Плавное включение и выключение света

Автомат плавного включения и отключения освещения

21 Мар 2017г | Раздел: Работы читателей

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Чтобы задействовать установку для работы к уже подключённой люстре необходимо два контакта диодного моста, идущие на переменку (у диодного моста эти выводы обозначены значком «

»), подключить к клеммам выключателя, который должен находиться в разомкнутом состоянии, а так же установить рядом дополнительный выключатель, управляющий работой схемы.

Хочу немного сказать о применяемых транзисторах. В схеме могут работать практически любые транзисторы. Из отечественных вариантов хорошо подойдут КТ502, КТ503, КТ3102, КТ3107 с любым буквенным индексом. У меня для экономии места задействованы VT1, VT4 — КТ315 и VT3 КТ361. Величина коэффициента усиления транзисторов не имеет особого значения, хотя транзистор VT2 КТ3107, управляющий работой генератора импульсов, применён с немного бóльшим коэффициентом усиления h21э. Он поставлен скорее для перестраховки, но КТ502 или КТ361 то же должны работать надёжно.

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

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

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

Petrovich35 › Блог › Плавное включение и выключение фар (продление срока службы ламп)

Как известно, лампы накаливания перегорают в основном в момент включения. Связано это с тем, что электрическое сопротивление холодной нити накаливания лампы намного меньше сопротивления раскаленной нити. Поэтому, в момент включения, через нить проходит ток, значительно превышающий номинальную величину. Если лампа уже не новая и ее нить со временем стала тоньше, этого повышенного тока достаточно, чтобы в момент включения лампа перегорела.

Для продления срока службы ламп накаливания необходимо обеспечить плавный разогрев нити лампы накаливания, путем постепенного увеличения подаваемого на лампу напряжения. Сделать это можно, включив в цепь питания лампы устройство “плавного пуска”.

В Интернете можно найти множество схем для обеспечения плавного включения ламп. В продаже есть и готовые решения, например, реле 405.3787-02, выпускаемое ЗАО “Энергомаш”, г. Калуга (фото 2, 3):

Данное реле обеспечивает плавное повышение напряжения питания на нагрузке от нуля до номинальных 12В в течение 1 секунды. При выключении, напряжение также плавно снижается до нуля в течение 1 секунды. Максимальный ток потребления нагрузки составляет 25А (фото 4, 5). Ток потребления стандартной автомобильной галогенной лампы 12В/55Вт составляет около 5А. Как видим, характеристик реле 405.3787-02 с запасом хватает, чтобы обеспечить плавный розжиг до четырех ламп головного света.

Данное реле выполнено в стандартном полноразмерном четырехконтактном корпусе (фото 6, 7). Реле такого форм-фактора широко применяются в отечественных автомобилях, например, “жигулях” и “самарах”.

Внутри корпуса реле расположена печатная плата, для защиты от влаги залитая прозрачным компаундом. С другой стороны платы установлен силовой транзистор с небольшим алюминиевым радиатором (фото 8, 9):

Как правило, в штатной проводке, питание ламп ближнего и дальнего света, а также противотуманных фар, организовано парами, при этом питание на левую и правую лампы подается от одного реле.

Таким образом, для реализации плавного включения и выключения ламп, например, ближнего света, достаточно заменить штатное реле ближнего света на реле 405.3787-02.

ВНИМАНИЕ! Данное электронное реле 405.3787-02 чувствительно к полярности включения, у него на контакт 30 должен подаваться плюс, на 87 — минус. При ошибочном подключении в обратной полярности, реле может выйти из строя. Поэтому, при установке следует учитывать, на какие контакты 30 и 87 штатного реле подаются плюс и минус питания. Возможные схемы подключения приведены на фото 10.

В проводке отечественных автомобилей, у 4-контактных малогабаритных реле типа 98.3747-111 или 405.3787-04, силовой плюс обычно подается на контакт 30 реле (с краю). Но у автомобилей иностранного производства полярность подключения штатных реле может быть иным. Например, в блоке предохранителей Chery Tiggo 5 силовой плюс подается на центральный контакт 5 (87). Это видно на переходнике на фото 15, где синий провод — минус, красный — плюс.

Если штатное реле имеет такие же размеры, расположение и полярность контактов, достаточно всего лишь заменить одно реле на другое. Немного сложнее, если штатное реле отличается по размерам и конфигурации контактов. В этом случае придется делать переходник. На моей машине штатные реле были меньше по размеру, поэтому потребовался переходник (фото 11).

