Powolne włączanie żarówek. Płynne włączanie żarówek na triaku

podczas projektowania zasilacze do wzmacniaczy często pojawiają się problemy, które nie są w żaden sposób związane z samym wzmacniaczem lub są konsekwencją zastosowanej bazy elementów. Tak w zasilaczach wzmacniacze tranzystorowe dużej mocy często problemem staje się wykonanie płynnego załączenia zasilania, czyli zapewnienie powolnego ładowania kondensatorów elektrolitycznych w filtrze wygładzającym, które mogą mieć bardzo dużą pojemność i bez podjęcia odpowiednich działań, w momencie włączenia po prostu wyłączą diody prostownicze.

W zasilaczach wzmacniaczy lampowych o dowolnej mocy konieczne jest zapewnienie opóźnienia w zasilaniu wysokie napięcie anodowe przed rozgrzaniem lamp, aby uniknąć przedwczesnego wyczerpania katody i w rezultacie znacznego skrócenia żywotności lampy. Oczywiście przy zastosowaniu prostownika kenotronowego problem ten rozwiązuje się sam. Ale w przypadku zastosowania konwencjonalnego prostownika mostkowego z filtrem LC nie można obejść się bez dodatkowego urządzenia.

Oba powyższe problemy można rozwiązać za pomocą prostego urządzenia, które można łatwo wbudować zarówno we wzmacniacz tranzystorowy, jak i lampowy.

Schemat urządzenia.

Schemat ideowy urządzenia do miękkiego startu pokazano na rysunku:

Zoom po kliknięciu

Napięcie przemienne na uzwojeniu wtórnym transformatora TP1 jest prostowane przez mostek diodowy Br1 i stabilizowane przez integralny stabilizator VR1. Rezystor R1 zapewnia płynne ładowanie kondensatora C3. Gdy napięcie na nim osiągnie wartość progową, tranzystor T1 otworzy się, w wyniku czego zadziała przekaźnik Rel1. Rezystor R2 rozładowuje kondensator C3, gdy urządzenie jest wyłączone.

Opcje włączenia.

Grupa styków przekaźnika Rel1 jest podłączona w zależności od typu wzmacniacza i organizacji zasilania.

Na przykład, aby zapewnić płynne ładowanie kondensatorów w zasilaczu tranzystorowy wzmacniacz mocy, prezentowane urządzenie może służyć do bocznikowania rezystora balastowego po naładowaniu kondensatorów w celu wyeliminowania na nim strat mocy. Możliwą opcję włączenia pokazano na schemacie:

Wartości znamionowe bezpiecznika i rezystora balastowego nie są podane, ponieważ są dobierane na podstawie mocy wzmacniacza i pojemności kondensatorów filtra wygładzającego.

W wzmacniaczu lampowym prezentowane urządzenie pomoże zorganizować opóźnienie zasilania wysokie napięcie anodowe zanim lampy się nagrzeją, co może znacznie wydłużyć ich żywotność. Możliwą opcję włączenia pokazano na rysunku:

Obwód opóźniający jest tutaj włączany jednocześnie z transformatorem żarnika. Po rozgrzaniu lamp przekaźnik Rel1 włączy się, w wyniku czego napięcie sieciowe zostanie przyłożone do transformatora anodowego.

Jeśli twój wzmacniacz wykorzystuje jeden transformator zarówno do zasilania obwodów żarowych lamp, jak i do napięcia anodowego, to grupa styków przekaźnika powinna zostać przeniesiona do obwodu uzwojenia wtórnego napięcie anodowe.

Elementy układu opóźnienia włączenia (miękki start):

• Bezpiecznik: 220V 100mA,
• Transformator: dowolny małej mocy o napięciu wyjściowym 12-14V,
• Mostek diodowy: dowolny małogabarytowy o parametrach 35V/1A i powyżej,
• Kondensatory: C1 - 1000uF 35V, C2 - 100nF 63V, C3 - 100uF 25V,
• Rezystory: R1 - 220 kOhm, R2 - 120 kOhm,
• Tranzystor: IRF510,
• Integralny stabilizator: 7809, LM7809, L7809, MC7809 (7812),
• Przekaźnik: o napięciu roboczym uzwojenia 9V (12V dla 7812) i grupie styków o odpowiedniej mocy.

Ze względu na niski pobór prądu można zamontować układ stabilizujący i tranzystor polowy bez grzejników.

Jednak ktoś może wpaść na pomysł, aby zrezygnować z dodatkowego, choć niewielkich rozmiarów, transformatora i zasilić układ opóźniający z napięcia żarnika. Biorąc pod uwagę, że standardowe napięcie ogrzewania wynosi ~ 6,3 V, będziesz musiał wymienić stabilizator L7809 na L7805 i zastosować przekaźnik o napięciu roboczym uzwojenia 5 V. Takie przekaźniki zwykle zużywają znaczny prąd, w takim przypadku mikroukład i tranzystor będą musiały być wyposażone w małe radiatory.

