обикновено, лампикрушките с нажежаема жичка изгарят в момента, в който бъдат включени. Това се обяснява с факта, че съпротивлението на нишката на лампата в студено състояние е много по-ниско, отколкото в топло състояние, така че при включване възниква силен скок на тока, който унищожава нишката. Освен това, колкото повече мощност лампи, толкова по-дълъг е експлоатационният му живот. Това се дължи на факта, че лампите с по-висока мощност имат по-дебела и по-здрава жичка.
За да лампане е изгорял в момента на запалване, е необходимо да се намали токовият скок, който възниква, когато е свързан към мрежата. Това може да стане по различни начини, например чрез свързване лампакъм мрежата за променлив ток чрез полувълнов токоизправител, т.е. първо го запалете при пълна топлина и след нагряване на нажежаемата жичка, шунтирайте токоизправителя. Тиристорните устройства, които позволяват това, са многократно описани в литературата. Дадените схеми обаче имат няколко недостатъка. Първо, тези устройства са силни източници на смущения в мрежата. На второ място, когато ги използвате, яркостта на блясъка ламписе оказва недостатъчно и накрая се забелязва трептенето на лампите, което е много вредно за очите. Всички тези недостатъци се дължат на факта, че в тези схеми веригите на тиристорния управляващ електрод са свързани последователно с лампата. За да отворите тиристор, е необходимо да приложите значително напрежение към веригата на неговия управляващ електрод, който просто се „взема“ от самата лампа с нажежаема жичка. Освен това при това включване тиристорът се включва не в моментите, когато мрежовото напрежение преминава нула, а със закъснение, което води до трептене на лампата и поява на електрически шум. Тези недостатъци могат да бъдат отстранени, ако преминем от схема с два извода към верига с три извода. Опитът показва, че мрежа с три терминала не е много по-трудна за интегриране в съществуваща електрическа мрежа, отколкото мрежа с два терминала. Направих няколко такива устройства и за две години и половина работа нито едно от тях не се повреди. Схемата работи по следния начин. В момента превключвателят SA1 се затваря, диодът VD1 се отваря и лампазапочва да свети с пълна интензивност, тъй като токът преминава през него само по време на един от полупериодите на мрежовото напрежение. Кондензатор C1 по време на друг полупериод започва да се зарежда през диод VD2 и резистор R1. Когато напрежението на кондензатора достигне стойността, необходима за задействане на тиристора VS1, тиристорът се отваря и лампата се включва при пълна яркост.
Това устройство е предназначено за запалване на лампите, нагреватели и др. Не може да се използва за стартиране на електродвигатели, трансформатори и други индуктивни товари. Подробности. Диод VD1 - всеки токоизправител, проектиран за максимално обратно напрежение от най-малко 350 V и среден ток напред от най-малко 250 mA (за лампа от 100 W). Ако се използва лампа с по-висока мощност, тогава трябва да се избере диод с по-голям допустим ток в посока напред. Параметрите на тиристора VS1 трябва да бъдат подобни. Тиристори KU201 K, L могат да се използват във веригата. Диодът VD2 също трябва да бъде проектиран за напрежение най-малко 350 V и среден ток от най-малко 20 mA. Кондензатор C1 - всеки електролитен, например K50-3 или K50-6. Резистор R1 - всеки два вата, например MLT-2. Можете да използвате няколко резистора с по-малка мощност, като ги свържете паралелно или последователно. Дизайнът, като правило, не се нуждае от корекция. Ако лампапостоянно свети с пълна интензивност, леко намалете съпротивлението на резистора R1. Ако времето за реакция на устройството ви се струва недостатъчно, увеличете капацитета на кондензатора C1. Могат да се използват няколко кондензатора, свързани паралелно. Когато експериментирате с веригата, от съображения за електрическа безопасност е препоръчително да я свържете към мрежата чрез временен изолационен трансформатор, чиято мощност не трябва да бъде по-малка от мощността на лампата. Но преди да започнете да сглобявате устройството, изчислете какво ще ви струва по-малко - самото устройство или периодичната подмяна на изгорели лампи с нажежаема жичка.
