Lampy LED stają się coraz bardziej popularne, ale mimo to żarówki są nadal używane przez miliony ludzi, głównie ze względu na ich niski koszt detaliczny. Ta kategoria obejmuje nie tylko tradycyjną żarówkę żarową, ale również halogenowe źródła światła z trzonkiem GU4 lub GU5.3.
Przyczyny przedwczesnego wypalenia
W przeważającej większości przypadków żarówki przepalają się po włączeniu, gdy cewka ma najniższą rezystancję elektryczną. Zimny filament ma 10 razy mniejszy opór niż podgrzewany. W rezultacie, gdy lampa jest zapalona, wskaźnik prądu osiąga 8 A, co może okazać się krytyczne dla zimnej cewki.
UPVL pomoże przedłużyć żywotność źródła światła - płynne włączanie żarówek 220 V, których obwód jest prosty. Zadaniem takiego urządzenia jest stopniowe zwiększanie napięcia na obciążeniu, wykluczone są gwałtowne skoki prądu w pierwszych sekundach po zapłonie. Płynne nagrzewanie się spirali pozwala na 2-3 krotne wydłużenie żywotności lampy zamiast deklarowanego 1000 godzin.
Zasada działania
Dla zmierzonego wzrostu przyłożonego napięcia wystarczy, że kąt fazowy wzrośnie w ciągu zaledwie 2-3 sekund. Upływ prądu zostaje wygładzony, co przyczynia się do płynnego nagrzewania się spirali.
Gdy żarówka jest zapalona, przez diodę przepuszczana jest półfala typu ujemnego, podczas gdy wskaźnik mocy jest równy tylko połowie napięcia. Kondensator jest ładowany w dodatnim półcyklu. Gdy wskaźnik napięcia na nim wzrośnie do wskaźnika otwarcia tyrystora, do źródła światła zostanie przyłożone pełne napięcie sieciowe i świeci się w pełni żarzeniem.
Gotowe rozwiązania
Istnieje wiele UPVL marek rosyjskich i zagranicznych, które umożliwiają płynne włączanie światła. Koszt takich urządzeń zależy bezpośrednio od ich funkcjonalności. Niektóre modele współdziałają wyłącznie z żarówkami, inne dodatkowo współpracują z żarówkami halogenowymi. Nawet modele budżetowe mogą przez długi czas wytrzymać obciążenia do 300 watów.
Stopniowe włączanie żarówki można również zrealizować za pomocą regulatora fazy. Jego konstrukcja jest podobna do UPVL, ale system sterowania jest bardziej złożony, a regulator jest w stanie wytrzymać duże obciążenie. Wymiary urządzenia są określone przez wymiary grzejnika, który usuwa ciepło z elementu mocy obwodu.
Każde urządzenie gwarantujące stopniowe zapalanie żarówek jest połączone szeregowo z obwodem elektrycznym w przerwie przewodu neutralnego lub fazy. Napięcie w obciążeniu wzrasta przez pewien czas, który jest stały i nie można go regulować. Czas ten jest ustalany przez producenta i może wynosić do 3 sekund.
Schematy połączeń
Aby płynny zapłon żarówki był skuteczny, potrzebny jest specjalny schemat połączeń. Z jego pomocą możesz zrozumieć, jak działa UPVL i jaka jest jego wewnętrzna struktura.
Zwykle przy podłączaniu takiego urządzenia stosuje się najprostsze obwody tyrystorowe. Nieco rzadziej stosuje się specjalny obwód ze zintegrowanym triakiem.Oprócz tych bloków można zastosować tranzystory polowe, które działają podobnie do urządzeń stopniowego przełączania.
Płynne włączanie lamp 220 V: obwód tyrystorowy
Obwód tyrystorowy jest prosty i łatwy do samodzielnego wykonania.
Obwód mostka prostownika wykorzystuje lampę jako ogranicznik obciążenia i prądu. Na ramionach prostownika zainstalowany jest obwód przełączający i tyrystor. Instalacja mostka diodowego jest podyktowana specyfikacją działania tyrystora.