W przypadku korzystania z przekaźnika z uzwojeniem 12 V (w jakiś sposób bardziej powszechnego) zintegrowany mikroukład stabilizatora należy wymienić na 7812 (L7812, LM7812, MC7812).

Z wartościami rezystora R1 i kondensatora C3 wskazanymi na schemacie Czas zwłoki włączenie jest na porządku dziennym 20 sekund. Aby zwiększyć odstęp czasu, konieczne jest zwiększenie pojemności kondensatora C3.

Artykuł został przygotowany na podstawie materiałów magazynu „AudioXpress”

Bezpłatne tłumaczenie Redaktora Naczelnego Radia Gazeta.

Dla każdego sumiennego właściciela ważne jest, aby wszystkie żarówki działały jak najlepiej. W celu przedłużenia użytkowania tych opraw oświetleniowych i złagodzenia znacznych spadków napięcia podczas włączania/wyłączania, stosuje się urządzenie łagodnego rozruchu do lamp żarowych, czyli UPVL.

Wielu z nas było świadkiem, jak żarówka „brzęczy” - wypala się po włączeniu. Dzieje się tak, ponieważ zbyt ostre amplitudy włączania bardzo zużywają włókno. Na biegu jałowym opór będzie dość niski. Po podgrzaniu podczas normalnego włączania światła dość wysoki prąd natychmiast zaczyna płynąć spiralnie, do 8 amperów. Wysoki prąd po przyłożeniu napięcia powoduje, że spirala pracuje do granic możliwości, a żywotność żarówki spada.

Połączenie za pomocą skrzynki ochronnej

Zwykle do rozwiązania tego problemu stosuje się jednostkę zabezpieczającą, która pełni funkcję UWL. W przypadku stosowania żarówek tego urządzenia napięcie wzrasta po włączeniu nie tak gwałtownie, ale stopniowo rośnie. Dzięki temu filament nie ulega niepotrzebnym przeciążeniom, a żywotność żarówki wzrasta.

Rozważmy bardziej szczegółowo schemat działania tego urządzenia na przykładzie bloku Uniel Upb-200W-BL połączonego szeregowo z żarówką o mocy 75 W. W tym obwodzie prąd najpierw przepływa przez blok, a dopiero potem trafia do lampy. W wyniku tego następuje dodatkowy spadek napięcia, a do lampy dostarczane jest nie standardowe 220, ale 171 V. Ponadto, dzięki przepływowi prądu przez jednostkę zabezpieczającą, napięcie wzrasta płynnie do 171 V w ciągu 2- 3 sekundy.

Zmniejszenie napięcia wejściowego pomaga również wydłużyć żywotność żarówki. Ale z drugiej strony obniżone napięcie znacznie zmniejsza strumień świetlny, o około 70 procent, a to jest znaczący wskaźnik. Dlatego przy stosowaniu jednostki zabezpieczającej należy wziąć pod uwagę straty w oświetleniu i zastosować lampy o większej mocy w porównaniu do konwencjonalnych.

Blok rozważany w naszym schemacie może wytrzymać moc do 200 W, co oznacza, że ​​\u200b\u200bmożna do niego podłączyć lampy o mniej więcej tej samej mocy. Ale lepiej jest ustawić niewielki margines 20-25 procent i użyć lamp o łącznej mocy nie większej niż 160 watów w obwodzie. Dzięki rezerwie mocy lampy i samo urządzenie będą działać dłużej. Oczywiście samo urządzenie nie powinno być zasilane napięciem większym niż 200 watów.

Notatka! Gdy moc żarówki jest obniżona, zmienia się temperatura barwowa i światło staje się bardziej czerwone. Zmiany koloru oświetlenia mogą wpływać na samopoczucie człowieka.

Schemat płynnego włączania żarówek jest dość prosty. Blok jest instalowany szeregowo od przełącznika do lampy, to znaczy do przerwy w przewodzie fazowym.

Sam blok można umieścić w dwóch miejscach:

1. obok oprawy oświetleniowej;
2. przy wyłączniku - w tym przypadku urządzenie znajduje się w puszce przyłączeniowej lub instalacyjnej.

Wybór lokalizacji zależy od wielkości jednostki zabezpieczającej, w przypadku zbyt dużego urządzenia konieczne będzie przydzielenie osobnego miejsca. Wadą umieszczenia go w gnieździe jest to, że jednostka zabezpieczająca nie będzie miała wystarczającego dostępu powietrza do chłodzenia.

Uwaga! Jednostki zabezpieczającej nie można instalować w pomieszczeniach o dużej wilgotności.

Jak samodzielnie wykonać blokadę ochronną

Aby utworzyć blok, możesz zastosować następujący schemat.

Urządzenie działa według następującej zasady:

1. Po pierwsze, tranzystor polowy jest zamknięty. Napięcie stabilizujące jest do niego przykładane. Lampa nie świeci;
2. Po przyłożeniu napięcia z rezystora R1 i diody VD 1 kondensator C1 ładuje się do 9,1 V. Jest to maksymalny poziom, który jest ograniczony parametrami diody Zenera;
3. Po osiągnięciu ustawionego napięcia tranzystor stopniowo się otwiera, a prąd wzrasta. Napięcie drenu spadnie. Włókno lampy zacznie świecić płynnie;
4. Drugi rezystor kontroluje stopień rozładowania kondensatora. Dzięki temu rezystorowi kondensator może nadal się rozładowywać nawet po wyłączeniu zasilania.