Най-често крушката изгаря при включване, когато нишката все още не е загрята и има малко съпротивление. За да се избегне подобно развитие на събитията, е изобретено хардуерно устройство - устройство за защита на лампата (нарича се още мек стартер). Основната задача на устройството е да предотврати повреда, причинена на електрическата крушка в резултат на пренапрежения в мрежата.
Причини за изгаряне на лампата
Лампите с нажежаема жичка работят на принципа на термоемисия. Когато токът влезе в намотката, тя се нагрява, което води до производството на светлина във видимата част на спектъра. Освен това мощността на генериране на топлина е обратно пропорционална на диаметъра на проводника. В резултат на това изтънените участъци на спиралата се нагряват много бързо, което води до загуба на здравината им. Именно изтънените места са слабото звено, където се получава прегаряне.
Халогенните крушки също са предразположени към изгаряне поради пренапрежения на тока. Такива източници на светлина имат характеристика, която е уникална за тях - склонност към прегряване. Прегрята крушка може да изгори по всяко време.
Не само лампите с нажежаема жичка и халогенните лампи се нуждаят от защита, но и LED лампите.На пръв поглед това изглежда странно, защото светодиодите нямат спирала и блясъкът на кристала възниква в резултат на възбуждане на електрони, а не на нагряване на спиралата. Принципът на работа на светодиодите обаче включва и термоемисия. След няколко години полупроводниковата част изгаря и ако се вгледате внимателно в LED лампата, можете да видите тъпи кристали с пробит полупроводников слой.
Принцип на работа на блока
Защитното устройство работи последователно с осветителното устройство и предава електричество в ограничена степен. Токът се увеличава постепенно - за 1-2 секунди. Без блок, токът тече незабавно, което често води до изгаряне на лампата.
Блоковата структура е проста. За неговата работа вход-изход, фаза-заземяване и полярност нямат значение. Устройството трябва да бъде свързано в сериен режим с превключвател, монтиран във фазово прекъсване.
Устройството за плавен старт ви позволява да:
- Избягвайте отрицателното въздействие на напрежението при свързване на лампата.
- Стабилизирайте тока в електрическите крушки след излагане на стартово електричество.
- Удължете живота на източника на светлина.
Важно предимство на защитното устройство е, че предотвратява трептенето на лампата. Благодарение на това престоят в осветена стая е удобен, тъй като няма прекомерно натоварване на очите.
Монтаж и свързване
Монтажът на защитния блок обикновено се извършва на тавана, тоест там, където са фиксирани осветителните устройства. Ако електрическата крушка не е единствената, софтстартерът се монтира преди първия източник на светлина.
Блоковете се поставят и в монтажни кутии под ключа за осветлението. Трябва обаче да се има предвид, че има ограничение за поставяне на устройството в монтажна кутия: максималната мощност на устройството не трябва да надвишава 300 W.
Забележка! Каквото и място да бъде избрано за инсталиране на уреда, устройството трябва да бъде осигурено с безпрепятствен достъп за ремонтни дейности.
Типична блокова схема на свързване е показана на фигурата по-долу.
В случай на светещ ключ, резисторът е свързан паралелно на блока. Нивото на съпротивление на резистора трябва да бъде в диапазона 33–100 kOhm, а мощността не трябва да надвишава 2 W.
За 12-волтови лампи е необходим и защитен модул. Когато се използва електромагнитен трансформатор, устройството се поставя в пролуката на първичната намотка.За електронен трансформатор ще ви е необходим специален блок с четири входа.
Нивото на мощност на блока се избира въз основа на общата мощност на всички консуматори. В този случай е необходим определен резерв на мощност, обикновено в рамките на 50% от номиналната стойност на всички осветителни устройства.
За нормална работа на защитния блок, той трябва да се охлади. За да може въздухът да влезе, в корпуса се създават специални отвори.
Предпазни мерки
Когато една крушка изгори, спиралата се отваря, което води до късо съединение. В резултат на това съществува риск от повреда на защитния блок. За да предотвратите това, направете следното:
- Защитното устройство се монтира в най-достъпната зона (контактна кутия или панел). Достигането до блока на тавана ще бъде много по-трудно.