Добавлено: В продаже появилось также малогабаритное реле 405.3787-04, аналогичное по характеристикам реле 405.3787-02, но в другом корпусе.

Для изготовления переходника прекрасно подошло малогабаритное 4-контактное отечественное реле 98.3747-111, которое и по размерам, и по конфигурации контактов совпадало со штатными реле фар моего автомобиля (фото 12):

Удаляем начинку реле, оставляем только контактные ножки (фото 13). Не забываем также удалить гасящий резистор (фото 14):

Приобретаем колодку для стандартного (полноразмерного) реле, они обычно уже с проводами. Припаиваем соответствующие провода к переходнику, для надежности заливаем термоклеем. Также, можно дополнительно защитить провода трубкой-кембриком или гофрой (фото 15-17):

Подключаем реле плавного пуска к переходнику и устанавливаем в блок предохранителей. На фото 18-20 таким образом подключены два реле, ламп ближнего света и противотуманных фар:

Питание ламп дальнего света не переделывал, так как с плавным включением не получится быстро мигать, лампы не успеют разгореться.

Ниже на видео показан результат работы реле 405.3787-02. Видим, что лампы теперь включаются и выключаются плавно, в течение 1 секунды.

В начале второго видео, для иллюстрации, одновременно включаются лампы дальнего и ближнего света, при этом хорошо заметна разница, какие лампы включаются с задержкой, а какие без:

При установке новых реле, я также поставил новые лампы ближнего света и ПТФ. Посмотрим, какой теперь будет их ресурс. В любом случае, включение головной оптики стало смотреться однозначно интереснее.

Надеюсь, данный материал был для вас интересен и полезен.

Всем ровной дороги, до связи!

Добавлено: В продаже появилось также малогабаритное реле 405.3787-04, аналогичное по характеристикам реле 405.3787-02, но в другом корпусе.

Умный дом для Курочки Рябы

Гаджет от Мастер Кит может повысить плодовитость кур в зимний стойловый период.

В Мастер Кит пришел вопрос, нет ли какого устройства, для плавного включения и выключения освещения в курятнике в зимний период? Оказывается, если просто выключить свет, то куры останутся ночевать (и гадить) там где стояли, потому что в темноте они очень плохо и не находят своего привычного места. Стал изучать тему и наткнулся на такую статью о дачной жизни. Оказывается, кроме искусственного заката им в зимний период еще нужен продленный световой день, а меняя цветовую гамму можно управлять настроением, самочувствием, ростом молодняка. Постоянно держать свет включенным (благо лампочки энергосберегающие) тоже нельзя. Если автор не «кошмарит», то задача с освещением вполне серьезная. Взялись…

Вспомнились Часы реального времени с управлением нагрузками по 4-м каналам — MP350. Делали его для управления поливом огорода по расписанию. Потом написали еще одну прошивку для управления светодиодными лентами. И именно с этой прошивкой наше устройство хорошо подойдет для птичьего «умного дома».

Используем следующие возможности часов:
— режим рассвет/закат позволяет в течении 30 минут очень медленно включать и выключать освещение
— расписание позволяет установить нужное время начала рассвета и заката
— три канала используем для подключения светодиодной RGB-ленты, каждый цвет на свой канал
— настройка яркости по каждому каналу позволяет получить желаемую яркость и цветовую гамму
— четвертый канал используем для управления дополнительным освещением, если необходимо.

Последний пункт поясню. Освещенности от светодиодной ленты может оказаться недостаточно, курятники бывают и большие. Поэтому организуем еще один канал для включения основного освещения, через реле. Логика такая: начинается рассвет – плавно набирают яркость светодиоды и когда они достигли максимума, включается основной светильник. Закат начинается в обратном порядке. Сначала выключается основное освещение (первый звонок для кур) за ним начинают плавно гаснуть светодиоды.

В комплекте часов есть пульт дистанционного управления, с помощью которого можно отрегулировать необходимую яркость и цветовой оттенок. После того как вы это сделали настройку необходим сохранить, привязав ее, например, к кнопке «1» на пульте. Назовем ее «Настройка 1». Всего можно сохранить и использовать 6 настроек яркости и цветового тона

Pасписание удобнее редактировать на компьютере, в любом текстовом редакторе, например, NotePad. Файл представляет из себя набор строк со значениями времени и команды, которую надо выполнить в этот момент. Это текстовый, но сохранить его необходимо с расширением .shd

Далее, с помощью простой бесплатной программы расписание записывается в модуль.

