Exitonservice.ru

Экситон Сервис
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как ограничить ток включения лампы

Выбор мощности для лампы ограничения тока накаливания

Я строю полнофункциональный макет / прототип для аудио схем и хотел бы включить лампочку ограничения тока, которая будет в цепи, когда я подам питание на блок, и затем я могу выключить его, если все будет хорошо. Мне интересно, как я могу рассчитать соответствующую мощность лампы для использования.

Вот четыре основных компонента моей прототипной установки, два блока питания и две цепи:

  • Один линейный источник питания +/- 12 В, который питает макет и все подключенные цепи, который не будет превышать 100 мА (если все правильно подключено)
  • Один линейный источник питания + 15 В, питающий аудиоусилитель мощностью 2,5 Вт

С учетом вышесказанного, как я могу рассчитать мощность лампы, которая будет ограничивать ток, достаточный для предотвращения повреждения каких-либо компонентов, но при этом все будет заряжаться до состояния бездействия?

Джордж Херольд

Типы драйверов светодиодных ламп

Linear

Linear, или просто линейный драйвер, является самым простым и дешевым драйвером. На его плате присутствуют только самые необходимые элементы. Основная его функция – преобразование переменного тока в постоянный, он не защищает светодиоды от перепадов напряжения в сети. Чаще всего этот тип драйвера используется в лампах, в которых недостаточно места для размещения более сложных типов драйверов и в маломощных лампах. Например, Linear драйвер часто используют в филаментных лампах.

Linear драйвер – это плата с электронными компонентами, которая преобразовывает переменный ток в постоянный.

Constant Linear драйвер.

Linear IC

Linear IC драйвер (Integrated Circuit — интегральная микросхема) отличается наличием простой IC микросхемы. Такой драйвер защищает лампу от перепадов напряжения в узком диапазоне, но не от перепадов силы тока и всё ещё является бюджетным решением для LED лампы. Linear IC драйвера используются во всех типах светодиодных ламп и светильников.

Linear IC драйвер – это плата с электронными компонентами, преобразовывающая переменный ток в постоянный и содержащая микросхему стабилизирующую напряжение.

DoB Linear IC драйвер.

IC

Самый сложный – это IC драйвер . В нём больше всего компонентов что делает его более массивным, но и более надёжным в работе. Наличие IC микросхемы позволяет драйверу контролировать не только поступающее на светодиоды напряжение, но и силу тока. Высокочастотный EMC-фильтр устраняет помехи, создающиеся при преобразовании тока, а трансформатор (или катушка) снижает входящее напряжение до уровня, необходимого для стабильной работы светодиодов. Такой драйвер обеспечивает продолжительную работу светодиодной лампы и используется во всех видах лампочек и светильников.

IC драйвер – это плата с электронными компонентами, которая преобразует переменный ток в постоянный и содержит микросхему, стабилизирующую входящее напряжение и силу тока.

Constant IC драйвер с компонентами, размещёнными на одной стороне платы.

Электронные компоненты IC драйвера могут быть расположены как на одной стороне платы, так и на обеих. Размещение на обеих сторонах обеспечивает лучшее охлаждение компонентов и увеличивает срок их службы.

Constant IC драйвер с компонентами, размещёнными на разных сторонах платы.

Схема на специализированной микросхеме

Микросхема кр1182пм1 специально разработана для построения всевозможных фазовых регуляторов.

В данном случае, силами самой микросхемы регулируется напряжение на лампочке накаливания мощностью до 150 ватт. Если нужно управление более мощной нагрузкой, большим количеством осветителей одновременно, в цепь управления добавляется силовой симистор. Как это выполнить смотрите на следующем рисунке:

Читать еще:  Как подключить три лампочки через один выключатель

Использование данных устройств плавного включения не ограничиваются только лампами накаливания, их так же рекомендуется устанавливать совместно с галогеновыми на 220 в. Аналогичные по принципу действия устройства устанавливаются в электроинструменты, запускающие плавно якорь двигателя, также продлевая срок службы прибора в несколько раз.

Важно! С люминесцентными и светодиодными источниками устанавливать данное устройство категорически не рекомендуется. Это связано с разной схемотехникой, принципом действия, и наличием у каждого устройства собственного источника плавного разогрева для компактных люминесцентных ламп или отсутствии потребности в данном регулировании для LED.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в котором наглядно рассматривается еще одна популярная схема сборки прибора — на полевых транзисторах:

Теперь вы знаете, как сделать устройство плавного включения ламп накаливания на 220 В своими руками. Надеемся, схемы и видео в статье были для вас полезными!

Рекомендуем также прочитать:

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.

Двухступенчатая схема включение

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:

Более сложный для реализации вариант

  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.

Готовое решение без лишних хлопот к содержанию ↑

Назначение и устройство дросселя

Разрядные лампы, представителем которых является люминесцентная разновидность, нельзя зажечь как обычные, обеспечив электроснабжение. Они попросту не будут работать. Чтобы получить свечение такого типа источника, потребуется дополнительно использовать пуско-регулирующий аппарат.

Читать еще:  Адаптер тока для ламп

Назначение балласта в схеме включения

Выходит, что для функционирования люминесцентной лампочки необходимо не только обеспечить протекание тока, но и приложить к ней напряжение.

Поэтому в схеме включения задействуют балласт – сопротивление. Оно включается последовательно с лампой и предназначено для ограничения тока, протекающего через ее электроды.

Его роль могут выполнять различные электротехнические компоненты:

  • в случае постоянного тока – это резисторы;
  • при переменном – дроссель, конденсатор и резистор.

Среди этих приспособлений наиболее удачным вариантом является дроссель. Он обладает реактивным сопротивлением без выделения излишнего тепла. Способен ограничить ток, предотвратив его лавинообразное нарастание при включении в электросеть.

Дроссель не только является неотъемлемым элементом в стартерной схеме включения, он выполняет такие функции:

  • способствует созданию безопасного и достаточного для конкретной лампочки тока, который обеспечивает оперативный разогрев ее электродов при разжигании;
  • импульс повышенного напряжения, образующийся в обмотке, способствует возникновению разряда в колбе люминесцента;
  • обеспечивает стабилизацию разряда при номинальном значении электротока;
  • способствует беспроблемной работе лампочки вопреки отклонениям напряжения, периодически возникающим в сети.

Важное значение для функционирования люминесцентных источников света имеет индуктивность дросселя. Поэтому при покупке этого электромеханического компонента следует обращать внимание на технические параметры, которые должны соответствовать характеристикам лампочки.

Из чего состоит пускорегулятор?

Дроссель, используемый в схемах включения лампочек люминесцентного типа, – это не что иное, как намотка провода на сердечнике – катушка индуктивности. Именно ее промышленное исполнение и носит название дросселя в электротехнике, что дословно переводится как «ограничитель».

Дроссель с нужными техническими характеристиками производят в промышленных условиях, поэтому у потребителя не возникнет проблем при подборе нужного варианта, соответствующего параметрам подключаемой лампочки.

Более того, имея навыки сбора различных электротехнических приспособлений, соответствующие комплектующие и электроинструменты, можно попытаться самостоятельно соорудить катушку с нужной индуктивностью.

Дроссель состоит из следующих элементов:

  • проволока в изоляционном материале;
  • сердечник – чаще всего ферритового типа или из прочего материала;
  • заливочная масса, компаунд – в ее состав входят вещества, устойчивые к горению, что обеспечивает дополнительную изоляцию витков обмоточного провода;
  • корпус, в который помещена намотка – его производят из термоустойчивых полимеров.

Наличие последнего элемента зависит от особенностей и характеристик конкретной модели ограничителя тока.

Стартерная схема несовершенна, хотя и показывает отличный результат. Но мерцание лампочки, шумность дросселя и его большие размеры, а также фальшьстарт из-за ненадежного стартера привели к изобретению более совершенной версии пускорегулятора – электронной.

ЭПРА в процессе функционирования способствуют снижению мощности по­терь до 50%, избавляют от миганий лампочки. Их использование позволило уменьшить массу дросселей, а также существенно повысить отдачу осветительного прибора.

Правда стоимость электронного балласта существенно выше ЭМПРА, да и приобретать нужно у производителей с отличной репутацией – таких как Philips, Osram, Tridonic, прочие.

Высоковольтный блок Ю-49.29.321

Электрическая схема высоковольтного блока показана на рис. 4.

Высоковольтный блок предназначен для создания начальной ионизации газа в газоразрядных лампах сверхвысокого давления.

При подаче на вход высоковольтного блока переменного напряжения 220 В, 50 Гц (нажатием кнопки Кн ПОДЖИГ (см. рис. 1) накопительный конденсатор С1 заряжается до величины напряжения пробоя разрядного промежутка Рр (см. рис. 4). После пробоя разрядного промежутка замыкается цепь последовательного колебательного контура, который состоит из конденсатора С1 и индуктивности обмотки 1—2 трансформатора Тр2. Резонансное напряжение, повышенное за счет коэффициента передачи трансформатора Тр2, поступает на выход блока поджига. Так как пробой разрядного промежутка происходит кратковременно, то и высокочастотное выходное напряжение блока появляется импульсно, в виде затухающих высокочастотных колебаний. Амплитуда их порядка 10—15 кВ.

Читать еще:  Схема последовательного подключения лампочек с двумя выключателем

Все элементы высоковольтного блока расположены на основании из прессматериала и закрыты изоляционной защитной крышкой. Высоковольтный трансформатор Тр2 выполнен на сердечнике, собранном из трех колец М600НН-8, К40x25x7,5 и залит высоковольтным компаундом.

рис. 4 Электрическая схема высоковольтного блока

Разрядник Рр, входящий в высоковольтный блок, состоит из держателей Ю-64.67.126 и молибденовых электродов Ю-78.13.875. Величина разрядного промежутка устанавливается с помощью щупа перемещением электродов и фиксируется стопорными винтами. Соединение выхода высоковольтного блока поджига с нагрузкой осуществляется высоковольтным кабелем. Один конец кабеля припаивается к выводу трансформатора Тр2, пропущенному через отверстие в основании блока, а другой заканчивается штеккером Ш4. Штеккер Ш4 подключается к гнезду фонаря, в котором крепится лампа ДРШ-250-3. Штеккер имеет усиленную изоляцию.

Контроль постоянной мощности лампы

После поджига лампы в режиме нормальной работы IRS2573D поддерживает мощность лампы на постоянном уровне. Для реализации этой функции напряжения с выводов VSENSE и ISENSE (соответствующих напряжению на лампе и току через нее) подаются на встроенный перемножитель напряжений. Полученное на выходе напряжение (пропорциональное мощности) сравнивается с опорным напряжением и при необходимости регулируется посредством изменения длительности проводящего состояния транзистора понижающего преобразователя. Таким образом осуществляется стабилизация мощности лампы.

Мгновенное зажигание люминисцентных ламп

Данные схемы имеют особенность в том, что в них не производится предварительный накал электродов, а напряжение зажигания превосходит рабочее в 6 – 7 раз.

Если во всех ранее рассмотренных схемах электронная эмиссия происходила за счет нагревания электродов, то в схеме мгновенного зажигания она происходит за счет электрического поля повышенного напряжения. Для получения повышенного напряжения используют резонансные схемы.

На рисунке ниже приведена принципиальная схема мгновенного зажигания, в которой используется емкость и дроссель – трансформатор:

В момент включения лампы в электрическую сеть в резонансном контуре, образованном из индуктивности обмотки Б и емкости С, создается повышенное напряжение, способное зажечь люминисцентную лампу мгновенно. В процессе горения лампа своей проводимостью шунтирует емкость С, что приводит к нарушению условий резонанса и потере напряжения в обмотках Б и В, следствием чего становится падение напряжения на клеммах люминисцентной лампы и снижение его до номинальной величины.

Из-за отсутствия раскаленных электродов схемы мгновенного зажигания получили очень большое распространение во взрывоопасных помещениях, а также в помещениях с круглосуточным горением света без частых включений и отключений. В следствии высоких, хотя и кратковременных напряжений, в момент зажигания эти лампы несут угрозу для людей и требуют особых мер предосторожности при обслуживании. Процесс включения люминисцентных ламп с «холодными» электродами более тяжелый, чем с разогретыми, поэтому для подобных схем во избежание быстрого износа оксидного слоя электродов необходимо иметь лампы с усиленными электродами.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector