白熱灯の点灯が遅い。トライアックによる白熱灯のスムーズな点灯

03.07.2023

設計するとき アンプの電源多くの場合、アンプ自体とは関係のない問題、または使用されている素子ベースに起因する問題が発生します。したがって、電源では トランジスタアンプ大電力の場合、電源のスムーズなスイッチオンの実装、つまり平滑フィルタ内の電解コンデンサをゆっくりと充電するという問題がよく発生します。電解コンデンサは非常に大きな容量を持つ可能性があり、適切な措置を講じないと、単純に劣化してしまいます。スイッチをオンにした瞬間に整流ダイオードが損傷します。

あらゆる出力の真空管アンプの電源では、給電遅延を設ける必要があります。 高いアノード電圧陰極の早期消耗とその結果としてのランプ寿命の大幅な減少を避けるために、ランプを暖める前に。もちろん、ケノトロン整流器を使用すると、この問題は自動的に解決されます。しかし、LC フィルタを備えた従来のブリッジ整流器を使用する場合、追加のデバイスなしでは対応できません。

上記の問題は両方とも、トランジスタと真空管アンプの両方に簡単に組み込むことができる単純なデバイスによって解決できます。

デバイス図。

ソフトスタートデバイスの概略図を次の図に示します。

拡大するにはクリックしてください

トランス TP1 の 2 次巻線の交流電圧は、ダイオードブリッジ Br1 によって整流され、統合された安定器 VR1 によって安定化されます。抵抗 R1 により、コンデンサ C3 のスムーズな充電が保証されます。両端の電圧がしきい値に達すると、トランジスタ T1 が開き、リレー Rel1 が動作します。抵抗 R2 は、デバイスがオフになったときにコンデンサ C3 を確実に放電します。

包含オプション。

Rel1 リレー接点グループは、アンプの種類と電源の構成に応じて接続されます。

たとえば、電源内のコンデンサをスムーズに充電するためです。 トランジスタパワーアンプ、提示されたデバイスは、コンデンサの充電後にバラスト抵抗器をバイパスして、バラスト抵抗器での電力損失を排除するために使用できます。考えられる接続オプションを図に示します。

ヒューズとバラスト抵抗の値は、アンプの電力と平滑フィルタコンデンサの容量に基づいて選択されるため、示されていません。

真空管アンプでは、提示されたデバイスはフィード遅延を調整するのに役立ちます。 高いアノード電圧ランプが暖まる前に、ランプの寿命を大幅に延ばすことができます。考えられる包含オプションを図に示します。

ここでの遅延回路はフィラメントトランスと同時にオンになります。ランプが暖まった後、リレー Rel1 がオンになり、その結果主電源電圧が陽極変圧器に供給されます。

アンプがランプのフィラメント回路とアノード電圧の両方に電力を供給するために 1 つの変圧器を使用している場合、リレー接点グループを二次巻線回路に移動する必要があります。 アノード電圧.

スイッチオン遅延回路 (ソフトスタート) の要素:

ヒューズ: 220V 100mA、
変圧器: 出力電圧 12 ～ 14 V の低電力、
ダイオードブリッジ: パラメータが 35V/1A 以上の小型のもの、
コンデンサ: C1 - 1000uF 35V、C2 - 100nF 63V、C3 - 100uF 25V、
抵抗: R1 - 220 kΩ、R2 - 120 kΩ、
トランジスタ：IRF510、
一体型スタビライザー: 7809、LM7809、L7809、MC7809 (7812)、
リレー: 動作巻線電圧が 9V (7812 の場合は 12V) で、適切な電力の接点グループが付いています。

消費電流が低いため、スタビライザーチップや電界効果トランジスタの搭載が可能 ラジエーターなしで。

しかし、小型とはいえ余分なトランスを放棄し、フィラメント電圧から遅延回路に電力を供給するというアイデアを持っている人もいるかもしれません。フィラメント電圧の標準値が約 6.3V であることを考慮すると、L7809 スタビライザを L7805 に交換し、巻線動作電圧が 5V のリレーを使用する必要があります。このようなリレーは通常、大量の電流を消費するため、その場合、超小型回路とトランジスタに小さなラジエーターを装備する必要があります。

