Pri navrhovaní napájacie zdroje zosilňovačovčasto sa vyskytujú problémy, ktoré v žiadnom prípade nesúvisia so samotným zosilňovačom, alebo sú dôsledkom použitej základne prvkov. Teda v napájacích zdrojoch tranzistorové zosilňovače vysokého výkonu sa často stáva problémom realizovať plynulé zapínanie napájacieho zdroja, teda zabezpečiť pomalé nabíjanie elektrolytických kondenzátorov vo vyhladzovacom filtri, ktorý môže mať veľmi značnú kapacitu a bez prijatia vhodných opatrení, jednoducho vypne usmerňovacie diódy v momente zapnutia.
V napájacích zdrojoch elektrónkových zosilňovačov akéhokoľvek výkonu je potrebné zabezpečiť oneskorenie napájania vysoké anódové napätie pred zahriatím výbojok, aby sa predišlo predčasnému vyčerpaniu katódy a v dôsledku toho výraznému zníženiu životnosti výbojky. Samozrejme, pri použití kenotronového usmerňovača je tento problém vyriešený sám. Ale v prípade použitia bežného mostíkového usmerňovača s LC filtrom sa bez prídavného zariadenia nezaobídete.
Oba vyššie uvedené problémy dokáže vyriešiť jednoduché zariadenie, ktoré sa dá jednoducho zabudovať do tranzistorového aj elektrónkového zosilňovača.
Schéma zariadenia.
Schematický diagram zariadenia s mäkkým štartom je znázornený na obrázku:
Priblíženie kliknutím
Striedavé napätie na sekundárnom vinutí transformátora TP1 je usmernené diódovým mostíkom Br1 a stabilizované integrálnym stabilizátorom VR1. Rezistor R1 zabezpečuje plynulé nabíjanie kondenzátora C3. Keď napätie na ňom dosiahne prahovú hodnotu, tranzistor T1 sa otvorí, v dôsledku čoho bude fungovať relé Rel1. Rezistor R2 vybíja kondenzátor C3, keď je zariadenie vypnuté.
Možnosti zahrnutia.
Skupina kontaktov relé Rel1 je zapojená v závislosti od typu zosilňovača a organizácie napájania.
Napríklad na zabezpečenie plynulého nabíjania kondenzátorov v napájacom zdroji tranzistorový výkonový zosilňovač, prezentované zariadenie môže byť použité na bočník predradného odporu po nabití kondenzátorov, aby sa eliminovali straty výkonu na ňom. Možná možnosť zahrnutia je znázornená na obrázku:
Hodnoty poistky a predradného odporu nie sú uvedené, pretože sa vyberajú na základe výkonu zosilňovača a kapacity kondenzátorov vyhladzovacieho filtra.
V elektrónkovom zosilňovači pomôže prezentované zariadenie zorganizovať oneskorenie napájania vysoké anódové napätie pred zahriatím lámp, čo môže výrazne predĺžiť ich životnosť. Možná možnosť zahrnutia je znázornená na obrázku:
Oneskorovací obvod je tu zapnutý súčasne s vláknovým transformátorom. Po zahriatí lámp sa zapne relé Rel1, v dôsledku čoho sa na anódový transformátor privedie sieťové napätie.
Ak váš zosilňovač používa jeden transformátor na napájanie vláknových obvodov žiaroviek aj na anódové napätie, potom by sa skupina kontaktov relé mala preniesť do obvodu sekundárneho vinutia. anódové napätie.
Prvky obvodu oneskorenia zapnutia (mäkký štart):
- Poistka: 220V 100mA,
- Transformátor: akýkoľvek nízkoenergetický s výstupným napätím 12-14V,
- Diódový mostík: akýkoľvek malý s parametrami 35V / 1A a vyššie,
- Kondenzátory: C1 - 1000uF 35V, C2 - 100nF 63V, C3 - 100uF 25V,
- Rezistory: R1 - 220 kOhm, R2 - 120 kOhm,
- Tranzistor: IRF510,
- Integrovaný stabilizátor: 7809, LM7809, L7809, MC7809 (7812),
- Relé: s pracovným napätím vinutia 9V (12V pre 7812) a kontaktnou skupinou príslušného výkonu.
Vďaka nízkej spotrebe prúdu je možné namontovať stabilizačný čip a tranzistor s efektom poľa bez radiátorov.
Niekto však môže mať nápad opustiť dodatočný, aj keď malý transformátor a napájať oneskorovací obvod z napätia vlákna. Vzhľadom na to, že štandardné vykurovacie napätie je ~ 6,3V, budete musieť vymeniť stabilizátor L7809 za L7805 a použiť relé s prevádzkovým napätím vinutia 5V. Takéto relé zvyčajne spotrebúvajú značný prúd, v takom prípade bude musieť byť mikroobvod a tranzistor vybavený malými chladičmi.
Pri použití relé s 12V vinutím (niečo bežnejšie) by sa mal integrovaný mikroobvod stabilizátora nahradiť 7812 (L7812, LM7812, MC7812).
S hodnotami odporu R1 a kondenzátora C3 uvedenými v diagrame čas oneskorenia zaradenie je v poradí 20 sekúnd. Na zvýšenie časového intervalu je potrebné zvýšiť kapacitu kondenzátora C3.
Článok bol pripravený na základe materiálov časopisu "AudioXpress"
Voľný preklad šéfredaktora Rádia Gazeta.
Pre každého usilovného majiteľa je dôležité, aby všetky žiarovky fungovali v rámci možností. Na predĺženie používania týchto svietidiel a zmiernenie výrazných poklesov napätia pri zapínaní / vypínaní sa používa zariadenie s jemným štartom pre žiarovky alebo UPVL.
Mnohí z nás boli svedkami toho, ako žiarovka „búcha“ - pri zapnutí vyhorí. Stáva sa to preto, že príliš ostré zapínacie amplitúdy veľmi opotrebúvajú vlákno. Pri nečinnosti bude odpor pomerne nízky. Pri zahriatí pri bežnom rozsvietení svetla okamžite začne špirálovito tiecť pomerne vysoký prúd, až 8 ampérov. Vysoký prúd pri privedení napätia spôsobuje, že špirála pracuje na hranici svojich možností a životnosť žiarovky sa znižuje.
Pripojenie pomocou ochrannej skrinky
Zvyčajne sa na vyriešenie tohto problému používa ochranná jednotka, ktorá vykonáva funkciu UWL. Pri použití so žiarovkami tohto zariadenia sa napätie pri zapnutí zvyšuje nie tak prudko, ale postupne sa zvyšuje. Vlákno tak nie je zbytočne preťažené a životnosť žiarovky sa zvyšuje.
Pozrime sa podrobnejšie na schému činnosti tohto zariadenia na príklade bloku Uniel Upb-200W-BL zapojeného do série so 75 W žiarovkou. V tomto obvode prúd najprv prechádza cez blok a až potom ide do lampy. V dôsledku toho dochádza k ďalšiemu poklesu napätia a do svietidla sa nedodáva štandardných 220, ale 171 V. Navyše v dôsledku prechodu prúdu cez ochrannú jednotku napätie plynulo stúpa na 171 V za 2- 3 sekundy.
Zníženie vstupného napätia tiež pomáha zvýšiť životnosť žiarovky. Ale na druhej strane znížené napätie výrazne znižuje svetelný tok, asi o 70 percent, a to je významný ukazovateľ. Preto pri použití ochrannej jednotky je potrebné počítať so stratami v osvetlení a použiť výkonnejšie svietidlá v porovnaní s klasickými.
Blok uvažovaný v našej schéme vydrží výkon až 200 W, čo znamená, že k nemu možno pripojiť lampy s približne rovnakým výkonom. Je však lepšie nastaviť malú rezervu 20 - 25 percent a v okruhu používať lampy s celkovým výkonom nie väčším ako 160 wattov. Vďaka výkonovej rezerve vydržia lampy a samotná jednotka dlhšie. Prirodzene, samotná jednotka by nemala byť napájaná napätím vyšším ako 200 wattov.
Poznámka! Keď sa výkon žiarovky zníži, teplota farby sa zmení a svetlo bude červenšie. Zmeny farby osvetlenia môžu ovplyvniť pohodu človeka.
Schéma pre plynulé zapnutie žiaroviek je pomerne jednoduchá. Blok je inštalovaný v sérii od spínača po lampu, to znamená do prerušenia fázového vodiča.
Samotný blok môže byť umiestnený na dvoch miestach:
- vedľa osvetľovacieho zariadenia;
- pri spínači - v tomto prípade je jednotka umiestnená v spojovacej alebo inštalačnej krabici.
Výber umiestnenia závisí od veľkosti ochrannej jednotky, pre príliš veľké zariadenie budete musieť prideliť samostatné miesto. Nevýhodou umiestnenia do zásuvky je, že ochranná jednotka nebude mať dostatočný prístup vzduchu na chladenie.
Pozor! Ochrannú jednotku nie je možné inštalovať v miestnostiach s vysokou vlhkosťou.
Ako si sami vytvoriť ochranný blok
Ak chcete vytvoriť blok, môžete použiť nasledujúcu schému.
Zariadenie funguje podľa nasledujúceho princípu:
- Najprv sa uzavrie tranzistor s efektom poľa. Privádza sa naň stabilizačné napätie. Lampa nesvieti;
- Pri privedení napätia z rezistora R1 a diódy VD 1 sa kondenzátor C1 nabíja až na 9,1 V. Toto je maximálna úroveň, ktorá je obmedzená parametrami zenerovej diódy;
- Po dosiahnutí nastaveného napätia sa tranzistor postupne otvára a prúd sa zvyšuje. Odtokové napätie klesne. Vlákno žiarovky sa začne hladko rozsvecovať;
- Druhý odpor riadi stupeň vybitia kondenzátora. Vďaka tomuto odporu sa kondenzátor môže naďalej vybíjať aj po vypnutí napájania.