Кроме этого программа позволяет правильно установить часы и обновить прошивку, или заменить ее на летний вариант — автополив огорода. То есть устройство у рачительного хозяина будет работать и зимой и летом.

Схема подключений простая:

Блок питания и светодиодную ленту приобрести не сложно. Их часто продают в магазинах с электротоварами или закажите в Китае. Мощность ленты 11 Вт на 1 метр. Именно у этой ленты есть дополнительный белый светодиод, который удобно использовать для основного освещения. Для катушки (обычно это 5 метров) потребуется блок питания с мощность не менеe 50-70Вт Вт. Реле подойдет практически любое с катушкой на 12 Вольт, и контактами с допустимым напряжением 220В и током 2-5А. Этого достаточно для освещения обычного курятника. Устройство весьма компактно и легко уместится в монтажной коробке (не забудьте приобрести в электротоварах). Она же защитит устройство от влаги и в ней можно хранить пульт, чтобы он не потерялся.

Дальше я просто беру рекомендации из уже упомянутой статьи и прямо по пунктам пишу, что надо сделать с гаджетом:

1. Глаз курицы устроен таким образом, что в сумерках она крайне плохо видит. Поэтому вечером, когда птицы начнут занимать насест для ночевки, не отключайте все лампы сразу. Основной свет можно погасить, оставив при этом один или несколько, в зависимости от площади курятника, запасных источников. Когда все животные будут готовы ко сну, следует выключить оставшиеся лампочки.

Установите в расписании на нужное время выключение 4-го канала с реле «Основное освещение» На это же время назначьте «Закат» для настройки 1. В файл с расписанием надо внести такие строки:

Данные строки обозначают следующее:

В любой день, любого месяца, любого года, по всем дням недели в 06 часов ровно начнется Рассвет (команда 12 запускает «рассвет» для «Настройки 1»)
Так же… в 6-30 включится основное освещение (команда 2 включает канал реле)
В 21-00 выключается основное освещение (команда 1) и начинается плавный «закат» (команда 18 — «закат» для «Настройки 1»)
Полное описание команд и возможностей есть на сайте

2. Интенсивность освещения является одним из главных факторов при разведении птицы. Недавно вылупившиеся цыплята нуждаются в свете, яркостью не менее 30-40 лк. По мере того, как они будут прибавлять в росте и весе, примерно с третьей недели жизни особей, интенсивность горения ламп можно постепенно снижать до 5-7 лк. и оставить таковой до самого конца роста. Взрослую птицу лучше всего обеспечить светом в 10 лк., но если вы выращиваете семейство с петухом, обеспечьте курятнику яркость в 15 лк.
3. Если обитатели птичника ведут себя слишком агрессивно или же сильно ощипывают друг другу перья, немного сниженная интенсивность света поможет справиться с этой проблемой.

Необходимую именно для вашего курятника освещенность можно отрегулировать длинной светодиодной ленты (см. пункт 4) или кнопками на пульте (предпочтительнее).
Уменьшите или увеличьте яркость по всем каналам (3 пары кнопок со стрелками <>), следите за цифрами на экране. Одинаковые значения в каждом канале дают свет, близкий к белому. После регулировки нажмите на пульте «PS» и «1» Таким образом, вы сохраните в памяти устройства настройку яркости 1.

4. Создавая проект курятника и планируя систему освещения, обязательно оставьте небольшой запас яркости, поскольку с течением времени осветительные приборы могут покрыться слоем пыли.

Светодиодную ленту можно резать, оставляя работать необходимое количество светодиодов. Так можно получить необходимую освещенность помещения. Но того же результата можно добиться регулировкой яркости с помощью пульта. Мой совет: Не режьте ленту, пользуйтесь кнопками на пульте и у вас всегда будет запас по яркости. Например для периода, когда появится молодняк, которому нужно больше света.

5. Резкое включение и выключение ламп заставляет птиц пугаться, поэтому система освещения должна обеспечивать плавные переходы от света к тьме и наоборот. Это правило особо актуально для тех пород, которых разводят для получения яиц.

В пункте 1 описаны настройки для «Заката и «Рассвета»

6. Постоянный свет в курятнике также вреден для его обитателей, поэтому с третьего дня жизни цыплят следует приучать к темноте. Если этого не делать, в случае внезапного отключения электричества куры могут в панике затоптать друг друга.

Проверьте, чтобы время «заката» не пересекалось со временем «рассвета». У кур должна быть полноценная ночь. После того, как закончился закат, на всякий случай, можно продублировать выключение света командой:
**/**/** * 21:30:00 0 «Выключить все»

7. Продолжительность светового дня оказывает прямое воздействие на скорость полового созревания птицы. Опыт показывает, что 10-14 часов непрерывного ежедневного освещения ускоряет период созревания курицы.