12V 巻線のリレー (やや一般的) を使用する場合、統合スタビライザーチップを 7812 (L7812、LM7812、MC7812) に置き換える必要があります。

図に示されている抵抗R1とコンデンサC3の値では 遅延時間インクルージョンは一定です 20秒。時間間隔を長くするには、コンデンサ C3 の容量を大きくする必要があります。

この記事は雑誌「Audio Express」の資料をもとに作成しました

RadioGazeta編集長による無料翻訳。

倹約家であれば、すべての電球が可能な限り効率的に機能するようにすることが重要です。これらの照明装置の使用時間を延長し、点灯/消灯時の大幅な電圧降下を軽減するために、白熱灯のスムーズなスイッチング装置 (UPVL) が使用されます。

私たちの多くは、スイッチを入れると電球が「パンッ」と音を立てて切れる様子を目撃したことがあります。これは、オン時の振幅が鋭すぎるとフィラメントが大幅に摩耗するために発生します。使用しない場合、抵抗はかなり低くなります。ライトの通常のスイッチオン中に加熱されると、最大 8 アンペアのかなり高い電流がすぐにスパイラル状に流れ始めます。電圧が印加されたときに大電流が流れると、コイルが限界まで動作することになり、電球の寿命が短くなります。

保護ユニットを使用した接続

通常、この問題を解決するには、UPVL の機能を実行する保護ユニットが使用されます。本器を白熱電球で使用した場合、点灯時の電圧は急激には上昇せず、徐々に上昇します。したがって、フィラメントに不必要な過負荷がかからず、電球の寿命が長くなります。

75 W 白熱灯に直列に接続された Uniel Upb-200W-BL ユニットの例を使用して、このデバイスの動作図を詳しく見てみましょう。この回路では、電流は最初にブロックを通過し、その後ランプに流れます。その結果、追加の電圧降下が発生し、ランプは標準の220 Vではなく171 Vを受け取ります。さらに、保護ユニットに電流が流れるため、電圧は2〜3秒で171 Vまでスムーズに増加します。

入力電圧を下げることも電球の寿命を延ばすのに役立ちます。しかしその一方で、電圧の低下により光束が約 70% と大幅に減少し、これは重要な指標となります。したがって、保護ユニットを使用する場合は、照度損失を考慮し、従来よりも強力なランプを使用する必要があります。

この図で検討されているユニットは最大 200 W の電力に耐えることができます。これは、ほぼ同じ電力のランプを接続できることを意味します。ただし、20〜25パーセントの小さなマージンを設定し、回路内で合計電力が160 W以下のランプを使用することをお勧めします。パワーリザーブにより、ランプとユニット自体の寿命が長くなります。当然のことですが、ユニット自体に200Wを超える電圧を加えないでください。

注記！白熱灯のワット数が下がると色温度が変化し、光はより赤くなります。照明の色の変化は人の健康に影響を与える可能性があります。

白熱灯をスムーズに点灯させるための仕組みは非常に簡単です。ブロックはスイッチからランプまで直列に、つまり相線の切れ目に設置されます。

保護ブロック自体は 2 つの場所に配置できます。

照明器具の隣。
スイッチ側 - この場合、ユニットは配電ボックスまたは設置ボックス内にあります。

場所の選択は保護ユニットのサイズによって異なります。デバイスが大きすぎる場合は、別の場所を割り当てる必要があります。ソケットボックスに設置する場合の欠点は、保護ユニットに冷却のための十分な空気アクセスが得られないことです。

注意！保護ユニットは湿度の高い部屋には設置できません。

保護ブロックを自分で作る方法

ブロックを作成するには、次のスキームを使用できます。

この装置は次の原理に従って動作します。

まず、電界効果トランジスタをオフにする。安定化電圧がかかります。ランプが点灯しません。
電圧が抵抗器 R1 とダイオード VD1 から受け取られると、コンデンサ C1 は 9.1 V に充電されます。これは最大レベルであり、ツェナーダイオードのパラメータによって制限されます。
設定電圧に達するとトランジスタが徐々に開き、電流が増加します。ドレインの電圧が下がります。ランプのフィラメントはスムーズに点灯し始めます。
2 番目の抵抗は、コンデンサの放電の程度を制御します。この抵抗により、コンデンサは電源を切っても放電を続けることができます。

重要！電気機器を自分で設置する場合は、安全規制を厳密に遵守して実行する必要があります。

この保護ユニットを使用することにより、白熱電球のスムーズな始動が可能になるだけでなく、点灯中の不快なちらつきからも白熱電球を保護することができます。

調光の使用

白熱灯のスムーズなスイッチオンは、調光器または調光器でも行うことができます。ディマーという名前は、薄暗くすることを意味する英語の「dim」に由来しています。ここで、電圧レベルは自動的または機械的に（ノブを回転させることによって）調整されます。単純な調光器の場合、制御回路はレオスタット (可変抵抗器) 上に構築されます。現在、これらの目的には半導体トライアックまたはトランジスタスイッチが使用されています。現代の電気工学では、220 W 白熱灯をスムーズに点灯させるために、主にタイマー、センサー、またはリモコンを備えたデバイスが使用されています。通常、調光器は標準スイッチの代わりに取り付けられます。

重要！白熱灯に調光器を取り付けると、省エネを達成することはできません。光レベルを 50% 下げても、電力は 15% しか節約されません。

回転式調光器では、ハロゲンランプの強度はポテンショメータのノブを回すことで調整されます。電子式のものでは、すべてのパラメータが自動的に設定されます。

追加情報。調光器は高感度の測定装置や無線受信機に干渉する可能性があります。このデバイスを使用すると、録音機器の動作中に追加の背景ノイズが発生することがあります。デバイスを設置するときは、これらすべてを考慮する必要があります。

簡単なレギュレーターを自分の手で組み立てることができます。

スキームは次のもので構成されます。

BT134 – 700 V トライアック。KU208G、MAC212-8、MAC8S、BT138 または BT136 と置き換えることができます。
DB3 – ディニスター、KN102、HT40 HT34、HT32、DC34、DB4 も使用できます。
容量が 0.1 ～ 0.22 µF (250 V) の無極性コンデンサ。
最大電力が 0.25 ～ 2 W の抵抗器 (10 kOhm)。
小型可変抵抗器（抵抗値約500kΩ）。
主回路に接続するための配線です。

組み立てられたデバイスは、ランプに向かうワイヤのゼロフェーズに順次取り付けられます。トライアックは一定の電位差でのみ電流を流します。電荷の蓄積はトライアックに接続されたコンデンサに発生します。この場合、充電速度は可変抵抗器の抵抗値によって決まります。この抵抗のレベル自体はユーザーによって設定されます。可変抵抗器の抵抗値が低いほど、ランプは明るく点灯します。

この自家製デバイスの利点は、動作中に電圧レベルが低下せず、照度が低下しないことです。一方、ハロゲンランプは速度調整が難しいトライアックを機械的に回転させることでスムーズな始動を実現しています。正確なパラメータは最新の自動装置でのみ設定でき、自分の手で組み立てるのはより困難です。

白熱灯をスムーズに点灯させるための調光装置を選択するときは、一部の種類の機器はフィラメントがわずかに光るときに最小値から動作し始めることを考慮する必要があります。他のものはすぐに大幅なジャンプを示し、これもランプ両端の大きな電圧降下につながります。

調光器を使用すると、磁歪が増加し、白熱灯から高周波のヒューヒュー音やノイズが発生する可能性があります。この現象は、高出力白熱電球によく見られます。ランプが調光器なしで動作する場合、追加の音はほとんど聞こえません。

位相制御用のマイクロ回路

無線工学では、特別な超小型回路が開発されており、その主な役割はさまざまなパラメータの位相調整です。これらの無線コンポーネントの 1 つが KR1182PM1 マイクロ回路です。

白熱灯をスムーズに始動させる役割を果たします。さらに、この超小型回路は、デバイスのスイッチをオンにするだけでなく、デバイスのスムーズなスイッチオフも提供します。 KR1182PM1 は最大 150 W の電流に対応するように設計されており、いくつかの出力を備えています。

2 電源 – 負荷のある回路へのシリアル接続用。
2 補助。
2 は調整抵抗および制御用のその他の無線コンポーネント用です。

KR1182PM1 は次のように回路に接続されます。

スイッチSが開くと、コンデンサC3は抵抗R2の値とマイクロ回路内の制御された電圧電流コンバータ(VTC)の入力電流レベルによって決定される値までスムーズに充電を開始します。 UPNT の出力電流も徐々に増加し、サイリスタのターンオン遅延が減少します。したがって、照明は徐々に点灯します。キーを閉じると、C3 から R2 を介して放電され、このプロセスもスムーズに行われます。

スムーズなスイッチングにより、焼損の問題は電力レベルとは無関係であるため、低電力白熱灯の故障を回避できます。接続デバイスに降圧変圧器を介して 12V の電球が取り付けられている場合でも、ソフトスタートがないとランプの故障が早くなります。

ビデオ

場合によっては、1 つまたは複数のランプの明るさを調整または制御する必要があります。この目的のために、白熱灯をスムーズに点灯させるための特別なスキームがあり、このプロセスを完全に制御できます。現在、多数の同様の装置が開発され、使用されている。それらはすべて独自のプラス面とマイナス面を持っています。中にはサイズが大きく、耐用年数が短いものもあります。

設計によっては、コンポーネントの数が過度に増加し、効率が低下する場合があります。しかし、これらの欠点が実質的になく、必要な機能をすべて完全に実行する回路があります。最適なオプションを正しく選択するには、そのようなデバイスの原理と操作手順を知る必要があります。

ソフトスタートの動作原理

一般に、高品質の最新のデバイスはコンパクトで、位相かゼロかに関係なく、あらゆる断線に接続できます。したがって、既存の点灯回路があれば、問題なくソフトスタート装置を接続できます。必要に応じて、デバイス自体をシャンデリア、テーブルランプ、または燭台の本体の内側に直接配置できます。

存在する主なコンポーネントは電球とスイッチ自体です。他のすべての接続はそれらを中心に構築され、追加の役割を果たします。このような回路では、複数の白熱灯を使用できます。この場合、それらは並列に接続され、それらの合計電流が許容電流を超えないようにする必要があります。そうしないと、トライアックが焼き切れてしまいます。トライアックは、スイッチ間にある断線を介して回路に接続されています。トライアックがオフになると、コンデンサは放電され、コンデンサには電圧がまったくかかりません。

トライアックがオンになると、コンデンサが充電され始めます。その結果、印加電圧の増加によりダイニスタが開きます。その後、2番目のトライアックが開き、白熱電球の明るさが増加します。このプロセス全体はインテグレーターによって管理されます。

グローの明るさが増す速度を遅くするか速くするかを選択することで行います。標準抵抗が 300 キロオームの白熱灯は、10 秒以内に最大の明るさに達します。そのために。コンデンサを完全に放電するには、2 つの抵抗が使用されます。スイッチがオフの状態で放電が行われ、再投入の準備中です。

白熱灯のソフトスタート回路が動作すると、標準ネットワーク電圧が 220 ～ 230 ボルトの場合、白熱灯の両端の電圧はわずか 200 ボルトになります。これにより、そのようなランプの耐用年数を大幅に延ばすことができます。

白熱灯のスムーズな点灯

メーカーが公表している一般的な白熱電球の保証寿命は1000時間です。約40日間の連続作業です。しかし実際には、「イリイチ電球」はもっと長持ちします。そのおかげで、消費者の間での人気は衰えません。このランプの唯一の弱点はタングステンフィラメントであり、ネットワーク内の電圧の突然の変化に敏感です。しかし、このリスクを排除し、不均一な電流供給を平滑化する簡単なデバイスがあります。

UPVLの動作原理

ソフトスタートデバイスは、タングステンフィラメントを使用した白熱灯に適用できます。このカテゴリには、多くの家庭用ランプに加えて、強力な投光器で使用されるハロゲンランプも含まれます。デバイスの動作原理は、スイッチをオンにした瞬間にフィラメントへの電圧の供給を遅くすることです。これにより、100分の1秒続くジャンプフェーズをバイパスして、コイルをスムーズに加熱することが可能になります。ご存知のとおり、燃え尽き症候群が最も頻繁に発生するのはこの瞬間です。デバイスの電子回路の作用により、電流は1〜3秒間徐々に増加して供給されます。

室温の白熱灯のタングステンフィラメントは抵抗が低いため、点灯時に大電流が流れ、フィラメントが焼損します。

ギネスブックに登録されている世界で最も長く点灯するランプは、カリフォルニア州リバモア市で記録されました。 1901 年から現在に至るまで、この「百年の灯」は消防署を照らし続けています。さらに、長年にわたり、電源が切れたのは短時間で数回だけでした。現代の研究者は、これを「計画的陳腐化」理論の裏付けとしてよく引用します。

手作りのカーボンスパイラルが特徴の「センチュリーランプ」

ソフトスタート装置の寸法と重量は小さいです。これのおかげで、インストールできます。

ワイヤーが出るシャンデリアの保護キャップ内。
スイッチソケット内。
ジャンクションボックス内。
吊り天井または吊り天井の上のスペース。

デバイスの寸法により、ソケットボックスの空洞にも設置可能

設置場所は、アクセシビリティと設置の容易さに基づいて選択されます。最良の選択肢は、デバイスの自然換気が良好な選択肢であると考えられます。接続図は単純です。デバイスは、電源ケーブルの導体の 1 つ (相または中性線) の断線に衝突します。

ソフトスタート装置がランプに接続されているワイヤの 1 つに衝突して断線した

動作電圧 12 V の白熱灯を照明に使用する場合、UPVL は降圧トランスの前に取り付けられます。この接続により、好ましくないネットワークサージからの保護が変圧器にも及ぶことになりますが、これも重要です。

ソフトイグニッション照明のプラスの副作用の 1 つは、スイッチを入れた瞬間の厳しいまぶしさが和らげられることです。これにより、特に完全な暗闇でライトが点灯した場合に、人間の目を不必要な過負荷から保護します。

UPVL デバイスは、異なる設計原理で動作するため、蛍光灯と LED ランプには使用されません。

UPVL の電力を計算するには、消費者の合計電力が計算されます。実際には、これは、デバイスが接続されるすべてのランプの定格電力を合計することによって表されます。デバイスがその能力の限界で動作しないようにするために、総電力に 20% が追加されます。たとえば、回路にそれぞれ 100 W のランプが 5 つ含まれると想定されている場合、消費電力の合計は 500 W になります。この数値に 20% - 100 W を追加すると、UPVL 電力の望ましい値 - 600 W が得られます。

ソフトスタート装置はジャンクションボックス内に設置可能

電気製品を販売するチェーン店では、工場で生産された UPVL を販売しています。その中には国内モデルと海外モデルがあります。名称は異なる場合がありますが、原則としてマッチ箱よりも小さな寸法のプラスチック製の容器です。多くの場合、名前で強調されているのは、ハロゲンランプ用のデバイスの保護機能です。しかし、この装置は通常の白熱灯にも十分適用可能です。このデバイスの別の名前としては、位相レギュレータという名前も考えられます。これは通常、制御システムがわずかに変更された、より強力な UPVL に付けられる名前です。このようなデバイスの価格は、定格電力に応じて300から600ルーブルまで変化します。

電動工具やその他の家庭用電化製品のモーターをスムーズに始動させるために、ランプのソフトスタート装置を使用してはなりません。

無線エレクトロニクスの基礎知識をお持ちの方には、UPVL の自主制作をご提供いたします。ここでは、照明ランプの寿命を何倍にも延ばすことができるいくつかの方法を紹介します。

サイリスタ回路

サイリスタ回路には、シンプルで入手しやすい部品が使用されています。基本は、整流器ブリッジに接続されたサイリスタ VS1 と 4 つのダイオード VD1 ～ VD4 です。さらに、容量 10 μF のコンデンサ C1 と抵抗 R1 (可変容量) および R2 が必要です。

サイリスタ回路では、可変抵抗 R1 によって設定された一定時間後にランプに電圧が供給されます。

電圧が印加されると、電流がランプのコイルを通過し、ダイオードブリッジで整流されます。抵抗を通過した後、コンデンサの充電が始まります。電圧しきい値に達すると、サイリスタが開き、ランプ電流がそこを流れます。その結果、タングステンフィラメントは徐々に発熱します。可変容量抵抗器 R1 を使用して、ランプの「加速」時間を調整できます。

トライアック回路

トライアック VS1 を電源スイッチとして使用すると、回路内で使用する部品が少なくなります。

トライアック回路の動作原理はサイリスタ回路に似ていますが、部品点数は少なくなります。

スロットルエレメント L1 は、電源スイッチを開いたときの干渉を抑制する役割を果たします。概して、必要に応じて制度から除外することができます。時間を設定する回路は、ダイオード VD1 を介して給電される抵抗 R2 とコンデンサ C1 で構成されます。抵抗 R1 は、制御電極 VS1 の電流を減少させます。回路の動作原理は前の回路と似ています。コンデンサが満たされている間に一時停止が発生し、トライアックが開き、電流が流れてEL1ランプに電力を供給します。

このデバイスは、可変コンデンサを備えたトライアックレギュレータ回路に基づいており、部品点数が少ないため、コンパクトな寸法を実現しています。

専用チップ上の回路

この回路は特殊なマイクロ回路 KR1182PM1 (輸入バージョンでは DIP8) に基づいており、2 つのサイリスタとその制御用の 2 つのシステムが装備されています。静電容量 C3 と抵抗 R2 は、オン (オフ) 時間の持続時間を調整します。制御部と電源部を分離するには、トライアック VS1 が使用され、制御電極に流れる電流によって抵抗 R1 が設定されます。外部コンデンサ C1 および C2 は、マイクロ回路の内部回路のサイリスタの動作を調整するために取り付けられます。干渉から保護するために、抵抗 R4 とコンデンサ C4 が使用されます。

特殊なマイクロ回路に基づいた UPVL は、ランプの点灯と消灯をわずかに遅れてスムーズに行うだけでなく、寿命をさらに延ばします。

デバイスをランプへの電圧供給ラインに接続するときは、スイッチ SA1 の接点が閉位置にある必要があります。コンデンサ C3 は、接点 SA1 が開くと容量が増加します。 IC の出力で電源スイッチを制御する抵抗 R1 を流れる電流が徐々に増加すると、トライアック VS1 とそれに直列に接続されたランプ EL1 がスムーズに起動します。

この回路は、スイッチオン時のコイルの加熱を遅くするだけでなく、コイルの消滅も遅くすることは注目に値します。ランプは点灯したときと同じようにスムーズに消えます。遅延時間は、デバイスの組み立て段階でコンデンサ C3 の静電容量を選択することによって設定されます。必要に応じて、ランプの始動遅延を 10 秒まで増やすことができます。シャットダウンのスムーズさは抵抗 R2 によって制御されます。

ランプをスムーズに点灯させるためのデバイスと調光器を混同しないでください。 UPVL は、スイッチオンの瞬間に照明装置の電流をスムーズに増加させる自動レギュレータです。調光器は、照明の明るさを手動で調整するために使用される装置です。

UPVL および位相レギュレータの特徴的な特性は、デバイスがランプへの出力電圧を (230 V から 200 V に) 下げることです。これにより、耐用年数がさらに長くなります。

ビデオ: 電界効果トランジスタを使用してランプをスムーズに点灯させるためのデバイス

ソフトスタート装置の適用

デバイスの設置には高度な資格は必要ありません。ドライバーと電圧インジケーターがあれば誰でも設置を行うことができます。ランプにつながるケーブルでは、単相または中性線が切断され、デバイスがそれに接続されます。安定した信頼性の高い接続が保証されるため、端子台を使用してワイヤを固定するのが最善です。端子台を使用できない場合は、ツイスト部を錫はんだではんだ付けすることをお勧めします。

UPVL の操作には特別な注意は必要ありません。ファクトリーモデルには最長 3 年間の保証が付いています。実際には、彼らはもっと長く働きます。

デバイスを組み立てるときは、高い主電圧が人間の健康に害を及ぼす可能性があることを忘れてはなりません。ワイヤを接続する前に、ランプの電源ケーブルに電流が流れていないことを確認する必要があります。

ビデオ: 位相レギュレータがトライアックでどのように動作するか

ランプをスムーズにオンにするための装置は、エネルギー消費だけでなく、切れたランプの購入コストも節約します。

：電球は値段が高いのですぐに壊れます。生産量の大幅な節約と低品質の蛍光体により、それらは目に非常に不快な光を生成し、さらに紫外線で薄められます。これらすべてにより、私たちは実績のある優れた白熱灯に戻ることになります。

しかし、生産における大幅な節約はここでもその痕跡を残しました。電球の品質が非常に低下しているため、初めて点灯したときに切れてしまったり、最長数週間という非常に短い時間しか点灯しなかったりすることがよくあります。その後、避けられない燃え尽き症候群が起こります。

この事実と、約束された白熱灯の生産禁止に関連して、当然のことながら、その耐用年数を延長するという問題が生じます。非常に簡単な理論から始めましょう。 電球が切れるのはなぜですか?、そしてそれはスイッチを入れた瞬間に正確にこれを行いますか？すべてがとてもシンプルです。スイッチを入れた瞬間、ランプのフィラメントは冷えているため、その抵抗は低くなります。電圧が印加されるとサージ電流が発生します。フィラメントが加熱すると、その抵抗が増加し、電流が減少します。しかし、特にランプが可能な限りの経済性を考慮して製造されていることを考慮すると、最初の電流の流入がフィラメントの焼損につながります。タスクは単純に見えます。起動電流を減らす必要があります。理想的には、1% から 100% まで徐々に増加させます。この場合、ランプが徐々に燃えていく様子から美的喜びも得られます。

店頭にある完成品を調査したところ、悲しい結論に達した。中国人の友人たちは、本来機能するような保護具の製造を習得できなかったのだ。もちろん、そのようなデバイスは販売されていますが、私たちが出会ったすべてのデバイスは同じように故障しました。電源を入れると、ランプが点滅し、その後消えて、その後初めてスムーズに燃え始めました。ご存知のとおり、最初のフラッシュはそれ以降のすべてのアクションを無効にします。

インターネットで提供されている設計を研究したところ、非常に悲しい結果が得られました。白熱灯保護装置用の正常な回路は 1 つもありません。アマチュア無線雑誌では、これにかこつけて、必要とされているものとはかけ離れたさまざまな工作が紹介されています。せいぜい、主電源電圧の半波を数秒間遮断し、スイッチを入れた瞬間のランプの電圧を下げるだけです。しかし、現時点でのちらつきは、人々の視覚にとって、特に家庭ではまったく許容できないものです。スムーズな点火を実現する設計は、ダイオードブリッジの対角線に含まれる線形モードで駆動される電界効果トランジスタに基づいて構築されています。これは発熱と不要な電圧降下を意味します。それは必要ですか？

その結果、次の基本条件を満たす独自のバージョンを考案することが決定されました。
1. ランプの 1% から 100% までのスムーズなスイッチオン
2. 燃焼時間の調整が可能
3. スイッチング素子の発熱と回路のパワー部分の素子の電圧降下を最小限に抑える

これらの点をどのように実装できましたか?
1. 位相制御
2. プログラムによる変数の値の設定
3.ネットワークとランプ間の唯一の要素としてトライアック（トライアック）を使用

原理と回路は、マイクロコントローラーの調光器に一般的なものです。ハードウェア部分はほぼ完全にこれらの回路から取られています。これは、フォトカプラを介したトライアックの正しい制御と、フォトカプラを介したゼロと交差するネットワーク電圧の検出器です。

デバイスの動作: ATtiny13A マイクロコントローラは、各半サイクルの開始時に主電源電圧がゼロを横切るときに割り込みを受け取ります。割り込み処理手順において、トライアック開度パルスを発生するまでの休止時間を短縮します。したがって、遮断のたびに、トライアックはより早く、より長く開きます。最後に、論理 1 がトライアックの制御ピンに適用され、マイクロコントローラーは割り込みへの応答を停止します。ランプが点灯する速度をプログラムで設定できます。基本バージョンでは、この時間は約 2 秒です。

動作プロセスは仮想オシログラム上に表示されます (すべての電圧は便宜上スケール化されています)。赤い正弦波は主電源電圧です。黄色のパルス - ゼロクロス検出器がトリガーされます。青いパルス - トライアックの開口部。

白熱灯保護装置の図を以下に示します。すでに述べたように、これはプログラムで電力を最小から最大までスムーズに増加させる典型的な調光器です。

この回路には、動作開始時の位相パルス制御中に発生する干渉からネットワークを保護する回路 (トライアックと並列に 100 オームの抵抗と 10N のコンデンサ) が含まれています。 ATtiny13A マイクロコントローラは、クエンチングコンデンサを使用してトランスレス電源から電力を供給されます。

100 オームのノイズ抑制抵抗の電力は 0.5 W、ゼロ検出器のダイオードブリッジの前のダンピング抵抗は 82k - 1 W である必要があります。マイクロコントローラー電源回路内の 300 オームの電流制限抵抗の電力は 2 W、同じ回路内の 470 N ダンピングコンデンサの電圧は 630 ボルトでなければなりません。

プリント基板はフェルトペンで描かれ、硫酸銅でエッチングされており、欠陥は 2 つだけあり、配線の助けを借りて除去されました。インサーキットプログラミング用の信号が出力されます。サイズが小さいため、保護装置をシャンデリアに直接設置できます。基板をよりコンパクトにレイアウトすれば、基板のサイズをさらに小さくすることができます。

注意！デバイスはネットワークにガルバニック接続されているため、安全上の注意事項を守り、回路に手で触れないようにして作業してください。

ファームウェア (内部 RC 9.6MHz のフラッシュ):
UP 2014/06/19 2014年6月1日にシャンデリアに装置を組み込みました。この時点では、電球が 2 個入っていました。 6月19日、新しい電球を1つ追加しました。ランプの耐用年数に関する統計を収集してみましょう。

UP 11/24/2014 デバイス回路が簡素化され、ノイズ保護回路とトライアック光アイソレータが削除されました。

この点で、プリント基板の寸法が縮小されました。

Eagle ファイル:soft_start_2.brd

ファームウェア v2.0 で 30 分作業した後: R1 (SMD 2512)、R2 (0.25W)、D3 - ウォーム、T1 - ホット (ラジエーターなし、負荷 - 150 W)。回路の最初のバージョンで推奨されているように、抵抗 R2 の電力は大きくする必要があります。

このバージョンでは、迷惑な不具合が発見されました。スイッチをオンにした瞬間に、トライアックが一瞬開くことがあります (ケースの約 20%)。場合によっては、この瞬間だけでランプのフィラメントがほとんど暖まらない場合があります。重大な問題ではありませんが、それでも問題があります。プログラムの最初の行は制御電極に論理ゼロを設定することですが、これは役に立ちません。この動作の原因はコントローラーまたはトライアックです。解決策の試みはファームウェアバージョン 2.1 で実装されました。

UP 2015/01/15 装置の簡易版を運用開始しました。確認しよう。

UP 09/28/2015 今日、オリジナル (フル) バージョンが故障しました。電球の 1 つのフィラメントがまだ燃え尽き、アークが形成され、消費電流が大幅に増加し、トライアックが故障しました。改善には 2 つのオプションがあります。ヒューズの取り付けまたはソフトウェア電流制御です。 2本目についてはまだ検討中です。

バスコムのソース:

$regfile = "attiny13a.dat" $crystal = 9600000 " トライアック制御 Config Portb.4 = 出力 "Portb.4 = 0" ゼロ検出器 Config Int0 = Falling On Int0 Imp Config Timer0 = タイマー、Prescale = 1024 "0.032 秒でオーバーフローOn Timer0 Pulse Dim W As Byte Dim I As Byte Enable Interrupts Enable Timer0 "Start Timer0 Enable Int0 W = 200 " 開始時の最小熱 I = 0 Do Loop End "ゼロ検出器割り込み" W 値が大きいほど、Imp タイマーは速くなりますオーバーフローします: Timer0 = W Start Timer0 Incr I If I = 5 then Incr W I = 0 End If If W = 255 then Stop Timer0 Disable Timer0 Disable Int0 Disable Interrupts Portb.4 = 1 "MK をスリープに送信する必要がある場合パワーダウンEnd If Return" 制御トライアックパルス: "タイマーオーバーフロー Stop Timer0" タイマーを停止 Portb.4 = 1 "トライアックをオンにする Waitus 100 Portb.4 = 0 "オプトシミスタをオフにする Return

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