Dimmer per lampada ad incandescenza - principio di funzionamento

Le lampade a LED stanno diventando sempre più popolari, ma nonostante ciò, le lampade a incandescenza sono ancora utilizzate da milioni di persone, in gran parte a causa del loro basso costo al dettaglio. Questa categoria comprende non solo una tradizionale lampadina ad incandescenza, ma anche sorgenti luminose alogene con attacco GU4 o GU5.3.

Cause di burnout prematuro

Nella stragrande maggioranza dei casi, le lampade a incandescenza si bruciano quando vengono accese, quando la bobina ha la resistenza elettrica più bassa. Un filamento freddo ha una resistenza 10 volte inferiore rispetto a uno riscaldato. Di conseguenza, quando la lampada viene accesa, l'indicatore di corrente raggiunge 8 A, il che potrebbe essere critico per una bobina fredda.

L'UPVL contribuirà a prolungare la vita operativa della sorgente luminosa: accensione regolare delle lampade a incandescenza da 220 V, il cui circuito è semplice. Il compito di un tale dispositivo è aumentare gradualmente la tensione attraverso il carico, escludendo bruschi picchi di corrente nei primi secondi dopo l'accensione. Il riscaldamento regolare della spirale consente di aumentare la durata della lampada di 2-3 volte, invece delle 1000 ore dichiarate.

Principio di funzionamento

Per un aumento misurato della tensione applicata, è sufficiente che l'angolo di fase cresca in soli 2-3 secondi. L'aumento di corrente viene attenuato, il che contribuisce al riscaldamento regolare della spirale.

Quando la lampadina è accesa, una semionda di tipo negativo viene alimentata attraverso il diodo, mentre l'indicatore di alimentazione è pari solo alla metà della tensione. Il condensatore viene caricato in un semiciclo positivo. Quando l'indicatore di tensione su di esso sale all'indicatore di apertura del tiristore, la fonte di illuminazione viene applicata alla piena tensione di rete e si illumina a piena incandescenza.

Soluzioni pronte

Esistono molti UPVL di marchi russi e stranieri che consentono di implementare un'accensione uniforme della luce. Il costo di tali dispositivi dipende direttamente dalla loro funzionalità. Alcuni modelli interagiscono esclusivamente con le lampadine a incandescenza, altri interagiscono inoltre con le lampadine alogene. Anche i modelli economici possono resistere a lungo a carichi fino a 300 watt.

L'accensione graduale della lampada può essere realizzata anche tramite un regolatore di fase. Il suo design è simile all'UPVL, ma il sistema di controllo è più complesso e il regolatore è in grado di sopportare un carico elevato. Le dimensioni del dispositivo sono impostate dalle dimensioni del radiatore, che rimuove il calore dal componente di potenza del circuito.

Ciascun dispositivo, che garantisce l'accensione graduale delle lampade ad incandescenza, è collegato al circuito elettrico in serie, nella rottura del filo neutro o di fase. La tensione nel carico aumenta per un certo periodo di tempo, che è fisso e non regolabile. Questo tempo è impostato dal produttore e può essere fino a 3 secondi.

Schemi di collegamento

Affinché l'accensione regolare della lampadina sia efficace, è necessario uno schema elettrico speciale. Con il suo aiuto, puoi capire come funziona l'UPVL e qual è la sua struttura interna.

Di solito, quando si collega un tale dispositivo, vengono utilizzati i circuiti a tiristori più semplici. Un circuito speciale con un triac integrato viene utilizzato un po' meno frequentemente.Oltre a questi blocchi, è possibile utilizzare transistor ad effetto di campo, che funzionano in modo simile ai dispositivi di commutazione graduale.

Accensione graduale delle lampade a 220 V: circuito a tiristori

Il circuito a tiristori è semplice e facile da realizzare.

Il circuito a ponte raddrizzatore utilizza la lampada come limitatore di carico e di corrente. Un circuito del cambio e un tiristore sono installati sulle spalle del raddrizzatore. L'installazione di un ponte a diodi è dettata dalle specifiche del funzionamento del tiristore.

