Блок защиты галогенных ламп схема своими руками

БЛОК ЗАЩИТЫ ЛАМП

Электросхема ограничителя броска тока

Устройство задерживает подачу на лампу полного напряжения сети приблизительно на пол секунды (зависит от продолжительности зарядки установленного в нем конденсатора). Этого достаточно для ограничения броска тока через холодную спираль лампы накаливания.

Первоначально несколько экземпляров блока защиты было собрано с применением резисторов МЛТ-0,5, транзистора КТ940А, диода КД105Б, симистора КУ208Г. В дальнейшем перешел на малогабаритные детали, типы которых указаны на схеме, и резисторы меньшей мощности, в том числе предназначенные для поверхностного монтажа. Такой вариант ограничителя можно смонтировать на маленькой печатной плате. Два варианта разработанных для блока плат скачайте тут.

При мощности лампы более 100 Вт, симистор МАС97 надо заменить более мощным ВТ137 или ВТА12-600, но лучше ставить его сразу — надёжнее будет. Если тиристор снабдить теплоотводом, а вместо транзистора MJE13001 установить MJE13003, допустимая мощность нагрузки повысится до 2 кВт. Емкость конденсатора С1 можно увеличить до 470 мкФ.

Готовый блок засовывается в термоусадочную трубку и размещается в люстре или настенном выключателе. Автор схемы: Е. Штепенко, сборка и испытание — Александрович.

Форум по обсуждению материала БЛОК ЗАЩИТЫ ЛАМП

Принципиальная схема усилителя наушников с микросхемой MAX4410 и искажениями всего 0,003%.

Делаем цифровой TLIA-тестер Li-Ion аккумуляторов (измеритель емкости) на Atmega8 и дисплее WH1602.

Теория работы импульсных источников питания и варианты схемотехники.

Источник

Схема блока защиты ламп от перегорания

Осветительные лампы имеют небольшую долговечность, что является проблемой в современном мире. Во время включения питания ламп происходит выход их из строя, что является актуальной проблемой.
Нить накаливания в холодном виде образует небольшое сопротивление. Оно слишком уменьшено, чем сопротивление раскаленной нити электротоком. Мы зажигаем свет, то нить лампы в холодном состоянии, и значение тока существенно выше номинала, поэтому она имеет свойство перегорать.

Лампы в светильниках и люстрах перегорают по различным причинам. Если она одна, то это уже лучше. Можно сэкономить на покупке лампочек, если знать основную причину. Кроме экономии у вас не выйдет из строя светильник, или того хуже, не случится пожар в доме.

Существует множество разных вариантов модуля защиты ламп. Некоторые способы защиты ламп разберем на примерах в материалах из жизни.

Полная защита осветительных ламп

Предлагаемый блок защиты ламп служит для продления срока службы ламп накаливания и от преждевременного выхода из строя накаливающей нити при резкой подаче напряжения при эксплуатации ламп. Данный способ особенно подойдет для ламп, расположенных в труднодоступных местах (рекламные щиты, столбы для освещения). Этот прибор хорош и дома, так как в квартире нередко перегорают лампы. Установив это устройство, решается проблема частой замены ламп в связи с выходом их из строя.

Устройство защиты осветительных ламп создает медленный разогрев нити в течение нескольких секунд при включении света. Если напряжение внезапно отключится на короткое время, а затем снова включится, то процесс плавного нагрева нити повторится после вновь поданного напряжения. Происходит стабилизация питания, наибольшее значение его уменьшается до 220 вольт. Блок защиты ламп обладает минимальным временем реагирования на скачки напряжения – несколько миллисекунд. Контроллер управления имеет защиту.

Модуль защиты ламп выдерживает ток импульса 140 ампер, что дает возможность не ставить предохранитель, и быть уверенным в надежности системы и защите ламп.

Схема устройства:

Резистор для подстройки на 300 кОм изображен условно. При применении точных деталей он не нужен. В нашем случае R7 и R8 объединяются в одно сопротивление значением 1,15 мОм. Конкретное значение определяется выходом «Тест». Прибор подключается к сети с точным напряжением 220 вольт переменного тока, и регулировкой резистора ставится логическая единица на выходе «Тест». Для выбора порога стабильного напряжения меньше, чем 220 вольт, эту процедуру проводят при напряжении 215 вольт.

Мощностные характеристики ламп должны иметь границы наибольшим током триака ВТ139-600. Нельзя допустить ток выше 16 ампер. Прибор сочетается с лампами до 3,5 кВт мощности при условии, что триак будет установлен на радиаторе для теплоотвода. Без радиатора можно подсоединять лампы до 300 ватт. Для подключения к прибору ламп нагрузкой более 3500 ватт применяют триак мощнее.

Дроссель для подавления помех в схеме питающей цепи не предусмотрен, так как помехи могут поступать наружу от прибора только тогда, когда разогрев спирали ламп во время пуска за 2,5 секунды превышено напряжение питания сети более 220 вольт. Это незначительно, и триак после разогрева при малом напряжении открывается. Чтобы устройство стоило недорого, это можно не учитывать. Если необходимо полностью сделать защиту от помех радиоволн, то монтируют дроссель большой мощности между нагрузкой и вторым выводом, в этом нет особых проблем.

Контроллер схемы можно заменить другим, подходящим по параметрам. Также поступают и с триаком, подобного типа, подобранным по току нагрузки. Управляющий ток триака не рекомендуется подбирать выше 50 миллиампер. Защита ламп обеспечена.

Блок защиты ламп накаливания и галогенных

Он представляет собой конденсатор мощностью до 200 Вт. Существуют схемы защиты галогенных ламп и с большей мощностью. Он защищает лампы, плавный разогрев нити накаливания, что значительно замедлит процесс износа, увеличит срок службы.

Продемонстрируем его подключение на практике, на лампах накаливания и галогенных лампах. На энергосберегающие лампы он никак не действует.

Для сравнения результатов сначала подключим без блока защиты. Лампа зажигается мгновенно. Теперь подключим блок защиты ламп. Он подключается на фазовый провод. Для определения фазы пользуемся индикаторной отверткой. Подключаем блок с помощью зажимных клемм.

Данный блок предназначен для работы с трансформаторами и с понижающими катушками. Он не рассчитан на работу с люминесцентными лампами, электромоторами и подобными механизмами, приборами подобными ему.
Подключаем сеть, примерно две секунды лампа зажигается, очень плавный пуск. От резкого включения лампа не лопнет, и будет служить дольше.

Для сравнения подключим галогенную лампу. Вставляем лампу в патрон, подключаем к сети. Подключение защиты галогенных ламп получается аналогичным. Такой розжиг можно использовать там, где есть нить накаливания.

Еще можно поставить термистор. Деталь копеечная, но работает надежно, помех не создает. Нужно брать термистор большого размера для более медленного нагрева, с сопротивлением выше 0,5 кОм. Его можно легко встроить внутрь любого корпуса, выключателя. На выводы надевается изоляция, она не плавится, так как температура небольшая.

Обычные лампочки накаливания со спиралью лучше подключать на меньшее напряжение (180-200 В). Если напряжение 240 вольт, то можно две лампы соединить последовательно.

Галогеновые лампы любят постоянное точное напряжение, поэтому их необходимо подключать к стабильному напряжению, и сделать плавный пуск (блок защиты ламп).

Как сберечь лампы от перегорания?

Лампы бывают энергосберегающие, спиральные, диодные. Они часто сгорают, а мы не знаем почему, что происходит. Нужно понять, почему это происходит. Они сгорают из-за того, что существуют старые пылесосы, стиральные машины, моторы во дворе, у соседей есть старая техника. Люди ей пользуются, и при запуске этой техники происходит резкий скачок импульсной силы тока. Мотор взял на себя ток, запустился, затем идет резкий скачок в сеть, возникает большая сила тока.

Во время выплеска большой силы тока происходит сгорание ламп. Чтобы не было этой проблемы, продаются модули защиты ламп — сетевые фильтры. В нем находится варистор. Устройство защиты светодиодных ламп рассчитано на силу тока в 100 ампер. При резком скачке напряжения и силы тока варистор гасит эти скачки. В сетевом фильтре стоит один обыкновенный варистор, который стоит копейки.

Французские фильтры имеют два варистора, и стоят они дорого. За эти деньги можно купить несколько сотен варисторов. Для этого каждый может сделать такой фильтр. Иногда умельцы ставят варисторы прямо в корпус розетки. Если варистор будет стоять в другой комнате, то он не поможет для лампочки на кухне или в коридоре.
Поможет варистор, который находится ближе от этого объекта.

Конструкция патрона – причина перегорания ламп

Одной из причин перегорания ламп является конструкция патрона. На контактах колодки нет пружинящего эффекта.

Средний контакт патрона пружинит, а боковые контакты просто упираются. Нужно немного подогнуть усики, сделать так, чтобы они пружинили. Простые колодки намного надежнее. В них боковые усы пружинят, им ничто не мешает, лампы в них перегорают реже. Боковые ступеньки под контактами можно просто откусить плоскогубцами. Теперь у боковых контактов появился ход и хороший пружинящий эффект. Защита ламп сделана, они перестают перегорать.

Вечная лампа накаливания

Для изготовления понадобится лампа, цоколь от другой лампы накаливания, предварительно снятый и очищенный, два диода Д226, инструменты (кусачки, плоскогубцы), надфиль, паяльные принадлежности. Подключение через диод позволяет повысить срок в разы. Исходя из опыта, можно сказать, что в подвале у меня лампочка такой конструкции работает исправно уже несколько лет.

В качестве диода применяется любой, на напряжение не менее 350 В. Учитываем силу тока, которая должна быть, не менее 0,5 А. Можно использовать диоды Д245, а в нашем случае Д226. Такие диоды использовались в старых советских телевизорах, в любой старой радиотехнике. Их можно купить в магазине радиодеталей, стоят они копейки. Схема подключения лампы через диод простая, но создает хорошую защиту.

Берем диод и откусываем один вывод корпуса под корень. Второй вывод в виде трубочки тоже откусываем.

В трубочку вставляем проволочку и запаиваем. Получается так:

Теперь наш диод без проблем влезет в цоколь. Берем паяльник и припаиваем диод к цоколю лампы:

Теперь берем цоколь и надеваем его, и опаиваем конец провода. Лишнюю часть провода откусываем. Зафиксируем в 3-4 местах два цоколя между собой паяльником.

Вечная лампочка готова. Единственный недостаток этой лампочки – мерцающий свет. Для подъезда или подвала мерцание не играет важной роли.

Принцип диода можно применить, поставив диод не в лампочке, а в выключателе или в светильнике. Этот способ будет полезен тем, кто не особо дружит с электричеством.

Можно использовать такую схему подключения лампы накаливания:

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта , буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Источник

Плавный пуск ламп накаливания и галогенных ламп. Схема подключения блока защиты Uniel Upb-200W-BL

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».

Одной из причин был скачок тока во время ее включения. Рассмотрим этот процесс подробнее.

В начальном состоянии вольфрамовая нить лампы накаливания находится в холодном состоянии и обладает определенным сопротивлением. Например, у лампы накаливания мощностью 75 (Вт) это сопротивление равно 52,4 (Ом).

Вспомним закон Ома для участка цепи. При включении лампы в сеть 220 (В) через нее начнет протекать пусковой ток, равный 220/52,4 = 4,19 (А).

Время протекания пускового тока зависит от скорости нагрева нити накаливания и составляет в среднем чуть меньше секунды. За это время нить накаливания успевает нагреться и ее сопротивление увеличивается. И уже в рабочем режиме через лампу накаливания 75 (Вт) протекает номинальный ток, равный всего 0,29 (А).

Пусковой ток в 14,5 раз превышает номинальный ток лампы.

При частом включении лампы пусковой ток со временем приведет к перегоранию вольфрамовой нити. К сожалению, это неизбежный процесс. Благо, если лампа дотянет до своего заявленного срока службы (1000 часов), а может проработает и того меньше.

Ситуация с галогенными лампами аналогичная.

Чтобы увеличить срок службы ламп накаливания и галогенных ламп, можно применить блок защиты, или другими словами, устройство плавного пуска, например, Uniel Upb-200W-BL. Вот о нем мы сегодня и поговорим более подробно. Кстати, его стоимость в розничном магазине составляет 140 рублей.

Принцип работы блока защиты ламп Uniel Upb-200W-BL

Принцип работы блока защиты галогенных ламп и ламп накаливания заключается в следующем. Напряжение, подводимое к лампе, в течение 2-3 секунд плавно повышается от 0 до 171 (В). Таким образом, значительно уменьшается (ограничивается) пусковой ток в момент включения лампы, т.е. происходит плавное включение лампы накаливания.

Да, я всегда предполагал, что напряжение на лампе в рабочем режиме составляет около 220 (В), но при замере выяснилось, что из-за падения напряжения на блоке, на нагрузку приходит всего 171 (В).

Из-за пониженного напряжения 171 (В) увеличивается срок службы лампы, правда при этом значительно снижается ее световой поток. Смотрите эксперимент, где я проводил сравнение ламп по световому потоку при разных уровнях напряжения (таблица взята из той статьи).

Так вот, при уменьшении питающего напряжения всего на 10%, световой поток лампы накаливания уменьшается на целых 44%. А при уменьшении напряжения до 171 (В), ее световой поток уменьшится примерно на 65-70%. Это пожалуй единственный недостаток устройства плавного включения ламп. Поэтому нужно заранее задуматься о том, чтобы установить лампы бОльшей мощности и под них выбрать соответствующий по мощности блок.

Принцип работы блока защит я снял на видео, смотрите:

К рассматриваемому блоку Uniel Upb-200W-BL можно подключать лампы с суммарной мощностью не более 200 (Вт). Я рекомендую придерживаться запаса по мощности на 20-25%. Например, к этому блоку подключать лампы суммарной мощностью не больше 160 (Вт). Так он будет служит дольше.

Про перегруз блока я вообще молчу. Лучше не перегружать блок, иначе он будет сильно греться и быстро выйдет из строя.

Внимание. Блок защиты Uniel Upb-200W-BL не работает с люминесцентными лампами (для них и не нужен плавный пуск), электродвигателями и прочими подобными устройствами. Не рассчитан на работу со светорегуляторами (диммерами) и некоторыми типами выключателей с подсветкой.

Место установки блока плавного пуска ламп

Блок защиты галогенных ламп и ламп накаливания можно установить в нескольких местах. Главное, чтобы к нему всегда имелся свободный доступ в случае его замены. Не нужно прятать его за гипсокартонными конструкциями и натяжными потолками.

Блок можно установить непосредственно у люстры (светильника) или в ее основании. Этот вариант для меня является более предпочтительным.

2. В распределительной коробке или подрозетнике

Если блок имеет небольшие габаритные размеры, то его можно аккуратно разместить в подрозетнике выключателя или в распределительной коробке. Напомню Вам, что размеры блоков напрямую зависят от их номинальной мощности.

Рассматриваемый в статье блок Uniel Upb-200W имеет небольшие размеры, но в подрозетник помещается с трудом.

Почему я предпочитаю первый вариант установки?

Да потому, что блок должен иметь не только свободный доступ для его замены или ремонта, но и иметь приток воздуха для естественного охлаждения элементов схемы (конвекция воздуха). Для этого на его корпусе имеются специальные прорези-отверстия.

Подключение блока защиты галогенных ламп и ламп накаливания

Схема подключения блока защиты достаточно простая. Его можно подключить двумя способами, в зависимости от напряжения используемых ламп.

Если лампы в люстре или светильнике на 220 (В), то блок защиты подключается последовательно в цепь с лампой. В принципе, полярность проводов не имеет значение, главное, чтобы блок подключался в разрыв фазного провода, т.е. последовательно с одноклавишным выключателем.

1. Схема подключения блока защиты, установленного в подрозетнике одноклавишного выключателя, для ламп 220 (В)

2. Схема подключения блока плавного пуска, установленного на потолке, для ламп 220 (В)

3. Подключение блока защиты галогенных ламп 6, 12 и 24 (В), установленного в подрозетнике выключателя

Если лампы на 6, 12, 24 (В) и подключены через понижающий трансформатор, то блок подключается со стороны 220 (В).

4. Подключение блока плавного пуска для галогенных ламп 6, 12 и 24 (В), установленного на потолке

Из чего состоит блок защиты ламп накаливания и галогенных ламп?

Снимем заднюю крышку блока и достанем печатную плату.

Внешний вид электрической схемы, размещенной на печатной плате.

Вдаваться в подробности схемы я не буду — об этом читайте на форумах по радиоэлектронике. Если вкратце, то на ней расположены: симистор, микросхема для его управления (8 ножек), диоды, конденсаторы и прочие полупроводниковые элементы. В более мощных блоках симистор расположен на радиаторе для более эффективного охлаждения.

В конце статьи я хотел бы ответить на распространенный вопрос: «Не сгорит ли блок, если на нагрузке (лампе) произойдет короткое замыкание?»

Симисторы выбраны с некоторым запасом по току, поэтому при коротком замыкании должен в первую очередь отключиться автоматический выключатель. Но встречаются случаи, когда при коротком замыкании на лампе выходит из строя блок (чаще всего в нем сгорает симистор), поэтому в таком случае нужно будет менять блок в целом или производить его ремонт.

P.S. На этом, пожалуй, я закончу. Вопросы по теме статьи задавайте в комментариях или в личную почту. Спасибо за внимание.

57 комментариев к записи “Плавный пуск ламп накаливания и галогенных ламп. Схема подключения блока защиты Uniel Upb-200W-BL”

это какой-то очень странный блок, я ставил граниты, они порядка 10В режут и то это заметно, но 50! это не работа. разбираться надо в чём проблема

Блоки такого типа бессмыслица полная. Окупаемость составит примерно 5-7 лет. За такой промежуток времени он выйдет из строя скорее всего. Даже если этот срок и отработает, то экономия будет рублей 10 в год. Просто лампочек на эти деньги набрать сразу чтобы не бегать в магазин и все. На счет окупаемости я для РБ считал, хотя думаю от РФ немного цены отличаются.

Здравствуйте. Я поставил у себя дома разные блоки защиты, один Навигатор, лампы на нем загораются плавно, а второй Китайский какой-то, при включении лампы резко загораются, потом тухнут, потом пауза где-то 1-2 сек. и плавно опять загораются, очень не удобно. Интересно если потом поставить светодиодные лампы они будут работать через блок защиты?

Там где идет вспышка в момент включения — перепроверьте, что мощность нагрузки не превышает мощность блока. Для светодиодных ламп блок защиты не нужен, его нужно будет демонтировать.

Про окупаемость не знаю. У меня галогенные лампы стоят MR-16 горят как спички, поставил блок защиты, стали реже гореть не считал на сколько, но видно что меньше, где-то на 50% лучше.

Спасибо Вам за Труд!Потрясающе!

Обыкновенные автоматы электронику от КЗ не спасут, нужны плавкие предохранители, может, даже быстродействующие. Как-то не задумывался, а надо бы.
Когда при включении вдруг на потолке сгорает десяток недешевых галогенок, сразу задумываешься про «Граниты».
Как-то смущает манера автора описывать работы и эксперименты с устаревшими и примитивными аппаратами, используя при этом дорогую измерительную технику.

Возможно, в некоторых блоках в установившемся режиме неоптимален момент включения симистора. Симистор должен открываться как можно раньше после начала каждого полупериода и при как можно меньшем напряжении сети в момент включения. Напряжение на нагрузке должно быть двуполупериодным. Его амплитуда — как можно меньше отличаться от амплитуды сетевого напряжения. Желательно посмотреть осциллограммы напряжения сети, напряжения на нагрузке, напряжения и тока управляющего электрода симистора, разумеется, с соблюдением мер электробезопасности. Применяйте разделительный трансформатор! Если его нет, нужно работать в сухом помещении без токопроводящих полов и вдали от заземлённой арматуры, отключая питание схемы (особенно фазный провод) перед каждой манипуляцией органами управления осциллографом, а затем, не касаясь его корпуса, включая снова. У меня блока нет, а осциллограф сломался. Будет интересно ознакомиться с данными, если кто-то произведёт измерения и выложит результаты. Если момент включения симистора оптимизировать, недостаточно малое падение напряжения на блоке может быть связано с его двухточечным подключением: относительно большое остаточное напряжение необходимо для питания схемы управления! Возможно, это мешает устанавливать режим раннего открывания симистора. Если доработать блок так, чтобы схема управления питалась не через нагрузку, надеюсь, остаточное напряжение удастся снизить, хотя это и потребует трёхточечного подключения: кроме фазы и нагрузки, к блоку придётся подключать ещё и нулевой провод. Промышленные трёхточечные блоки выпускаются? Дальнейшего снижения падения напряжения, возможно, удастся добиться применением схем с коммутацией нагрузки элементами с меньшим напряжением в открытом состоянии, например с мощными переключательными полевыми транзисторами вместо симистора. Думаю, что можно также создать и устройство с триггерным эффектом, управляемое кнопками без фиксации и позволяющее исключить традиционный механический выключатель в силовой цепи. Если новый блок спроектировать грамотно, полупроводники способны на многое. Вот только удастся ли при всех этих радиолюбительских трюках сделать устройство малогабаритным — вопрос второй!

