LED žiarovky sú čoraz populárnejšie, ale napriek tejto skutočnosti žiarovky stále používajú milióny ľudí, a to hlavne kvôli ich nízkym maloobchodným nákladom. Táto kategória zahŕňa nielen tradičnú žiarovku, ale aj halogénové svetelné zdroje s päticou GU4 alebo GU5.3.
Príčiny predčasného vyhorenia
V drvivej väčšine prípadov žiarovky po zapnutí horia, keď má cievka najnižší elektrický odpor. Studené vlákno má 10-krát menší odpor ako zohriate. Výsledkom je, že keď sa žiarovka zapáli, indikátor prúdu dosiahne 8 A, čo sa môže stať kritickým pre studenú špirálu.
UPVL pomôže predĺžiť prevádzkovú životnosť svetelného zdroja - plynulé zapínanie 220 V žiaroviek, ktorých obvod je jednoduchý. Úlohou takéhoto zariadenia je postupne zvyšovať napätie naprieč záťažou, ostré prúdové rázy v prvých sekundách po zapálení sú vylúčené. Hladké zahriatie špirály umožňuje predĺžiť životnosť žiarovky 2 - 3 krát, namiesto deklarovaných 1 000 hodín.
Princíp činnosti
Pre namerané zvýšenie použitého napätia stačí, aby fázový uhol narástol iba za 2 - 3 sekundy. Prúdový náraz je vyhladený, čo prispieva k hladkému zahrievaniu špirály.
Keď svieti žiarovka, cez diódu sa privedie polovičná vlna negatívneho typu, zatiaľ čo indikátor napájania sa rovná iba polovici napätia. Kondenzátor je nabitý v kladnom pol cykle. Keď indikátor napätia na ňom stúpne k indikátoru otvorenia tyristora, na zdroj osvetlenia sa privedie úplné sieťové napätie a svieti plnou žiarovkou.
Hotové riešenia
Existuje veľa UPVL od ruských a zahraničných značiek, ktoré umožňujú implementovať plynulé zapínanie svetla. Cena takýchto zariadení priamo závisí od ich funkčnosti. Niektoré modely interagujú výlučne s žiarovkami, iné navyše s halogénovými žiarovkami. Aj rozpočtové modely dokážu dlho vydržať zaťaženie až 300 wattov.
Postupné zapínanie žiarovky je možné realizovať aj pomocou fázového regulátora. Jeho konštrukcia je podobná UPVL, ale riadiaci systém je zložitejší a regulátor je schopný vydržať veľké zaťaženie. Rozmery zariadenia sú dané rozmermi vykurovacieho telesa, ktoré odvádza teplo z výkonovej zložky obvodu.
Každé zariadenie, ktoré zaručuje postupné zapaľovanie žiaroviek, je zapojené do elektrického obvodu v sérii, pri prerušení neutrálneho drôtu alebo fázy. Napätie v záťaži stúpa po určitý čas, ktorý je pevný a nie je nastaviteľný. Tento čas nastavuje výrobca a môže byť až 3 sekundy.
Schémy zapojenia
Aby bolo hladké zapaľovanie žiarovky účinné, je potrebná špeciálna schéma zapojenia. S jeho pomocou pochopíte, ako funguje UPVL a aká je jeho vnútorná štruktúra.
Zvyčajne sa pri pripájaní takéhoto zariadenia používajú najjednoduchšie tyristorové obvody. O niečo menej často sa používa špeciálny obvod s integrovaným triakom.Okrem týchto blokov je možné použiť tranzistory s efektom poľa, ktoré fungujú podobne ako zariadenia s postupným spínaním.
Hladké zapínanie žiaroviek 220 V: tyristorový obvod
Tyristorový obvod je jednoduchý a ľahko vyrobiteľný sám.
Obvod usmerňovacieho mostíka používa žiarovku ako obmedzovač záťaže a prúdu. Na ramenách usmerňovača je inštalovaný radiaci obvod a tyristor. Inštalácia diódového mostíka je daná špecifikáciou fungovania tyristora.
Po privedení napätia do obvodu začne prúd prechádzať vláknom a príde k mostu, zatiaľ čo elektrolyt je medzitým nabitý odporom. Začína sa otvárať po dosiahnutí limitu tyristorového napätia, po ktorom cez ňu prejde prúd zo žiarovky. Vďaka tomu sa volfrámové vlákno zahrieva hladko. Čas priameho zahriatia závisí od kapacity kondenzátora a odporu zabudovaného do obvodu.
Hladké zapínanie žiaroviek 220 V: obvod na triaku
Tento obvod má menej komponentov kvôli použitiu triaku ako vypínača.
Tlmivka, navrhnutá tak, aby eliminovala rôzne rušenie pri otvorení vypínača, je možné zo všeobecnej siete odstrániť. Prúd prúdiaci do hlavnej elektródy je obmedzený odporom. Obvod nastavenia času je implementovaný na kondenzátore a rezistore, ktoré sú napájané diódou.
Predložená schéma funguje podobne ako predchádzajúca. Kondenzátor sa otvorí, keď je nabitý na hodnotu otváracieho napätia triaku, a potom cez neho preteká prúd do žiarovky.
Obvod na špecializovanom mikroobvode
Na vytvorenie regulátora pre plynulé zapaľovanie žiaroviek môžete použiť špeciálny značkovací čip kr1182pm1.
V tomto prevedení samotný mikroobvod reguluje napätie na žiarovke s vláknom s výkonom až 150W. Na riadenie vyššej záťaže, väčšieho počtu svietidiel musí byť do riadiaceho obvodu synchrónne zapojený pomocný triak.
Tieto zariadenia sú schopné plynule zapínať nielen žiarovky, ale aj halogénové žiarovky s napätím 220 V. Fázové regulátory sa inštalujú aj do elektrického náradia, ktoré plynulo spúšťajú kotvu motora a výrazne tak predlžujú životnosť zariadení.
Je prísne zakázané inštalovať stmievač pre žiarovku spolu so žiarivkami a LED žiarovkami. Ich princíp činnosti a zapojenie sú úplne odlišné. Každá z týchto žiaroviek má svoje vlastné zariadenie na postupné ohrievanie.
Pripojenie pomocou ochrannej skrinky
Ak sa v svietidlách používajú žiarovky na 220 V, ochranná jednotka je pripojená k obvodu postupne. Polarita zapojenia nezáleží, hlavnou vecou je, že jednotka musí byť pripojená k prerušeniu drôtu s fázou, to znamená v sérii so spínačom.
Ak majú použité žiarovky nižšie napätie (6 - 24 V) a sú pripojené k sieti pomocou redukčného transformátora, musí byť ochranná jednotka pripojená zo vstupnej strany 220 V.
Ako si sami vyrobiť ochrannú jednotku
Ochranný blok môžete vytvoriť podľa nasledujúcej schémy:
Princíp fungovania bloku:
- Na začiatku je tranzistor s efektom poľa v uzavretom stave. Prijíma stabilizačné napätie. Svetlo nesvieti.
- Rezistor (R1) a dióda (VD1) dodávajú napätie na kondenzátor (C1), čo spôsobí jeho nabitie až 9,1 V. Toto je limit obmedzený charakteristikami zenerovej diódy.
- Po dosiahnutí nastaveného napätia sa tranzistor začne otvárať a prúd sa zvyšuje. V súčasnom stave sa napätie zníži a špirála žiarovky sa začne postupne zahrievať.
- Úroveň vybíjania kondenzátora je riadená druhým odporom. Z tohto dôvodu sa kondenzátor po odpojení napájania naďalej vybíja.
Použitie ochrannej jednotky umožňuje postupné zapínanie žiaroviek s vláknom. Chráni ich pred negatívnym blikaním počas prevádzky.