- Инсталирайте специален прекъсвач на всяка линия. Номиналната стойност на превключвателя е избрана с малък марж, тъй като текущите капки не се вземат предвид при тази опция за свързване.
- Монтирането на защитното устройство в помещения с висока влажност не е разрешено.
Избор на защитен блок
При избора на подходящ софтстартер се препоръчва да се вземат предвид два фактора - мощност и производител. Силата на блока е обсъдена по-горе. Що се отнася до марките, най-известните компании са:
- "Feron" (КНР);
- "Camelion" (КНР);
- "Шепро" (Русия);
- "Гранит 1000", "Гранит 500" (Беларус);
- "Композит" (Русия);
- „Цип“ (копродукция между Русия и Китай).
Най-популярните модели се произвеждат от Feron и Granit. Продуктите на китайския производител имат ниски цени. Подобно на повечето продукти от Китай, блоковете от компанията Feron се считат за не много високо качество. Те се характеризират със следните недостатъци:
- падане на напрежението, което нарушава работата на лампата;
- мигане на лампата при свързване и по време на работа;
- редовна намеса;
- средно качество на запояване;
- спестявания на материалите, от които е направен блокът.
Продуктите на беларуската компания се считат за значително по-високо качество.„Granite“ обаче не е компактен, което в някои случаи е критичен недостатък (например при поставяне на превключвател в кутия с контакти). Трябва също да се отбележи, че цената на "Гранит" е по-висока от тази на китайските производители.
Изработка на защитния блок
Схемата за гладко свързване на лампа с нажежаема жичка към мрежата е доста проста. Въпреки това, когато правите блок със собствените си ръце, трябва да вземете предвид някои технически нюанси. Трябва също така да спазвате разпоредбите относно електрическите устройства. Като пример, по-долу е дадена диаграма, според която работи самостоятелно направена защитна единица.
Диаграмата, показана по-горе, показва плавното включване на лампа с нажежаема жичка. Освен това полярността не се взема предвид. Устройството е свързано извън фаза, за да създаде последователна връзка с превключвателя. Последният трябва да бъде с един ключ.
При създаването на блок е необходимо да се вземат предвид и следните обстоятелства:
- Полевият транзистор трябва да бъде затворен в началото на работа на устройството. Този елемент получава стабилизиращо напрежение, тъй като е включен в диагонала на диодния мост.
- Кондензаторът C1 получава заряд, когато напрежението преминава през резистора R1 и диода VD1, докато се достигне ниво от 9,1 V. Това ниво е границата поради ограничаващия ефект на ценеровия диод.
- Когато напрежението достигне желаното ниво, транзисторът се отваря малко по малко, което води до увеличаване на тока и намаляване на напрежението при изтичане. След това нишката на електрическата крушка започва постепенно да се нагрява.
- За нормално стартиране е необходим втори резистор, тъй като той дава възможност за разреждане на кондензатора след изключване на захранването на лампата. В този момент напрежението на дренажа е малко - около 0,85 V при ток около 1 ампер.
Устройството ще работи както в мрежи със стандартно напрежение 220 V, така и при намалено напрежение.
Меките стартери позволяват значително да се увеличи експлоатационният живот на електрическите крушки. Тяхното инсталиране обаче изисква спазване на техническите разпоредби и изисква поне минимални познания по електротехника. Ако няма такива, по-добре е да поканите професионалист, който да извърши инсталацията.
Основната и може би единствената причина за повредата на обикновените лампи с нажежаема жичка, халогенни и флуоресцентни крушки е изгарянето на спиралата. От гледна точка на физиката този процес е лесно обясним. Волфрамовите атоми непрекъснато се изпаряват от горещата намотка.
При обикновените лампи е по-бързо, при халогенните е по-бавно. След изключване част от изпарените атоми се отлагат обратно върху спиралата, а част върху колбата. В резултат на неравномерното слягане с времето се образуват изтънени участъци. Какво прави LED лампите неизползваеми?
Защо лампите изгарят?