Dôležité! Je potrebné vykonať nezávislú inštaláciu akýchkoľvek elektrických zariadení s prísnym dodržiavaním bezpečnostných predpisov.
Použitie tejto ochrannej jednotky umožňuje nielen hladký štart žiaroviek, ale aj ich ochranu pred nepríjemným blikaním počas prevádzky svietidla.
Použitie stmievania
Hladké zapnutie žiaroviek je možné vykonať aj pomocou stmievačov alebo stmievačov. Názov stmievač pochádza z anglického „dim“, čo znamená stmaviť. Tu je úroveň napájania regulovaná automaticky alebo mechanicky (v dôsledku otáčania gombíka) spôsobom. Pre jednoduché stmievače je riadiaci obvod postavený na reostate - premenlivom odpore. Teraz sa na tieto účely používajú polovodičové triaky alebo tranzistorové spínače. V modernej elektrotechnike sa na plynulé zapínanie 220 W žiaroviek používajú najmä zariadenia s časovačom, senzorom alebo diaľkovým ovládaním. Zvyčajne sa namiesto bežného spínača inštalujú stmievače.
Dôležité! Pri inštalácii stmievača na žiarovky nie je možné dosiahnuť úspory energie. Znížením úrovne osvetlenia o 50 percent ušetríte iba 15 % elektrickej energie.
V rotačných stmievačoch sa žhavenie halogénových žiaroviek nastavuje otáčaním gombíka potenciometra. V elektronickej - všetky parametre sú nastavené automaticky.
Ďalšie informácie. Stmievač môže rušiť citlivé meracie zariadenia a rádiové prijímače. Používanie zariadenia niekedy spôsobuje dodatočné pozadie, keď je záznamové zariadenie v prevádzke. To všetko je potrebné vziať do úvahy pri inštalácii zariadení.
Jednoduchý regulátor si môžete zostaviť vlastnými rukami.
Schéma pozostáva z:
- BT134 - 700 V triak, ktorý je možné nahradiť KU208G, MAC212-8, MAC8S, BT138 alebo BT136;
- DB3 - dinistor, môžete použiť aj KN102, HT40 HT34, HT32, DC34, DB4;
- nepolárny kondenzátor s kapacitou 0,1 až 0,22 mikrofaradov (250 V);
- odpor (10 kOhm) s maximálnym výkonom 0,25 až 2 W;
- kompaktný premenlivý odpor (úroveň odporu približne 500 kOhm);
- vodiče na pripojenie k hlavnému okruhu.
Zostavené zariadenie je postupne inštalované v nulovej fáze drôtu smerujúceho k lampe. Triak prechádza prúdom len pri určitom potenciálnom rozdiele. Náboj sa akumuluje na kondenzátore, ktorý je pripojený k triaku. V tomto prípade je rýchlosť nabíjania určená úrovňou odporu premenlivého odporu. Samotnú úroveň tohto odporu nastavuje užívateľ. Čím nižší je odpor variabilného odporu, tým jasnejšie svieti lampa.
Výhodou tohto domáceho zariadenia je, že počas prevádzky nedochádza k poklesu úrovne napätia a netrpí ani osvetlenie. Na druhej strane plynulý nábeh halogénovej žiarovky je dosiahnutý mechanickým otáčaním triaku, ktorého otáčky sa ťažko regulujú. Presné parametre je možné nastaviť len na moderných automatických zariadeniach, ktorých montáž vlastnými rukami je náročnejšia.
Pri výbere stmievacieho zariadenia na plynulé zapnutie žiarovky je potrebné vziať do úvahy, že niektoré typy zariadení začínajú od minimálnej hodnoty, keď vlákno mierne svieti. Iní okamžite dávajú výrazný skok, čo tiež vedie k veľkému poklesu napätia na lampe.
Použitie stmievača môže zvýšiť úroveň magnetostrikcie a spôsobiť vysokofrekvenčné pískanie alebo hluk vychádzajúci zo žiarovky. Tento jav je typický pre výkonné žiarovky. Ak svietidlá fungujú bez stmievača, dodatočný zvuk je takmer nepočuteľný.
Mikroobvody pre fázovú reguláciu
V rádiovom inžinierstve boli vyvinuté špeciálne mikroobvody, ktorých hlavnou úlohou je fázová regulácia rôznych parametrov. Jedným z týchto rádiových komponentov je čip KR1182PM1.
Slúži na plynulé spustenie žiaroviek. Okrem toho tento mikroobvod poskytuje nielen zapnutie, ale aj plynulé vypnutie zariadenia. KR1182PM1 je navrhnutý pre prúd do 150 W a má niekoľko výstupov:
- 2 výkon - pre sériové pripojenie k obvodu so záťažou;
- 2 pomocné;
- 2 pre riadiaci odpor a ďalšie rádiové komponenty na ovládanie.
KR1182PM1 je súčasťou obvodu nasledovne.
Keď je spínač S otvorený, kondenzátor C3 sa začne plynulo nabíjať na hodnotu, ktorá je určená hodnotami odporu R2 a úrovňou vstupného prúdu riadeného prevodníka napätia na prúd (UPNT) v mikroobvode. Výstupný prúd na UPNT sa tiež plynule zvyšuje a oneskorenie pri zapnutí tyristorov sa znižuje. Žiarovky sa teda rozsvietia postupne. Keď je kľúč zatvorený, C3 sa vybije cez R2 a tento proces tiež prebehne hladko.
Hladké zapnutie zabráni zlyhaniu žiaroviek s nízkym výkonom, pretože problémy s vyhorením nesúvisia s úrovňou výkonu. Aj keď sú 12V žiarovky nainštalované v pripojovacom zariadení cez znižovací transformátor, bez mäkkého štartu lampa zlyhá rýchlejšie.
Video
V niektorých prípadoch je potrebné regulovať alebo ovládať jas žiaru jednej alebo viacerých lámp. Na tento účel existuje špeciálna schéma pre plynulé zapínanie žiaroviek, ktorá vám umožňuje plne kontrolovať tento proces. V súčasnosti sa vyvinulo a používa veľké množstvo takýchto zariadení. Všetky z nich majú svoje pozitívne a negatívne stránky. Niektoré z nich sú veľké, majú krátku životnosť.
Jednotlivé konštrukcie môžu mať zbytočne zvýšený počet komponentov, nízku účinnosť. Existujú však schémy, ktoré prakticky nemajú tieto nedostatky a dokonale vykonávajú všetky potrebné funkcie. Aby ste si správne vybrali najoptimálnejšiu možnosť, musíte poznať princíp a fungovanie takýchto zariadení.
Princíp fungovania mäkkého štartu
Kvalitné moderné zariadenia sú spravidla kompaktné a je možné ich pripojiť na prerušenie akýchkoľvek vodičov, bez ohľadu na to, či ide o fázu alebo nulu. Preto, ak už existuje schéma osvetlenia, je možné bez problémov pripojiť zariadenie na mäkký štart. V prípade potreby je samotné zariadenie umiestnené priamo vo vnútri tela lustra, stolovej lampy alebo svietnika.
Hlavnými existujúcimi komponentmi sú žiarovka a samotný spínač. Všetky ostatné spojenia sú postavené okolo nich a zohrávajú ďalšiu úlohu. V takýchto obvodoch je možné použiť viac ako jednu žiarovku. V tomto prípade sú zapojené paralelne a ich celkový prúd nesmie prekročiť povolený prúd. V opačnom prípade triak jednoducho vyhorí. Triak je pripojený k obvodu v prerušení drôtu umiestnenom medzi spínačom. Keď je triak vypnutý, kondenzátor je vybitý a nie je na ňom vôbec žiadne napätie.
Keď je triak zapnutý, kondenzátor sa začne nabíjať. V dôsledku toho sa dinistor otvorí zvýšením použitého napätia. Potom sa otvorí druhý triak, čo vedie k zvýšeniu jasu žiarovky. Celý tento proces riadi integrátor.
Zníženie alebo zvýšenie rýchlosti, ktorou sa zvyšuje jas žiary, sa vykonáva výberom. So štandardným odporom 300 kilohmov dosiahne žiarovka plný jas do 10 sekúnd. Pre to. Na úplné vybitie kondenzátorov sa používajú dva odpory. Vybíjanie sa vykonáva pri vypnutom vypínači a zariadenie sa pripravuje na nové zapnutie.
Keď funguje obvod mäkkého štartu pre žiarovky, napätie na nich je iba 200 voltov pri štandardnom sieťovom napätí 220 - 230 voltov. To vám umožní výrazne zvýšiť životnosť takýchto svietidiel.
Hladké zapnutie žiarovky
Záručná doba deklarovaná výrobcami na obyčajnú žiarovku je 1000 hodín. Ide o približne 40 dní nepretržitej prevádzky. Ale v praxi „žiarovka Ilyich“ vydrží oveľa dlhšie. A vďaka tomu jeho obľuba medzi spotrebiteľmi neklesá. Jediným slabým miestom svietidla je volfrámové vlákno, ktoré je citlivé na náhle poklesy napätia v sieti. Existujú však jednoduché zariadenia, ktoré toto riziko eliminujú, vyhladzujú nezrovnalosti v súčasnej dodávke.
Princíp fungovania UPVL
Zariadenie na mäkký štart je použiteľné pre žiarovky s volfrámovým vláknom. Do tejto kategórie patria okrem množstva domácich svietidiel aj halogénové žiarovky, ktoré sa používajú vo vysokovýkonných bodových svietidlách. Princíp činnosti zariadenia spočíva v spomalení prívodu napätia do vlákna v okamihu zapnutia. To umožňuje plynulé zahrievanie cievky a obídenie fázy skoku, ktorá trvá stotiny sekundy. Ako viete, práve v tomto bode najčastejšie dochádza k vyhoreniu. Pôsobením elektronického obvodu zariadenia sa prúd dodáva s postupným zvyšovaním, v priebehu 1 až 3 sekúnd.
Volfrámové vlákno žiarovky pri izbovej teplote má nízky odpor, čo vedie k vysokým prúdom a vyhoreniu vlákna pri zapínaní.
Najdlhšie horiaca lampa na svete, zapísaná v Guinessovej knihe rekordov, bola zaznamenaná v Livermore v Kalifornii. Od roku 1901 až dodnes táto „storočná lampa“, ako ju prezývajú, nepretržite osvetľuje požiarnu zbrojnicu. A za celé tie roky bol vypnutý len párkrát na krátky čas. Moderní výskumníci to často uvádzajú ako dôkaz teórie „plánovaného zastarávania“.
"Storočná lampa" bola ručne vyrobená a má uhlíkovú špirálu.
Zariadenie na mäkký štart má malé rozmery a hmotnosť. A vďaka tomu sa dá nainštalovať:
- v ochrannom uzávere lustra na výstupnom bode drôtov;
- v zásuvkovej skrinke spínača;
- v spojovacej skrinke;
- v priestore nad falošným alebo strečovým stropom.
Rozmery zariadenia umožňujú inštaláciu aj do dutiny zásuvky
Miesto inštalácie sa vyberá na základe dostupnosti a jednoduchosti inštalácie. Najlepšia možnosť je taká, v ktorej bude mať zariadenie dobré prirodzené vetranie. Schéma pripojenia je jednoduchá - zariadenie narazí na prerušenie jedného z vodičov (fáza alebo nula) napájacieho kábla.
Zariadenie mäkkého štartu preruší jeden z vodičov, ktoré sú pripojené k lampe
Ak sa na osvetlenie používajú žiarovky s prevádzkovým napätím 12 V, UPVL sa inštaluje pred znižovací transformátor. Pri takomto zapojení sa ochrana proti nepriaznivým sieťovým poklesom vzťahuje aj na transformátor, čo je tiež relevantné.
Jedným z pozitívnych vedľajších účinkov hladkého zapaľovania svietidiel je zmäkčenie ostrého oslepujúceho svetla v momente rozsvietenia. To chráni ľudské oči pred zbytočným preťažením, najmä keď je svetlo zapnuté v úplnej tme.
Zariadenie UPVL sa nepoužíva pre žiarivky a LED svietidlá, pretože pracujú na iných konštrukčných princípoch.
Na výpočet výkonu UWL sa vypočíta celkový výkon spotrebiteľov. V praxi je to vyjadrené pridaním indikátorov nominálneho výkonu všetkých svietidiel, ku ktorým bude zariadenie pripojené. Aby zariadenie nefungovalo na hranici svojich možností, k celkovému výkonu sa pripočítava 20 %. Napríklad, ak má byť do obvodu zahrnutých 5 lámp s výkonom 100 W, ich celkový spotrebiteľský výkon bude 500 W. K tomuto číslu sa pripočíta 20% - 100 W a získa sa požadovaná hodnota výkonu UWL - 600 W.
Zariadenie mäkkého štartu môže byť inštalované vo vnútri spojovacej skrinky
V sieti predajní s elektrickým tovarom sa predáva UWL vyrobený v továrni. Medzi nimi sú domáce aj zahraničné modely. Názvy sa môžu líšiť, ale v zásade ide o plastovú nádobu s rozmermi menšími ako zápalková škatuľka. Často sa v názve kladie dôraz na ochrannú funkciu zariadenia pre halogénové žiarovky. Zariadenie je však celkom použiteľné pre bežné žiarovky. Ďalším možným názvom zariadenia je fázový regulátor. Zvyčajne je to názov pre výkonnejšie UPVL s mierne upraveným systémom ovládania. Cena takéhoto zariadenia sa môže pohybovať od 300 do 600 rubľov v závislosti od menovitého výkonu.
Je zakázané používať zariadenie na jemný štart lampy na jemné spustenie motorov elektrického náradia a iných domácich spotrebičov.
Tí, ktorí majú základné znalosti v rádiovej elektronike, môžu byť ponúknutí samostatne vyrábať UPVL. Tu je niekoľko schém, pomocou ktorých môžete mnohonásobne predĺžiť životnosť osvetľovacej lampy.
tyristorový obvod
Tyristorový obvod využíva jednoduché a cenovo dostupné diely. Základom je tyristor VS1 a štyri diódy VD1 - VD4 spojené s usmerňovacím mostíkom. Okrem toho budete potrebovať 10 uF kondenzátor C1 a odpory R1 (variabilná kapacita) a R2.
V tyristorovom obvode je napätie privedené na lampu po určitom čase, ktorý je nastavený premenným odporom R1
Keď je privedené napätie, elektrický prúd prechádza cievkou lampy a je usmernený v diódovom mostíku. Po prechode cez odpor sa začne nabíjanie kondenzátora. Po dosiahnutí prahu napätia sa tyristor otvorí a prúd lampy ním preteká. V dôsledku toho dochádza k postupnému zahrievaniu volfrámového vlákna. Pomocou variabilného odporu R1 môžete nastaviť čas "zrýchlenia" lampy.
triakový obvod
Použitie triaku VS1 ako vypínača má za následok, že v obvode sa používa menej častí.
Princíp činnosti triakového obvodu je podobný ako u tyristorového obvodu, ale obsahuje menej detailov.
Sýtič L1 sa používa na potlačenie rušenia pri odomykaní vypínača. Celkovo možno v prípade potreby vylúčiť zo schémy. Časovací obvod pozostáva z odporu R2 a kondenzátora C1, napájaného cez diódu VD1. Odpor R1 znižuje prúd na riadiacej elektróde VS1. Princíp činnosti obvodu je podobný predchádzajúcemu - na čas naplnenia kondenzátora sa vytvorí dočasná pauza, triak sa otvorí a preteká ním prúd, ktorý napája lampu EL1.
Zariadenie založené na obvode regulátora triaku s premenlivým kondenzátorom má kompaktnú veľkosť vďaka malému počtu častí.
Schéma na špecializovanom mikroobvode
Obvod je založený na špecializovanom mikroobvode KR1182PM1 (alebo DIP8 v importovanej verzii), ktorý je vybavený dvoma tyristormi a dvoma riadiacimi systémami. Kapacita C3 a odpor R2 regulujú dobu zapnutia (vypnutia). Triak VS1 slúži na oddelenie riadiacej a výkonovej časti, prúd na riadiacej elektróde nastavuje odpor R1. Na reguláciu činnosti tyristorov vnútorného obvodu mikroobvodu sú inštalované externé kapacity C1 a C2. Na ochranu pred rušením sa používa rezistor R4 a kondenzátor C4.
UPVL založený na špecializovanom mikroobvode nielen hladko zapína, ale aj vypína lampu s krátkym oneskorením, čím ďalej zvyšuje jej životnosť
Počas pripojenia zariadenia k napájaciemu vedeniu svietidla musia byť kontakty spínača SA1 v zatvorenej polohe. Kondenzátor C3 získava kapacitu, keď sú kontakty SA1 otvorené. Pri postupnom zvyšovaní prúdu cez odpor R1, ktorý ovláda výkonový spínač na výstupe IO, sa plynule rozbehne triak VS1 a do série s ním zapojené svietidlo EL1.
Je pozoruhodné, že tento obvod nielen spomaľuje zahrievanie špirály počas zapínania, ale tiež spomaľuje jej vyhasnutie. Lampa zhasne tak hladko, ako sa rozsvieti. Trvanie oneskorenia sa nastavuje v štádiu montáže zariadenia výberom kapacity kondenzátora C3. V prípade potreby môžete predĺžiť oneskorenie štartu lampy až na 10 sekúnd. Plynulé vypnutie reguluje odpor R2.
Nezamieňajte si zariadenie na jemný štart lampy so stmievačom. UPVL je automatický regulátor, ktorý plynulo zvyšuje prúd na osvetľovacom zariadení v momente zapnutia. Stmievač je zariadenie, ktoré vám umožňuje manuálne nastaviť jas osvetlenia.
Charakteristickou vlastnosťou UPVL a fázových regulátorov je, že zariadenie znižuje výstupné napätie lampy (z 230 na 200 V). To ďalej zvyšuje jeho životnosť.
Video: Zariadenie na jemný štart FET lampy
Aplikácia zariadenia na mäkký štart
Inštalácia zariadenia nevyžaduje vysokú kvalifikáciu. S inštaláciou sa dokáže vyrovnať každá osoba, ktorá vlastní skrutkovač a indikátor napätia. V kábli vedúcom k svietidlu sa preruší jednofázový alebo nulový vodič a zariadenie sa k nemu pripojí. Upevnenie drôtov sa najlepšie vykonáva pomocou svorkovníc, pretože to zaručuje stabilné a spoľahlivé pripojenie. Ak nie je možné použiť svorkovnice, odporúča sa spájkovať zákruty cínovou spájkou.
Činnosť UVL si nevyžaduje dodatočnú pozornosť. Na továrenské modely sa vzťahuje záruka až 3 roky. V praxi fungujú oveľa dlhšie.
Pri montáži zariadenia by sa nemalo zabúdať, že vysoké napätie v sieti môže byť škodlivé pre ľudské zdravie. Pred pripojením vodičov sa uistite, že v napájacom kábli lampy nie je žiadny prúd.
Video: ako funguje fázový regulátor na triakoch
Zariadenie na jemný štart lampy šetrí nielen spotrebu elektrickej energie, ale aj náklady na nákup vyhorených lámp.
: žiarovky sa pri vysokej cene rýchlo pokazia. Vďaka veľkej úspore pri výrobe a nekvalitnému fosforu dávajú svetlo veľmi nepríjemné pre oči, riedené navyše ultrafialovým žiarením. To všetko nás núti vrátiť sa k osvedčeným, dobrým žiarovkám.
Avšak veľké úspory pri ich výrobe a tu zanechali svoju stopu. Žiarovky sú natoľko nekvalitné, že sa často vypália už pri prvom zapnutí, prípadne fungujú veľmi krátko, až niekoľko týždňov. Potom - nevyhnutné vyhorenie.
V súvislosti s týmto faktom, ako aj so sľubovaným zákazom výroby žiaroviek sa zákonite vynára otázka predĺženia ich životnosti. Začnime veľmi krátkou teóriou. Prečo vyhorí žiarovka, a robí to v momente zaradenia? Všetko je veľmi jednoduché. V okamihu zapnutia je vlákno žiarovky studené, preto je jeho odpor malý. Pri privedení napätia dochádza k prúdovému rázu. Keď sa vlákno zahrieva, jeho odpor sa zvyšuje a prúd klesá. Ale ten úplne prvý prúdový prúd vedie k vyhoreniu vlákna, najmä ak si uvedomíte, že lampa je vyrobená s úsporou všetkého, čo je možné. Úloha sa zdá byť jednoduchá: je potrebné znížiť štartovací prúd. V ideálnom prípade by sa malo plynulo zvyšovať z 1 % na 100 %. V tomto prípade získate aj estetický pôžitok zo vzhľadu hladko plápolajúcej lampy.
Štúdium hotových výrobkov v obchodoch viedlo k smutnému záveru: čínski priatelia nedokázali zvládnuť výrobu takých ochranných zariadení, ktoré by fungovali tak, ako by mali. Takéto zariadenia sú, samozrejme, v predaji, ale všetky, s ktorými sme sa stretli, boli buggy rovnakým spôsobom: keď sa rozsvietilo, lampa zablikala, potom zhasla a až potom sa začala hladko rozhorieť. Ako viete, blesk na začiatku neguje všetky ďalšie akcie.
Štúdia návrhov ponúkaných na internete tiež priniesla veľmi smutný výsledok: neexistuje jediná normálna schéma ochrany žiaroviek. Pod rúškom týchto v rádioamatérskych časopisoch sa vydávajú rôzne remeslá, ktoré sú príliš vzdialené tomu, čo je potrebné. V najlepšom prípade na niekoľko sekúnd prerušia jednu polvlnu sieťového napätia, čím znížia napätie na lampe v momente zapnutia. Ale blikanie v tejto chvíli je pre ľudí úplne neprijateľné, najmä doma! Konštrukcie, ktoré poskytujú plynulé zapaľovanie, sú postavené na tranzistore s efektom poľa poháňaného do lineárneho režimu, ktorý je zahrnutý v uhlopriečke diódového mostíka. A to je zahrievanie a ďalší pokles napätia. Potrebujeme to?
V dôsledku toho sme sa rozhodli prísť s našou vlastnou verziou, ktorá by spĺňala hlavné podmienky:
1. Hladké zapnutie lampy od 1 % do 100 %
2. Možnosť regulácie doby zahrievania
3. Minimálne zahrievanie spínacieho prvku a úbytok napätia na prvkoch výkonovej časti obvodu
Ako sa vám podarilo implementovať tieto body:
1. Pulzno-fázová regulácia
2. Program na nastavenie hodnôt premenných
3. Použitie triaku (triaku) ako jediného prvku medzi sieťou a svietidlom
Princíp a obvody sú typické pre akýkoľvek stmievač na mikrokontroléri. Hardvérová časť je takmer celá prevzatá z týchto obvodov: ide o správne ovládanie triaku cez optočlen, ako aj detektor prechodu sieťového napätia cez nulu na optočlene.
Ako zariadenie funguje: Mikrokontrolér ATtiny13A dostane prerušenie v momente, keď sieťové napätie prejde cez nulu na začiatku každého polcyklu. V rutine prerušenia skracuje čas pauzy, kým sa nevygeneruje impulz otvorenia triaku. S každým prerušením sa teda triak otvára skôr, na dlhší čas. Na konci sa na výstup riadenia triaku privedie logická jednotka a mikrokontrolér prestane reagovať na prerušenia. Programovo si môžete nastaviť ľubovoľnú rýchlosť zapínania lampy. V základnej verzii je tento čas približne dve sekundy.
Proces práce je prezentovaný na virtuálnom oscilograme (všetky napätia sú pre pohodlie škálované). Červená sínusoida je sieťové napätie. Žlté impulzy - spustenie detektora prechodu cez nulu. Modré impulzy - otvorenie triaku.
Schéma ochranného zariadenia žiarovky je uvedená nižšie. Ako už bolo spomenuté, ide o typický stmievač, ktorý softvérovo plynulo zvyšuje výkon z minima na maximum.
Obvod zaviedol obvod na ochranu siete pred rušením (100 Ohmový odpor a 10n kondenzátor paralelne s triakom), ktoré sa vyskytujú pri pulznej fázovej regulácii na začiatku prevádzky. Mikrokontrolér ATtiny13A je napájaný beztransformátorovým zdrojom na zhášacom kondenzátore.
Odrušovací odpor 100 Ohm musí mať výkon 0,5 W, zhášajúci odpor pred diódovým mostíkom nulového detektora o 82k - 1W. 300 ohmový odpor obmedzujúci prúd v napájacom obvode mikrokontroléra musí mať výkon 2 W, zhášací kondenzátor 470 n v rovnakom obvode musí mať 630 voltov.
Plošný spoj je kreslený fixkou, leptaný modrým vitriolom a obsahuje len dva nedostatky, odstránené pomocou kabeláže. Výstupné signály pre programovanie v obvode. Malá veľkosť umožňuje umiestniť ochranné zariadenie priamo do lustra. Rozmery dosky je možné ešte zmenšiť, ak je položená kompaktnejšie.
Pozor! Zariadenie je galvanicky pripojené k sieti, preto pracujte v súlade s bezpečnostnými opatreniami, bez toho, aby ste sa dotýkali obvodu rukami.
Firmvér (flash na internom RC 9,6 MHz):
UP 19.06.2014 Zariadenie bolo zabudované do lustra 1.6.2014. V tomto momente v ňom boli dve pracovné žiarovky. 19. júna pribudla jedna nová žiarovka. Skúsme zozbierať nejaké štatistiky o životnosti svietidiel.
UP 24.11.2014 Zjednodušený obvod zariadenia: odstránený obvod proti rušeniu a triakový optočlen. 
V tomto smere sa zmenšujú rozmery dosky plošných spojov.
Súbor Eagle: soft_start_2.brd
Po pol hodine práce s firmvérom v2.0: R1 (SMD 2512), R2 (0,25W), D3 - teplý, T1 - horúci (bez chladiča, záťaž - 150 W). Výkon odporu R2 by mal byť väčší, ako sa odporúča v prvej verzii obvodu.
V tejto verzii bola objavená nepríjemná závada: v momente zapnutia sa triak niekedy na chvíľu otvorí (asi v 20% prípadov). Niekedy tento moment stačí na sotva viditeľné zahriatie vlákna žiarovky. Nie je to kritické, ale stále je to chyba. Hneď prvý riadok programu dal na riadiacu elektródu logickú nulu, ale to nepomôže. Dôvodom tohto správania je ovládač alebo triak. Pokus o riešenie je implementovaný vo firmvéri verzie 2.1.
UP 15.01.2015 Do prevádzky bola uvedená zjednodušená verzia zariadenia. Kontrolujeme.
UP 28.09.2015 Pôvodná (plná) verzia sa dnes pokazila: v jednej zo žiaroviek stále vyhorelo vlákno, vytvoril sa oblúk, čo viedlo k výraznému zvýšeniu spotreby prúdu a poruche triaku. Existujú dve možnosti na zlepšenie: inštalácia poistky alebo softvérová kontrola prúdu. O druhom stále uvažujeme.
Zdroj pre Bascom:
$regfile = "attiny13a.dat" $crystal = 9600000 "riadenie triaku Konfig Portb.4 = Výstup "Portb.4 = 0" detektor nuly Config Int0 = Falling On Int0 Imp Config Timer0 = Timer , Prescale = 1024 "pretečenie za 0,032 s On Timer0 Pulz Dim W Ako Byte Dim I As Byte Enable Interrupts Enable Timer0 "Start Timer0 Enable Int0 W = 200" minimálna žiara na začiatku I = 0 Do konca slučky "nulové prerušenie detektora" čím väčšia je hodnota W, tým rýchlejšie Imp časovač pretečie : Timer0 = W Start Timer0 Incr I If I = 5 Then Inr W I = 0 End If If W = 255 Then Stop Timer0 Disable Timer0 Disable Int0 Disable Interrupts Portb.4 = 1 "ak chcete MCU uspať Powerdown End If Return" riadiaci triak Pulse: "pretečenie časovača Stop Timer0 "zastavenie časovača Portb.4 = 1 "zapnutie triaku Waitus 100 Portb.4 = 0 "vypnutie optotriaku Návrat
Ak bude o zariadenie záujem, projekt sa bude rozvíjať a zlepšovať. Svoj záujem vyjadrite lajkom k článku na sociálnych sieťach (tlačidlá na konci článku).
