Закрыть

Защита ламп накаливания своими руками: Блок защиты ламп накаливания

Содержание

Блок защиты ламп накаливания

Приветствую, радиолюбители-самоделкины!

При ремонте в квартире часто встаёт вопрос о выборе освещения - оно должно быть одновременно эстетичным, в меру ярким, но без излишества, и при этом желательно экономным - платить большие счета за электроэнергию из-за постоянно горящего света не хочется никому. Ещё не так давно особого выбора не было - все пользовались лампами накаливания и какие-то другие варианты если и были, то сильно специфичные, дорогие и ненадёжные. Сейчас же производители электротехники предлагают большой ассортимент как светодиодных ламп, которые в последнее время выходят на лидирующие позиции, так и "энергосберегаек", которые также вполне экономичны, но уже постепенно уходят в прошлое. Пользоваться лампами накаливания, казалось бы, в 2020 году нет никакого смысла - они потребляют большую мощность, отдают сравнительно небольшой световой поток, при этом сильно нагреваются и требуют установки в абажуры, либо на расстоянии от легковоспламеняющихся веществ. Но у них есть одно несравнимое преимущество перед светодиодными лампами - их световой поток наиболее естественный для человеческого глаза.


В лампах накаливая свет излучает нагретая вольфрамовая спираль, в светодиодах же используется совершенно иной принцип. И хоть сейчас активно разрабатываются новые виды светодиодов, ещё более яркие, ещё более экономичные, но повторить спектр солнечного света они не могут, а потому являются более "напрягающими" для глаза, даже все зависимости от оттенка света, тёплый он или холодный. По этой причине многие люди до сих пор используют лампы с нитью накала, к тому же, они могут быть весьма красивы - мы привыкли видеть лампочку и виде стандартной грушевидной колбы с небольшой нитью внутри, но также выпускаются и так называемые "лампы Эдисона" - те же лампы накаливания, но в декоративных целях выполненные в виде интересных колб, внутри которых расположено сразу несколько длинных спиралей, которые выглядят весьма антуражно в темноте.

Помимо прочих перечисленных недостатков, лампы накаливания довольно часто перегорают, а если их используется сразу множество в квартире, это может стать целой проблемой, ведь для каждой замены нужно покупать новую, затем лезть к потолку и менять, что также приводит к дополнительным тратам.
В лучшем случае внутри лампы просто перегорает спираль и свет гаснет, но также бывают случаи, когда баллон лампы раскалывается и засыпает комнату осколками - редкость, но такое явление также имеет место быть. Чаще всего лампочки перегорают в момент включения - это связано с тем, что холодная спираль имеет значительно меньшее сопротивление, чем уже светящаяся и разогретая до нужной температуры, около нескольких тысяч градусов. Поэтому при щелчке выключателя и подаче напряжения на лампочку происходит бросок тока - ведь изначально спираль холодная, в течение доли секунды она разогревается, сопротивление увеличивается и ток приходит в норму, лампа начинает потреблять номинальную мощность. И хоть этот переходный процесс длится всего долю секунды, иногда его бывает достаточно для того, чтобы бросок тока привёл к перегоранию спирали. Побороть это неприятное явление можно довольно просто - организовав плавное включение лампы, таким образом, чтобы спираль нагревалась постепенно в течение 0,5-1 секунды, это будет уже достаточно для исключения броска тока и перегорания спирали.
Кроме того, кому-то такой эффект может показаться весьма приятным, когда после включения лампы свет зажигается не резко и вспышкой бьёт в глаза, а "разгорается" постепенно. Схема такой "приставки" представлена ниже.

Под обозначением EL1 на схеме показана лампа накаливания - здесь она одна, но также можно устанавливать практически любое количество параллельно. Максимальная мощность нагрузки (т.е. лампы или ламп) для данной схемы может достигать 2 кВт, в зависимости от применённых деталей, но об этом подробнее позже. При параллельном включении мощность ламп будет суммироваться, таким образом, максимальные для схемы 2 кВт будут соответствовать 20-ти параллельно включенным лампам, по 100 Вт каждая, либо 40-ка лампам по 50 Вт каждая - то есть мощности с избытком. Подойдёт данная схема для использования с любыми лампами, в основе действия которых лежит излучение света от раскалённой спирали - либо те же лампы Эдисона, либо простые накаливания, либо галогеновые. Схема предназначена для использования в сети 220В - для коммутации низковольтных ламп она не подойдёт.



VS1 - симистор, который, как видно по схеме включен последовательно с лампой и ограничивает ток при включении, но по истечении определённого промежутка времени он полностью открывается и лампа работает как обычно - то есть светит в полную яркость. При выключении, то есть обесточивании лампы, она выключится мгновенно. В левой части стрелками обозначены контакты, через которые схема подключается к сети 220В, на схеме не указан разве что выключатель, с помощью которого лампа будет включаться и выключаться. Использовать схемы предполагается встроенной в сам корпус настенного выключателя, либо в корпус люстры. Симистор имеет три вывода - один управляющий, и два других, через которые будет протекать ток нагрузки. К управляющему выводу подключена специальная схема на транзисторе, которая формирует временную задержку, причём время задержки включения можно устанавливать самому - она зависит от ёмкости конденсатора С1. Таким образом, чем больше будет данная ёмкость, тем дольше лампа будет "разгораться", и наоборот.
Варьировать можно в пределах 100 - 470 мкФ. Используется здесь электролитический конденсатор на напряжение 16 или больше вольт, обратите внимание на полярность его установки. Все резисторы на схеме - маломощные, таким образом, на них не будет рассеиваться лишнего тепла, ставить громоздкие не обязательно, подойдут обычные выводные на 0,25Вт либо даже SMD - с ними устройство примет максимально миниатюрные размеры. Транзистор используется рассчитанный на сетевое напряжение, подойдёт MJE13001, если планируется использование схемы с мощной нагрузкой, лучше поставить MJE13003, при покупке данных транзисторов обратите внимание, что их буквенные индексы в начале вместо "MJE" могут быть и другими, главное - обозначение цифрами. Единственный диод на схеме - широко популярный 1N4007, найдётся практически в любом неисправном электронном устройстве, продаётся на каждом углу, но при желании его можно заменить на любой другой диод, рассчитанный хотя бы на 0,5 А тока и 500В напряжения.



Несколько слов о выборе симистора - от него будет зависеть компактность всей конструкции, а также максимальная мощность нагрузки.
Если планируется подключение 1-2 не самых мощных ламп, то достаточно будет указанного на схеме симистора MAC97 - он выпускается в небольшом корпусе ТО-92, как и транзистор, в сочетании с маломощными резисторами конструкция получится крайней небольшой, позволит установить такой блок в любую свободную щель. Но для большей надёжности, а также если есть необходимость подключать что-то более мощное, следует использовать симисторы ВТ137 или ВТА12-600, они несколько дороже и выпускаются в корпусе ТО-220, предусматривающем установку на радиатор. Для надёжности и при мощной нагрузке небольшой радиатор следует установить, на случай, чтобы симистор не перегрелся, хотя и количество выделяемого на нём тепла не будет большим. На фотографии ниже можно увидеть два примера реализации устройства, обратите внимание, что на плате справа транзистор как раз стоит на небольшом радиаторе - в качестве него можно использовать даже небольшой отрезок алюминиевой или медной полосы.



Всё устройство, плата целиком, помещается в термоусадку, таким образом конечные размеры будут минимальны.
Обратите внимание, что при изготовлении самодельных устройств, рассчитанных на работу в сети 220В нужно быть предельно внимательным как в самом процессе сборки, так и при первом включении. Перед подачей напряжения нужно ещё раз проверить правильность всего монтажа, цоколёвку симистор, транзистора, удалён ли лишний флюс с платы, не замыкаются ли где-нибудь на плате дорожки случайно попавшей металлической стружкой. Правильно собранное устройство непременно порадует своей работой, ведь оно просто в изготовлении, не занимает много места и не требует покупки дорогих деталей, зато позволит существенно реже менять перегоревшие лампочки. В архиве ниже представлена два разных варианта печатных плат. Удачной сборки!
Источник (Source)

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.

Автор статьи и фото - Николай Кондратьев, г.Донецк. Украина.


Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

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.

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 SA1, 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:

  1. Доступность для ремонта.
  2. 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:

  1. Вход УПВЛ подключают от фазы до светильника, он выполняет функцию посредника между проводом, подключающим осветительный прибор.
  2. Выход от него соединяют с другим концом провода, ведущего к лампе.
  3. 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.
  4. 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:

  1. Габариты: 75*68*33.
  2. Температура эксплуатации: -30 оС до +55 оС.
  3. Диапазон регулировки нагрузки, %: 0-100.
  4. Диапазон регулировки мощности, Вт: 0-3000.
  5. Комплект: блок BM071, документация.
  6. 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.

Диммер для ламп накаливания - принцип устройства, схема подключения, изготовление своими руками

Организуя систему освещения в том или ином помещении своего дома (квартиры), многие хозяева рассматривают возможность функции плавной регулировки яркости свечения ламп. Действительно, это бывает очень удобно, например, в гостиной или спальне, когда общий фон освещенности можно устанавливать сообразно моменту или даже настроению. Весьма полезной бывает подобная опция и в детских, когда родители имеют возможность ночью проверить ребенка, не мешая при этом его сну включением яркого света.

Диммер для ламп накаливания

Такие устройства, позволяющие изменять исходящий от лампы световой поток, а значит – и освещенность в помещении, в наше время вполне доступны любому желающему. Они носят красноречивое название «диммеры» — от английского слова «dim», имеющего несколько схожих значений: «слабый», «тусклый», «туманный» и т.п. Впрочем, если покупатель спросит в магазине «регулятор яркости» — продавцы его тоже прекрасно поймут и дадут то, что надо. Но при приобретении такого прибора желательно хотя бы немного уметь оценивать его характеристики. Поэтому давайте рассмотрим, что это за устройство – диммер для ламп накаливания. И только с лампами накаливания он способен работать?

Какие принципы могут использоваться для управления электрической мощностью

Итак, каким способом можно уменьшить яркость свечения лампы накаливания?

  • Казалось бы, самое простое решение, которое можно придумать для снижения мощности, потребляемой на источнике света – это включить в нем в цепь последовательно какую-то резистивную нагрузку. Такая мера приводит к падению напряжения, и при неизменной силе тока, проходящей по этой цепи, показатели мощности (а это произведение силы тока на напряжение) на самой лампе тоже снижаются.

Одним словом, часть мощности просто рассеивается на включенной в цепь нагрузке. Но так как закон сохранения энергии никто не отменял, то эта мощность должна перейти в другое «измерение». И проявляется это нагревом дополнительной резистивной нагрузки. Значит, необходимо обеспечить условия для постоянного эффективного отвода тепла.

Мощный реостат, который тоже, по сути, способен выполнять функции диммера, и широко применялся для этих целей ранее

Кстати, такие схемы управления освещением широко использовались, например, в театрах или кинотеатрах, кода перед началом спектакля или фильма свет в зале плавно приглушался до полной темноты.

Понятно, что несмотря на то что лампы горят не на полную яркость, об экономии электроэнергии и речи не идет. Просто она затрачивается практически впустую на ненужный резистивный нагрев регулирующего прибора.

  • Второй путь – это использование автотрансформатора. Напряжение питания подается на первичную его обмотку. А выходное можно регулировать изменением параметров вторичной обмотки. Меньше напряжение – значит, меньше и сила тока при том же сопротивлении цепи осветительного прибора. И как результат – снижение мощности на самой лампе.
Автотрансформатор с возможностью плавной регулировки выходного напряжения

Нагрев автотрансформатора уже не так выражен, но рассеивание мощности все равно происходит, просто несколько иной природы. То есть экономии расходования энергии при уменьшении яркости свечения ламп не достигается. А сами автотрансформаторы – это довольно габаритные и массивные приборы, мало подходящие для использования в бытовых условиях. Одним словом – тоже не лучшее решение.

