Setzenergo.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулировка тока для лампочки

Регулировка тока для лампочки

При работе светильника с обычной лампой накаливания при падении напряжения в сети до 180V и ниже, не только уменьшается яркость света, но и ухудшается его спектр, становясь вредным для зрения. А при повышенном напряжении лампа быстро перегорает. Конечно, нужен стабилизатор. На рисунке приводится схема несложного источника питания для лампы накаливания, обладающего несколькими важными достоинствами.

  • Во-первых, он обеспечивает стабильное номинальное свечение лампы в достаточно широком диапазоне входного сетевого напряжения (170-260V).
  • Во-вторых, лампа питается постоянным током, поэтому, её свет никак не модулируется, что значительно снижает утомляемость зрения. В-третьих, источник-стабилизатор потребляет на себя минимальную мощность.

    Недостаток единственный, — эта схема годится только для питания осветительных приборов, и не пригодна для питания электронной техники и других устройств, предназначенных для работы на переменном токе.

    В основе схемы лежит фазовый регулятор мощности на микросхеме КР1182ПМ1. Эта микросхема широко применяется в различных регуляторах-выключателях светильников мощностью до 150W. Недостаток типовой схемы КР1182ПМ1, впрочем, как и большинства других аналогичных регуляторов, в том, что собранный на ней регулятор регулирует напряжение на лампе только от минимума до сетевого, и не может его поднять выше сетевого.

    Здесь, чтобы увеличить эффективное напряжение на лампе, лампа подключается на выходе регулятора через мостовой выпрямитель на диодах VD1-VD4 со сглаживающим конденсатором С4. Как известно, на выходе такого выпрямителя постоянное напряжение будет примерно в 1,4 раза выше поданного на его вход переменного. Но лампы накаливания одинаково работают как на постоянном токе, так и на переменном. Поэтому, имеется реальная возможность повышения яркости свечения лампы, по сравнению с питанием непосредственно от сети.

    Рассмотрим схему. Фазовый регулятор на А1 включен согласно типовой схеме. Но, вместо регулировочного резистора между выводами 3 и б включена цепь R4-C3-R5 и фототранзистор оптопары U1. Сопротивление R4 выбрано таким, при котором обеспечивается максимальная выходная мощность. А сопротивление R5 подобрано так, чтобы при его подключении параллельно резистору R4 яркость лампы уменьшалась примерно в три раза.

    Конденсатор С3 обеспечивает плавность разогрева лампы после включения и плавность регулировки стабилизатора. С выхода А1 напряжение на лампу поступает через выпрямитель VD1-VD4-C4.

    Для контроля за выходным напряжением, которым питается лампа, служит каскад на транзисторе VT1. Резисторы R2 и R3 образуют измерительный делитель постоянного напряжения, которым питается лампа. С увеличением выходного напряжения, напряжение на базе VT1 тоже увеличивается и он открывается, подавая ток на светодиод оптопары U1.

    Чем ярче горит светодиод U1, тем больше открывается фототранзистор U1, и тем меньше становится результирующее сопротивление между выводами 6 и 3 А1. А напряжение на выходе А1 уменьшается. Если выходное напряжение (на лампе) уменьшается, напряжение на базе VT1 тоже уменьшается и VT1 закрывается. Гаснет светодиод оптопары U1, а фототранзистор закрывается, увеличивая сопротивление между выводами 6 и 3 А1. Напряжение на лампе увеличивается.

    При налаживании точку стабилизации устанавливают подстройкой резистора R3, так, чтобы постоянное напряжение на лампе было равно 220V. А подбором сопротивления резистора R5 устанавливают диапазон регулировки в сторону уменьшения.

    Теперь о деталях. Все конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжения не ниже указанных на схеме. Оптопару РС817 можно заменить любой аналогичной маломощной, состоящей из светодиода и фототранзистора.

    Стабилитрон VD5 — Д814А-Е в металлическом корпусе. Использовать стеклянный (Д814Д-1) нежелательно, так как он может легко выйти из строя от перегрева. Стабилитрон ограничивает максимальное напряжение в коллекторной цепи VT1. Транзистор VT1 можно заменить любым кремниевым транзистором общего применения, допускающим ток коллектора до 30 mА.

