко). Так что управлять нужно не драйверами, а непосредственно светодиодами. Схемы предоставил senya70.
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.
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:
- DA 1 - регулятор фаз;
- С 1 , С 2 , С 3 - конденсаторы;
- VS 1 - симистор;
- R 1 - резистор;
- SA 1 - ключ;
- VS 1 - электрод;
- EL 1 - лампа;
- ВТА 12 - симистор.
Как же создается плавное включение света? DA 1 - тиристорная микросхема со схемой управления из С 1 и С 2 , VS 1 . R 1 ограничивает ток через VS 1 . Устройство работает, когда SA 1 разомкнут, С 3 заряжается и запускает схему управления тиристорами. На выходе из него ток будет увеличиваться, пока не достигнет своего номинального значения. В EL 1 напряжение также растет медленно с 6 В до 230 В. Время до полного включения лампы зависит от С 3 . При выключении SA 1 , С 3 разряжается на R 2 , а напряжение постепенно падает от 230 В до 0. Период полного погашения лампы прямо пропорционально зависит от значения R 2 . С 4 и R 4 выполняют функцию защиты схемы от помех, а HL 1 и R 3 выполняют подсветку выключателя.
Значения С 3 мкФ и времени срабатывания EL 1:
- 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 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:
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 Q 1 и Q 2 закрыты, резистор R 3 снижает токовую нагрузку D 1 . R 1 , диоды полевых транзисторов заряжают C 1 . Q 1 и Q 2 включаются при 5 В, шунтируя R 3 , 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:
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 (XS 1 или XS 2), 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:
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.