Установите в расписании нужную именно вам и вашим птицам длину «светового дня».

А вот еще есть несколько наблюдений опытный птицеводов
• синий свет действует на птицу успокаивающе;
• красный снижает количество откладываемых яиц, зато препятствует сильному ощипыванию перьев;
• оранжевый цвет повышает способность к размножению;
• зеленый улучшает интенсивность роста молодняка.

Можно и эти рекомендации учесть в настройках. Вернемся к пункту 2 и 3. Если настройки яркости по каналам делать одинаковыми, то свет будет белого спектра. Но, настройки по каналам можно сделать разными добавьте больше синего, если птиц что-то беспокоит, или красного, если куры стали терять перо. Затем запомните эти настройки так же на первой кнопке. Теперь жизнь в курятнике будет протекать в нужном вам свете.

После того как вы настроили расписание и убедились в работоспособности собранной схемы – про устройство можно забыть до весны. Оно будет работать автоматически. К лету мы выпустим следующую «сезонную» статью об использовании этих часов в системе автополива по расписанию.

Желаю чтобы ваши куры несли яички не простые и много!

Плавное включение и выключение ламп накаливания на 220 вольт

Несмотря на популяризацию светодиодных ламп, их предшественники с нитью накала по-прежнему продолжают освещать миллионы домов, во многом благодаря более низкой розничной цене. В эту категорию можно отнести не только привычные по форме лампы накаливания, но и галогенные источники света с цоколем GU4 и GU5.3 и пр.

Не секрет, что чаще всего лампочки с нитью накала перегорают в момент включения, когда спираль обладает наименьшим электрическим сопротивлением. Изменить ситуацию и продлить срок службы осветительного прибора поможет устройство плавного включения ламп накаливания (УПВЛ). Задача УПВЛ состоит в постепенном увеличении напряжения на нагрузке, исключая резкие броски тока впервые доли секунд после включения.

С УПВЛ можно не бояться частых кратковременных включений.

Организовать плавное включение света у себя в доме несложно. Для этого достаточно купить готовое устройство плавного пуска или сделать его самостоятельно, опираясь на практические наработки радиолюбителей. Рассмотрим оба варианта.

Готовые сборки

Существует множество надёжных устройств от отечественных и зарубежных производителей, которые позволяют реализовать плавное включение и выключение ламп накаливания. Их несложно найти в магазине электротоваров в виде небольших коробочек с надписью: «Устройство плавного пуска галогенных ламп» или «Блок защиты галогенных и стандартных ламп накаливания». Акцент на галогенках сделан ввиду их высокой стоимости в сравнении с обычными лампочками, что должно привлечь больше покупателей. К примеру, УПВЛ на 220В размером со спичечный коробок, способно длительное время выдерживать нагрузку до 300 Вт и стоит порядка 300 рублей. Плавный пуск ламп накаливания можно реализовать через так называемый фазовый регулятор. По сути, это тот же УПВЛ, но рассчитанный на большую нагрузку и имеющий более сложную систему управления. Его габариты определяются размером радиатора, который необходим для отвода тепла от силового элемента схемы (как правило, симистора). Фазовый регулятор приличного качества на 1000 Вт можно приобрести примерно за 600 рублей.

Напряжение на выходе блока для плавного включения освещения на несколько вольт ниже, чем в сети, что дополнительно продлевает продолжительность жизни лампы.

Каждое из устройств, обеспечивающее плавное включение ламп накаливания, включается в электрическую цепь последовательно, то есть в разрыв одного из проводов: фазы или нуля. При этом время нарастания напряжения в нагрузке фиксировано и не регулируется. Оно задаётся изготовителем и может составлять от десятых долей до трёх секунд.

Для тех, кто ставит под сомнение качество промышленных УПВЛ (особенно китайского происхождения), существует множество простых надёжных схем, пригодных для сборки своими руками. Рассмотрим одну из них.

Простая схема для сборки своими руками

Ниже приведенная схема проста в сборке, надежна и примечательна тем, что разработана не только для плавного включения ламп накаливания на 220В, но и для их плавного отключение. А также стоит отметить, что задержка вспышки и затухания задаётся на стадии сборки по собственному усмотрению.

