Выбор защитного блока
При подборе подходящего устройства плавного пуска рекомендуется учитывать два фактора — мощность и производителя. О мощности блока сказано выше. Что касается брендов, наибольшей известностью обладают такие компании:
- «Feron» (КНР);
- «Camelion» (КНР);
- «Шепро» (Россия);
- «Гранит 1000», «Гранит 500» (Беларусь);
- «Композит» (Россия);
- «Вжик» (совместное производство России и Китая).
Самые популярные модели выпускаются компаниями «Feron» и «Гранит». Продукция китайского производителя отличается невысокими ценами. Как и большая часть изделий из Китая, блоки от компании «Feron» считаются не слишком качественными. Для них характерны следующие недостатки:
- просадки напряжения, что нарушает работу светильника;
- мигание лампы при подключении и в процессе функционирования;
- регулярные помехи;
- среднее качество пайки;
- экономия на материалах, из которых изготовлен блок.
Продукция белорусской компании считается значительно более качественной. Однако «Гранит» не отличается компактностью, что в некоторых случаях является критически важным недостатком (например, при размещении в подрозетнике выключателя). Также следует отметить стоимость «Гранита» — более высокую, чем у китайских производителей.
Как подключать 12-вольтовые галогенные лампы?
Галогенная лампа, по своему устройству почти аналогична лампе накаливания, это значит, что для неё не имеет особого значения источник питания. Их можно подключать к сетевым трансформаторам, но чаще используют так называемые электронные трансформаторы.
Электронный трансформатор (ЭТ) — это импульсный блок питания, в основе которого обычно лежит, автогенераторная схема. Его основная особенность — это то, что на выходе переменное высокочастотное пульсирующее напряжение, примерную форму которого вы видите на следующей осциллограмме.
Широкое применение обусловлено рядом преимуществ перед сетевыми 50 Гц трансформаторами, такие как:
— при одинаковой мощности размеры ЭТ в разы меньше и легче;
— нет низкочастотного гула, как у 50 Гц собратьев;
— низкая стоимость.
Типичный электронный трансформатор вы видите ниже. Красным цветом выделена надпись INPUT и стрелкой показаны черные провода, которые выходят из корпуса напротив неё — их подключают к сети 220В, а зелёным OUTPUT и два белых провода — это выход пониженного напряжения, к этим проводам подключаются лампочки или светильники на 12В
Обратите внимание на слова «ВЫХОД AC 12V 60W MAX» — это значит, что на выходе переменный ток
При подключении галогенных ламп мы видим, что они работают в штатном режиме.
Если их просто заменить на светодиодные лампочки, они вроде бы тоже будут светиться, но не всё так просто.
Можно наблюдать едва-заметное мерцание, на каких-то лампочках оно сильнее выражено, а на каких-то слабее, что связано в первую очередь с пульсирующим выходным напряжением и со схемотехники самой лампы. Фотоаппарат не передаёт этих мерцаний, а пульсометра под рукой не оказалось, но есть простой способ грубо оценить пульсации светового потока — камера мобильного телефона. Если в кадре есть выраженные горизонтальные полосы — то с освещением не всё в порядке, при этом чем ближе подносишь камеру, тем более заметны эти полосы.
Вы могли обратить внимание, что лампочки использованы разные, это не просто так. Давайте разберемся как они устроены
Условно светодиодные лампы на 12В можно разделить на 2 группы:
— «дешёвые и простые», в которых установлен диодный мост, резисторы и светодиоды. Диодный мост позволяет работать от переменного напряжения, а при подключении к источнику постоянного напряжения полярность не имеет значения. Резисторы нужны для ограничения тока. Такую лампу вы видите на рисунке справа. На крупном плане через силиконовый корпус-оболочку видны два резистора и диодный мост, они расположены по обе стороны печатной платы. Оболочка упругая, но достаточно твердая, отдалённо напоминает мячи-попрыгунчики.
— «дорогие и сложные», в которых ток ограничивается не резисторами, а стабилизируется с помощью импульсного преобразователя. В конкретно этом экземпляре используется не набор дискретных SMD-светодиодов, а отдельный кристалл, залитый желтым люминофором.
Установка и подключение
Монтаж защитного блока обычно осуществляется на потолке, то есть там, где закреплены приборы освещения. Если лампочка не единственная, устройство плавного пуска устанавливают до первого источника света.
Также блоки размещают в монтажных коробах под переключателем света. Однако следует иметь в виду, что для размещения блока в монтажной коробке существует ограничение: максимальная мощность устройства не должна превышать 300 Вт.
Обратите внимание! Какое бы место для установки блока ни было выбрано, к устройству должен быть обеспечен беспрепятственный доступ для проведения ремонтных работ. Типичная схема подключения блока показана на рисунке ниже
Типичная схема подключения блока показана на рисунке ниже.
В случае с переключателем с подсветкой параллельно блоку подключают резистор. Уровень сопротивления для резистора должен находиться в пределах 33–100 кОм, а мощность — не превышать 2 Вт.
Для ламп на 12 вольт также необходим блок защиты. При использовании электромагнитного трансформатора блок ставят в разрыв первичной обмотки. Для электронного трансформатора понадобится специальный блок с четырьмя вводами.
Уровень мощность блока выбирается исходя из суммарной мощности всех потребителей. При этом необходим некоторый запас мощности, обычно в пределах 50% от номинала всех приборов освещения.
Для нормальной работы защитного блока необходимо его охлаждение. Чтобы добиться поступления воздуха, в корпусе создают специальные отверстия.
Меры предосторожности
При перегорании лампочки происходит размыкание нити накаливания, что ведет к короткому замыканию. Вследствие этого существует опасность выхода из строя защитного блока. Чтобы не допустить этого, выполняют следующие действия:
Защитное устройство устанавливают на максимально доступном участке (подрозетник или щиток). До потолочного блока добраться будет значительно сложнее.
Устанавливают по выделенному автоматическому выключателю на каждую линию
Номинальный показатель выключателя подбирается с небольшим запасом, поскольку перепады тока при данном варианте подключения не принимаются во внимание.
Не допускается установка защитного блока в помещениях с повышенным уровнем влажности.
Собственноручное изготовление УПВЛ
Устройства, с помощью которых можно запустить плавное включение, можно изготовить самостоятельно. Для тиристорной схемы в цепь выпрямительного моста включена лампа. Она выполняет роль ограничителя. В плечи выпрямителя сдвигающая цепочка и сам тиристор. Установка диодного моста обязательна.
После того как напряжение было подано на схему, ток, проходя через вольфрамовую спираль и выпрямительный мост, попадает в резистор. Емкость электролита начинает нагреваться. Тиристор открывается и пропускает через себя ток. Вольфрамовая нить плавно нагревается, время нагрева зависит от резистора и конденсатора.
Схема на основе симистора
В схеме плавного включения осветительных приборов симистор выступают в роли силового ключа. Дроссель как основная деталь представляет собой катушку из медных проводков, на сердечник которой намотан магнитопровод. Сила тока в обмотках нарастает постепенно, магнитное поле не способно быстро изменить направление. Симистор (симметричный тиристор) объединяет под корпусом 2 стабилизатора.
В роли ограничителя тока выступает резистор, передающий напряжение на электрический электрод. Цепочка, задающая время, подключена к резистору и емкости электролита. В сравнении с тиристорным прибором симистор имеет несколько недостатков: при работе с индуктивной нагрузкой выбросы напряжения критичны.
Приборы способны быстро переключаться. Надежность устройствам обеспечивает отсутствие механических деталей и контактов. Чтобы увеличить габариты, симистор необходимо соединить с радиатором, чтобы минимизировать степень нагрева электронных ключей. Вентиляторы можно оборудовать дополнительно, они способствуют быстрому охлаждению электронных деталей.
На основе микросхемы
Микросхемы, позволяющие осуществить плавный запуск, были специально разработаны для более быстрого построения регуляторов фазы. Конструкция небольшого размера способна контролировать напряжение, поступающее в лампу (до 150 В). Чтобы увеличить силу тока при наличии нескольких осветительных приборов в одном помещении, к микросхеме подсоединяют симистор.
Приборы можно использовать при плавном запуске не только ламп накаливания, но и галогеновых лампочек. Чтобы продлить срок эксплуатации электроприбора, в них можно установить аналогичные по механизму действия детали.
Внутри большинства микросхем присутствуют детали, отвечающие за усиление сигнала. Нагрузка полностью отключается на нуле. Управляющая цепь замыкается под воздействием конденсатора, который заряжается достаточно быстро. Это позволяет сформировать плавный разгон. Чтобы иметь возможность быстро отключить подачу электроэнергии, целесообразно установить аварийный выключатель.
Простая схема для сборки своими руками
Ниже приведенная схема проста в сборке, надежна и примечательна тем, что разработана не только для плавного включения ламп накаливания на 220В, но и для их плавного отключение. А также стоит отметить, что задержка вспышки и затухания задаётся на стадии сборки по собственному усмотрению.
Схема
Принципиальная схема плавного включения ламп накаливания приведена на рисунке ниже. В её основе лежит микросхема КР1182ПМ1 (DIP8), внутри которой размещены два тиристора и две системы управления к ним. Конденсатор С3 и резистор R2 задают длительность плавного включения и выключения соответственно. Симистор VS1 необходим для разделения силовой и управляющей части, а резистор R1 задаёт ток управляющего электрода. С1, С2 – внешние конденсаторы, необходимые для управления работой тиристоров внутри КР1182ПМ1. Цепочка R4, С4 защищает элементы схемы от сетевых помех.
Принцип работы
В исходном положении контакты выключателя SA1 должны быть замкнуты. Этот нюанс следует учитывать во время подключения платы к настенному выключателю. В момент размыкания контактов SA1 конденсатор С3 начинает набирать ёмкость, тем самым запуская в работу системы управления тиристорами. На выходе ИМС через резистор R1 происходит постепенное нарастание тока, который управляет работой силового ключа. Результатом работы системы управления является плавный пуск симистора VS1 и последовательно с ним включённой лампочки EL1.
Скорость нарастания тока на управляющем электроде зависит от номинала конденсатора С3. Чтобы лампа постепенно зажигалась в течение 3 секунд, ёмкость С3 должна составлять 100 мкФ. Для увеличения времени до 10 секунд придётся установить С3 на 470 мкФ. Длительность мягкого отключения задаётся резистором R2. Рекомендуется начать подбор с номинала в 2 кОм.
Печатная плата и детали сборки
- DA1 – КР1182ПМ1;
- С1,С2 – 1 мкФ-16В (полярный);
- С3 – 470 мкФ-16В (полярный);
- С4 – 0,1 мкФ-630В (неполярный);
- R1 – 470 Ом-0,25 Вт±5%;
- R2 – 3 кОм-0,25 Вт±5%;
- R4 – 51 Ом-0,25 Вт±5%;
- VS1 – КУ208Г.
Использование устройств, обеспечивающих плавное включение ламп накаливания, приносит пользу людям уже несколько десятков лет. С помощью УПВЛ срок службы лампочек с нитью накала увеличивается как минимум на 40%. Что касается приведенной выше схемы, то ее работоспособность и безотказность проверена на собственном опыте.