Ważny! Konieczne jest przeprowadzenie samodzielnej instalacji wszelkich urządzeń elektrycznych przy ścisłym przestrzeganiu przepisów bezpieczeństwa.

Zastosowanie tego zabezpieczenia pozwala nie tylko na płynne uruchomienie żarówek, ale także na zabezpieczenie ich przed nieprzyjemnym migotaniem podczas pracy lampy.

Korzystanie ze ściemniania

Płynne włączanie żarówek można również wykonać za pomocą ściemniaczy lub ściemniaczy. Nazwa ściemniacz pochodzi od angielskiego „dim”, co oznacza ściemniać. Tutaj poziom zasilania jest regulowany automatycznie lub niejako mechanicznie (poprzez obrót pokrętła). W przypadku prostych ściemniaczy obwód sterujący jest zbudowany na reostacie - rezystorze zmiennym. Teraz do tych celów stosuje się triaki półprzewodnikowe lub przełączniki tranzystorowe. W nowoczesnej elektrotechnice urządzenia z timerem, czujnikiem lub pilotem służą głównie do płynnego włączania żarówek o mocy 220 W. Zwykle ściemniacze są instalowane zamiast zwykłego przełącznika.

Ważny! Podczas instalowania ściemniacza na żarówkach niemożliwe jest osiągnięcie oszczędności energii. Obniżenie poziomu światła o 50 procent pozwala zaoszczędzić tylko 15% energii elektrycznej.

W ściemniaczach obrotowych moc żarzenia lamp halogenowych reguluje się obracając pokrętłem potencjometru. W elektronice - wszystkie parametry są ustawiane automatycznie.

Dodatkowe informacje.Ściemniacz może zakłócać pracę czułych urządzeń pomiarowych i odbiorników radiowych. Korzystanie z urządzenia czasami powoduje dodatkowe tło podczas pracy sprzętu rejestrującego. Wszystko to należy wziąć pod uwagę podczas instalowania urządzeń.

Możesz złożyć prosty regulator własnymi rękami.

Schemat składa się z:

• BT134 - triak 700 V, który można wymienić na KU208G, MAC212-8, MAC8S, BT138 lub BT136;
• DB3 - dinistor, można również użyć KN102, HT40 HT34, HT32, DC34, DB4;
• kondensator niepolarny o pojemności od 0,1 do 0,22 mikrofaradów (250 V);
• rezystor (10 kOhm) o maksymalnej mocy od 0,25 do 2 W;
• kompaktowy rezystor zmienny (poziom rezystancji około 500 kOhm);
• przewody do podłączenia do obwodu głównego.

Zmontowane urządzenie jest sekwencyjnie instalowane w fazie zerowej drutu prowadzącego do lampy. Triak przepuszcza prąd tylko przy określonej różnicy potencjałów. Ładunek gromadzi się na kondensatorze, który jest podłączony do triaka. W tym przypadku szybkość ładowania jest określona przez poziom rezystancji rezystora zmiennego. Sam poziom tej rezystancji ustala użytkownik. Im niższa rezystancja rezystora zmiennego, tym jaśniej świeci lampa.

Zaletą tego domowego urządzenia jest to, że podczas pracy nie ma spadku napięcia, a oświetlenie nie cierpi. Z drugiej strony płynny rozruch lampy halogenowej uzyskuje się poprzez mechaniczne obracanie triaka, którego prędkość jest trudna do wyregulowania. Dokładne parametry można ustawić tylko na nowoczesnych urządzeniach automatycznych, które są trudniejsze do zmontowania własnymi rękami.

Wybierając urządzenie ściemniające do płynnego włączania żarówki, należy wziąć pod uwagę, że niektóre rodzaje sprzętu zaczynają od minimalnej wartości, gdy żarnik lekko się świeci. Inne natychmiast dają znaczny skok, co również prowadzi do dużego spadku napięcia na lampie.

Użycie ściemniacza może zwiększyć poziom magnetostrykcji i spowodować gwizdanie lub hałas o wysokiej częstotliwości z żarówki. Zjawisko to jest typowe dla mocnych żarówek. Jeśli oprawy działają bez ściemniacza, dodatkowy dźwięk jest prawie niesłyszalny.

Mikroukłady do kontroli fazy

W inżynierii radiowej opracowano specjalne mikroukłady, których głównym zadaniem jest regulacja fazowa różnych parametrów. Jednym z takich elementów radiowych jest układ KR1182PM1.