Схема

Принципиальная схема плавного включения ламп накаливания приведена на рисунке ниже. В её основе лежит микросхема КР1182ПМ1 (DIP8), внутри которой размещены два тиристора и две системы управления к ним. Конденсатор С3 и резистор R2 задают длительность плавного включения и выключения соответственно. Симистор VS1 необходим для разделения силовой и управляющей части, а резистор R1 задаёт ток управляющего электрода. С1, С2 – внешние конденсаторы, необходимые для управления работой тиристоров внутри КР1182ПМ1. Цепочка R4, С4 защищает элементы схемы от сетевых помех.

Принцип работы

В исходном положении контакты выключателя SA1 должны быть замкнуты. Этот нюанс следует учитывать во время подключения платы к настенному выключателю. В момент размыкания контактов SA1 конденсатор С3 начинает набирать ёмкость, тем самым запуская в работу системы управления тиристорами. На выходе ИМС через резистор R1 происходит постепенное нарастание тока, который управляет работой силового ключа. Результатом работы системы управления является плавный пуск симистора VS1 и последовательно с ним включённой лампочки EL1.

Скорость нарастания тока на управляющем электроде зависит от номинала конденсатора С3. Чтобы лампа постепенно зажигалась в течение 3 секунд, ёмкость С3 должна составлять 100 мкФ. Для увеличения времени до 10 секунд придётся установить С3 на 470 мкФ. Длительность мягкого отключения задаётся резистором R2. Рекомендуется начать подбор с номинала в 2 кОм.

Печатная плата и детали сборки

Готовую печатную плату из одностороннего текстолита размером 40х45 мм в файле Sprint Layout 6.0 можно скачать здесь. Для повышения защиты в схему добавлен предохранитель FU1 на ток 1А. Плата разработана под следующие номиналы радиоэлементов:

• DA1 – КР1182ПМ1;
• С1,С2 – 1 мкФ-16В (полярный);
• С3 – 470 мкФ-16В (полярный);
• С4 – 0,1 мкФ-630В (неполярный);
• R1 – 470 Ом-0,25 Вт±5%;
• R2 – 3 кОм-0,25 Вт±5%;
• R4 – 51 Ом-0,25 Вт±5%;
• VS1 – КУ208Г.

Использование устройств, обеспечивающих плавное включение ламп накаливания, приносит пользу людям уже несколько десятков лет. С помощью УПВЛ срок службы лампочек с нитью накала увеличивается как минимум на 40%. Что касается приведенной выше схемы, то ее работоспособность и безотказность проверена на собственном опыте.

Устройство плавного включения – достоинства и схема работы

Срок службы любой лампочки исчисляется в часах работы и лампы накаливания не исключение. Но в отличие от светодиодных или люминесцентных, электролампы накаливания могут проработать как несколько сотен, так и несколько тысяч часов. Это зависит от частоты включения и выключения — чем чаще это происходит, тем быстрее деградирует вольфрамовая нить. Избавится от этого можно установив устройства плавного включения.

Принцип работы

Свечение обычной лампочки накаливания происходит за счет нагрева металла. Вольфрамовая нить при пропускании электрического тока мгновенно раскаляется и начинает светиться. Так как все происходит мгновенно, то нить накаливания меняет свою температуру на сотни градусов за сотые доли секунды, а её сопротивление падает в десятки раз. Это приводит к деградации и перегоранию нити. Если же замедлить процесс нагрева, то можно увеличить срок службы в несколько раз.

Блок питания

Чтобы достичь замедления обычно используют схему с конденсаторами. В момент включения устройства в сеть разряженные конденсаторы будут уменьшать нагрузку на лампочку. Когда конденсатор заряжается полностью, нагрузка растет и лампочка получает полное напряжение. В момент выключения питания конденсаторы начинают разряжаться и поддерживать напряжение, за счет этого нить перестает светиться не мгновенно, а плавно гаснет за несколько секунд.

Уменьшая напряжения и создавая плавное нарастание тока в цепи, устройство позволяет уменьшить деградацию нити. Ударный скачок температуры и тока превращается в плавное повышение температур и небольшое повышение силы тока на большом промежутке времени.

НА ЗАМЕТКУ! Блок питания может ограничить силу тока и уменьшить световой поток. Для поддержания освещения потребуется больше источников света, но срок их службы значительно вырастет.

Устройство плавного пуска

Это более сложное устройство для плавного повышения напряжения. Если простейший блок питания состоит из конденсатора, резистора и тиристора, подключенных к сети через диодный мост, то устройство плавного включения более сложное и точнее калибрует нагрузку на лампу.

Принцип работы такой же, как и у обычного блока питания, но с небольшим усложнением схемы устройства. Для большей точности и плавности повышения напряжения используется двойной каскад тиристоров или схема с транзистором и тиристором. Принципиальная схема состоит из двух веток — по одной устанавливается конденсатор с резистором, на второй тиристор или транзистор служащий ключом. Аналогично с блоком питания, при заряде конденсатора происходит полный запуск лампы.

Чаще всего устройство плавного включения выполняется в небольших корпусах и предназначено для скрытого монтажа в плафонах или светильниках. Подключение происходит последовательно с источником освещения. Если лампа накаливания рассчитана на меньший ток, то устройство плавного включения устанавливается до понижающего трансформатора.

Диммирование

Диммирование это в первую очередь изменение силы тока и как следствие этого яркости освещения. Первые диммеры были созданы на базе реостата, сейчас используют полупроводниковые элементы — симистор и динистор.

Принцип работы диммера следующий: регулировкой яркости пользователь устанавливает сопротивление потенциометра. Чем больше сопротивление, тем тусклее горит нить накаливания. Основной элемент диммера — это симистор, который служит выключателем. Симистор начинает пропускать ток только, если на его концах определенная разность потенциалов, если она меньше – цепь размыкается. Эту разность потенциалов создает конденсатор заряжающийся от общей цепи.

В целом получается так – конденсатор накопил заряд, выпустил его и создал разность потенциалов. Симистор включается и лампа начинает работать. Когда заряд в конденсаторе заканчивается, разность потенциалов уменьшается и симистор выключается. Этот цикл происходит каждую полуволну переменного тока.

ВАЖНО! Существует миф, что диммер превращает лампу накаливания в энергосберегающую. Диммирование мало влияет на потребляемую мощность. При снижении яркости света в два раза потребляемая мощность уменьшается всего на 15-20%.

Собственноручное изготовление УПВ

Принципиальная схема устройства плавного включения проста и не требует особых умений. Чтобы собрать устройство плавного включения самостоятельно потребуется небольшой опыт в работе с радиоэлектроникой и паяльником.

Схема на основе симистора

Использование симистор упрощает схему и позволяет обойтись минимумом деталей. Самая простая схема выглядит следующим образом: конденсатор С1 накапливает ток для включения симистора, а резисторы R1 и R2 регулируют скорость заряда.

Как только заряд накоплен происходит разряд и включение симистора для питания лампой. При этом за счет диода на этой же ветке происходит плавное включение лампы накаливания и её розжиг.

В момент выключения схемы конденсатор С2 разряжается и обеспечивает плавное гашение лампы.

ВНИМАНИЕ! Диод на ветке с конденсатором С1 защищает симистор от переменного тока. Он не дает преждевременно зажечь лампу на полную мощность и работает дополнительным выключателем.

Можно несколько усложнить схему и добавить регулятор мощности света. Конденсаторы С1 и С2 служат первоначальной веткой включения, а сопротивления R1 и R2 настраивают время розжига и силу тока. Когда конденсатор С1 накапливает достаточный заряд происходит включение лампы в полную силу.

На основе микросхемы

Специализированная микросхема КР1182ПМ1 может выполнять роль регулятора мощности в схеме до 150 Вт. Это позволяет использовать ее для контроля не только за одной лампой, но и для целой люстры или каскада точечных источников света.

Питание подается на 7 и 8 ножки, 6 ножка запитывается через конденсатор С1. Ножки 1 и 2 выводят на одну дорожку и подсоединяют к симистору выполняющему роль ключа. Ножка номер 3 аналогично выводится к нему, на ветку устанавливается конденсатор необходимый для включения симистора на полную мощность. Вся остальная работа по плавному включению выполняется микросхемой самостоятельно.

СПРАВКА! Эта схема создана для работы с лампами накаливания, и подходит для галогеновых ламп. Но не стоит её использовать её с люминесцентными или диодными лампами – они оборудованы встроенными диммерами.

Устанавливать или нет?

Если задуматься о перспективе на чуть больший промежуток времени, чем «до зарплаты», то этот вопрос не стоит. Когда поднимается этот вопрос, то самый распространенный аргумент – цена. Естественно, что устройство плавного включения стоит дороже лампы накаливания, но он работает не полгода, а несколько лет. За это время без устройства плавного включения меняется до 10 ламп, а с ним до 5. То есть в долгосрочной перспективе это выгодно и экономно.

Вторым доводом в пользу использования плавного включения служит уменьшение расходов на свет. Снизив мощность потребляемого тока на 10% можно сэкономить сотни рублей в год на освещении без потери качества. То есть недорогое устройство может себя окупить за год-полтора и экономить деньги в дальнейшем.

Если есть возможность установить устройство плавного включения, его надо устанавливать.

В целом устройство плавного включения это полезный и эффективный способ сэкономить немного денег. Это актуально в современных реалиях, тарифы на электроэнергию растут практически каждые полгода.

Плавное включение ламп накаливания 220

Для каждого рачительного хозяина важно, чтобы все лампочки функционировали как можно дальше. Для того чтобы продлить время использования этих осветительных приборов и смягчить значительные перепады напряжения при включении/выключении, используется устройство плавного включения ламп накаливания, или УПВЛ.

Многие из нас были свидетелями того, как лампочка «бахает» – перегорает при включении. Это происходит, потому что слишком резкие амплитуды при включении сильно изнашивают нить накала. В нерабочем состоянии сопротивление будет довольно низким. При нагреве во время обычного включения света по спирали сразу начинает идти довольно высокий ток, до 8 ампер. Высокий ток при подаче напряжения заставляет работать спираль на пределе возможностей, и срок эксплуатации лампочки уменьшается.

Подключение с использованием блока защиты

Обычно для решения этой проблемы используется блок защиты, который и выполняет функцию УПВЛ. При использовании с лампами накаливания данного устройства напряжение при включении возрастает не так резко, а постепенно повышается. Таким образом, нить накаливания не испытывает излишних перегрузок, и срок эксплуатации лампочки возрастает.

Рассмотрим подробнее схему работы этого устройства на примере блока Uniel Upb-200W-BL, последовательно подключенного к лампе накаливания в 75 Вт. В этой схеме ток сначала проходит через блок и уже потом идет на лампу. В результате этого происходит дополнительное падение напряжения, и на лампу поступает не стандартные 220, а 171 В. Причем за счет прохождения тока через блок защиты рост напряжения до 171 В происходит плавно за 2-3 секунды.

Снижение поступающего напряжения также способствует увеличению сроку эксплуатации лампочки. Но, с другой стороны, пониженное напряжение значительно снижает световой поток, примерно, на 70 процентов, а это существенный показатель. Поэтому при использовании блока защиты необходимо учитывать потери по освещенности и использовать более мощные, по сравнению с обычными, лампы.

Рассматриваемый в нашей схеме блок может выдерживать мощность до 200 Вт, значит, к нему можно подключать лампы примерно такой же мощности. Но лучше задать небольшой запас в 20-25 процентов и использовать в схеме лампы с суммарной мощностью не более 160 Вт. За счет запаса мощности лампы и сам блок прослужат дольше. Естественно, что и на сам блок не стоит подавать напряжение больше, чем 200 ВТ.

Обратите внимание! При понижении мощности лампы накаливания цветовая температура изменяется, и свет становится более красным. Изменения цвета освещения может сказаться на самочувствии человека.

Схема плавного включения ламп накаливания довольно простая. Блок устанавливается последовательно от выключателя к лампе, то есть в разрыв фазного провода.

Сам блок зашиты можно разместить в двух местах:

1. рядом с осветительным прибором;
2. у выключателя – в этом случае блок располагается в распределительной или установочной коробке.

Выбор места зависит от размеров блока защиты, для слишком большого прибора придется выделять отдельное место. Недостаток размещения в подрозетнике состоит в том, что блок зашиты не будет иметь достаточного доступа воздуха для охлаждения.

Внимание! Блок защиты нельзя устанавливать в помещениях с повышенной влажностью.

Как изготовить блок защиты самостоятельно

Для создания блока можно применить следующую схему.

Устройство работает по следующему принципу:

1. Сначала полевой транзистор закрыт. На него идет стабилизационное напряжение. Лампа не горит;
2. При поступлении напряжение от резистора R1 и диода VD 1 конденсатор С1 заряжается до 9,1 В. Это максимальный уровень, который ограничивается параметрами стабилитрона;
3. Когда заданное напряжение достигнуто, транзистор постепенно открывается, а сила тока увеличивается. На стоке напряжение понизится. Нить накаливания лампы начнет плавно разжигаться;
4. Второй резистор контролирует степень разрядки конденсатора. За счет этого резистора конденсатор может продолжить разряжаться и после выключения питания.

Важно! Проводить самостоятельную установку любых электроустройств необходимо с точным соблюдением нормативов правил безопасности.

Использование данного блока защиты позволяет не только осуществлять плавный пуск ламп накаливания, но и предохранить их от неприятного мерцания во время работы светильника.

Использование диммирования

Плавное включение ламп накаливания также может быть выполнено диммерами или светорегуляторами. Название диммер произошло от английского «dim», что означает затемнять. Здесь уровень подачи напряжения регулируется автоматическим или механическим (за счет вращения ручки) способом. У простых диммеров схема управления построена на реостате – переменном резисторе. Сейчас для этих целей используются полупроводниковые симмисторные или транзисторные ключи. В современной электротехнике для плавного включения ламп накаливания 220 Вт преимущественно используются приборы с таймером, сенсором или на дистанционном управлении. Обычно светорегуляторы устанавливаются вместо штатного выключателя.

Важно! При установке диммера на лампы накаливания добиться экономии электроэнергии невозможно. Понижение уровня освещенности на 50 процентов экономит только 15% электричества.

В роторных диммерах накал галогеновых ламп регулируется при повороте ручки потенциометра. В электронных – все параметры задаются автоматически.

Дополнительная информация. Диммер может создавать помехи в работе чувствительных измерительных устройств и радиоприёмников. Использование прибора иногда вызывает дополнительный фон при работе звукозаписывающего оборудования. Все это надо учесть при монтаже устройств.

Собрать простой регулятор можно своими руками.

Схема состоит из:

• BT134 – симистора на 700 В, который можно заменить на КУ208Г, MAC212-8, MAC8S, BT138 или BT136;
• DB3 – динистора, также можно использовать КН102, HT40 HT34, HT32, DC34, DB4;
• неполярного конденсатора с емкостью от 0,1 до 0,22 мкФ (250 В);
• резистора (10 кОм) с максимальной мощностью от 0,25 до 2 Вт;
• компактного переменного резистора (уровень сопротивления примерно 500 кОм);
• проводов для соединения с основной схемой.

Собранное устройство последовательно устанавливают в нулевую фазу провода, идущего к светильнику. Симистор пропускает ток только при определенной разности потенциалов. Накопление заряда идет на конденсаторе, который подключен к симистору. При этом скорость заряда определяется уровнем сопротивления переменного резистора. Сам же уровень этого сопротивления задается пользователем. Чем меньше сопротивление переменного резистора, тем ярче горит лампа.

Достоинством данного самодельного устройства является то, что при работе не происходит падения уровня напряжения, и освещенность не страдает. С другой стороны, плавный пуск галогенной лампы достигается за счет механического поворота симистора, отрегулировать скорость которого сложно. Точные параметры можно задать только на современных автоматических приборах, собрать которые своими руками сложнее.

При выборе диммерного устройства для плавного включения лампы накаливания необходимо учесть, что некоторые виды оборудования начинают работу с минимального значения, когда нить накаливания слегка тлеет. Другие сразу дают существенный скачок, который также приводит к большому перепаду напряжения на лампе.

Использование диммера может привести к повышению уровня магнитострикции и появлению высокочастотного свиста или шума, идущего от лампы накаливания. Это явление характерно для мощных ламп накаливания. Если светильники работают без диммера, то дополнительного звука практически неслышно.

Микросхемы для фазового регулирования

В радиотехнике разработаны специальные микросхемы, основной задачей которых является фазовое регулирование различных параметров. Одна из таких радиокомпонент – это микросхема КР1182ПМ1.

Она служит для плавного запуска ламп накаливания. Причем эта микросхема обеспечивает не только включение, но и плавное выключение прибора. КР1182ПМ1 рассчитана на ток до 150 Вт и имеет несколько выводов:

• 2 силовых – для последовательного подключения в цепь с нагрузкой;
• 2 вспомогательных;
• 2 для регулировочного резистора и других радиокомпонент для управления.

КР1182ПМ1 включается в цепь следующим образом.

При размыкании выключателя S конденсатор С3 начинает плавно заряжаться до значения, которое определяется показателями резистора R2 и уровнем входного тока управляемого преобразователя напряжения в ток (УПНТ) в микросхеме. Выходной ток на УПНТ также плавно растет, а задержка включения тиристоров падает. Таким образом, лампочки включаются постепенно. При замыкании ключа C3 разрядится через R2, и этот процесс также будет происходить плавно.

Плавное включение позволит избежать выхода из строя и маломощных ламп накаливания, ведь проблемы с перегоранием не связаны с уровнем мощности. Даже если в устройстве подключения лампочки на 12В установлены через понижающий трансформатор, без плавного пуска лампа быстрее выйдет из строя.

Видео