Dopo aver applicato la tensione al circuito, la corrente inizia a passare attraverso il filamento e arriva al ponte, mentre l'elettrolita viene nel frattempo caricato con un resistore. Inizia ad aprirsi quando viene raggiunto il limite di tensione del tiristore, dopo di che la corrente della lampada lo attraversa. Di conseguenza, il filamento di tungsteno si riscalda dolcemente. Il tempo in cui si riscalda dipende direttamente dalla capacità del condensatore e dal resistore integrato nel circuito.

Accensione graduale di lampade a 220 V: circuito su un triac

Questo circuito ha meno componenti a causa dell'uso di un triac come interruttore di alimentazione.

L'induttanza, progettata per eliminare varie interferenze all'apertura dell'interruttore di alimentazione, può essere rimossa dalla rete generale. La corrente che scorre verso l'elettrodo principale è limitata da un resistore. Il circuito di impostazione dell'ora è implementato su un condensatore e un resistore, che sono alimentati da un diodo.

Lo schema presentato funziona in modo simile al precedente. Il condensatore si apre quando viene caricato al valore della tensione di apertura del triac, quindi la corrente scorre attraverso di esso verso la lampada.

Circuito su un microcircuito specializzato

Per creare un regolatore per l'accensione regolare delle lampade, è possibile utilizzare uno speciale chip di marcatura kr1182pm1.

In questo design, il microcircuito stesso regola la tensione sulla lampada con un filamento con una potenza fino a 150 W. Per controllare un carico più elevato, un numero maggiore di apparecchi di illuminazione, è necessario includere un triac di alimentazione ausiliaria nel circuito di controllo in modo sincrono.

Questi dispositivi sono in grado di accendere senza problemi non solo le lampadine a incandescenza, ma anche quelle alogene a 220 V. I regolatori di fase sono anche installati in uno strumento elettrico, avviano senza problemi l'armatura del motore, prolungando significativamente la vita operativa dei dispositivi.

È severamente vietato installare un dimmer per una lampada a incandescenza in combinazione con lampade fluorescenti e LED. Il loro principio di funzionamento e circuiti sono completamente diversi. Ognuna di queste lampade ha il proprio dispositivo di riscaldamento graduale.

Collegamento tramite scatola di protezione

Il collegamento schematico alla rete dell'unità di protezione non causerà difficoltà durante l'installazione del dispositivo. Il dispositivo è collegato in due modi diversi, che dipendono direttamente dalla tensione delle lampade utilizzate.

Se si utilizzano lampade per 220 V negli apparecchi di illuminazione, l'unità di protezione è collegata al circuito in modo sequenziale. La polarità del cablaggio non ha importanza, la cosa principale è che l'unità deve essere collegata a un'interruzione del cavo con una fase, cioè in serie con l'interruttore.

Se le lampade utilizzate hanno una tensione inferiore (6-24 V) e sono collegate alla rete tramite un trasformatore step-down, l'unità di protezione deve essere collegata dal lato di ingresso di 220 V.

Come creare un'unità di protezione da soli

È possibile creare un blocco di protezione secondo il seguente schema:

Il principio del funzionamento del blocco:

1. All'inizio, il transistor ad effetto di campo è in uno stato chiuso. Riceve una tensione di stabilizzazione. La luce è spenta.
2. Il resistore (R1) e il diodo (VD1) forniscono tensione al condensatore (C1), che lo fa caricare fino a 9,1 V. Questo è il limite, limitato dalle caratteristiche del diodo zener.
3. Quando viene raggiunta la tensione impostata, il transistor inizia ad aprirsi e la corrente aumenta. Allo stato attuale, la tensione diminuirà e la spirale della lampadina inizierà a riscaldarsi gradualmente.
4. Il livello di scarica del condensatore è controllato da un secondo resistore. A causa di ciò, il condensatore continua a scaricarsi dopo che l'alimentazione è stata scollegata.

L'uso di un'unità di protezione consente di eseguire un avvio graduale delle lampade a filamento. Li protegge dallo sfarfallio negativo durante il funzionamento.