Służy do płynnego uruchamiania żarówek. Co więcej, ten mikroukład zapewnia nie tylko włączenie, ale także płynne wyłączenie urządzenia. KR1182PM1 jest przeznaczony do prądu do 150 W i posiada kilka wyjść:

• 2 zasilanie - do połączenia szeregowego z obwodem z obciążeniem;
• 2 pomocnicze;
• 2 dla rezystora sterującego i innych elementów radiowych do sterowania.

KR1182PM1 jest zawarty w obwodzie w następujący sposób.

Gdy przełącznik S jest otwarty, kondensator C3 zaczyna płynnie ładować się do wartości określonej przez wartości rezystora R2 i poziom prądu wejściowego kontrolowanego przetwornika napięcia na prąd (UPNT) w mikroukładzie. Prąd wyjściowy na UPNT również wzrasta płynnie, a opóźnienie włączenia tyrystorów maleje. W ten sposób żarówki włączają się stopniowo. Gdy klucz jest zamknięty, C3 zostanie rozładowany przez R2, a proces ten również przebiegnie płynnie.

Płynne włączanie pozwoli uniknąć awarii żarówek małej mocy, ponieważ problemy z przepaleniem nie są związane z poziomem mocy. Nawet jeśli żarówki 12 V zostaną zainstalowane w urządzeniu przyłączeniowym za pomocą transformatora obniżającego napięcie, bez łagodnego rozruchu, lampa ulegnie szybszemu uszkodzeniu.

Wideo

W niektórych przypadkach konieczna staje się regulacja lub kontrola jasności blasku jednej lub więcej lamp. W tym celu istnieje specjalny schemat płynnego włączania żarówek, który pozwala w pełni kontrolować ten proces. Obecnie opracowano i stosuje się dużą liczbę takich urządzeń. Wszystkie z nich mają swoje pozytywne i negatywne strony. Niektóre z nich są duże, mają krótką żywotność.

Poszczególne konstrukcje mogą mieć niepotrzebnie zwiększoną liczbę elementów, niską wydajność. Istnieją jednak schematy, które są praktycznie pozbawione tych niedociągnięć i doskonale wykonują wszystkie niezbędne funkcje. Aby poprawnie wybrać najbardziej optymalną opcję, musisz znać zasadę i działanie takich urządzeń.

Zasada działania miękkiego startu

Z reguły wysokiej jakości nowoczesne urządzenia są kompaktowe i można je podłączyć w celu przerwania dowolnych przewodów, niezależnie od tego, czy jest to faza, czy zero. Dlatego, jeśli istnieje już schemat oświetlenia, bez problemu można podłączyć urządzenie do łagodnego startu. W razie potrzeby samo urządzenie jest umieszczane bezpośrednio w korpusie żyrandola, lampy stołowej lub kinkietu.

Głównymi istniejącymi elementami są żarówka i sam przełącznik. Wszystkie inne połączenia są budowane wokół nich, pełniąc dodatkową rolę. W takich obwodach można zastosować więcej niż jedną żarówkę. W tym przypadku są one połączone równolegle, a ich sumaryczny prąd nie może przekroczyć dopuszczalnego prądu. W przeciwnym razie triak po prostu się wypali. Triak jest podłączony do obwodu w przerwie przewodu znajdującej się między przełącznikiem. Gdy triak jest wyłączony, kondensator jest rozładowany i w ogóle nie ma na nim napięcia.

Po włączeniu triaka kondensator zaczyna się ładować. W rezultacie dinistor otwiera się, zwiększając przyłożone napięcie. Następnie otwiera się drugi triak, co prowadzi do wzrostu jasności żarówki. Całym procesem zarządza integrator.

Zmniejszanie lub zwiększanie prędkości, z jaką zwiększa się jasność poświaty, odbywa się poprzez wybór. Przy standardowej rezystancji 300 kiloomów żarówka osiąga pełną jasność w ciągu 10 sekund. Za to. Aby całkowicie rozładować kondensatory, stosuje się dwa rezystory. Rozładowanie odbywa się przy wyłączonym zasilaniu, a urządzenie przygotowuje się do ponownego włączenia.

Kiedy działa obwód miękkiego startu dla żarówek, napięcie na nich wynosi tylko 200 woltów przy standardowym napięciu sieciowym 220-230 woltów. Pozwala to znacznie wydłużyć żywotność takich lamp.

Płynne włączanie żarówki

Deklarowany przez producentów okres gwarancji na zwykłą żarówkę wynosi 1000 godzin. To około 40 dni ciągłej pracy. Ale w praktyce „żarówka Iljicza” trwa znacznie dłużej. I dzięki temu jego popularność wśród konsumentów nie maleje. Jedynym słabym punktem lampy jest żarnik wolframowy, który jest wrażliwy na nagłe spadki napięcia w sieci. Istnieją jednak proste urządzenia, które eliminują to ryzyko, wygładzają nieprawidłowości w dostawie prądu.