Всички лампи с нажежаема намотка работят на принципа на термоемисия, т.е. при преминаване на ток намотката се нагрява, излъчвайки светлина във видимата част на спектъра. Интензивността на генериране на топлина е обратно пропорционална на дебелината на проводника, съответно изтънените зони на спиралата се нагряват много повече, губейки сила. Именно в тези области се получават разкъсвания.
Като методи за борба с тази „болест“ са разработени много схеми за плавно запалване на спиралата, които наистина могат значително да увеличат нейния експлоатационен живот. Всички тези вериги се отнасят до защитни устройства.
Наред със защитни устройства за лампи с нажежаема жичка се появяват защитни устройства за LED лампи. Изглежда, за какво са те, ако светодиодите нямат спирала...
Всъщност светенето на LED кристала възниква поради възбуждането на електрони в полупроводниковия слой, а не поради горещата намотка. Но ефектът се основава на същия ефект на термоемисия. С годините много тънкият полупроводников слой изгаря. Ако се вгледате внимателно в LED крушка след няколко години работа, ще забележите отделни затъмнени или неработещи кристали, в които е настъпил пробив на полупроводниковия слой.
Пренапреженията на тока са доста често срещано явление в нашата страна. Колкото и да е странно, LED лампите се отнасят спокойно към повишаване на напрежението над номиналната стойност. Мощните драйвери могат лесно да се справят с тях.
По-опасни за светодиодите са спадовете на напрежението, когато за части от секундата токът, преминаващ през полупроводниковия слой, спада и след това се връща към първоначалните си стойности. Тогава може да възникне точков разпад в пространството на pn прехода. Захранващият драйвер е в състояние да отреже излишния ток, но не е в състояние да компенсира неговия изразен спад.
Защитата на LED лампите е частично решена от високоволтов кондензатор със среден капацитет, монтиран пред драйвера, който играе ролята на антиалиасинг филтър.
Фатални токови удари
Ситуацията, която искам да засегна, е по-скоро изключение от правилото, но такива случаи се случват със завидна редовност. Говорим за мълнии. Но не и в електропровод - такива ситуации са напълно безопасни, тъй като поради мигновеното топене на проводниците зарядът най-вероятно няма да достигне до крайния потребител на електроенергия. Опасни са мълнии в непосредствена близост до електропровод.
Напрежението на коронния разряд достига милиони волта и около канала на мълнията се образува мощно електромагнитно поле. Ако преносна линия е в нейната зона на действие, ще има незабавен скок на тока и напрежението.
Фронтът на нарастване на амплитудата на напрежението е толкова бърз, че защитните каскади на електрониката нямат време да се справят и цели платки изгарят. Ще има множество повреди на кристали в LED крушка. Класифицирахме такива пренапрежения на тока като фатални, тъй като няма адекватна защита срещу подобни форсмажорни обстоятелства.
При нормална работа се появява явление като трептене на лампите, когато са изключени.
Индуцирана пулсация
Токът, необходим за работа на светодиодите, е много малък - микроампера. Ако две линии на вътрешно окабеляване са в непосредствена близост и в една от линиите е включено мощно натоварване, електромагнитните вълни могат да възбудят ток в проводника, достатъчен за светене на светодиода.
Най-накрая стигнахме до основната тема на това ревю - устройството за защита на LED лампата.
Един пример за такива устройства е това устройство. За да активирате защитата, просто я свържете към клемите за входно напрежение на захранващия драйвер на LED лампата. Използването дори на такъв елементарен метод за защита ще удължи многократно живота на LED осветлението.
Пазарът на LED лампи и осветителни тела предлага широка гама от продукти в различни ценови диапазони. Основната разлика между устройствата в ниския и средния ценови сегменти не е в използваните светодиоди, а в източниците на захранване за тях.
Светодиодите работят с постоянен ток, а не с променлив ток, който тече в битовата електрическа мрежа, а надеждността на лампите и режимът на работа на светодиодите до голяма степен зависи от качеството на преобразувателя. В тази статия ще разгледаме как да защитим LED лампите и да удължим живота на евтините модели.
Всичко описано по-долу важи както за осветителните тела, така и за лампите.
Два основни типа захранвания за светодиоди: охлаждащ кондензатор и превключващ драйвер
Най-евтините LED продукти го използват като източник на енергия. Принципът на неговото действие се основава на реактивното съпротивление на кондензатора. Нека отбележим с прости думи, че във вериги с променлив ток кондензаторът е аналог на резистор. Това води до същите недостатъци, както при използването на резистор:
1. Липса на стабилизация на напрежението или тока.
2. Съответно, с увеличаване на входното напрежение, напрежението на светодиодите се увеличава и токът също се увеличава съответно.
Тези недостатъци са взаимосвързани. Често се наблюдават скокове на напрежение в домашните електрически мрежи, особено в отдалечени райони, ваканционни селища, села и частния сектор. Ако напрежението падне под 220V, това не е толкова лошо за лампите, сглобени по тази схема, токът през светодиодите ще бъде по-нисък и съответно те ще издържат по-дълго.
Но ако напрежението е по-високо от номиналното напрежение, например 240V, тогава LED лампата бързо ще изгори, поради факта, че токът през светодиодите ще се увеличи. Импулсните пренапрежения в мрежата също са много опасни; те възникват в резултат на превключване на мощни електрически уреди: вероятно сте забелязали, че когато включите хладилник или прахосмукачка, например, светлината "мига" - това е проява от тези пулсови удари. Те се появяват и по време на гръмотевични бури или аварийни ситуации в електропроводи или електроцентрали. Импулсът изглежда така:
Използват се LED крушки в средния и високия ценови сегмент.
Светодиодите работят със стабилен ток, напрежението не е основна стойност за тях. Следователно драйверът се нарича източник на ток. Основните му характеристики са изходен ток и мощност.
Текущата стабилизация се осъществява с помощта на вериги за обратна връзка, без да навлизаме в подробности, има два основни типа драйвери, които се използват в LED крушки и осветителни тела:
1. Без трансформатор, съответно без галванична изолация.
2. Трансформатор - с галванична изолация.
Галваничната изолация е система, която гарантира, че няма пряк електрически контакт между първичната захранваща верига и вторичната захранваща верига. Реализира се с помощта на явленията на електромагнитната индукция, с други думи, трансформатори, както и с помощта на оптоелектронни устройства. В захранващите блокове се използва трансформатор за галванична изолация.
Типична схема на безтрансформаторен 220V драйвер за светодиоди е показана на фигурата по-долу.
Обикновено са изградени на интегрална схема с вграден мощен транзистор. Може да бъде в различни корпуси, например TO92, използва се и като пакет за маломощни транзистори и други ИС, например линейни интегрални стабилизатори, тип L7805. Има и примери в "осемкраки" пакети за повърхностен монтаж, като SOIC8 и други.
За такива драйвери повишенията или пониженията на напрежението в захранващата мрежа не са опасни. Но импулсните пренапрежения са изключително нежелателни - те могат да повредят диодния мост, ако драйверът е без трансформатор, тогава 220V ще отиде на изхода на микросхемата или мостът ще се счупи в AC късо съединение.
В първия случай високото напрежение ще „убие светодиодите“, или по-скоро един от тях, както обикновено се случва. Факт е, че светодиодите в лампи, прожектори и осветителни тела обикновено се свързват последователно в резултат на изгарянето на един светодиод, веригата се прекъсва, останалите остават здрави;
Във втория случай ще изгори предпазителят или пистата на печатната платка.
Типична схема на драйвер за светодиоди с трансформатор е показана по-долу. Те са инсталирани в скъпи и висококачествени продукти.
Защита на LED лампи: схеми и методи
Има различни начини за защита на електрическите уреди, всички те са валидни за защита на LED лампи, сред които:
1. Използването на стабилизатор на напрежението е най-скъпият метод и е изключително неудобно да се използва за защита на полилей. Можете обаче да захранвате цялата къща от стабилизатор на напрежението в мрежата - релеен, електромеханичен (серво), релеен, електронен. Прегледът на техните предимства и недостатъци може да бъде тема за отделна статия; напишете в коментарите, ако се интересувате от тази тема.
2. Използването на варистори е устройство, което ограничава пренапреженията на напрежението, може да се използва както за защита на конкретна лампа или друго устройство, така и на входа на къщата.