    Многие детали использованы от схемы источника питания старых отечественных полупроводниковых телевизоров (2-3-УСЦТ). В частности, это диоды выпрямительного моста, конденсатор С4, низкоомный резистор мощностью 8 W (R6), дроссель фильтра сетевых помех L1. Конечно, здесь можно применить и новые детали. А дроссель L1 можно намотать на ферритовом кольце диаметром 30-40 мм (100-200 витков провода сечением 0,5-0,6 мм).

    Настройка заключается в установке диапазона регулировки (R5) и в установке выходного постоянного напряжения (220V) подстройкой R3.

    В случае возникновения автоколебательного процесса (периодическое изменение яркости лампы) нужно заменить конденсатор С4 исправным (снятый со старого блока питания телевизора может страдать потерей емкости или завышенным внутренним сопротивлением).

    Тиристорный регулятор яркости настольной лампы

    Не смотря на то, что лампы накаливания вымирающий вид:) Пока лампочки Ильича ещё выпускают, их можно пускать в ход, и применять как в быту так и в радиолюбительской практике. Какой бы мощности не была бы лампочка в настоль­ной лампе у радиолюбителя, её свечением можно управлять.

    Для того что бы каждый раз не ввинчивать, вывинчивать разные лампочки если вам необходимо разная мощность 40 Вт , 60 Вт, 75 Вт, или все 100 Вт. Можно воспользоваться очень простым приспособлением — регулятором напряжения на тиристоре рисунок №1.

    Рисунок №1 – Схема тиристорного регулятора

    S1 – Выключатель
    FU1 – Плавкий предохранитель рассчитанный на ток 1-2 А
    C1 – Конденсатор электролитический 5 Микрофарад на 300 Вольт
    VD1 – КД105Г
    VD2 – КУ201В (КУ201Б) или аналоги подходящие по характеристикам
    R1 – резистор (подбирается) 39 – 47 К на 1 Вт.
    R2 – Переменный резистор 47 К на 1 Вт.

    Два левых (входных) контакта предназначены для включения в сеть питания 220 В при помощи обычной вилки, к двум правым подключается непосредственно настольная лампа.
    Не пренебрегайте требованиями к технике безопасности, потому что практически все элементы схемы прямо (гальванически) связаны с силовой сетью напряжением 220 В, и могут представлять прямую угрозу для жизни.
    Рекомендую всё основное изделие спрятать в диэлектрический корпус исключающий прикосновение к токоведущим частям.

    Читать еще:  Схема выключателя света две лампочки

    Подбор элементов для тиристорного регулятора яркости:

    Начнем с регулятора яркости. Возможны два принципиально разных решения. Можно применить потенциометр с так назы¬ваемым выключателем сети, и тогда отпадает необходимость в отдельном вы-ключателе S1. Такими потенциометрами являются ТК и ТКД. Они должны быть с линейной зависимостью (кривая «А»). Особое внимание обратим на декоративную ручку, которая будет надета на ось потенциометра.

    Если же мы решим оставить «штатный» выключатель на самой лампе, тогда можно применить практически любой другой тип потенциометра (но также обяза¬тельно с кривой «А»).

    VD2 – незапираемый тиристор типа КУ201 с напряжением включения 50 В, но впол¬не можно использовать, (нет никакого смысла применять тиристор, напряжение открывания которого 300, 600 или 1000 В. Такой тиристор просто не откроется при напряжении сети 220 В) на пример тиристор типа КУ101Б с таким же напряжением тоже подходит. Важно лишь, чтобы максимально допустимый ток через него был не меньше тока, протекающего через лампочку. А он легко определяется по величине мощ-ности лампочки. Например, для лампочки мощностью 100 Вт при напряжении сети 220 В номинальный ток составит 100/ 220= 0.45 А. На такой же ток должен быть рассчитан и диод VD1 при допустимом обратном напряжении не менее 250 В. Таким же во избежание случайностей лучше выбрать и рабочее напряжение для конденсатора С1. Номинальный ток предохранителя FU1 должен быть не меньше 1 А и не больше 2 А.
    Главное при сборке не пренебрегайте правилами техники безопасности и грамотно подбирайте элементы схемы.