  • Оптимальное решение было найдено с появлением полупроводниковых элементов. И взято было совершенно иное направление – управление подачей электрической мощности к нагрузке за счет широтно-импульсной модуляции (ШИМ или PWM). Принцип заключается в том, что синусоидальный переменный ток преобразуется в подобие импульсного, с возможностью регулировки и длительности, и амплитуды напряжения импульса.

Обычный сетевой переменный ток, если его представить графически, это синусоида, с нормальной амплитудой действующего напряжения в 220 В, с частотой 50 Гц. То есть в течение секунды ток 50 раз идет в одном направлении, и столько же раз – в обратном. А значит — 100 раз достигает максимального значения и 100 раз становится равным нулю.

(Если говорить точнее, то амплитуда напряжения несколько выше, достигает в нормальных условиях 311 В, но на практике принято пользоваться ее среднеквадратичным показателем, который как раз и составляет всем знакомые 220 В так называемого действующего напряжения).

Стало быть, обычная лампа накаливания в таких условиях, по сути, в течении секунды 100 раз достигает максимального свечения, и 100 раз попросту «гаснет». Но это не воспринимается человеческим глазом, так как существует понятие зрительной инерции – человек реально способен оценивать изменения изображения с длительностью от 0,1 секунды и более.

Полный период синусоиды переменного тока

Принцип диммирования состоит в том, что на нагрузку подается не полная синусоида, а только «вырезанные» ее участки. С помощью определенных электронных ключей цепь замыкается в установленный настройками момент, и при достижении синусоидой нулевого значения – вновь разрывается. Затем, с установленной задержкой, то же самое происходит на противоположной полуволне. И в итоге вместо обычной синусоиды при этом получается череда разнонаправленных импульсов.

Разница в передаче тока на нагрузку в обычном режиме и с диммированием

Частота импульсов при этом не изменяется. Но снижается длительность подачи напряжения на нагрузку, и, в зависимости от текущих настроек диммера – еще и амплитуда напряжения. В итоге «поток мощности», передаваемый на осветительный прибор, уменьшается, и при этом не наблюдается сколь-нибудь существенных потерь.

На рисунке сверху показано 50% диммирование, когда длительность импульса снижена наполовину, а амплитуда при этом осталась без изменения. Но при дальнейшем уменьшении длительности падает и она, что дает очень широкий диапазон плавных настроек выходной мощности.

На графиках зеленым цветом для примера показаны «вырезанные» участки синусоиды переменного тока, отправляемые на нагрузку при различном уровне диммирования

Лампы накаливая неприхотливы к «чистоте синусоиды», к форме и длительности поступающих импульсов, Они вполне нормально работают, зрением за счет неизменно высокой частоты изменение воспринимается только как снижение яркости свечения. И легкое мерцание можно заметить (да и то – далеко не всегда) только на минимальных показателях светового потока, близких к нулевому порогу.

Базовое устройство современного диммера

Теперь – о том, каким же образом обеспечиваются такие преобразования переменного тока. Тот, кто не интересуется физикой подобных процессов, может сразу перейти к следующему разделу статьи. Но многим будет интересно, тем более что понимание происходящего может подвигнуть и на самостоятельное изготовление диммера – об этом мы тоже поговорим несколько позднее.

Понятно, что никакое электромеханическое коммутационное устройство неспособно работать в режиме ключа с такой скоростью переключений, адекватной частоте переменного тока. Но на выручку пришли полупроводниковые элементы.

Ниже на иллюстрации показана (с некоторым упрощением) схема электронного диммера. Понять принцип ее работы можно, даже не имею специальной подготовки в этих вопросах.

Принципиальная схема электронного диммера (дана с некоторыми упрощениями)

Итак, разбираемся.

Функцию электронного ключа в представленной схеме выполняет «связка» двух полупроводниковых элементов:

Цены на диммер

диммер

VS1 – симистор (симметричный полупроводниковый тиристор или триак) который способен пропускать ток между силовыми выводами А1 и А2 в обоих направлениях, но при условии наличия на выводе G («gate» — затвор) определенного управляющего напряжения.

VS2 – динистор (двунаправленный полупроводниковый диод или диак), также способный пропускать ток в обоих направлениях. Но в отличие от триака, диак не требует управляющего сигнала. Он срабатывает автоматически (открывается) при достижении на его выводах определенного напряжения. И вновь закрывается, когда проходящий через него ток снизится до минимального уровня, называемого током удержания.

Диммер, как правило, устанавливается в разрыв фазного провода. Но это – исключительно из соображений безопасности эксплуатации, так как на работоспособность схемы влияния не оказывает. Тем не менее, такое правило рекомендуется к соблюдению при установке любых выключателей на системах освещения.

Для того чтобы в рассматриваемом случае ток пошел на нагрузку (от «L in» к «L out»), необходимо открытие ключа-триака между его силовыми выводами А1 и А2. Иного пути нет, так как на другом участке цепи она, по сути, разорвана конденсатором С.

Что же происходит при включении питания? Начинается зарядка конденсатора С, скорость которой зависит как от его емкости, так и от сопротивления R. Чем выше сопротивление, тем дольше будет длиться зарядка. Так как используется переменный резистор (потенциометр), то имеется возможность плавного изменения сопротивления этого участка цепи.

Как только напряжение на обкладках конденсатора достигнет определённой величины, срабатывает на открытие динистор, и на вывод G тринистора подается управляющее напряжение, что приводит к его открытию. Ток пошел на нагрузку.

При достижении полуволной нулевой отметки конденсатор полностью разряжается, диак закрывается, что ведет и к закрытию триака. Цепь питания нагрузки снова прервана.

Но вновь начинается процесс зарядки конденсатора, уже с обратной полярностью на обкладках, и весь цикл повторяется. Так как использованы симметричные полупроводниковые приборы – симистор и динистор, эта схема работает на любом участке синусоиды, то есть с любым направлением тока.

Об этом приходится долго рассказывать, но на деле все эти преобразования происходят с частотой переменного тока, то есть в течение секунды вырабатывается 50 положительных и 50 отрицательных «вырезанных» импульсов. Такая частота обеспечивает вполне нормальную работу электроприборов с резистивной нагрузкой, к которым относятся и лампы накаливания.