Zasada działania UPVL

Urządzenie łagodnego rozruchu ma zastosowanie do żarówek z żarnikiem wolframowym. Oprócz szeregu lamp domowych ta kategoria obejmuje również lampy halogenowe, które są stosowane w reflektorach punktowych dużej mocy. Zasada działania urządzenia polega na spowolnieniu dopływu napięcia do żarnika w momencie włączenia. Dzięki temu możliwe jest płynne nagrzewanie cewki z pominięciem fazy skoku, która trwa setne części sekundy. Jak wiesz, w tym momencie najczęściej dochodzi do wypalenia. Dzięki działaniu układu elektronicznego urządzenia prąd jest dostarczany ze stopniowym narastaniem, w ciągu 1 do 3 sekund.

Włókno wolframowe żarówki w temperaturze pokojowej ma niską rezystancję, co prowadzi do wysokich prądów i wypalenia żarnika podczas włączania.

Najdłużej paląca się lampa na świecie, wymieniona w Księdze Rekordów Guinnessa, została zarejestrowana w Livermore w Kalifornii. Od 1901 roku do dnia dzisiejszego ta „lampa stulecia”, jak ją nazwano, nieprzerwanie oświetla remizę. I przez te wszystkie lata był wyłączany tylko kilka razy na krótki czas. Współcześni badacze często przytaczają to jako dowód teorii „planowanego starzenia się”.

„Lampa Stulecia” została wykonana ręcznie i ma węglową spiralę.

Urządzenie do miękkiego startu ma niewielkie wymiary i wagę. A dzięki temu można go zainstalować:

• w nasadce ochronnej żyrandola w punkcie wyjścia drutów;
• w puszce gniazdowej przełącznika;
• w skrzynce połączeniowej;
• w przestrzeni nad sufitem podwieszanym lub napinanym.

Wymiary urządzenia pozwalają na montaż nawet we wnęce gniazda

Miejsce instalacji jest wybierane na podstawie dostępności i łatwości instalacji. Najlepsza opcja to taka, w której urządzenie będzie miało dobrą naturalną wentylację. Schemat podłączenia jest prosty - urządzenie rozbija się o przerwę w jednym z przewodów (faza lub zero) kabla zasilającego.

Urządzenie do miękkiego startu przerywa przerwę w jednym z przewodów podłączonych do lampy

Jeśli do oświetlenia używane są żarówki o napięciu roboczym 12 V, UPVL jest instalowany przed transformatorem obniżającym napięcie. Przy takim połączeniu ochrona przed niekorzystnymi spadkami sieci dotyczy również transformatora, co również ma znaczenie.

Jednym z pozytywnych efektów ubocznych płynnego zapłonu opraw oświetleniowych jest złagodzenie ostrego, oślepiającego światła w momencie włączenia. Chroni to ludzkie oczy przed niepotrzebnym przeciążeniem, zwłaszcza gdy światło włączane jest w całkowitej ciemności.

Urządzenie UPVL nie jest używane do lamp fluorescencyjnych i LED, ponieważ działają one na innych zasadach projektowania.

Aby obliczyć moc UWL, obliczana jest całkowita moc odbiorników. W praktyce wyraża się to dodaniem wskaźników mocy nominalnej wszystkich lamp, do których urządzenie będzie podłączone. Aby urządzenie działało nie na granicy swoich możliwości, do całkowitej mocy dodaje się 20%. Na przykład, jeśli w obwodzie ma znajdować się 5 lamp o mocy 100 W, wówczas ich całkowita moc odbiorcza wyniesie 500 W. Do tej liczby dodaje się 20% - 100 W i uzyskuje się pożądaną wartość mocy UWL - 600 W.

Urządzenie do łagodnego rozruchu można zainstalować wewnątrz skrzynki przyłączeniowej

W sieci sklepów sprzedających artykuły elektrotechniczne sprzedawany jest produkowany w fabryce UWL. Wśród nich są zarówno modele krajowe, jak i zagraniczne. Nazwy mogą się różnić, ale w zasadzie jest to plastikowy pojemnik o wymiarach mniejszych niż pudełko zapałek. Często nazwa kładzie nacisk na funkcję ochronną urządzenia do lamp halogenowych. Ale urządzenie ma zastosowanie do zwykłych żarówek. Inną możliwą nazwą urządzenia jest regulator fazy. Zwykle jest to nazwa mocniejszego UPVL z nieco zmodyfikowanym systemem sterowania. Cena takiego urządzenia może wahać się od 300 do 600 rubli, w zależności od mocy znamionowej.

Zabrania się używania lampy do łagodnego rozruchu silników elektronarzędzi i innych urządzeń gospodarstwa domowego.

Tym, którzy mają podstawową wiedzę z zakresu elektroniki radiowej, można zaoferować samodzielną produkcję UPVL. Oto kilka schematów, dzięki którym można wielokrotnie przedłużyć żywotność lampy oświetleniowej.

obwód tyrystorowy

Obwód tyrystorowy wykorzystuje proste i niedrogie części. Podstawą jest tyrystor VS1 i cztery diody VD1 - VD4 połączone z mostkiem prostowniczym. Ponadto potrzebny będzie kondensator C1 o pojemności 10 uF oraz rezystory R1 (zmienna pojemność) i R2.

W obwodzie tyrystorowym napięcie jest przykładane do lampy po pewnym czasie, który jest ustalany przez zmienną rezystancję R1

Po przyłożeniu napięcia prąd elektryczny przepływa przez cewkę lampy i jest prostowany w mostku diodowym. Po przejściu przez rezystor rozpoczyna się ładowanie kondensatora. Osiągając próg napięcia, tyrystor otwiera się i przepływa przez niego prąd lampy. W rezultacie następuje stopniowe nagrzewanie żarnika wolframowego. Za pomocą zmiennego rezystora R1 można regulować czas „przyspieszenia” lampy.

obwód triaka

Użycie triaka VS1 jako wyłącznika zasilania powoduje, że w obwodzie jest używanych mniej części.

Zasada działania obwodu triaka jest podobna do obwodu tyrystorowego, ale zawiera mniej szczegółów.

Element dławika L1 służy do tłumienia zakłóceń podczas odblokowywania przycisku zasilania. Ogólnie rzecz biorąc, w razie potrzeby można go wyłączyć z programu. Obwód czasowy składa się z rezystancji R2 i kondensatora C1, zasilanych przez diodę VD1. Rezystancja R1 zmniejsza prąd na elektrodzie sterującej VS1. Zasada działania układu jest podobna do poprzedniego - tworzona jest chwilowa przerwa na czas zapełnienia kondensatora, otwarcia triaka i przepływu przez niego prądu, który zasila lampę EL1.

Urządzenie oparte na obwodzie kontrolera triaka ze zmiennym kondensatorem ma kompaktowe rozmiary ze względu na niewielką liczbę części.

Schemat na wyspecjalizowanym mikroukładzie

Obwód oparty jest na specjalistycznym mikroukładzie KR1182PM1 (lub DIP8 w wersji importowanej), wyposażonym w dwa tyrystory i dwa układy sterujące dla nich. Pojemność C3 i rezystancja R2 regulują czas trwania czasu włączenia (wyłączenia). Triak VS1 służy do oddzielenia części sterującej i zasilającej, prąd na elektrodzie sterującej ustawia rezystancję R1. Zewnętrzne pojemności C1 i C2 są instalowane w celu regulacji działania tyrystorów obwodu wewnętrznego mikroukładu. Rezystor R4 i kondensator C4 służą do ochrony przed zakłóceniami.

UPVL oparty na specjalistycznym mikroukładzie nie tylko płynnie włącza, ale także wyłącza lampę z krótkim opóźnieniem, dodatkowo zwiększając jej żywotność

Podczas podłączania urządzenia do linii zasilającej lampę styki wyłącznika SA1 muszą znajdować się w pozycji zamkniętej. Kondensator C3 nabiera pojemności, gdy styki SA1 są otwarte. Podczas stopniowego wzrostu prądu przez rezystancję R1, która steruje wyłącznikiem zasilania na wyjściu układu scalonego, triak VS1 i połączona z nim szeregowo lampa EL1 zaczynają płynnie.

Warto zauważyć, że ten obwód nie tylko spowalnia nagrzewanie się spirali podczas włączania, ale także spowalnia jej wygaszanie. Lampka gaśnie równie płynnie, jak się zapala. Czas trwania opóźnienia ustawia się na etapie montażu urządzenia, wybierając pojemność kondensatora C3. W razie potrzeby można zwiększyć opóźnienie włączenia lampy do 10 sekund. Płynne wyłączenie reguluje rezystancję R2.

Nie należy mylić urządzenia do łagodnego rozruchu lampy ze ściemniaczem. UPVL to automatyczny regulator płynnie zwiększający prąd na urządzeniu oświetleniowym w momencie włączenia. Ściemniacz to urządzenie, które pozwala na ręczną regulację jasności oświetlenia.

Cechą charakterystyczną UPVL i regulatorów fazy jest to, że urządzenie obniża napięcie wyjściowe do lampy (od 230 do 200 V). To jeszcze bardziej wydłuża jego żywotność.

Wideo: urządzenie do miękkiego startu lampy FET

Zastosowanie urządzenia miękkiego startu

Montaż urządzenia nie wymaga wysokich kwalifikacji. Każda osoba, która posiada śrubokręt i wskaźnik napięcia, poradzi sobie z instalacją. W kablu prowadzącym do lampy robi się przerwę w przewodzie jednofazowym lub neutralnym i do niego podłącza się urządzenie. Mocowanie przewodów najlepiej wykonać za pomocą listew zaciskowych, ponieważ gwarantuje to stabilne i niezawodne połączenie. Jeśli nie ma możliwości zastosowania listew zaciskowych, zaleca się przylutowanie skrętek lutem cynowym.

Działanie UVL nie oznacza dodatkowej uwagi. Modelom fabrycznym towarzyszy gwarancja do 3 lat. W praktyce działają znacznie dłużej.

Podczas montażu urządzenia nie należy zapominać, że wysokie napięcie sieciowe może być szkodliwe dla zdrowia ludzkiego. Przed podłączeniem przewodów należy upewnić się, że w kablu zasilającym lampę nie płynie prąd.