    Недостаток схемы тиристорного регулятора яркости:

    Не смотря на свою простоту, схема имеет существенный недостаток – это мерцание лампы, так что не торопитесь её делать, ещё есть масса полезных схем регулировки, которые я постараюсь выложить на страницах нашего сайта.

    Регулировка тока для лампочки

    Универсальный регулятор мощности и яркости.

    Автор: Провада Юрий Петрович aka Simurg
    Опубликовано 10.08.2010

    Вашему вниманию предлагается универсальный регулятор мощности с новым видом регулирования угла с двух сторон синуса. В качестве нагрузки можно подключать любой потребитель (постоянного тока) — коллекторные двигатели, паяльники, лампы накаливания любого напряжения, энергосберегающие лампы. А питать регулятор на любое переменное напряжение.
    Ну теперь по порядку:

    В настоящее время широкое распространение получили энергосберегающие лампы. Чтобы пользоваться светильником как ночником, или дежурной подсветкой в темном коридоре надо снизить их яркость. Можно простыми средствами регулировать их яркость а соответственно и ресурс (который возрастает до десяти раз) . Простым тиристорным регулятором менять яркость этих ламп нежелательно. В схемах электронных балластов, которые применяются в энергосберегающих лампах, на выходе после моста стоит электролитический конденсатор, который плохо работает с тиристорными регуляторами (большой импульсный зарядный ток приводит к их нагреву). В предлагаемых Вашему вниманию схемах регуляторов яркости применён принцип регулирования угла с двух сторон синусоиды, вначале и в конце, что позволяет снизить нагрузку на электролитический конденсатор. Целью является простота регулятора, минимальное тепловыделение, повторяемость, дальнейшая возможность модернизации и малые габариты. На выход регулятора можно подключать в том числе обычные лампы накаливания до 25 ватт, напряжением даже на 12 вольт (базовая схема) и паяльники до 150 ватт 220 в. Рассмотрим три схемы под единым названием «Бесплатный ночник»,: да и дневник тоже.
    Первый вариант схемы «базовый» на основе которого можно построить ряд других доработок. Принцип работы схемы предельно прост, на выходе TL431 получаем прямоугольные импульсы для управления полевым транзистором ( Может быть любой на 400в и ток от 2А и выше, например BUZ90)
    «Базовый» вариант схемы:

    Принцип регулирования угла с двух сторон синусоиды вначале и в конце:

    Импульсный заряд электролитического конденсатора происходит в очень короткие моменты, и только через один импульс плавного дозаряда, что не вызывает его нагрева, а пульсации частотой уже 200 Гц практически не заметны на самой лампе.
    Заряд конденсатора:

    Настройка заключается в подборе резистора R5 по желаемому диапазону регулировки (от 0% до 100% или от 60% до 100% или от 0% до 40%) При работе лампы на 60% мощности её ресурс резко возрастает.
    Если в данной схеме включить светодиод в прямом включении последовательно со стабилитроном, он будет являться индикатором мощности (Его применение желательно когда регулятор используется для паяльника. Яркость его свечения указывает на выходную мощность).

    В процессе эксплуатации данной схемы было замечено неустойчивое включение некоторых типов энергосберегающих ламп, которым необходим был начальный прогрев. Далее они работали и регулировались нормально. В связи с этим появилась схема с предварительным разогревом.
    Схема с предварительным разогревом:

    В момент включения С2 разряжен и напряжение на затворе открывает Т2, который в свою очередь шунтирует вход TL431, на выходе которой устанавливается высокий уровень 12в. Т1 открывается и подает на лампу всё напряжение в течении времени определяемой цепью R6, C2. Лампа быстро разогревается и готова к работе на пониженном напряжении питания без морганий и погасания. D7 необходим для быстрого разряда C2 при выключении регулятора.

    Выше приведенные схемы не могут работать на нагрузку более 2-х ламп без нагрева транзистора Т1, (он устанавливается без радиатора), так как управление им происходит без применения драйвера. Для подключения более 3-х ламп предлагается схема с несложным драйвером.
    Схема с драйвером:

    В «базовую» схему добавился формирователь импульсов на Т2 и драйвер на Т3 — Т5. Транзистор Т1 IRF740. Данная схема показала хорошие результаты не только при работе на энергосберегающую лампу но и на обычную лампу накаливания, на паяльник 150 ватт.

    Читать еще:  Как от выключателя с двумя жилами подключить две лампочки

    Все приведенные схемы могут работать на любом напряжении от

    250в. Необходимо только подобрать R1 (его можно убрать со стабилитроном если напряжение до 20в) и R2. Данные схемы очень надежны и работают у меня уже 5 лет не выключаясь на подсветку ванной комнаты. И лампу за 5 лет ни разу еще не менял! Также у человека «базовая» схема работает на движок подачи проволоки в сварочном полуавтомате.

    Вот Вы и спросите: «А почему название «Бесплатный ночник»?» А я Вам расскажу. Собираете, например «базовую» схему, выставляете яркость немного больше минимума устойчивой работы лампы. Затем отключив все потребители в доме (И холодильник тоже). Обычно это ночью. Идёте на площадку — засовываете лапы в распределительный щиток:, ой в смысле смотрите на счётчик. И что мы видим — диск медленно доходит до язычка компенсации самохода (внутри у него такая штука есть) и :. О С Т А Н А В Л И В А Е Т С Я . А свет то у Вас горит — целых три лампы подсветки — ванная, коридор и кухня. А тут и простор для дальнейшей модернизации. На кухне я сделал без переменного резистора, а подобрал по минимуму устойчивого свечения. А штатный выключатель в лампе просто закорачивает сток — исток выходного транзистора, включая лампу на максимум. Очень удобно.

    Что такое диммер и как он работает

    С некоторых пор среди понятий бытовой электротехники всё чаще на слуху появляется слово диммер. Что это за устройство? Для каких целей предназначено? Может быть очередная блажь? Или действительно необходимая в быту вещь? Вопросов очень много, постараемся на все дать подробные ответы.

    Предназначение

    Слово «диммер» происходит от английского «dim», что в дословном переводе на русский язык означает «затемнять». Но сами русские диммер часто называют ещё светорегулятором, потому что он представляет собой электронное устройство, при помощи которого можно менять электрическую мощность (то есть регулировать в большую или меньшую сторону).

    Чаще всего с помощью такого устройства управляют осветительной нагрузкой. Регулятор освещения предназначен для изменения яркости света, который излучают светодиодные лампы, а также лампы накаливания и галогенные.

    Простейшим примером диммера является переменный резистор (или реостат). Ещё в 19 веке немецкий физик Иоганн Поггендорф изобрёл это устройство, чтобы с его помощью можно было регулировать напряжение и силу тока в электрической цепи путём увеличения или уменьшения сопротивления. Реостат представляет собой устройство с регулировкой сопротивления и проводящий элемент. Сопротивление может изменяться ступенчато и плавно. Для получения низкой яркости света необходимо уменьшить напряжение. Но сопротивление и сила тока при этом будут большими, что приведёт к сильному нагреву устройства. Так что такой регулятор совсем невыгоден, он будет работать с низким КПД.

    В качестве диммера также можно использовать автотрансформаторы. Их применение обусловлено высоким КПД, во всём регулируемом диапазоне будет выдаваться практически неискажённое напряжение с необходимой частотой 50 Гц. Но автотрансформаторы довольно габаритны, много весят, для управления ими нужно прилагать немалые механические усилия. К тому же такое устройство дорого обойдётся.

    Диммер электронный – этот вариант наиболее выгоден с экономической точки зрения. Он отличается компактностью и немного другим принципом действия. О нём поговорим более подробно.

    Применение

    Что такое диммер более или менее понятно. На лампу подаётся напряжение, мы изменяем его уровень и таким образом регулируем яркость светильника. Теперь несколько слов о том, когда и где это устройство применяют.