Правильным подбором параметров полупроводниковых элементов и изменением сопротивления потенциометра можно регулировать моменты открытия и закрытия ключа, то есть «вырезать» из синусоиды импульсы определённой продолжительности и амплитуды. Тем самым – управлять мощностью включенной в цепь нагрузки лампы.

По подобной схеме собирается абсолютное большинство современных диммеров. Безусловно, в схему вносятся определенные дополнения, оптимизирующие ее работу и сглаживающие негативные моменты. Но принцип остается тем же.

Общие сведения  о предлагаемых в продаже диммерах для систем освещения

Разновидности приборов регулировки мощности

В наше время ассортимент этих приборов – достаточно широк. Они отличаются компоновкой и типом конструкции, способами управления, дополнительной функциональной оснащенностью. Естественно, все это оказывает влияние и на уровень стоимости приборов.

  • По особенностям своей компоновки и способу установки диммеры могут быть модульными, внешними и встраиваемыми.

Модульные приборы обычно предназначаются для управления какими-то масштабными системами освещения, и устанавливаются на DIN-рейку распределительно щита. На бытовом уровне с ними мало кому приходится сталкиваться.

Модульный диммер – устанавливается в распределительном шкафу для централизованного управления какой-то системой освещения

— Встраиваемые диммеры – относятся к числу наиболее популярных. Они отлично устанавливаются в стандартные подрозетники, монтируются одиночно (так как большинство моделей способно выполнять и роль обычного выключателя) или в составе группы выключателей. Как правило, оформление их выдерживается в стилевом направлении целых модельных линеек электротехнической арматуры, то есть предоставляется возможность выбрать прибор в соответствии с общим стилем.

Диммер в общей рамке с двумя другими выключателями

— Диммеры внешней установки применяются не столь часто, так как неважно вписываются в интерьер. Хотя, при открытой проводке, например, в деревянном доме, иного решения и не придумаешь.

Внешний выключатель с диммером, выполненный в ретро-стиле. Отличный вариант для соответствующим образом оформленных помещений с открытой проводкой

Есть и еще одно исключение. К внешним диммерам можно отнести те компактные регуляторы яркости ламп, которые размешаются непосредственно на шнурах питания, например, настенных светильников – бра, по аналогии с обычными выключателями.

Шнур питания, оснащённый собственным компактным диммером

Кроме того, есть внешние модели диммеров, которые включаются в обычную розетку. И сами при этом имеют розеточное гнездо, в которое уже непосредственно включается вилка осветительного прибора или иной нагрузки.

  • По способу управления светом диммеры также подразделяются на несколько разновидностей.
  • Дополнительный функционал свойственен электронным сенсорным диммерам. Нередко они оснащаются процессорным модулем, значительно расширяющим возможности прибора. Так, может предоставляться возможность управления освещения голосовыми командами или хлопками в ладоши. Некоторые приборы могут программироваться для создания «эффекта присутствия» — в период, когда хозяев длительно время нет дома, автоматика будет включать и выключать свет по определенному алгоритму. Могут оснащаться диммеры датчиками движения – будут включать свет при входе человека в помещение.
Это уже, скорее, не просто диммер, а целый программируемый центр управления освещением в комнате

Есть и более интересные возможности, например, связь диммера с датчиком освещённости. То есть прибор будет выбирать оптимальный уровень искусственного освещения в зависимости от изменяющегося уровня естественного.

Понятно, что дополнительная функциональная оснащенность всегда сказывается и на стоимости диммера. То есть при выборе следует все же определить приоритеты и разумно взвесить, насколько будут востребованы те или иные функции, и есть ли смысл отдавать за них лишнее.

Достоинства и недостатки диммеров

Несколько слов о «pro & contra» приборов диммирования света.

К преимуществам таких приборов можно отнести следующее:

  • Владельцам предоставляется возможность самостоятельно выбирать оптимальный для них в текущий момент режим освещенности в помещении. В ряде случаев это можно выполнить, не вставая с места, применив голосовые команды или пульт дистанционного управления.
  • Снижение нагрузки на источники света (лампы) света приводит к повышению их долговечности. Правда, это будет справедливо только для высококачественных диммеров, так как выраженная пульсация на недорогих регуляторах может вызвать прямо противоположный эффект.
  • К преимуществам часто относят и ожидаемую экономию электроэнергии. Правда, единства мнений на этот счет нет. Снижение КПД ламп при явно выраженном пульсирующем напряжении питания, определенные потери мощности на самом диммере не дают явно выраженного эффекта экономии. Во всяком случае, ожидать каких-то «чудес» с этого направления – вряд ли имеет смысл.

Присущи диммерам и определённые недостатки:

  • Схема диммера весьма чувствительна к температуре. Если в помещении больше + 25 ℃ может отмечаться некорректность работы устройства.
Лампы с длинными спиралями накаливания («лампы Эдисона») при сильном диммировании напряжения питания могут начать издавать звуковые колебания
  • При низких показателях выходной мощности может ощущаться мерцание ламп накаливания, неприятное для зрения. Кроме того, модные «лампы Эдисона» с выраженно длинными спиралями накаливания при сильном диммирование могут начать вполне ощутимо «петь».
  • Снижение яркости свечения сопровождается переходом к красному участку спектра, и многими людьми такая работа ламп может восприниматься весьма некомфортно.

Это, кстати, предусматривается некоторыми производителями – на определенном минимальном уровне диммирование прекращается, и просто происходит выключение лампы.

И вообще – диммеры не любят слишком уж глубокого, ниже 35÷40 Вт, подавления мощности. То есть увлекаться этим не стоит, тем более что это негативно сказывается и на самом регуляторе. 

  • Диммеры могут стать причиной радиопомех. В качественных моделях предусматриваются специальные фильтры (конденсаторы и дроссельные катушки), нивелирующие этот негативный эффект.

Многое зависит от индивидуальных особенностей конкретной модели диммера. Ведущие производители электротехнических изделий стараются снизить весь негатив и расширить эксплуатационные возможности этого регулятора мощности. Но немало на рынке и дешевых изделий, собранных по минимально возможным схемам, и не отличающихся ни качеством, ни долговечностью.

Это – лишний довод в пользу приобретения качественной продукции проверенных брендов.

Что следует оценивать при выборе диммера

Помимо уже упомянутых типа управления, функциональной оснащенности, способа установки и чисто внешних, декоративных качеств, при приобретении диммера следует обращать внимание еще на ряд специфических моментов.

Цены на диммер для ламп накаливания

диммер для ламп накаливания

  • В первую очередь оценивается допустимая мощность нагрузки. Этот параметр в обязательном порядке указывается на корпусе диммера и в его паспортных характеристиках. Прибор должен соответствовать суммарной мощности планируемой к подключению к нему нагрузки, и еще обладать эксплуатационным запасом хотя бы в 15÷20%.
  • По маркировке, нанесенной на тыльной стороне прибора, можно разобраться, предназначен ли он исключительно для резистивной нагрузки, или допускается и иное использование.
ОбозначениеРасшифровка обозначения
Лампы накаливания или иная резистивная нагрузка.
Дополнительно может обозначаться буквой R.
Допускается подключение нагрузки через трансформатор – индуктивная нагрузка.
Дополнительное обозначение – буква L.
Допускается возможность подключения нагрузки через электронный трансформатор – емкостная нагрузка.
Дополнительное обозначение – буква С.

Некоторые модели ведущих производителей отличаются повышенной универсальностью – подходят практически для любых типов подключенной нагрузки. Правда, это должен быть все же один тип из перечисленных — одновременная работа диммера, скажем, с индукционной и резистивной нагрузкой, или другие сочетания – недопустимы.

Для примера можно взглянуть на обозначения одного из универсальных диммеров производства компании «Schneider»:

Важная информация, указываемая обозначениями на выбираемом диммере

1 – номинальное напряжение питания.

2 – допустимая мощность нагрузки. Она может указываться в ваттах или же, как в демонстрируемом примере, вольтамперной характеристикой, то есть вольт-амперах. В данном приложении принципиальной разницы нет, и один ватт вполне можно считать равным одному вольт-амперу.

3 – значок, или, как в этом случае, группа значков, указывающая на допустимый тип подключаемой нагрузки. Обратите внимание на значок в форме круга с двумя отходящими сторону линиями. Он говорит, что допускается регулировка мощности подключенного коллекторного электродвигателя.

4 – указывается ограничение на максимальную вольтамперную характеристику в случае подключения нагрузки через тороидальный трансформатор.

5 – буквенные обозначения допустимых к подключению типов нагрузки.

  • Следует обратить внимание на степень защищенности корпуса диммера. Обычно такие приборы соответствуют классу не ниже IP20.
  • Очень хорошей опцией будет, если диммер оснащен собственным устройством защиты. Имеется в виду – встроенный блок плавких предохранителей, который в необходимом случае сберегут дорогостоящий прибор от перегорания.
Диммер со съемным блоком плавких предохранителей

Ну и, безусловно, предпочтение при выборе все же стоит отдавать пусть и более дорогим, но зато надежным изделиям именитых производителей.

Производители диммеров и краткий обзор популярных моделей

Чтобы сориентировать читателя, дадим ему подсказку о нескольких компаниях, продукция которых заслуживает всяческого доверия

  • «LEGRAND» — французская компания, имеющая немало сборочных производств в других странах, в том числе — и в России. Заслуженно считается одним из «законодателей мод» в сфере производства различных электротехнических приборов.

В ассортименте представлено немало линек продукции, в которые входят и диммеры. Большой популярностью пользуются серии «Сeliane» и «Valena».

Диммеры «LEGRAND»: слева – клавишная модель серии «Сeliane», справа – поворотная серии «Valena»
  • «SCHNEIDER Electric» — тоже французский производитель, славящийся надежностью и безопасностью своей продукции.

Диммеры этого бренда разной степени сложности и функциональности представлены в линейках «Sedna», «Glossa», «Merten» и других.

Поворотно-нажимной диммер производства «SCHNEIDER Electric» линейки «Glossa»
  • «АВВ» — именитый швейцарско-шведский концерн, выпускающий великое разнообразие электротехнических изделий.

К числу наиболее популярных серий диммеров можно отнести модельные ряды «Zenit» и «Cosmo»  

Диммеры компании «АВВ» – клавишный из серии «Zenit» и поворотный модельной линейки «Cosmo»
  • «Makel» — название этой компании, конечно, не такое «громкое», как у лидеров в этой сфере. Но, тем не менее, ее продукция, в основном доступного, бюджетного класса, все же славится надежностью и неприхотливостью в работе.

Так, большой популярностью у отечественных потребителей пользуются серии «Lilium Natural Kare» и «Defne».

Слева – диммер «Makel» модельной линейки «Defne», справа – серии «Lilium Natural Kare»
  • «Lezard» — сравнительно молодой туреций бренд, стремительно завоёвывающий популярность.

К числу наиболее востребованных покупателями моделей диммеров этого производителя можно отнести серию «Mira».

Симпатичная и надежная модель диммера — «Lezard Mira»
  • «Simon» — испанская компания с множеством филиалов по всему миру, в том числе – и в России. Предлагает очень широкий ассортимент диммеров, от простейших поворотных до сенсорных моделей с различным уровнем функциональности.
Поворотно-нажимной диммер «Simon 15»
  • Надо упомянуть и отечественного производителя. Очень достойную продукцию собственной разработки, соответствующую в полной мере высоким европейским стандартам, представляет на рынок компания «Ноотехника».

У покупателей традиционно выбывают интерес модели «Агат-Ш-200» — диммер на шнуре питания с допустимой нагрузкой до 200 Вт, и прибор скрытой установки «Агат –Д-600» оснащаемый дистанционным упрочением. Впрочем, в линейке продукции имеется еще немало интересных и надежных в эксплуатации моделей.

Диммер на шнуре питания «Агат-Ш-200» и диммер скрытой установки с дистанционным управлением «Агат-Д-600» — продукция российской компании «Ноотехника»

Эти списком перечень достойных компаний, безусловно, не ограничивается. Во всяком случае, если покупателю приглянулась какая-то оригинальная модель, для начала стоит поискать про нее информацию в сети, почитать отзывы потребителей, уже имеющих опыт «общения» с таким диммером.

Электротехнические товары, и диммеры – в частности, рекомендуется приобретать в специализированных магазинах, где можно получить квалифицированную консультацию, а на товар будет предоставлена гарантия. Покупка в интернет–магазинах нашего великого восточного соседа бывает заманчивой с точки зрения ценовой привлекательности. Но здесь уж — как повезет. Купленный диммер вполне может исправно служить годами, не вызывая никаких нареканий. Но если прибор оказался «так себе» или вскорости вышел из строя – кроме себя, винить некого.

Как подключается диммер?

С этим обычно ни у кого особых сложностей не возникает. Тем более, если приобретается диммер, устанавливаемый в подрозетник вместо выключателя или последовательно с ним.

У большинства приборов такого предназначения имеется две или три клеммы для подключения к сети.

Клеммы для включения диммера в цепь осветительного прибора
  • Клеммы, обозначенные вертикальными стрелками или (и) буквами «L» предназначены для подключения входного напряжения питания (показаны на иллюстрации зелеными стрелками). Как уже говорилось, по существующим правилам все выключатели, и диммеры в том числе, должны ставиться в разрыв фазного провода. То есть к такой клемме должен походить фазный провод из распределительной коробки.

Входных клемм «L» может быть и две – для чего это бывает нужно – увидим чуть позднее. Но в случае простейшей коммутации подключать фазный провод можно к любой из них.

  • Клемма, обозначенная пиктограммой в виде волны синусоиды, пересеченной наклонной стрелкой – это выход димминированного напряжения (на рисунке выделен желтым указателем). Именно отсюда идет провод на осветительный прибор или иную нагрузку.

Некоторые диммеры сложной конструкции и расширенной функциональности могут иметь и больше клемм. В том числе – требовать и подключения нулевого провода – для обеспечения работы своей электронной схемы. Но это уже – частные случаи, с которыми следует разбираться, опираясь на приложенную к прибору инструкцию по эксплуатации.

Здесь же мы рассмотрим несколько типовых схем включения диммера с «клеммным набором», показанным выше. На схемах условно показана одна лампа накаливания, но следует правильно понимать, что это имеется в виду осветительный прибор, в которых таких ламп может быть и несколько.

Простейшая схема – диммер выполняет роль выключателя

Это – наиболее распространенный вариант подключения, не требующий никаких доработок. Диммер просто устанавливается на место обычного выключателя и сам берет на себя эту функцию.

Самая распространенная и простая схема установки диммера

При всей ее простоте важно соблюсти главное условие – не перепутать клеммы диммера. То есть на осветительный прибор должен уходить провод с клеммы диммированного напряжения.

Схема с последовательно установленным выключателем

Нередко диммер устанавливают последовательно с обычным выключателем, при этом разнося их при необходимости по комнате. Такой подход обычно практикуется в спальной. Выключатель при этом устанавливается у входной двери, а регулятор света – в непосредственной близости от спального места.

Диммер включен в цепь последовательно с обычным выключателем

Входя вечером в спальную, можно на пороге комнаты зажечь свет. А вот управлять его яркостью и включением – уже не вставая с кровати. При необходимости встать ночью – диммер-выключатель тоже под рукой. И, наконец, утром, покидая спальную, на выходе несложно полностью обесточить всю эту схему. При этом на диммере, понятно, сохраняется настройка выставленного уровня мощности свечения лампы.

Проходная схема с двумя диммерами

А это – более совершенная, правда, и несколько более сложная в электромонтаже схема с применением двух диммеров. Главная сложность в том, что к каждому прибору должно подходить уже по три провода. Но зато подобная схема позволяет не только включать, но и управлять уровнем мощности свечения лампы независимо из двух мест.

Два диммера, включенные в цепь светильника по «проходной» схеме

В этом варианте есть нюансы. Фаза со входа подается на клемму диммированного напряжения первого прибора. Одноименные клеммы входа двух диммеров (а приборы должны быть одинаковыми) связываются проводкой первая с первой, вторая, соответственно, со второй. А на светильник уходит провод от клеммы диммированного напряжения второго регулятора.

Управлять освещением в такой схеме можно с любого диммера.

Могут быть и более сложные схемы, например, с использованием двух проходных выключателей и диммера. Или же с коммутацией диммера и проходного выключателя. Но для маленьких и средних по величине помещений обычно бывает достаточно тех, что рассмотрены выше.

А усложнение обычно прежде всего отражается на правильности подключения проходных или даже проходных и перекрестных выключателей. Но это уже – несколько другая тема.

Насколько сложна самостоятельная установка выключателей для осветительных приборов?

Случаи могут быть разные – от простейших до весьма замысловатых, с использованием целой череды двойных, тройных, проходных и перекрестных устройств. Подробно схемы для самостоятельной установки выключателей рассматриваться в специальной публикации нашего портала.

Как изготовить диммер для ламп накаливания самостоятельно?

Недостатка в предложении этих приборов нет. Тем не менее, всегда существует категория домашних умельцев, стремящихся все без исключения сделать самостоятельно. К этому может подвигнуть и достаточно высокая стоимость диммеров заводского изготовления.

А своими руками изготовить прибор для регулировки мощности свечения лампы – не столь сложно. В начале публикации уже приводилась принципиальная схема с минимальным набором элементов. Однако, у нее есть серьёзные недостатки, выражающиеся в слишком «острых зубьях» вырезаемых из синусоиды импульсов. То есть каждое включение питания на лампу (100 раз-в секунду) следует резкий скачок напряжения. Это негативно сказывается на долговечности источника света – лампы быстро выходят из строя.

Потому такую схему следует немного усложнить. Но, действительно, совсем чуть-чуть, добавив буквально пару простейших элементов только для сглаживания этих самых «острых краев» выходных импульсов.

Схема приобретает следующий вид:

Улучшенная схема несложного в сборке диммера для ламп накаливания

Разбираемся с деталировкой

Обозначение на схемеИллюстрацияЭлемент схемы, допустимые аналоги
VS1Симистор ВТ137 600Е. Возможна замена на ВТ134, ВТ136, ВТ138, КУ208Г, MAC8S, MAC212-2. Обязательно уточняйте в справочниках расположение выходов, так как у разных элементов оно может различаться. Если планируется нагрузка 150 Вт и выше, необходима установка радиатора.
VS2Динистр DB3. Допустимые замены — DB3, DC34, HT32, HT34, HT40, КН102.
R1Удобный пользователю компактный переменный резистор (потенциометр) сопротивлением 500 кОм, желательно – с функцией выключения цепи.
R2Резистор 4.7÷10 кОм, 0,5÷2 Вт
C1Неполярный конденсатор 0,1÷0,22 мкФ, напряжение 400 В.
С2Неполярный конденсатор 22÷100 нФ, напряжение 100 ÷ 300 В.

Собрать такую схему можно на обычной универсальной монтажной панели. Или же, при желании, изготовить печатную плату. Схема несложна, и ошибиться в ней будет сложно.

В собранном виде это может получиться примерно так

Еще проще будет собрать диммер, если применить готовый фазовый регулятор мощности ГРН-1-220. Здесь вообще остаётся только дополнить схему переменным резистором.

Схема диммера с фазовым регулятором мощности ГРН-1-220

DA1 – интегральный регулятор ГРН-1-220

R1 – переменный резистор 330 кОм

ЕL1 – подключенная нагрузка мощностью до 400 Вт.

Такая схема отличается высокой устойчивостью к внешней температуре – в диапазоне от -40 до +70 ℃.  Если нагрузка не превышает 250 Вт, можно на ГРН даже не установить радиатор.

Диапазон изменения выходного напряжения – от 0 до 97%.

Ограничения – работа такого диммера не допускает подключения емкостной нагрузки. А вот для любой резистивной и для управления коллекторными двигателями в самый раз.

В случае, когда требуется подключение более высокой мощности нагрузки, свыше 400 Вт, схему можно несколько видоизменить. ГРН в такой схеме не пропускает ток нагрузки через себя, а становится «генератором» подачи управляющего напряжения на симистор VS1.

Схема для подключения нагрузки мощностью свыше 400 Вт

В схему добавлено всего два элемента:

VS1 – симистор ТС122-25, ТС132-40 и другие.

R2 – резистор 100 Ом

По сути, мощность подключаемой нагрузки особо не ограничивается, и зависит только от допустимых параметров тока, протекающего через симистор при его открытом положении. А он – немаленький: вторая группа цифр в маркировке этой серии симисторов как раз и показывает величину прямого тока.

*  *  *  *  *  *  *

Завершим публикацию видеосюжетом, в котором его автор делится своим опытом самостоятельного изготовления диммера. Схема схожая с той, что рассматривалась выше, но дополнена еще и светодиодным индикатором работы.

Видео: Пример самостоятельного изготовления регулятора мощности – диммера.

5 схем плавного включения ламп накаливания

Узнайте, как сделать устройство плавного включения ламп накаливания на 220 В своими руками. Такая самоделка заметно продлить срок службы лампочки!


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.

Содержание:

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

Самоделка на транзисторах


Нравится0)Не нравится0)

Лучшая защита ламп накаливания - Отличные предложения по защите ламп накаливания от мировых продавцов ламп накаливания

Отличные новости !!! Вы обратились по адресу, чтобы защитить лампы накаливания. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эти лампы накаливания с высочайшей защитой должны в кратчайшие сроки стать одним из самых популярных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели защитные лампы накаливания на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в защите ламп накаливания и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. , а также ожидаемую экономию.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз.Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress.Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести защитные лампы накаливания по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните лучший опыт покупок прямо здесь.

Направляющий светильник накаливания по лучшей цене - Отличные предложения на направленный светильник накаливания от мировых продавцов светильников накаливания

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для ламп накаливания. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях.Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот верхний светильник накаливания станет одним из самых востребованных бестселлеров в кратчайшие сроки. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели свой потолочный светильник на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в том, что лампы накаливания даунлайт, и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести downlight лампы накаливания по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните лучший опыт покупок прямо здесь.

Кто на самом деле изобрел лампочку накаливания?

Электрическая лампочка, в частности, лампа накаливания, на многие годы стала синонимом термина «лампочка».Хотя это всего лишь одно из различных доступных решений по искусственному освещению, именно о нем думают многие, когда используют термин лампочка.

СВЯЗАННЫЕ С: 19 ВЕЛИКИХ ИЗОБРЕТЕНИЙ, ПРЕВРАЩАЮЩИХ ИСТОРИЮ

Но кто это изобрел и когда? Был ли это Томас Эдисон, как утверждают многие, или Джозеф Свон, как утверждают другие? Участвовал ли в этом процессе Никола Тесла?

Как вы вскоре узнаете, ответ на эту загадку не совсем ясен. Это также зависит от того, что вы считаете «настоящей» лампочкой.Но, как и многие изобретения во времени, конечный продукт - это совокупный труд многих изобретателей на протяжении всей истории, то же самое верно и для лампочки.

В следующей статье мы кратко рассмотрим историю возникновения лампочки и остановимся на некоторых ключевых игроках. Держись крепче.

Действительно ли Томас Эдисон изобрел лампочку? Источник: Wikimedia Commons

Кто и когда изобрел лампочку?

Изобретение лампочки (в частности, лампы накаливания) - вопрос, мягко говоря, довольно спорный.Хотя Томас Альва Эдисон часто получает все заслуги, действительно ли это правда?

Как и многие изобретения на протяжении всей истории, современная лампочка на самом деле представляет собой комбинацию множества крошечных ступенек. Многие историки утверждают, что не менее 20 изобретателей создали различные конструкции ламп накаливания задолго до Эдисона.

СВЯЗАННЫЕ: 85 ЛЕТ НАСЛЕДИЯ: КАК ТОМАС ЭДИСОН ОСВЕЩАЛ МИР

Вкладом Томаса Эдисона в эволюцию лампочки было создание первой коммерчески практичной лампы.Поскольку его дизайн был настолько успешным, он фактически доминировал на рынке и опередил все другие версии.

В этом смысле было бы правильнее назвать его «усовершенствовавшим лампочку». Но сначала давайте углубимся.

Одним из наиболее важных шагов до Эдисона была работа великого британского ученого сэра Хамфри Дэви . В 1802 году ему удалось создать первый в мире настоящий искусственный электрический свет.

Дуговая лампа Дэви и батарея Источник: Chetvorno / Wikimedia Commons

Используя недавно изобретенную электрическую батарею, Дэви подключил к ней набор проводов к куску углерода.Дэви был поражен, обнаружив, что кусок углерода начал светиться и испускал много света.

Только что была создана первая в мире дуговая лампа. Единственная проблема заключалась в том, что это длилось недолго, а излучаемый свет был слишком ярким для практического использования.

В течение следующих 70 лет или около того многие другие изобретатели создали свои собственные версии лампочек. Хотя все они были многообещающими, большинство из них, если не все, оказались слишком дорогими в производстве или имели другие проблемы, которые помешали им стать коммерчески жизнеспособными.

Одна из самых известных версий была создана другим британским ученым Уорреном де ла Рю в 1840 году. Он заключил катушку из платиновой нити внутри вакуумной трубки и пропустил через нее ток.

Поскольку платина была очень дорогим металлом, это серьезно ограничивало коммерческую жизнеспособность его конструкции.

Джозеф Свон изобрел лампочку до Эдисона?

В 1850 году другой британский изобретатель, Джозеф Уилсон Свон , применил свои значительные таланты.Чтобы решить проблемы, с которыми столкнулся де ла Рю, Свон решил поэкспериментировать с менее дорогими нитевыми материалами.

Углеродные лампы накаливания Swan. Источник: Ulfbastel / Wikimedia Commons

В конце концов он остановился на использовании карбонизированной бумаги вместо платины, что показало некоторые перспективы.

К 1860 году у него был рабочий прототип, но отсутствие хорошего вакуума и достаточного количества электричества привело к созданию лампы, срок службы которой был слишком коротким, чтобы считаться эффективным источником света.

Он также имел тенденцию к почернению или образованию сажи внутренней части вакуумной трубки, что было далеко не идеально (как вы можете видеть на изображении выше).

Несмотря на эти неудачи, Swan продолжал работать над своим дизайном.

По мере совершенствования технологии изготовления электронных ламп в 1870-х годах Свон смогла совершить еще несколько значительных прорывов.

Кульминацией всей его работы стала разработка в 1878 году лампочки с длительным сроком службы. Как и его предшественники, он использовал нить накала, содержащуюся в вакуумированной трубке, за исключением того, что он заменил карбонизированную бумагу хлопковой нитью.

Он запатентовал свой дизайн в 1879 году и позже вступил в прямой конфликт с Томасом Эдисоном.

Еще одна интересная попытка была предпринята в 1874 году парой канадских изобретателей. Генри Вудворд и Мэтью Эванс , оба из Торонто, спроектировали и изготовили свои собственные лампочки.

Пара создала ряд ламп разных размеров и форм, в которых использовались угольные стержни, помещенные между электродами в стеклянных цилиндрах, заполненных азотом. Вудворд и Эванс попытались продать свою лампу, но безуспешно.

В конце концов они продали свой патент Томасу Эдисону в 1879 году.

Как Томас Эдисон изобрел лампочку?

В 1879 году, в том же году, когда Свон подал заявку и получил патент в Англии, Томас Эдисон решил обратить свое внимание на разработку электрических лампочек. Эдисон, всегда будучи заядлым бизнесменом, хотел разработать коммерчески жизнеспособную и практичную версию для вывода на рынок.

Он надеялся выйти на прибыльный рынок газового и масляного освещения в Соединенных Штатах.Если бы он смог сломить гегемонию этих двух систем, он мог бы просто заработать состояние.

В октябре 1879 года он наконец запатентовал свою первую заявку на «Улучшение электрического освещения» в патентном бюро. Но на этом он не остановился.

Эдисон продолжал работать над своими проектами и улучшать их. Он экспериментировал с различными металлами для изготовления нитей, чтобы улучшить характеристики своего первоначального патента.

Первая успешная лампочка Эдисона. Источник: Alkivar / Wikimedia Commons

В 1879 году Эдисон подал еще один патент на электрическую лампу, в которой использовалась углеродная нить или полоса, скрученная и соединенная.... к контактным проводам из платины. "Это решение очень похоже на решение Joseph Swan почти 20 лет назад.

В этом патенте также описаны возможные средства создания указанной углеродной нити. Они включают использование" хлопковой или льняной нити , деревянные шины и бумага, свернутая по-разному ".

Всего через несколько месяцев после его более позднего патента Эдисон и его команда смогли обнаружить, что карбонизированный бамбук помог. 1200 часов .

Это открытие ознаменовало начало коммерческого производства лампочек, и в 1880 году компания Томаса Эдисона, Edison Electric Light Company , начала продавать свой новый продукт.

Впечатляет, но не все было гладко.

Так похоже было собственное изобретение Эдисона, что Свон решила подать на Эдисона в суд за нарушение авторских прав. Британские суды вынесли решение против Эдисона, и в качестве наказания Эдисон был вынужден сделать Суона партнером в своей электрической компании.

Источник: Wikimedia Commons

Позже даже U.Патентное ведомство S. Patent Office решило в 1883 году, что патент Эдисона недействителен, так как он также дублирует работу другого американского изобретателя. Но, несмотря на все это, Эдисона навсегда запомнят как изобретателя лампочки.

Томас Эдисон впоследствии стал одним из самых плодовитых изобретателей и бизнесменов XIX и XX веков. К моменту своей смерти он приобрел ошеломляющие 2332 патента из которых 389 только для электрического освещения и питания.

Кто изобрел лампочку Тесла или Эдисон?

Хотя Томас Эдисон по праву получил некоторую «горячку» за «кражу» многих изобретений и разработок Николы Теслы, лампочка к их числу не относится.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *