Пристрій плавного включення електроламп, Фабрика хобі
Кожному з нас знайома ситуація — клацаємо вимикачем, сподіваючись запалити світло в кімнаті, а лампочка спалахує і перегоряє в лічені частки секунди.
Доводиться брати стілець, лізти під стелю і міняти лампу, що перегоріла, на нову. Таке може статися практично з усіма лампами розжарювання, навіть із найдорожчими та довговічними, щоб не казали нам виробники.
Справа в тому, що в холодному стані опір спіралі лампи в 10...15 разів менший, ніж у розігрітому. Тому пусковий струм лампи потужністю, наприклад, 100 Вт може досягати 15 А. Після розігріву спіралі, який відбувається за кілька напівперіодів напруги, струм зменшується до робочого. Саме цей момент пуску є часом згубним для лампочки. З часом спіраль лампи зношується, тоншає, набуває неоднорідності у своїй структурі і стає більш чутливою до подібних навантажень при включенні. Відповідно збільшується ймовірність перегорання.
Полегшити умови пуску холодної спіралі лампочки і тим самим знизити можливість її перегорання можна. Для цього треба подавати напругу живлення на лампу не з повною, а з амплітудою, що поступово збільшується. Тоді на момент подачі повної амплітуди спіраль лампи встигне повністю розігрітися і перейти в нормальний режим роботи.
У цій статті наведено опис такого пристрою на базі вітчизняної, сучасної, широко поширеної та недорогої мікросхеми (ІМС) - фазового регулятора 1182ПМ1.
Ця мікросхема призначена для плавного включення/вимкнення ламп розжарювання або регулювання яскравості їх свічення. Максимальна робоча потужність – 150 Вт, максимальна робоча напруга – 220 В. ІМС може застосовуватися для регулюванняшвидкості обертання електродвигунів (вентилятори, побутові електродвигуни тощо) та управління більш потужними силовими приладами (тиристори, симистори). ІМС виконана у стандартному корпусі DIP (16) або POWER DIP (12+4), що дуже полегшує її практичне використання.
ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИСТРОЮ Напруга живлення Un, В 80…270 Максимальний струм навантаження, А 1,2 Частота мережі змінного струму, Гц 40…70 Розміри друкованої плати, мм 38×32
ОПИС РОБОТИ
Принципова електрична схема фазового регулятора показано на рис.1.
Рис.1. Схема електрична принципова регулятора. Пристрій виконано на базі ІМС 1182ПМ1 (DA1). Схема плавного включення дозволяє шляхом поступового збільшення фазового кута поступово збільшувати напругу, що подається на лампу. При цьому спіраль встигає розігрітися до максимальної температури на момент подачі повної фази. Тим самим знижується ймовірність виходу спіралі лампи з ладу на момент пуску.
Висновки 3 та 6 ІМС DA1 призначені для підключення ланцюга управління (СЗ, R3, SW1) фазовим регулятором. Час плавного включення лампи залежить від номіналу ємності СЗ (час заряду ємності), а час плавного вимикання від номіналу опору R3 (час розряду ємності СЗ через резистор R3). Значення цих номіналів може вибрати самостійно. З номіналами, наведеними в цій статті, час включення та вимкнення становить приблизно 1 секунду.
Мережева напруга живлення підключається до контактів ХЗ, Х4. Лампа розжарювання – до контактів Х1, Х2. В якості вимикача SW1 рекомендується використовувати настінний вимикач (при цьому монтаж пристрою можна зробити в його розпаювальній коробці).
УВАГА! Підключення пристроюдо мережі змінного струму необхідно проводити при замкнутому вимикачі SW1. В іншому випадку ІМС регулятора може вийти з ладу.
ДОДАТКОВІ МОЖЛИВОСТІ
Розглянутий пристрій можна застосовувати не тільки з метою плавного увімкнення/вимкнення ламп розжарювання, але й для регулювання яскравості їх свічення. Для цього схема доповнюється потенціометром із вбудованим вимикачем згідно з рис.2, а елементи СЗ, R3 не встановлюються. Опір потенціометра R слід вибирати рівним 47кОм.
У цій конструкції необхідно поєднати вимикач SW та регулювальний резистор R. При цьому вимикач повинен замикатися після виведення резистора на мінімальне значення. Цьому відповідатиме вимкнений стан лампи. У цьому положенні необхідно підключати пристрій до мережі змінного струму. В іншому випадку ІМС регулятора може вийти з ладу.
Зовнішній вигляд пристрою показано на фото, друкована плата – на рис.3, розташування елементів – на рис.4. Конструктивно регулятор виконаний на друкованій платі із фольгованого склотекстоліту. Для зручності підключення напруги живлення, лампи і зовнішнього вимикача на платі передбачені посадкові місця під клемні гвинтові затискачі.
Конструкція передбачає встановлення плати в корпус або розпаювальну коробку настінного вимикача. Для цього є монтажні отвори 03 мм по краях плати.
Автором було випробувано цей пристрій на електролампах розжарювання різної потужності (від 40 Вт до 150 Вт). Пристрій справді збільшує ресурс лампочок і дозволяє заощадити нехай і невелику, але значну суму сімейного бюджету. Зібрати цей пристрій буде під силу початківцю радіоаматору.