Устройство для плавного включения ламп накаливания

Как сделать своими руками

Если вы хоть немного дружите с паяльником, тогда сделать устройство самостоятельно не составит слишком большого труда. Для работы вам понадобятся следующие элементы:

• два резистора (переменный и постоянный);
• провода;
• неполярный конденсатор;
• симистор и динистор.

Все последующие действия производят, отталкиваясь от основной схемы, предоставленной ниже:

С помощью переменного резистора подаётся ток на встроенный конденсатор. Таким образом сам конденсатор заряжается, и лампочка начинает гореть.

Чтобы собрать диммер следует все детали соединить между собой таким образом, как указано на схеме. На конечном этапе все концы используемых элементов необходимо припаять к медным проводам, предварительно осуществив обязательное обезжиривание.

Привет, Парни! Стояла задача плавного включения — выключения светодиодных светильников с временем до полной яркости при включении и полного затухания при выключении 3-5 минут. Естественно предполагалось, что светодиодные ленты будут 12 вольтовые, и управление будет по ШИМ, всё просто. Но возникли непредвиденные обстоятельства. Были закуплены светодиодные светильники 220 вольт, в них 4 полосы светодиодов, соединенные последовательно, и все полосы тоже соединены последовательно. Внутри простой импульсный БП на 88 вольт, на каждую полосу по 22 вольта.

Светильник можно питать как от переменки 220 вольт, так-же работает и по постоянке 220 вольт.

Смешанное соединение

Другое название этой схемы последовательно-параллельная цепь. В ветвях параллельной цепи включено последовательно несколько потребителей, например, накаливания, галогенных или светодиодных. На LED-матрицах часто применяется такая схема. Этот способ дает некоторые преимущества:

• подключение отдельных групп лампочек на люстре (например, 6-рожковой);
• если сгорит лампа – не будет гореть только одна группа, из строя выйдет только одна последовательная цепь, остальные, параллельно стоящие, будут светить;
• группируйте лампы последовательно одной мощности, а параллельные цепи – разной, если это нужно.

Недостатки те же, что присущи последовательным цепям.

Схемы подключения

Монтаж выполняется в определенной последовательности. После отключения питания необходимо убедиться, что выключатель обесточен. Затем крышку устройства снимают с корпуса, ослабляют крепления и вынимают прибор из ниши в стене. В случае повреждения изоляционного слоя проводов открытые участки необходимо закрыть несколькими слоями изоленты. Провода подсоединяют к клеммам диммера, следя, чтобы их оголенные концы имели длину до 3 мм. Диммер с подключенными проводами размещается на месте выключателя и надежно фиксируется. Остается подключить питание и проверить исправную работу устройства.

Монтаж выключателя с диммером ничем не отличается от стандартной последовательности работ при установке обычной модели. Если необходимо подключить одновременно выключатель и диммер, последний лучше разместить ближе к обычному месту отдыха. Если в комплекте поставляют дополнительные выносные кнопки, их можно монтировать на расстоянии до 50 м от светорегулятора. Фазный провод при этом подводится к соответствующей клемме регулятора света и первым клеммам каждой кнопки. Вторые клеммы кнопок соединяются с клеммой В на регуляторе. Нагрузку подключают на вторую клемму диммера и к нулевому проводу.

Пара ламп и один дроссель

  Обогрев теплицы: виды отопления, пошаговые рекомендации обустройства своими руками (20 Фото & Видео) +Отзывы

Схема с одним дросселем

Стартеров здесь понадобится два, а вот дорогостоящий ПРА вполне можно использовать один. Схема подключения в этом случае будет чуть сложней:

Подсоединяем провод от держателя стартера к одному из разъемов источника света
Второй провод (он будет подлиней) должен проходить от второго держателя стартера к другому концу источника света (лампе)

Обратите внимание, что гнезд у него с обеих сторон два. Оба провода должны попасть в параллельные (одинаковые) гнезда, расположенные с одной стороны
Берем провод и вставляем его вначале в свободное гнездо первой, а затем второй лампы
Во второе гнездо первой подсоединяем провод с подключенной к нему розеткой
Раздвоенный второй конец этого провода подключаем к дросселю
Осталось подключить к следующему стартеру второй источник света. Подсоединяем провод в свободное отверстие гнезда второй лампы
Последним проводом соединяем противоположную сторону второго источника света к дросселю

Подсоединяем провод в свободное отверстие гнезда второй лампы
Последним проводом соединяем противоположную сторону второго источника света к дросселю

Схемы подключения

Хотя существуют разные варианты регуляторов, схемы подключения у них одинаковые. Основные представлены ниже.

Из одной точки

Указанная схема подходит для всех типов диммеров. В основном она применяется для регуляторов нажимного и сенсорного типа. Поворотный регулятор подключить можно, но могут возникать сложности с его регулярной эксплуатацией.

Из двух точек

Удобно по подобной схеме монтировать прибор в спальне, коридоре, на лестнице. Один элемент монтируется у двери возле входа, второй возле конечной точки следования. Первым вариатором свет включается, вторым может регулироваться до нужной интенсивности или вовсе отключаться.

Из одной точки и управление из двух точек

Из существующих, эта схема эта самая удобная. Использоваться может в разных условиях. На входе в комнату монтируется обычный выключатель, в месте, где человек больше всего находиться – регулятор. В случае со спальней – это кровать, для детской комнаты у детской кровати, для кухни, рабочая зона. При этом выключатель запускает в работу лампу, а с помощью регулятора происходит регуляция интенсивности.

Из одной точки и управление из трех точек

Данный вариант подключение практикуется, если нужно управлять освещением из двух точек. Удобна она при монтаже освещения в коридорах, лестницах, любых длинных помещениях. Кроме регулятора, используются еще 2 проходных выключателя. Собственно подключение стандартное, согласно схеме.

Замена выключателя диммером

Алгоритм замены обычного выключателя диммером достаточно простой, совершать действия нужно в таком порядке:

• Отключение питания для целевого кабеля на распределительном щите.
• Демонтаж выключателя.
• Изучение маркировки и клемм на регуляторе – стрелки показывают на фазу.
• Найти фазу старого выключателя. При проверке неоновым индикатором этот контакт будет светиться.
• Подключение к соответствующим контактам.
• Крепление диммера.
• Коробка устройства монтируется на стену помещения.

Самые частые ошибки, что допускаются в процессе монтажа:

Установка в неподходящих температурных условиях, как результат прибор быстро выходит из строя

Критичные показатели +27 и выше.
Важно правильно подбирать схему подключения, ориентируясь на цели использования и предназначения комнаты.
Для разных типов ламп, используется один диммер.

Типы используемых ламп

Как разобрать выключатель света

В быту используется несколько типов ламп освещения:

• Обычные лампы накаливания;
• Галогенные лампы;
• Люминесцентные (экономки);
• Светодиодные.

Каждый тип ламп требует своего подхода к регулировке. Для ламп накаливания и галогенных регуляторы не отличаются. Основной критерий выбора состоит в учете возможной коммутируемой мощности ламп и подключаемого регулятора.

Основная часть регуляторов предназначена для управления лампами накаливания, поскольку здесь наиболее просто манипулировать регулировкой. Обычно используется симисторный метод управления с отсечкой части синусоиды переменного тока.

Недостатком ламп накаливания является тот факт, что при снижении напряжения понижается температура спирали, и спектр излучения смещается в красную область.

Изменение яркости светодиодных источников света встречает ряд затруднений, в частности такие:

• LED элементы имеют узкий диапазон допустимых значений токов и, соответственно, малые пределы регулировки. При их превышении светодиод выходит из строя, а при значительном снижении просто перестает излучать световую энергию, поскольку имеет некоторое пороговое значение открытия;
• LED лампы выпускаются в трех вариантах питания:

1. Непосредственно от сети переменного тока 220В;
2. Через понижающий трансформатор;
3. При помощи постоянного тока.

Светодиоды для включения в сеть 220В имеют собственный драйвер, поэтому использование обычного диммера невозможно. Трансформатор низковольтных ламп нельзя подключать к регулятору по той причине, что выходное напряжение отличается от синусоидального, на работу в котором рассчитан трансформатор.

Единственно возможный вариант управления – использование широтно-импульсной модуляции. Здесь регулируется не уровень напряжения, а длительность подаваемых импульсов. Это стало возможным благодаря тому, что светодиоды не имеют задержки на включение и могут работать при подаче импульсов сколь угодно малой длительности. Чтобы не было заметным мерцание, частота следования импульсов питания делается высокой. Диммеры, работающие по такому принципу, имеют специальную маркировку и требуют для управления LED лампы, которые могут использоваться в регулируемых системах освещения.

LED диммер

Важно! Специальные модели LED ламп имеют особые драйверы для питания от сети 220В при помощи классических диммеров. Данные драйверы сами выполняют широтно-импульсную модуляцию, в зависимости от уровня питающего напряжения

Не существует регуляторов, предназначенных для регулировки яркости люминесцентных ламп. Это связано с особенностями их работы и включения:

• Для поджига разряда требуется импульс высокого напряжения, который вырабатывается пускорегулирующей аппаратурой лампы;
• Дуговой разряд работоспособен в узком диапазоне режима питания.

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.

Плавный пуск ламп накаливания

Наверное, многие замечали, что лампа накаливания сгорает в основном при включении. Происходит это потому, что в момент включения холодная нить накала лампы имеет низкое сопротивление, возникает скачок тока превышающий рабочий ток лампы. Именно этот скачок тока губительно влияет на лампу, уменьшая срок её службы. Для того, чтобы продлить и увеличить срок службы лампы, нужно устройство которое в момент включения будет плавно увеличивать ток от минимального до номинального значения. Существуют множество схем и готовых устройств, предлагаю свой вариант устройства для увеличения срока службы ламп накаливания, которое без труда можно собрать самостоятельно.

Схема

Технические характеристики при указанных на схеме номиналах

• Мощность нагрузки: 500Вт*
• Входное рабочее напряжение: ~ 230В
• Выходное напряжение: около ~ 200В
• Время плавного нарастания напряжения от 0 до 200В: около 3 секунд
• Время восстановления после выключения: около 30 секунд*

Заметки

Мощность применённой лампы накаливания будет зависеть от охлаждения симистора, при нагрузке до 150 Вт можно обойтись без радиатора.

В сравнении с устройствами на микроконтроллерах, данный тип устройства имеет основной недостаток в виде необходимости восстановления. Дело в том, что именно время заряда разряженной ёмкости конденсатора C1, задаёт время плавного нарастания напряжения на выходе устройства, а после выключения устройства, время разряда ёмкости конденсатора C1 через R1 составляет примерно 25-30 секунд. На деле получается, если включать/выключать устройство с интервалом меньше 10 секунд, то скорость нарастания напряжения на лампе будет высокая, не будет эффекта плавного включения.

Так же, в момент включения наблюдается нелинейность скорости нарастания напряжения (это не критично и недостатком не является). К примеру, за 1 секунду напряжение поднимается с 0 до 70В, за 0.5 секунд с 70 до 120В , за 1.5 секунды с 120 до 200В .

Настройка и монтаж

Уменьшая сопротивление R1, уменьшается время восстановления устройства, но при этом уменьшается рабочее напряжение на лампе накаливания. При уменьшении сопротивления R2, время плавного нарастания напряжения на лампе уменьшается, при этом рабочее напряжение увеличивается. Так же, увеличением емкости C1 можно увеличить время плавного нарастания напряжения, но время восстановления устройства увеличится. Советую настраивать устройство резистором R2, его нужно подобрать так, чтобы на конденсаторе C1 напряжение было примерно 4,5В.

Обратите внимание, C3 я подпаял навесным монтажом, поскольку не сразу выявил, что он необходим в данном устройстве, при желании его можно легко добавить на плату

Всем удачи! Будьте осторожны с высоким напряжением!

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
VS1	Симистор	BT136-600E	1	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VD1, VD2	Выпрямительный диод	1N4148	2	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C1	Электролитический конденсатор	1000мкФ 6.3В	1	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C2	Электролитический конденсатор	47мкФ 50В	1	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C3	Конденсатор	10-22нФ 630В	1	Металлопленочный	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R1	Резистор	22 кОм	1	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R2	Резистор	1.5 кОм	1	*	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R3	Резистор	27 кОм	1	0.5Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
	Добавить все

Примеры качественных устройств

Теперь самое время перейти к конкретике. На рынке электроприборов существует великое множество устройств для плавного подключения ламп накаливания, различных защитных блоков и тому подобного.

Блоки защиты «Гранит».

Русская компания «Гранит» уже долгое время выпускает крайне качественную продукцию, которая в состоянии конкурировать с западными аналогами.
Защитные блоки от этой компании можно найти практически в любом хозяйственном магазине.
Чтобы легче было определить, обращайте внимание на желтую упаковку, так вы не перепутаете и приобретете именно нужный вам товар.
Они очень универсальны, подходят не только в случае, если у вас лампа накаливания.

Владельца галогеновых ламп так же могут спокойно пользоваться защитными блоками от компании «Гранит».

Миниатюрные блоки.

• Если вы приверженец компактности и минимализма, то на помощь вам придут миниатюрные защитные контроллеры для плавного подключения ламп от отечественной компании «Navigator».
• Помимо своей компактности, компания имеет довольно широкий ассортимент товаров.
• Можно подобрать идеальный по мощности, размеру, энергоёмкости и другим характеристикам.

В целом, подобные защитные блоки довольно приятны в использовании, их можно спокойно положить в распределительную коробку и они проработают исправно довольно долгое время.

Плавное включение ламп 12 В

Часто для точечных светильников используются лампы с напряжением 12 В. Для преобразования 220 в 12 В в настоящее время используют электронные трансформаторы. Тогда устройство плавного включения нужно подключать в разрыв питающего провода электронного трансформатора.

Плавное включение ламп в автомобиле

Если стоит задача организовать плавное включение автомобильных ламп 12 V, то здесь такие схемы не подойдут. В электроцепи автомобиля используется напряжение 24 или 12 V постоянного тока. Здесь можно применить линейные или импульсные схемы так называемые ШИМ-регуляторы.

Простейшим вариантом будет использование двухступенчатой схемы включения.

Эта схема устанавливается параллельно включаемым лампам. Сначала ток течет через резистор, а лампы горят тускло. Через небольшое время, порядка полсекунды, включается реле, и ток течет через его силовые контакты, они в свою очередь шунтируют резистор и лампы зажигаются на полную яркость.

Номинал резистора от 0,1 до 0,5 Ом, он должен быть большой мощности – около 5 Вт, например, в керамическом корпусе.

Второй вариант – собрать импульсный блок для плавного розжига. Его схема сложнее:

Список компонентов:

1. Резисторы:

• R1=2 k.
• R2=36 k.
• R3=0,22.
• R4=180.
• R5, 7=2,7 k.
• R6=1 M.

1. Конденсаторы:

• C1=100 n.
• C2=22×25 B.
• C3=1500 p.
• C4=22×50 B.
• C5=2 мкф.

1. Микросхема MC34063A или МС34063А, или КР1156ЕУ5.
2. Полевой транзистор IRF1405 (или любой N-канальный с похожими параметрами: IRF3205, IRF3808, IRFP4004, IRFP3206, IRFP3077).
3. Дроссель 100 мкГн, на ток не менее 500 мА.
4. Светодиоды.
5. Диоды 1N5819.

Время включения регулируется цепью R6C5. Увеличьте емкость, чтобы увеличить время.

Если вам сложно сделать такую схему, можете купить готовую сборку, типа автоконтроллера ЭКСЭ-2А-1 (25 А/IP54) или любой другой подходящий. В конкретно этой модели есть 2 канала, под каждую фару, 8 программ работы. Он основан на микроконтроллере PIC.

Способы реализации плавного включения

Прежде чем определиться со способами реализации плавного запуска, необходимо выяснить, как работают УВПЛ. Принцип действия приборов этого типа основывается на способности сначала понижать, а затем постепенно повышать напряжение до оптимальной величины. Устройство подключается в разрыв провода между лампой (светильником) и выключателем.

При подаче напряжения его величина повышается за счет схем плавного запуска. Они могут быть собраны на транзисторах, симисторах или тиристорах по схемам ФИР (фазоимпульсный регулятор). Скорость повышения напряжения может варьироваться в пределах нескольких секунд: многое зависит от того, по какой схеме был собран прибор. Мощность нагрузки чаще всего не превышает 1400 Вт.

Блок питания

Блок защиты выступает в роли устройства, обеспечивающего плавное включение. Применение приспособления одновременно с лампой позволяет постепенно понизить напряжение, поступающее к осветительному прибору. Вольфрамовая нить в этом случае не испытывает большой нагрузки, что позволяет продлить ее срок эксплуатации.

По мере того, как электрический ток проходит сквозь блок, напряжение падает (с 220 В до 170 В). Скорость варьируется в пределах 2-4 секунд. Использование блока защиты по назначению приводит к снижению потока света на 50-60%. Устройства Uniel Upb-200W-BL выдерживают до 220 В, поэтому необходимо подключать к ним лампочки такой же мощности.

Устройство можно устанавливать рядом с выключателями или приборами освещения.

Устройство плавного включения

Механизм действия устройства плавного включения ламп накаливания (УПВЛ) такой же, как и у защитных блоков. Прибор имеет весомое преимущество – небольшой размер, поэтому его можно устанавливать в подрозетник (за выключатель), внутри распределительной коробки и потолочной лампы (под колпак). Подключение УПВЛ должно осуществляться последовательно, начиная с соединения прибора к фазному проводнику.

Диммирование

Диммеры обладают способностью регулировать электрический ток, поэтому эти приборы часто устанавливают в жилых помещениях. Устройства меняют яркость света, который дают галогеновые, светодиодные или лампы накаливания.

Реостат или переменный резистор считают простейшим диммером. Прибор был изобретен в 1847 году Кристианом Поггендорфом. С его помощью можно регулировать силу электрического тока и напряжение. Устройство состоит из нескольких деталей:

• проводник;
• регулятор сопротивления.

Сопротивление меняется плавно. Чтобы уменьшить яркость света, напряжение снижают. В этом случае величины, обозначающие силу тока и сопротивление, будут высокими, что спровоцирует перегрев осветительного прибора.

Популярные статьи О том, как сделать пугач-спичкочтрел! наиболее простой способ изготовления данного приспособления

К диммерам относят также автотрансформаторы. У этих приборов коэффициент полезного действия достаточно высок. Напряжение подается неискаженным, частота оптимальная – не более 50 Гц. Существенный минус автотрансформатора – большой вес. Чтобы управлять ими, человек должен приложить максимум усилий.

Электронный вариант – наиболее простой и доступный прибор, с помощью которого можно контролировать силу тока. Основная деталь компактного устройства – переключатель (ключ), которым управляют тиристорными, симисторными и транзисторными полупроводниками.

Выделяют несколько способов регулирования диммера:

• по переднему фронту;
• по заднему фронту.

Подающееся на лампы накаливания напряжение можно регулировать обоими способами.