Блок защиты галогенных ламп

Плавное включение ламп накаливания.

Использование лампочек с вольфрамовой нитью оправдывается их низкой стоимостью. Они по-прежнему пользуются спросом. Перегорание спиралей накаливания обычно происходит в момент включения. Это связано с десятикратным возрастанием ампеража из-за высокого сопротивления холодной спирали. Избежать таких скачков позволяют устройства плавного включения ламп накаливания.

Производители предлагают несколько моделей, работающих по одному принципу: они кратковременно изменяют фазовый угол тока. Владея азами электротехники, нетрудно своими руками собрать схему плавного пуска лампы накаливания. Подключение такого устройства значительно снижает энергозатраты, повышает уровень комфорта: УПВЛ с регулятором устанавливается необходимая степень свечения. Автомат плавного включения фар избавляет автомобилистов от частой замены галогеновых и традиционных лампочек.

Причины преждевременного перегорания

Когда лампы с нитью накала включаются, по закону Ома при высоком сопротивлении холодной спирали пропорционально возрастает сила тока. В стандартной лампочке небольшой мощности в 55 Вт сила тока в доли секунды достигает 60 А. Когда вольфрам разогревается, ток моментально нормализуется. Момент включения – настоящее испытание для спирали накаливания.

Беда в том, что нет идеальных спиралей. В процессе эксплуатации металл выгорает неравномерно. Как следствие, в тонких участках вольфрамовой спирали в момент разогрева мощность тока максимальная, они вспыхивают и рвутся.

Срок эксплуатации спирали накаливания зависит от нескольких факторов:

1. качество контакта между патроном и цоколем, когда есть подгорания, возрастает риск короткого замыкания;
2. частое включение/выключение, такой режим эксплуатации не предусмотрен;
3. нестабильное напряжение, установлено, что изменение напряжения на 1% снижает срок службы спирали накаливания в 7–8 раз;
4. старые провода, изоляция со временем начинает осыпаться, снижается плотность соединения проводников;
5. вибрация, высокая влажность окружающей среды.

Принцип работы

Фазовый регулятор лежит в основе любого устройства плавного включения ламп накаливания. Он спасает от скачков при нестабильном напряжении, его используют при подключении бытовых приборов, запитывающихся от сети напряжения 220 В. Принцип УПВЛ прибора заключается в постепенном повышении силовой нагрузки. Он последовательно включается в электрическую цепь между питающим проводом (фазой), нулевым. Во время включения рост силы тока ограничен, напряжение плавно увеличивается до 180–210 В. Потребление самого устройства в пределах 1,5 вольт.

В схеме устройства обязательно есть полупроводниковые устройства. Через одно проходит полуволна (минус), другая в это время поступает на конденсатор (плюс). Когда его заряд достигает величины открывания p-n перехода, ограничения электропитания снимаются. Ток, напряжение стабилизируются.

Назначение блока защиты галогенных ламп и ламп накаливания:

• стабилизация пускового тока;
• повышение сроки эксплуатации световых галогенных элементов в 6 раз;
• снижение риска деформации вольфрамовой спирали;
• устранение эффекта мигания.

Готовые решения

Монтаж блока защиты заводского производства не занимает много времени. Они выпускаются с разными периодами корректировки напряжения – от долей секунды до трех. Величина максимально напряжения тоже варьируется. При выборе устройства плавного включения ламп накаливания необходимо внимательно смотреть маркировку. Габариты блока зависят от нагрузки. Разработаны модели мощностью до 1100 Ватт. Типовые, используемые в быту, обычно ограничиваются 150 Вт. Если устройство приобретается с целью защиты от скачков напряжения, необходимо предусмотреть 30% запас прочности. Он рассчитывается до суммарной мощности подключаемых устройств.

Модифицированные устройства – светорегуляторы или диммеры имеют дополнительные функции:

1. обеспечивают регулировку светового излучения;
2. оснащаются программными системами, работающими по хлопку, голосовой команде или от пульта;
3. плавно выключают свет.

Защита галогенных ламп 220 вольт, плавное включение

С проблемой перегорания ламп накаливания мы все знакомы с детства, когда будучи детьми нам приходилось волей не волей выкручивать лампочки и менять их, чтобы в самом заветном месте в доме появился свет. Времена изменились, большая часть из нас уже использует светодиодные или люминесцентные лампы, но проблема остается актуальной с галогеновыми лампами. Лично я столкнулся с этой проблемой, когда в комнате на потолке сделал 11 светильников под галогеновые лампы накаливания. Цена одной лампы от 20 до 50 рублей, за месяц при редком использовании сгорала минимум 1 лампа, что создавало проблемы, поэтому сразу закупил 10 запасных ламп.

Будучи подкованным в радиоэлектронике, я знал об устройствах плавного включения, которые значительно повышают ресурс ламп накаливания.

За счет плавного включения, на нить накаливания действуют более щадящие режимы, нет импульсо-образных всплесков в момент включения из-за которых сгорает 90% ламп накаливания.

Пришла посылка очень быстро из Белорусии, упаковали хорошо, положили рекламные буклеты ну и самое главное два устройства для 200 ватной нагрузки. Это самые маломощные устройства, а так есть еще для трансформаторных люстр, светодиодов, системы управление и многое другое.

На этом видео я демонстрирую плавность включения галогенных ламп и работу системы дистанционного управления Y-B22, которое скоропостижно сломалось при первом скачке напряжения, а точнее сетевых помехах (искрение на контактах ввода).

Блоки защиты устанавливаются в монтажную электрическую коробку за выключателем, подключение последовательно. Блоки издают несильное жужжание, которое различимо с абсолютной тишине, если блоки будут в коробке в стене, никакого звука вы не услышите. Далее небольшой фотообзор и комментарии

Посылка из Белоруси дошла очень быстро, уже не помню, но не более 2 недель, упаковано хорошо, производитель бонусом наложил много много рккламных буклетов

Картонная коробка от устройства большей мощности на заднем плане, 200 ваттные блоки защиты поставляются вот в таких приятных упаковках с инструкциями и схемами подключения

Слева видим блок управления и пульт ду от устройства Y-B22, которое очень радовало, но сгорело при помехах в сети, позже может попытаюсь отремонтировать

Эту модель выбрал, так как у нее самый привлекательный по дизайну пульт ду, но на деле кнопки западают и качество совсем не то как хотелось бы, хром быстро облезет при частом использовании, типичный китай низкого качества

Так выглядит плата блока защиты Гранит, единственный минус это жжужание при работе, но если вы установите как указано в инструкции блоки в выключателе или коробке в стене, никакого звука вы не услышите, мне пришлось, чтобы не было слышно из под натяжного потолка, залить платы эпоксидной смолой

Так выглядит блок управления Y-B22, справа видим навесную лопольнительную плату, которая как раз отвечает за дистанционное управление, вот она и вышла из строя при помехах в сети

Какие можно сделать выводы: устройство защиты галогенных ламп однозначно стоит покупать (можно и спаять самому), если у вас более 10 ламп, так как иначе вы замучаетесь менять лампочки – это неприятно как с точки зрения удобства, так и с точки зрения финансов (лампы нужно найти и купить, что не всегда легко). С момента установки устройства Гранит не сгорело ни одной лампы!

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.

Причины перегорания ламп

Лампы накаливания функционируют согласно принципу термоэлектронной эмиссии. При попадании тока в спираль она нагревается, в результате чего продуцируется свет видимой части спектра. Причем мощность тепловыделения обратной пропорциональна диаметру проводника. Вследствие этого утончившиеся участки спирали накаляются очень быстро, что приводит к потере их прочности. Именно истонченные места являются слабым звеном, где и происходит перегорание.

Галогенные лампочки также склонны к перегоранию в результате скачков напряжения. Имеется у таких источников света особенность, присущая только им, — склонность к перегреванию. Чрезмерно разогретая лампочка может перегореть в любой момент.

В защите нуждаются не только лампы накаливания и галогенные светильники, но и светодиодные лампы. На первый взгляд это выглядит странно, ведь у светодиодов отсутствует спираль, и свечение кристалла возникает в результате возбуждения электронов, а не разогревания спирали. Однако в основе принципа действия светодиодов также имеется термоэлектронная эмиссия. По прошествии нескольких лет полупроводниковый участок выгорает и, если присмотреться к ЛЕД-лампе, на ней заметны тусклые кристаллы с пробитым слоем полупроводника.

Выбор и монтаж блока защиты галогенных ламп | Генераторы для каждого

Чаще всего галогенные лампы перегорают в момент включения, когда нить накаливания еще не успела разогреться и обладает невысоким сопротивлением. Чтобы предотвратить выход из строя осветительных приборов, разработаны аппаратные средства — блоки защиты. Основная задача, которую выполняет блок защиты галогенных ламп (БЗГЛ)— сведение на нет вреда, который могут причинить приборам освещения резкие скачки тока в сети. Другое название блока — устройство плавного пуска.

Принцип работы системы не отличается сложностью: так как лампа уязвима при резком увеличении тока, блок защиты подключается последовательно с осветительным прибором и пропускает ток с ограничением. Благодаря БЗГЛ, нарастание тока происходит плавно — приблизительно за 1-2 секунды вместо мгновенной подачи. Устроен блок довольно просто, и для его работы вход-выход, фаза-земля и полярность неважны. Рекомендуется подключать устройство последовательно с выключателем в фазный разрыв.

Обратите внимание! Защитные устройства могут использоваться для защиты не только галогенных, но и стандартных ламп накаливания

Установка и подключение

Устройство защиты нередко устанавливается в потолке — там, где устанавливаются осветительные приборы. Если лампа не одна, БЗГЛ размещается до первой лампы.

Если имеется свободное пространство в монтажном коробе под выключателем, проще поместить блок в этом месте. Есть еще одно ограничение на размещение блока в монтажной коробке: его мощность не должна быть выше 300 ватт.

Если речь идет о выключателе с подсветкой, к БЗГЛ параллельно подключается резистор, уровень сопротивления которого может колебаться от 33 до 100 кОм, а мощность быть в пределах 1-2 ватт. Чтобы подсветка светилась, через цепь осветительного прибора должен проходить ток, однако БЗГЛ в выключенном состоянии образует разрыв в потоке. Следствие разрыва цепи — неработающая или тусклая подсветка.

Для 12-вольтных галогенных ламп также нужен БЗГЛ. Если используется электромагнитный трансформатор, БЗГЛ устанавливается в разрыв первичной обмотки. Однако если применяется электронный трансформатор, стандартный блок с парой вывод не подойдет. Здесь нужен специализированный блок на четыре вывода, предназначенный именно для электронных устройств. Уровень мощности БЗГЛ подбирается с учетом общей мощности всех осветительных приборов, но с запасом мощности в 40-50 %.

При перегорании галогенной лампы нить размыкается, что приводит к короткому замыканию. В результате защитный блок может сгореть. Чтобы избежать таких последствий, рекомендуется предпринять следующие действия:

1. БЗГЛ устанавливается на легкодоступном участке (подрозетник или электрический щит). Если же блок вмонтирован в потолок, быстро добраться до него будет нелегко.
2. Желательно для каждой линии иметь отдельный выключатель-автомат. Номинал нужно выбирать с минимально возможным запасом, так как скачки тока при подключении в данном случае исключены.

Выбор защитного блока

Выбирать БЗГЛ следует по двум параметрам: мощности и производителю. О факторе мощности сказано выше, а на производителях остановимся ниже.

Среди производителей блоков защиты наиболее известны следующие бренды:

• «Feron» (Китай);
• «Camelion» (Китай);
• «Шепро» (Россия);
• «Гранит» (Беларусь);
• «Композит» (Россия);
• «Вжик» (российско-китайское производство).

В качестве примеров охарактеризуем продукцию под брендами «Feron» и «Гранит». Их модели самые распространенные на рынке.

Основное достоинство «Feron» — низкая стоимость. Следует заметить, что это практически единственное преимущество продукции этой фирмы. Перечень недостатков оборудования от китайской фирмы достаточно обширен:

• возможны значительные просадки напряжения, что приводит к недостаточно эффективной работе ламп;
• мерцание, как во время подключения, так и в ходе работы;
• частые помехи, выдаваемые в электрическую сеть;
• невысокое качество пайки и используемых компонентов.

Блоки защиты ламп: подключение и применение, работа и устройство

Блок защиты от импульсных перенапряжений предохраняет энергосберегающие светодиодные лампы от скачков в сети до 20 кВ. В зависимости от конструкционных особенностей он монтируется в схему параллельно или последовательно.

Технические данные

Устройства для защиты от перепадов сети для светодиодов и энергосберегающих ламп характеризуются тремя основными параметрами:

1. Суммарная мощность потребляемых светильников.
2. Входное напряжение.
3. Номинал на выходе.

Особенности выбора

Первым необходимым условием выбора блока защиты для светодиодных и иных энергосберегающих ламп является правильный расчет суммарной мощности потребления. При этом к расчетной мощности для страховки лучше добавить еще 20-30% от полученного значения. Если устройство приобретается не только для лэд-элементов, но и для лампочек накаливания или галогенок, то желательно, чтобы оно было оснащено системой плавного повышения напряжения.

Правила и способы подключения

Блок защиты для одной или нескольких светодиодных или других энергосберегающих ламп устанавливается в самом начале схемы (после выключателя) в соответствии с конструкцией (последовательно или параллельно).

Места установки защиты

Если блок защиты для светодиодных и энергосберегающих ламп небольшой (до 300 Вт), его можно установить в распределительном модуле для проводки. Однако необходимо иметь ввиду, что он должен хорошо охлаждаться и быть доступным в случае необходимости ремонта или замены.

Почему лампы перегорают

В отличие от обычных ламп накаливания у галогенных принцип работы позволяет частично восстанавливать постоянно утончающуюся в ходе свечения спираль. Это несколько продлевает срок ее действия. Светодиодный кристалл служит на порядок дольше, но он также не застрахован от перегорания. Помимо естественного износа спирали или полупроводниковой матрицы, существует целый ряд специфических причин, значительно снижающих их долговечность. Это такие свойства бытовой сети 220 В, как:

1. Скачки напряжения.
2. Фатальные скачки.
3. Наведенная пульсация.
4. Паразитарная пульсация.

Рассмотрим их особенности более детально.

Скачки напряжения

Изменение значения напряжение – достаточно характерное явление для отечественной бытовой сети. Любая энергосберегающая светодиодная лампа, оснащенная элементарным гасящим драйвером, имеет защиту от эффекта повышения номинала. С другой стороны, от его падения лэд-элемент не может быть огражден таким блоком. Потребуется также установка высоковольтного конденсатора.

Фатальные скачки напряжения

К этому виду причин поломок светодиодных и энергосберегающих ламп относятся сверхвысокое повышение силы тока и напряжения в сети. Это происходит при разряде молнии в непосредственной близости с линией электропередач. Как правило, стандартные блоки защиты не успевают блокировать воздействие такой мощности, и электроника сгорает моментально. В этом случае происходит эффект мигающих лэд-светильников в отключенном состоянии.

Наведенная пульсация

При близком расположении двух проводников, один из которых ведет к мощному потребителю, во втором, ведущем к светодиодной лампе, возникает достаточная для инициации свечения сила тока. Проблема в том, что такое дополнительно включение/выключение (равное частоте переменного тока, то есть 50 раз в секунду!) очень быстро приведет энергосберегающее устройство в негодность.

Паразитарная пульсация

Эффект паразитной пульсации возникает при использовании выключателей с лэд-подсветкой. Через ее элементы проходит ток, достаточной силы, чтобы возбудить кристаллы светодиодной энергосберегающей лампы. В результате она мигает и, естественно, постепенно расходует ресурс полупроводниковой матрицы.

Варианты схем

В магазинах предлагается широкий выбор устройств плавного пуска для ламп от российских и зарубежных производителей. Монтаж не требует особой квалификации. Нужно сделать разрыв провода фазы, ведущего к лампе накаливания, и подключить прибор при помощи клеммников.

При отсутствии клеммников провода спаиваются.

Чаще всего на производствах используется одна из трех схем:

• туристорная;
• симисторная;
• специализированная (обычно микросхема КР1182ПМ1или DIP8).

В сети 220 В

Самая простая схема плавного включения ламп туристорная.

Для самостоятельного изготовления требуются:

• лампа накаливания;
• 4 диода (для создания выпрямительного моста);
• туристор;
• конденсатор (10 мкФ);
• 2 резистора (один из них переменной емкости).

Время включение определяет переменное сопротивление.

В момент включения ток проходит через лампочку, выпрямляется мостом, проходит через резистор и начинает скапливаться в конденсаторе. После достижения определенного порога зарядки ток подается на туристор, он немного открывается. По мере наполнения конденсатора туристор открывается все больше, лампочка постепенно загорается. Максимальная мощность света достигается при полной зарядке конденсатора.

Лампочки накаливания рассчитаны на 220 В (на практике может быть до 240 В). Диоды и туристор выбираются, базируясь на этот показатель. При самостоятельном изготовлении необходимо учесть, что можно использовать любые диоды с напряжением от 300 В и туристор, способный выдерживать мощность от 2 кВт. Емкость накопителя тоже большого значения не имеет

Важно знать, что при ее уменьшении лампочка будет зажигаться быстрее

Использование симистора (попупроводникового ключа) позволяет уменьшить количество элементов в туристорной схеме.

Используется:

• дроссель;
• 2 резистора;
• конденсатор;
• диод;
• симистор.

По принципу действия эта схема мало отличается от предыдущей. Время включения определяет цепочка из резистора и конденсатора, которые подключены через диод. По мере наполнения емкости конденсатора постепенно открывается симистор, через который подпитана лампочка накаливания. Она загорается не мгновенно, а плавно. Такой прибор более удобен в использовании благодаря небольшим размерам.

Плавный пуск ламп при помощи приборов, созданных на основе микросхемы КР1182ПМ1(DIP8), можно использовать с источниками освещения, обладающими мощностью до 150 Ватт.

Основа этого прибора – 2 туристора и 2 системы управления. Время регулируется резистором и конденсатором. Силовую часть от управляющей отделяет симистор, подключенный через задающий ток резистор. Работу внутренних туристоров регулируют 2 наружных конденсатора, от помех, создаваемых сетью, защищает дополнительный конденсатор и резистор.

При использовании этой схемы свет не только плавно включается, но и плавно выключается. Длительность загорания и затухания регулируется подбором емкости конденсаторов.

Плавное включение обладает существенным недостатком – снижением яркости светового потока. Для достижения оптимального уровня освещения требуются лампы с максимальной мощностью.

Для одноклавишных выключателей существует схема на основе транзистора. Когда лампочка накаливания выключена, он закрыт. После включения напряжение через резистор и диод поступает на конденсатор, он начинает заряжаться. Максимальный уровень (9,1 В) ограничивает стабилитрон.

После достижении оптимального напряжения транзистор начинает открываться, нить накаливания лампочки, подключенной последовательно, постепенно нагревается. Обязателен второй резистор у конденсатора, обеспечивающий его разрядку после выключения. Основное преимущество использования транзистора – отсутствие мерцания лампочки накаливания.

При напряжении 12 В

Если светильник точечный, то используется трансформатор, преобразующий 220 вольт в 12 вольт. Для подключения к 12 В устройства плавного пуска он устанавливается перед преобразователем напряжения.

Если такой прибор необходим для автомобиля, требуются специальные схемы – импульсные или линейные (ШИМ-регуляторы).

Линейные подключаются к источникам света параллельно. После включения ток проходит через резистор, лампы тусклые. После подключения реле они загораются на всю мощность.

Резистор должен быть керамический, мощность примерно 5 Вт, сопротивление 0,1-0,5 Ом.

Импульсные схемы создаются на основе полевого транзистора, подающего ток короткими импульсами. За счет этого нити накаливания не нагреваются до уровня, при котором возможен разрыв. В перерывах между импульсами ток успевает равномерно распределиться по нити, выравнивая сопротивление.

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.

Основные выводы

Блок
защиты устраняет перепады напряжения в сети, обеспечивая длительный срок службы
галогенным и прочим энергосберегающим и светодиодным лампам. Чаще всего
причиной перегорания лампочек являются:

1. Скачки напряжения.
2. Фатальное повышение силы тока.
3. Наведенная пульсация.
4. Паразитарная пульсация.

Для
надежной защиты энергосберегающих ламп и светодиодных светильников необходимо в
начало электросхемы установить параллельно или последовательно (в зависимости
от конструкции) специальный блок. При его выборе нужно учесть суммарную
мощность электроприборов, а также напряжение на входе и выходе и условия
будущей эксплуатации.

ПредыдущаяСветодиодыКак отключить подсветку в выключателеСледующаяСветодиодыОсобенности и характеристики блока аварийного питания для светодиодных светильников

https://www.youtube.com/embed/