А почему это для люминесцентных ламп не нужен плавный пуск? У КЛЛ ведь ограниченное количество включений, а иногда и обычным длинным нужна регулировка яркости. Например, в Киеве в Музее войны и Музее Ленина стояли 120-канальные регуляторы яркости обыкновенных люминесцентных ламп. Может быть, проблема плавного пуска неинтегрированных люминесцентных ламп решается теперь внешними ЭПРА?

Насколько мне известно, люминесцентным лампам нужен хороший, но не чрезмерный прогрев нитей перед зажиганием разряда, а собственно плавный пуск не нужен. Плавный разогрев нитей желателен, но в стартёрно-дроссельной схеме бросок тока через холодные нити ограничивается дросселем, поэтому отсутствие принятия мер по плавному разогреву сказывается менее катастрофично, чем при включении ламп накаливания непосредственно в сеть. Однако меры по продлению срока службы люминесцентных ламп возможны. В 1992 г. собрал доработанный вариант стартёрно-дроссельной схемы, в котором выводы ламп коммутируются электромагнитными реле. Сначала реле срабатывают и включают разогрев нитей, вводя также добавочный резистор, позволяющий установить ток накала, затем реле отпускают, при этом отключается подогрев, зажигается разряд и объединяются между собой выводы каждой нити. В рабочем режиме лампы включены всеми четырьмя выводами, при этом ток каждой нити делится на две части, что снижает температуру их локально разогретых участков. Об аналогах устройства ничего не знаю. Последний работавший экземпляр уничтожен предположительно в 2005 г. Насколько устройство эффективно, также не знаю, но думаю, что с ним лампы служат дольше раза в 2-3. Об окупаемости, экономическом эффекте, и есть ли он вообще тоже не знаю. Схему устройства рисовал в PCAD, сейчас передать нет технической возможности. Если можно подготовить схему в другом формате и сделать вложение, возможно, в будущем представлю схему или словами опишу набор элементов и соединений, хотя ничего не обещаю. Если это случится, может быть, кто-то заинтересуется, проведёт испытания и выложит статистику. В ЭПРА данные режимы реализовать тоже можно, что сделано в коммерческих устройствах, не знаю. В КЛЛ этого обычно нет. ЭПРА с регулировкой мощности существуют, но убавлять свет обычно можно только до некоторого нижнего предела, за которым разряд гаснет.

Вопросом продления срока службы ламп накаливания занимались многие еще в прошлом столетии. Так электрики ЖКХ, которым лень было часто менять лампочки освещения лестничных маршей, ставили последовательно с лампочкой накаливания диод. Лампочка мерцала с частотой 25 герц, светила слабее, но служила дольше, если освещение было круглосуточно. Однако, в санузлах общественного пользования, где часто пользовались выключателями, лампы перегорали чаще, поскольку момент включения часто приходился на максимум амплитуды напряжения, что вызывало всплеск величины тока.Тогда некоторые стали применять вместо диодов — конденсаторы. Эффект был лучше.Лампы работали на пониженном напряжении и пуск при включении был плавнее, т.к. конденсатор работал как стабилизатор тока.Недостатком такой схемы было то, что для каждой мощности лампы надо подбирать определенную емкость конденсатора.Яркость свечения была различной. Я не претендую на одобрение моих вариантов, но такие схемы работали много лет.

Владимиру 16.05.2014
Лампочка мерцала с частотой 50 герц, а если посчитать высшие гармоники, то и еще чаще.

Источник