3. Използване на допълнителен охлаждащ кондензатор при последователно свързване. По този начин токът на лампата е ограничен; кондензаторът се изчислява въз основа на мощността на лампата. Това по-вероятно не е защита, а намаляване на мощността на лампата; в резултат на това при повишени стойности на напрежението в електрическата мрежа животът й няма да бъде намален.
Варистор за защита на лампи и други домакински уреди
Варисторът е устройство за ограничаване на напрежението; неговото действие е подобно на газовия разрядник. Това е полупроводниково устройство с променливо съпротивление. Когато напрежението на клемите му достигне нивото на напрежението на реакция на варистора, съпротивлението му намалява от хиляди мегаома до десетки ома и през него започва да тече ток. Той е свързан паралелно на веригата. По този начин електрическото оборудване е защитено.
Външен вид на варистори
Un—класификационно напрежение. Това е напрежението, при което през варистора започва да тече ток от 1 mA;
Um - максимално допустимо ефективно променливо напрежение (rms);
Um= - максимално допустимо право напрежение;
P е номиналната средна разсейвана мощност, това е тази, която варисторът може да разсее през целия си експлоатационен живот, като същевременно поддържа параметрите в установените граници;
W е максимално допустимата абсорбирана енергия в джаули (J), когато е изложена на единичен импулс.
Ipp - максимален импулсен ток, за който време на нарастване/продължителност на импулса: 8/20 µs;
Co е капацитетът, измерен в затворено състояние, стойността му зависи от приложеното напрежение и когато варисторът пропуска голям ток през себе си, той пада до нула.
За да увеличат разсейването на мощността, производителите увеличават размера на самия варистор и също така правят неговите терминали по-масивни. Те действат като радиатор за отвеждане на освободената топлинна енергия.
За да защитите електрически уреди в домашни електрически мрежи с променливо напрежение 220V, изберете варистор, по-голям от стойността на амплитудното напрежение, което е приблизително равно на 310V. Тоест можете да инсталирате варистор с класификационно напрежение около 380-430V.
Например, TVR 20 431 е подходящ, ако инсталирате варистор с по-ниско напрежение, тогава са възможни „фалшиви“ операции, когато захранващото напрежение е леко превишено, а ако го инсталирате с по-високо напрежение, защитата няма да бъде ефективна. .
Както вече споменахме, варисторите могат да бъдат инсталирани директно на входа на къщата, като по този начин защитават всички електрически уреди в къщата. За тази цел в индустрията се произвеждат модулни варистори, т.нар.
Ето схема на свързването му за трифазна мрежа, за еднофазна мрежа - подобно.
Тези схеми, използващи дифавтомат и защита срещу висок потенциал на един или два проводника на еднофазна верига, са не по-малко интересни.
За защита на една лампа или крушка се използва следната верига за свързване; тя е показана на примера на домашна LED лампа, но когато се използва готова лампа или лампа, варисторът също се инсталира паралелно по веригата от 220 V.
Можете да го монтирате както в тялото на самото осветително устройство, така и на захранващите проводници отвън. Ако е свързан към изход, варисторът може да се постави в изхода. Варисторът може да бъде заменен с супресор.
Готови решения
Устройство за защита от пренапрежение за LED лампи - от производителя LittleFuse. Осигуряват защита срещу пренапрежение до 20 kV. В зависимост от дизайна се монтира паралелно или последователно.
На пазара има устройства с различни характеристики - напрежение на реакция и пиков ток.
LED защитното устройство предпазва лампите при пренапрежения на напрежението. Свързва се паралелно на осветителната верига след ключа. Също така предотвратява спонтанното мигане на LED крушките при използване на превключватели с подсветка.
интересно:
Същността на работата на такова устройство е, че вътре е инсталиран кондензатор. Токът на подсветката на превключвателите протича през него и също така изглажда пренапреженията на напрежението.
Подобно или подобно устройство на фирма Гранит, модел BZ-300-L. Индексът “L” в края показва, че това е защитен блок.
Вътре има три части, една от които обсъдихме по-горе:
1. Варистор.
2. Кондензатор.
3. Резистор.
Ето схематичната диаграма. Можете да го повторите.
Заключение
Невъзможно е напълно да се елиминира възможността от изгаряне на LED лампи и осветителни тела. Въпреки това можете да удължите живота на вашите електрически крушки, като минимизирате въздействието на пренапреженията на напрежението. Можете да направите това или със собствените си ръце, или чрез закупуване на фабрично произведена защитна единица за LED лампа.
Лампите с нажежаема жичка все още са популярни поради ниската си цена. Те се използват широко в спомагателни помещения, където се изисква често превключване на светлината. Устройствата непрекъснато се развиват и напоследък често се използва халогенна лампа. За да се увеличи техният експлоатационен живот и да се намали консумацията на енергия, се използва плавно превключване на лампите с нажежаема жичка. За да направите това, приложеното напрежение трябва да нараства плавно за кратък период от време.
Плавно включване на лампа с нажежаема жичка
Студената намотка има 10 пъти по-ниско електрическо съпротивление в сравнение с нагрятата намотка. В резултат на това, когато свети крушка от 100 W, токът достига 8 A. Не винаги е необходима висока яркост на нажежаемата жичка. Следователно имаше нужда от създаване на устройства за плавен старт.
Принцип на действие
За да се осигури равномерно увеличение на приложеното напрежение, достатъчно е фазовият ъгъл да се увеличи само за няколко секунди. Токовият скок се изглажда и намотките постепенно се нагряват. Фигурата по-долу показва една от най-простите защитни вериги.
Схема на устройство за защита срещу изгаряне на халогенни и нажежаеми лампи на тиристор
Когато е включена, отрицателната полувълна се подава към лампата чрез диод (VD2), захранването е само половината от напрежението. По време на положителния полупериод кондензаторът (C1) се зарежда. Когато напрежението върху нея се повиши до стойността на отваряне на тиристора (VS1), лампата е напълно захранвана с мрежово напрежение и стартирането завършва с пълен блясък.
Диаграма на устройство за защита от изгаряне на лампата с помощта на триак
Веригата на фигурата по-горе работи на триак, който позволява на тока да преминава в двете посоки. Когато лампата е включена, отрицателният ток преминава през диода (VD1) и резистора (R1) към управляващия електрод на триака. Отваря се и пропуска половината от полуциклите. В рамките на няколко секунди кондензаторът (C1) се зарежда, след което положителните полупериоди се отварят и лампата е напълно захранвана с мрежово напрежение.
Устройството на микросхемата KR1182PM1 ви позволява да стартирате лампата с плавно увеличаване на напрежението от 5 V до 220 V.
Схема на устройството: стартиране на лампи с нажежаема жичка или халогенни лампи с фазово управление
Микросхемата (DA1) се състои от два тиристора. Разделянето между силовата част и управляващата верига се осъществява от триак (VS1). Напрежението в управляващата верига не надвишава 12 V. Сигналът се подава към неговия управляващ електрод от щифт 1 на фазовия регулатор (DA1) през резистор (R1). Веригата започва, когато контактите (SA1) се отворят. В този случай кондензаторът (C3) започва да се зарежда. Микросхемата започва да работи от него, увеличавайки тока, преминаващ към управляващия електрод на триака. Започва постепенно да се отваря, увеличавайки напрежението на лампата с нажежаема жичка (EL1). Времезакъснението за неговото запалване се определя от стойността на капацитета на кондензатора (C3). Не трябва да се прави твърде голям, тъй като при често превключване веригата няма да има време да се подготви за нов старт.
Когато ръчно затворите контактите (SA1), кондензаторът започва да се разрежда в резистора (R2) и лампата плавно се изключва. Времето му за превключване се променя от 1 до 10 секунди със съответната промяна в капацитета (C3) от 47 μF до 470 μF. Времето за изгасване на лампата се определя от стойността на съпротивлението (R2).
Веригата е защитена от смущения чрез резистор (R4) и кондензатор (C4). Печатната платка с всички части се поставя на задните клеми на ключа и се монтира заедно с него в кутията.
Лампата стартира, когато ключът е изключен. За осветяване и индикация на напрежението е монтирана газоразрядна лампа (HL1).
Устройства за плавен старт (UPVL)
Предлагат се много модели, които се различават по функции, цена и качество. UPVL, който може да бъде закупен в магазина, е свързан последователно към 220 V лампа и външният вид е показан на фигурата по-долу. Ако захранващото напрежение на лампите е 12 V или 24 V, устройството се свързва пред понижаващия трансформатор последователно с първичната намотка.
Схема на работа на УПВЛ за плавно включване на лампи 220 V
Устройството трябва да съответства на свързания товар с малък резерв. За да направите това, се изчислява броят на лампите и тяхната обща мощност.
Поради малките си размери, UPVL се поставя под капака на полилей, в розетка или в разклонителна кутия.
Устройство "Гранит"
Особеност на устройството е, че допълнително защитава лампите от пренапрежения в домашната мрежа. Характеристиките на “Гранит” са следните:
- номинално напрежение – 175-265 V;
- температурен диапазон – от -20 0 C до +40 0 C;
- номинална мощност – от 150 до 3000 W.
Устройството също е свързано последователно с лампата и превключвателя. Устройството се поставя заедно с превключвателя в инсталационната кутия, ако мощността му позволява. Монтира се и под капака на полилея. Ако проводниците са свързани директно към него, защитното устройство се монтира в разпределителното табло, след прекъсвача.
Димери или димери
Препоръчително е да използвате устройства, които създават плавно превключване на лампите и също така осигуряват регулиране на тяхната яркост. Димерните модели имат следните възможности:
- настройка на работните програми на лампата;
- плавно включване и изключване;
- управление с помощта на дистанционно управление, пляскане, глас.
Когато купувате, трябва незабавно да вземете решение за избора си, за да не плащате допълнителни пари за ненужни функции.
Преди монтажа трябва да изберете методи и места за управление на лампите. За да направите това, трябва да направите подходящо електрическо окабеляване.
Схеми на свързване
Схемите могат да бъдат с различна сложност. По време на всяка работа първо се изключва напрежението от необходимата зона.
Най-простата схема на свързване е показана на фигурата по-долу (a). Вместо обикновен ключ може да се инсталира димер.
Схема за свързване на димер към захранване на лампа
Устройството е свързано към отворения фазов проводник (L), а не към нулевия проводник (N). Между неутралния проводник и димера има лампа. Връзката с него е серийна.
Фигура (b) показва верига с превключвател. Връзката остава същата, но към нея се добавя обикновен превключвател. Може да се монтира близо до вратата в пролуката между фазата и димера. Димерът се намира в близост до леглото с възможност за управление на осветлението без да ставате от него. При напускане на стаята светлината се изключва, а при връщане лампата стартира с предварително настроената яркост.
За управление на полилей или лампа можете да използвате 2 димера, разположени на различни места в стаята (фиг. а). Те са свързани помежду си чрез съединителна кутия.
Схема за управление на лампа с нажежаема жичка: а – с два димера; б – с два проходни ключа и димер
Тази връзка ви позволява независимо да регулирате яркостта от две места, но ще ви трябват повече кабели.
Необходими са превключватели за преминаване, за да включите светлината от различни страни на стаята (фиг. b). Димерът трябва да е включен, в противен случай лампите няма да реагират на превключвателите.
Характеристики на димера:
- Икономията на енергия с помощта на димер се постига малка - не повече от 15%. Останалото се консумира от регулатора.
- Устройствата са чувствителни към повишаване на температурата на околната среда. Не е необходимо да се използват, ако се повиши над 27 0 C.
- Натоварването трябва да бъде най-малко 40 W, в противен случай животът на регулатора ще бъде намален.
- Димерите се използват само за онези видове устройства, които са посочени в информационните листове.
Включване. Видео
Това видео ще ви разкаже как лампите с нажежаема жичка се включват гладко.
Устройствата за плавно стартиране и изключване на лампи с нажежаема жичка и халогенни лампи могат значително да увеличат техния експлоатационен живот. Препоръчително е да използвате димери, които също ви позволяват да регулирате яркостта на светлината.