Wideo: jak działa regulator fazy na triakach

Urządzenie do łagodnego rozruchu lamp pozwala zaoszczędzić nie tylko zużycie energii elektrycznej, ale także koszt zakupu przepalonych lamp.

: żarówki, ze względu na swoją wysoką cenę, szybko się psują. Ze względu na duże oszczędności w produkcji i niskiej jakości luminofor dają bardzo nieprzyjemne dla oczu światło, rozcieńczone zresztą promieniowaniem ultrafioletowym. To wszystko sprawia, że ​​wracamy do sprawdzonych, dobrych żarówek.

Jednak wielkie oszczędności w ich produkcji i tutaj odcisnęły swoje piętno. Żarówki stały się tak kiepskiej jakości, że często przepalają się przy pierwszym włączeniu lub działają bardzo krótko, nawet do kilku tygodni. Następnie - nieuniknione wypalenie.

W związku z tym faktem, a także z obiecanym zakazem produkcji żarówek, w naturalny sposób pojawia się kwestia przedłużenia ich żywotności. Zacznijmy od bardzo krótkiej teorii. Dlaczego żarówka się przepala i czy robi to w momencie włączenia? Wszystko jest bardzo proste. W momencie włączenia żarnik lampy jest zimny, dlatego jego rezystancja jest niewielka. Po przyłożeniu napięcia następuje skok prądu. Gdy żarnik się nagrzewa, jego opór wzrasta, a prąd maleje. Ale już ten pierwszy skok prądu i prowadzi do przepalenia nici, zwłaszcza gdy weźmie się pod uwagę, że lampa jest wykonana z oszczędnością wszystkiego, co jest możliwe. Zadanie wydaje się proste: konieczne jest zmniejszenie prądu rozruchowego. Najlepiej płynnie zwiększać od 1% do 100%. W tym przypadku również uzyskasz estetyczną przyjemność z wyglądu płynnie rozbłyskującej lampy.

Badanie gotowych produktów w sklepach doprowadziło do smutnego wniosku: chińscy przyjaciele nie mogli opanować produkcji takich urządzeń ochronnych, które działałyby tak, jak powinny. Oczywiście takie urządzenia są w sprzedaży, ale wszystkie, które napotkaliśmy, były wadliwe w ten sam sposób: po włączeniu lampa błysnęła, potem zgasła i dopiero wtedy zaczęła płynnie błyskać. Jak rozumiesz, flash na początku neguje wszelkie dalsze działania.

Badanie projektów oferowanych w Internecie również przyniosło bardzo smutny wynik: nie ma jednego normalnego schematu ochrony żarówek. Pod ich przykrywką w amatorskich magazynach radiowych wydawane są różne rzemiosła, które są zbyt dalekie od potrzeb. W najlepszym razie odcinają na kilka sekund jedną półfalę napięcia sieciowego, zmniejszając napięcie na lampie w momencie włączenia. Ale migotanie w tym momencie jest całkowicie niedopuszczalne dla ludzi, zwłaszcza w domu! Konstrukcje zapewniające płynny zapłon są zbudowane na tranzystorze polowym napędzanym w trybie liniowym, który jest zawarty w przekątnej mostka diodowego. A to jest ogrzewanie i dodatkowy spadek napięcia. Czy jest nam to potrzebne?

W rezultacie postanowiono opracować własną wersję, która spełniałaby główne warunki:
1. Płynne włączanie lampy od 1% do 100%
2. Możliwość regulacji czasu nagrzewania
3. Minimalne nagrzewanie elementu przełączającego i spadek napięcia na elementach części mocy obwodu

Jak udało Ci się wdrożyć te punkty:
1. Regulacja fazy impulsu
2. Program ustawiający wartości zmiennych
3. Zastosowanie triaka (triaka) jako jedynego elementu między siecią a lampą

Zasada i obwody są typowe dla każdego ściemniacza na mikrokontrolerze. Część sprzętowa jest prawie w całości wzięta z tych układów: jest to prawidłowe sterowanie triakiem przez transoptor, a także detektor przejścia napięcia sieciowego przez zero na transoptorze.

Jak działa urządzenie: Mikrokontroler ATtiny13A otrzymuje przerwanie w momencie, gdy napięcie sieciowe przechodzi przez zero na początku każdego półcyklu. W procedurze obsługi przerwań skraca czas przerwy do wygenerowania impulsu otwarcia triaka. Tak więc z każdą przerwą triak otwiera się wcześniej, na coraz dłuższy czas. Na końcu na wyjście sterujące triakiem przykładana jest jednostka logiczna, a mikrokontroler przestaje odpowiadać na przerwania. Możesz programowo ustawić dowolną prędkość włączania lampy. W wersji podstawowej czas ten wynosi około dwóch sekund.

Przebieg pracy prezentowany jest na wirtualnym oscylogramie (dla wygody wszystkie napięcia są wyskalowane). Czerwona sinusoida to napięcie sieciowe. Żółte impulsy - wyzwolenie detektora przejścia przez zero. Niebieskie impulsy - otwarcie triaka.

Schemat urządzenia zabezpieczającego lampę żarową pokazano poniżej. Jak już wspomniano, jest to typowy ściemniacz, którego oprogramowanie płynnie zwiększa moc od minimum do maksimum.

W układzie wprowadzono układ chroniący sieć przed zakłóceniami (rezystor 100 omów i kondensator 10n równolegle do triaka), które występują podczas impulsowej regulacji fazy na początku pracy. Mikrokontroler ATtiny13A jest zasilany ze źródła beztransformatorowego na kondensatorze gaszącym.

Rezystor przeciwzakłóceniowy 100 omów musi mieć moc 0,5 W, wygaszając rezystor przed mostkiem diodowym detektora zera o 82k - 1W. Rezystor ograniczający prąd 300 omów w obwodzie zasilania mikrokontrolera musi mieć moc 2W, kondensator gaszący 470n w tym samym obwodzie musi mieć napięcie 630 woltów.

Płytka drukowana jest rysowana flamastrem, trawiona niebieskim witriolem i zawiera tylko dwie wady, wyeliminowane za pomocą okablowania. Sygnały wyjściowe do programowania w obwodzie. Niewielki rozmiar pozwala na umieszczenie urządzenia zabezpieczającego bezpośrednio w żyrandolu. Wymiary płyty można jeszcze bardziej zmniejszyć, jeśli zostanie ona ułożona bardziej zwartie.

Uwaga! Urządzenie jest galwanicznie podłączone do sieci, dlatego należy pracować z zachowaniem środków bezpieczeństwa, nie dotykając rękami obwodu.

Oprogramowanie układowe (flash na wewnętrznym RC 9,6 MHz):
UP 19.06.2014 Urządzenie zostało wbudowane w żyrandol 1 czerwca 2014 roku. W tym momencie były w nim dwie działające żarówki. 19 czerwca dodano jedną nową żarówkę. Spróbujmy zebrać statystyki dotyczące żywotności lamp.

UP 24.11.2014 Uproszczony obwód urządzenia: usunięto układ przeciwzakłóceniowy i transoptor triakowy.

W związku z tym wymiary płytki drukowanej są zmniejszone.

Plik Eagle: soft_start_2.brd

Po pół godzinie pracy z oprogramowaniem v2.0: R1 (SMD 2512), R2 (0,25W), D3 - ciepły, T1 - gorący (bez radiatora, obciążenie - 150 W). Moc rezystora R2 powinna być większa, zgodnie z zaleceniami w pierwszej wersji obwodu.

W tej wersji wykryto irytującą usterkę: w momencie włączenia triak czasami otwiera się na chwilę (w około 20% przypadków). Czasami ten moment wystarczy, aby ledwie zauważalnie rozgrzał się żarnik lampy. Nie jest krytyczny, ale nadal jest to usterka. Pierwsza linia programu umieściła logiczne zero na elektrodzie kontrolnej, ale to nie pomaga. Przyczyną takiego zachowania jest kontroler lub triak. Próba rozwiązania jest zaimplementowana w firmware w wersji 2.1.

UP 15.01.2015 Uruchomiono uproszczoną wersję urządzenia. Sprawdzamy.

UP 28.09.2015 Oryginalna (pełna) wersja zepsuła się dzisiaj: w jednej z żarówek nadal przepalił się żarnik, utworzył się łuk, co doprowadziło do znacznego wzrostu poboru prądu i awarii triaka. Istnieją dwie opcje poprawy: zainstalowanie bezpiecznika lub programowa kontrola prądu. Wciąż myślimy o tym drugim.

Źródło dla Bascoma:

$regfile = "attiny13a.dat" $crystal = 9600000 "sterowanie triakiem Config Portb.4 = Wyjście "Portb.4 = 0" detektor zera Config Int0 = Falling On Int0 Imp Config Timer0 = Timer , Prescale = 1024 "przepełnienie w 0,032 sek. On Timer0 Pulse Dim W As Byte Dim I As Byte Enable Interrupts Enable Timer0 "Start Timer0 Enable Int0 W = 200" minimalna poświata na starcie I = 0 Do Loop End "przerwanie od detektora zera" im większa wartość W, tym szybciej Imp timer przepełni się: Timer0 = W Start Timer0 Incr I If I = 5 Then Incr W I = 0 End If If W = 255 Then Stop Timer0 Wyłącz Timer0 Wyłącz Int0 Wyłącz przerwania Portb.4 = 1 "jeśli chcesz wysłać MCU do uśpienie Powerdown End If Return” sterowanie triakiem Pulse: „przepełnienie timera Stop Timer0” zatrzymanie timera Portb.4 = 1 „włączenie triaka Waitus 100 Portb.4 = 0” wyłączenie optotriaku Powrót

Jeśli będzie zainteresowanie urządzeniem, projekt będzie się rozwijał i ulepszał. Prosimy o wyrażenie zainteresowania poprzez polubienie artykułu w sieciach społecznościowych (przyciski na końcu artykułu).