Po przyłożeniu napięcia do obwodu, prąd zaczyna przepływać przez żarnik i dociera do mostka, podczas gdy elektrolit jest w międzyczasie ładowany rezystorem. Zaczyna się otwierać, gdy zostanie osiągnięty limit napięcia tyrystora, po czym przepływa przez niego prąd z lampy. W rezultacie żarnik wolframowy nagrzewa się płynnie. Czas nagrzewania zależy bezpośrednio od pojemności kondensatora i rezystora wbudowanego w obwód.
Płynne włączanie lamp 220 V: obwód na triaku
Obwód ten ma mniej elementów ze względu na zastosowanie triaka jako wyłącznika zasilania.
Dławik, zaprojektowany w celu wyeliminowania różnych zakłóceń podczas otwierania wyłącznika zasilania, można usunąć z ogólnej sieci. Prąd płynący do elektrody głównej jest ograniczany przez rezystor. Obwód ustawiania czasu jest realizowany na kondensatorze i rezystorze, które są zasilane diodą.
Przedstawiony schemat działa podobnie jak poprzedni. Kondensator otwiera się, gdy jest naładowany do wartości napięcia otwarcia triaka, a następnie przepływa przez niego prąd do lampy.
Obwód na specjalistycznym mikroukładzie
Aby stworzyć regulator do płynnego zapłonu lamp, możesz użyć specjalnego chipa znakującego kr1182pm1.
W tej konstrukcji sam mikroukład reguluje napięcie lampy za pomocą żarnika o mocy do 150W. Aby sterować większym obciążeniem, większą liczbą opraw oświetleniowych, należy synchronicznie włączyć triak zasilania pomocniczego w obwód sterowania.
Urządzenia te są zdolne do płynnego włączania nie tylko żarówek, ale także halogenów na 220 V. Regulatory fazy są również instalowane w elektronarzędziu, płynnie uruchamiają zworę silnika, znacznie wydłużając żywotność urządzeń.
Surowo zabrania się instalowania ściemniacza do żarówki w połączeniu z lampami fluorescencyjnymi i LED. Ich zasada działania i obwody są zupełnie inne. Każda z tych lamp ma swoje własne stopniowe urządzenie grzewcze.
Połączenie za pomocą skrzynki ochronnej
Jeśli w oprawach oświetleniowych stosowane są lampy na 220 V, jednostka zabezpieczająca jest podłączona do obwodu w sposób sekwencyjny. Polaryzacja okablowania nie ma znaczenia, najważniejsze jest to, że urządzenie musi być podłączone do przerwania przewodu z fazą, to znaczy szeregowo z przełącznikiem.
Jeśli zastosowane lampy mają niższe napięcie (6-24 V) i są podłączone do sieci za pomocą transformatora obniżającego napięcie, urządzenie zabezpieczające należy podłączyć od strony wejściowej 220 V.
Jak samemu wykonać jednostkę ochronną
Możesz utworzyć blok ochronny według następującego schematu:
Zasada działania bloku:
- Na początku tranzystor polowy jest w stanie zamkniętym. Otrzymuje napięcie stabilizujące. Światło jest wyłączone.
- Rezystor (R1) i dioda (VD1) dostarczają napięcie do kondensatora (C1), co powoduje jego naładowanie do 9,1 V. Jest to granica, ograniczona charakterystyką diody Zenera.
- Po osiągnięciu ustawionego napięcia tranzystor zaczyna się otwierać, a prąd wzrasta. W obecnym stanie napięcie zmniejszy się, a spirala żarówki zacznie się stopniowo nagrzewać.
- Poziom rozładowania kondensatora jest kontrolowany przez drugi rezystor. Z tego powodu kondensator nadal się rozładowuje po odłączeniu zasilania.
Zastosowanie jednostki zabezpieczającej umożliwia stopniowe uruchamianie lamp z żarnikiem. Chroni je przed ujemnym migotaniem podczas pracy.