    Согласитесь, довольно часто возникают ситуации, когда требуется уменьшение яркости света:

    • зачастую поток освещения необходимо снизить перед сном в спальной комнате;
    • некоторые помещения по дизайнерскому исполнению требуют изменения световой картины;
    • иногда освещение в помещениях переводят в так называемый дежурный режим для того, чтобы сократить расход энергии.

    В производственных и бытовых помещениях настраивают светодиодные лампы на разные режимы потребления. При этом выбирается оптимальное освещение и за счёт этого достигается приличная экономия электроэнергии.

    Что касается дизайнерских задумок, то сейчас стало модным в больших гостиных или зальных комнатах использовать второстепенное подсвечивание отдельных участков. Второстепенная подсветка продумывается до мелочей, а при помощи диммеров можно увеличить освещение и акцентировать внимание на каких-то деталях интерьера (картина на стене, установленная в нише красивая ваза и т. п.) Таким образом, при помощи подсветки нужная вещь выходит в комнате на первый план.

    Светодиодные лампы, регулируемые при помощи диммеров, позволяют получить красочный эффект во время каких-то концертных, рекламных или торжественных мероприятий.

    Диммер очень удобен для домашних праздников. Когда гости сидят за столом, требуется яркое освещение, а во время танцев можно его и приглушить. Особенно комфортно и выгодно применение такого устройства во время романтического ужина или свидания, когда не обязательно, чтобы светильник горел на полную мощность.

    И это только часть общих примеров. Наверняка, у каждого найдётся ещё свой вариант использования диммеров. Так что вещь это нужная, удобная и экономически выгодная, можно устанавливать у себя и советовать знакомым.

    Устройство и принцип действия

    А теперь, как говорится, рассмотрим диммер изнутри. Что это за устройство, и из каких элементов состоит? На чём основывается его принцип действия?

    Все электронные современные диммеры в качестве основного элемента имеют в своём конструктивном исполнении ключ (он также может называться выключатель или переключатель), который управляется полупроводниковыми транзисторными, симисторными или тиристорными приборами. Большинство устройств не выдают на выходе синусоидальный сигнал, электронный ключ как бы отсекает участки синусоиды.

    Читать еще:  Сенсорные выключатели света для светодиодных ламп

    Чтобы вам было понятнее, в электрической сети протекает ток, который имеет синусоидальную форму. Для изменения яркости на лампу нужно подать обрезанную синусоиду. Двунаправленный тиристор отсекает у синусоидальной волны переменного тока передний либо задний фронт, за счёт чего уменьшается напряжение, питающее светильник.

    В зависимости от того, какой фронт синусоидальной волны отсекается, различается регулируемый способ:

    • регулировка по переднему фронту;
    • регулировка по заднему фронту.

    Оба эти способа применяются для управления разными лампами:

    1. Диммирование светодиодных и галогенных ламп осуществляют с помощью электронных трансформаторов, при этом применяется регулировка по заднему фронту.
    2. Компактные люминесцентные и светодиодные лампы напряжением 220 V, а также лампы низкого напряжения, регулируются при помощи электромагнитных трансформаторов и с применением способа по переднему фронту.

    Оба этих способа подходят для ламп накаливания.

    Конструктивное исполнение диммеров включает также защиту от короткого замыкания и от перегрева.

    Так как диммеры способны генерировать электромагнитные помехи, для уменьшения их уровня в схему последовательно подключают дроссель либо индуктивно-ёмкостные фильтры.

    Подробнее о типовой схеме диммера смотрите в этом видео:

    Преимущества и недостатки

    Первые диммеры управлялись механическим способом и имели одну-единственную функцию – изменить яркость светильника.

    Современный регулятор обладает рядом других функций:

    1. Автоматическое включение и отключение.
    2. Может управляться дистанционно через радиоканал, голосовую команду, акустическое изменение (шум или хлопок), через инфракрасный канал.
    3. Сенсорный регулятор освещения позволяет плавно включать и отключать светильник. За счёт этого можно избежать резких бросков тока через лампы, в результате которых последние часто перегорают.
    4. С помощью диммеров имитируют присутствие. Это особенно интересная функция, которая поможет отпугнуть «непрошенных гостей» от вашего домовладения, когда никого нет дома. Задаётся специальная программа, по которой диммер автоматически включает и отключает свет в разных комнатах. Создаётся иллюзия, что дома находятся хозяева.

    Как и любое техническое устройство диммер не может быть универсальным на сто процентов, у него имеются свои недостатки:

    • вызывает электромагнитные помехи;
    • выходное напряжение имеет нелинейную зависимость от величины сопротивления резистора в схеме электронного диммера;
    • от него не могут работать люминесцентные лампы, а также лампы, загорающиеся через пускорегулирующую аппаратуру;
    • выходное напряжение у электронных диммеров имеет несинусоидальную форму, поэтому не рекомендуется подключать к нему понижающие трансформаторы;
    • при работе с лампами накаливания низкий КПД.

    Какие бывают диммеры?

    По способу осуществления регулировки бывает сенсорный диммер, механический, акустический и дистанционный.

    Начнём с наиболее простых – механических. Если рассматривать тип исполнения, то можно выделить следующие виды диммеров:

    1. Модульный. Им регулируют освещение в общественных местах (лестничные клетки, коридоры, подъезды). Этот тип устройств монтируют в распределительном щитке, непосредственную регулировку осуществляет кнопочный или одноклавишный выключатель.
    2. Моноблочный. Устанавливается на разрыв фазы цепи, которая идёт к осветительной нагрузке, выполняет функции выключателя.
    3. Блочный вариант, это когда диммер монтируется вместе с выключателем (как блок розетка-выключатель).

    Чаще всего в быту применяются моноблочные диммеры, которые различаются по способу управления:

    • Поворотный. У такого диммера есть ручка, она вращается. Если установить её в левое крайнее положение, то освещение отключено. Если постепенно поворачивать ручку вправо, то яркость лампы будет увеличиваться.
    • Клавишный. Это устройство по внешнему виду очень похоже на обычный двухклавишный выключатель. В этом случае при помощи одной клавиши происходит включение или отключение светильника, а вторая используется для регулировки мощности освещения (посредством удержания клавиши).
    • Поворотно-нажимной. Принцип действия такой же, как и у поворотного устройства, только чтобы включить освещение, ручка немного утапливается.

    Очень популярен сейчас сенсорный регулятор освещения, он имеет красивый внешний вид, гармонично смотрится в любом интерьере (особенно в стиле хай-тек). Регулировка осуществляется за счёт прикосновения к сенсорным кнопкам.

    Самыми удобными считаются диммеры с дистанционным управлением. Это вполне заслуженно, ведь при помощи пульта регулировать яркость осветительного прибора можно из любой точки комнаты.

    Акустические диммеры чаще всего применяют при планировании «умного дома», где управлять освещением можно путём голосовых команд или хлопков в ладоши.

    Диммеры можно разделить по типу регулируемых ими ламп:

    1. Наиболее простые устройства используют для ламп накаливания и галогенных, которые работают от напряжения 220 V. Здесь всё просто – изменяется напряжение, и регулируется мощность свечения нити накала.
    2. Схема для галогенных ламп, работающих от напряжения 12 V или 24 V, должна быть с понижающим трансформатором. Когда нет такой возможности, то выбирайте регулятор под тип используемого трансформатора (у них есть специальная маркировка – С для электронных, RL для обмоточных).
    3. Светодиодные лампы требуют установки диммеров с импульсной модуляцией частоты тока.

    Энергосберегающие и люминесцентные лампы регулировать сложно. Специалисты вообще не рекомендуют этого делать. Если уж очень надо управлять такими лампочками, то включите в схему диммера электронный пускатель.

    Подробнее о диммировании различных типов ламп смотрите в этом видео:

    Ну вот, сделали попытку познакомиться с таким регулятором света, как диммер. Надеемся, что теперь вам более или менее понятно, что это такое и каков принцип действия. По поводу схем подключения – диммеры устанавливаются в цепь либо вместо выключателя, либо последовательно с ним. Кстати, если вы с первого класса хорошо дружите с электроникой, то сделать диммер своими руками вам не составит особого труда.

    голоса
    Рейтинг статьи
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector