Устройство защиты ламп накаливания на avr

Устройство защиты ламп накаливания на AVR

Лампы накаливания, несмотря на всевозможные энергосберегающие источники света остаются популярными. Причины их конкурентоспособности кроются не только в отлаженной десятилетиями технологии производства, но и главным образом – в наиболее дружественном для человеческого глаза спектре излучения, который, по своей форме, наиболее соответствует солнечному. Занимаясь освещением магазинных витрин, автор столкнулся с проблемой плохой совместимости использования ламп накаливания для местного освещения этих витрин и основного освещения торгового зала, которое было выполнено на основе традиционных люминесцентных светильников с пусковыми дросселями. Поскольку линия электропитания зальных светильников и витринных была общей, при едином включении света, из-за коммутации индуктивностей, присутствующих в схемах включения люминесцентных ламп происходят броски напряжения, из-за которых витринные лампы накаливания быстро перегорают. В результате поисков технического решения проблемы, появилась следующая схема.

Данное устройство совмещает в себе выдержку времени, по истечении которого, предположительно, загорится большинство люминесцентных ламп освещения зала, плавный запуск ламп накаливания освещения витрин, защиту от выбросов напряжения в системе электропитания и стабилизацию напряжения на лампах накаливания, в зависимости от медленно изменяющегося напряжения сети.

Данная конструкция, возможно, окажется полезной там , где необходимо продлить жизнь лампам накаливания и галогенным лампам, например для освещения стадионов, сцен, рабочих зон на производстве, – везде, где замена ламп накаливания связана со значительными трудовыми и финансовыми затратами.

Пояснения к принципиальной схеме

Светодиод VD4 служит для фиксации факта выбросов сетевого напряжения. Этот светодиод загорается при обнаружении первого выброса и продолжает светиться до выключения питания устройства. Само устройство, при этом, выключив лампы (как во время первого подключения к сети и, отработав «плавный пуск» ламп, продолжает работать. Обнаружение выброса организовано по прерыванию микроконтроллера за счет срабатывания варистора R6 при превышении амплитуды сетевого напряжения более 330 В и последующего срабатывания ключа на транзисторе VT1, вызывающего аппаратное прерывание. В процедуре прерывания происходит выключение силового симистора и возврат в начало программы с выдержкой времени на 10 секунд и последующим плавным загоранием ламп. Здесь необходимо отметить, что устройство способно защитить лампы от выбросов сетевого напряжения, длительность которых превышает 10мс, поскольку симистор, открывшись , остается открытым до окончания текущего полупериода сетевого напряжения. Поэтому, для защиты ламп от коротких по длительности выбросов напряжения можно применять известные схемы сетевых фильтров, с таким расчетом, чтобы избежать возможных резонансных явлений, которые могут быть вызваны в том числе из-за изменения формы синусоидального напряжения и появления в нем высокочастотных гармонических составляющих, чего не избежать при применении фазоимпульсного режима управления силовым симистором.

Светодиод VD5 служит для отладки. С его помощью можно наблюдать работу плавного пуска ламп, до того момента когда эти лампы будут подключены, и, следовательно сделать вывод о правильности работы программы. Цепь r9, r10 . формирует импульсы синхронизации перехода сетевого напряжения через 0. Данная идея была заимствована мной из публикаций в журнале «Радио», посвященных регуляторам мощности с пониженным уровнем помех (например, Радио №7, 1989 г., стр.32 Автор: А. ЛЕОНТЬЕВ, г. Киев ). Однако в данной конструкции, в отличие от опубликованной, используется именно метод импульсно-фазового управления силовым симистором типа BT139 на этапе плавного включения ламп накаливания. Использование микроконтроллера позволило не только сформировать импульс необходимой длительности для включения симистора, но и достаточно просто программно организовать таймер с использованием напряжения сети в качестве задатчика временных интервалов. Плавное зажигание ламп состоит из 8 шагов (длительностью каждого в 1 сек), на каждом из которых фазовый угол открывания симистора в течение полупериода сетевого напряжения меняется ступенчато от 180 град до 0.

Цепь состоящая из делителя r17, r10 и варистора R16 служит для измерения напряжения сети. Варистор выбран на напряжение 180 В, с целью несколько расширить динамический диапазон измерения сетевого напряжения в интересуемой области выше 180В, и, следовательно – повысить чувствительность устройства. Согласно опубликованным исследованиям отмечается, что повышение напряжения сети всего на 2-3 процента приводит к сокращению жизни ламп накаливания на 14 %. Также, в процессе испытания устройства было замечено, что при углах открывания близких к 0 , соответствующих действующему значению напряжения от 205В до 220В, яркость ламп на глаз остается практически неизменной. Именно поэтому схема стабилизации напряжения на лампах работает ступенчато. При превышении напряжения сети выше 220В, угол открывания симистора увеличивается на шаг, что приводит к уменьшению действующего напряжения на лампах примерно на 15-20 В. Если напряжение сети уменьшается ниже 215 В, то угол открывания симистора переходит в 0 град, пропуская сетевое напряжение почти полностью. Данная процедура приводит к стабилизации (а точнее к ограничению) напряжения на лампах на уровне от 200 до 215 В , что кажется вполне достаточно для достижения поставленной цели.

Данное устройство было изготовлено в двух экземплярах. Его эксплуатация в течение 4 х месяцев показала, что, применяя его, удается продлить жизнь для ламп накаливания примерно в 3 –4 раза без ухудшения качества освещения и восприятия цвета. Для желающих повторить данную схему следует особенно осторожно производить измерения и монтаж поскольку при подачи питания 220В на элементах схемы может присутствовать это опасное напряжение.

Внешний вид устройства. Выполнен на фрагменте монтажной платы. Резисторы использованы smd размера 0805. Исключение составляет резистор R8 который состоит из 2х, последовательно соединенных, резисторов МЛТ 250мВт (голубого цвета), поскольку является гасящим. FUSE биты микроконтроллера – заводские (тактовая частота 1 МГц внутреннего RC генератора)

Схема вместе с симистором (BT139-600 на радиаторе ) и корпус для автомата, куда все это и монтируется. При желании в такой корпус можно поместить и сам автомат защиты, что определяется размером радиатора для симистора. Электроника помещается в прозрачную термоусадку ( что позволяет наблюдать светодиоды) и, в зависимости от того в каких условиях предполагается его эксплуатация, торцы термоусадочной трубки можно обработать силиконовым герметиком перед процедурой термоусадки для герметизации. Резистор R15 млт 125 припаян непосредственно к управляющему электроду симистора. Противоположный вывод этого симистора подключается к нагрузке (лампам), а средний – к фазному проводу. Желтые провода от диодного моста DB107 подсоединяются к фазному и нулевому проводу сети

Литература:

  1. Простой регулятор мощности Леонтьев А. Радио №7, 1989 г., стр.32
  2. Практическое программирование микроконтроллеров Atmel AVR на языке ассемблера. 2-е изд., испр.Автор: Ревич Ю.В.
  3. 8 bit microcontroller with 2Kb Flash Data Sheet DOC1477 Atmel

Устройство защиты ламп накаливания на AVR

Лампы накаливания, несмотря на всевозможные энергосберегающие источники света остаются популярными. Причины их конкурентоспособности кроются не лишь в отлаженной десятилетиями технологии производства, но и главным образом — в наиболее дружественном для человеческого глаза спектре излучения, который, по своей форме, наиболее соответствует солнечному. Занимаясь освещением магазинных витрин, автор столкнулся с проблемой плохой совместимости использования ламп накаливания для местного освещения этих витрин и основного освещения торгового зала, которое было выполнено на основе традиционных люминесцентных светильников с пусковыми дросселями. Поскольку линия электропитания зальных светильников и витринных была общей, при едином включении света, из-за коммутации индуктивностей, присутствующих в схемах включения люминесцентных ламп происходят броски напряжения, из-за которых витринные лампы накаливания быстро перегорают. В результате поисков технического решения проблемы, появилась следующая схема.

Данное устройство совмещает в себе выдержку времени, по истечении которого, предположительно, загорится большинство люминесцентных ламп освещения зала, плавный запуск ламп накаливания освещения витрин, защиту от выбросов напряжения в системе электропитания и стабилизацию напряжения на лампах накаливания, в зависимости от медленно изменяющегося напряжения сети.

Данная конструкция, возможно, окажется полезной там , где необходимо продлить жизнь лампам накаливания и галогенным лампам, например для освещения стадионов, сцен, рабочих зон на производстве, — везде, где замена ламп накаливания связана со значительными трудовыми и финансовыми затратами.

Читайте также:  Usb мышка на базе акселерометра

Пояснения к принципиальной схеме

Светодиод VD4 служит для фиксации факта выбросов сетевого напряжения. Этот светодиод загорается при обнаружении первого выброса и продолжает светиться до выключения питания устройства. Само устройство, при этом, выключив лампы (как во время первого подключения к сети и, отработав «плавный пуск» ламп, продолжает работать. Обнаружение выброса организовано по прерыванию микроконтроллера за счет срабатывания варистора R6 при превышении амплитуды сетевого напряжения более 330 В и последующего срабатывания ключа на транзисторе VT1, вызывающего аппаратное прерывание. В процедуре прерывания происходит выключение силового симистора и возврат в начало программы с выдержкой времени на 10 секунд и последующим плавным загоранием ламп. Здесь необходимо отметить, что устройство способно защитить лампы от выбросов сетевого напряжения, длительность которых превышает 10мс, поскольку симистор, открывшись , остается открытым до окончания текущего полупериода сетевого напряжения. Потому, для защиты ламп от коротких по длительности выбросов напряжения можно применять известные схемы сетевых фильтров, с таким расчетом, чтобы избежать возможных резонансных явлений, которые могут быть вызваны в том числе из-за изменения формы синусоидального напряжения и появления в нем высокочастотных гармонических составляющих, чего не избежать при применении фазоимпульсного режима управления силовым симистором.

Светодиод VD5 служит для отладки. С его помощью можно наблюдать работу плавного пуска ламп, до того момента когда эти лампы будут подключены, и, следовательно сделать вывод о правильности работы программы. Цепь r9, r10 . формирует импульсы синхронизации перехода сетевого напряжения через 0. Данная идея была заимствована мной из публикаций в журнале «Радио», посвященных регуляторам мощности с пониженным уровнем помех (например, Радио №7, 1989 г., стр.32 Автор: А. ЛЕОНТЬЕВ, г. Киев ). Но в данной конструкции, в отличие от опубликованной, используется именно метод импульсно-фазового управления силовым симистором типа BT139 на этапе плавного включения ламп накаливания. Использование микроконтроллера позволило не лишь сформировать импульс необходимой длительности для включения симистора, но и достаточно просто программно организовать таймер с использованием напряжения сети в качестве задатчика временных интервалов. Плавное зажигание ламп состоит из 8 шагов (длительностью каждого в 1 сек), на каждом из которых фазовый угол открывания симистора в течение полупериода сетевого напряжения меняется ступенчато от 180 град до 0.

Цепь состоящая из делителя r17, r10 и варистора R16 служит для измерения напряжения сети. Варистор выбран на напряжение 180 В, с целью несколько расширить динамический диапазон измерения сетевого напряжения в интересуемой области выше 180В, и, следовательно — повысить чувствительность устройства. Согласно опубликованным исследованиям отмечается, что повышение напряжения сети всего на 2-3 процента приводит к сокращению жизни ламп накаливания на 14 %. Также, в процессе испытания устройства было замечено, что при углах открывания близких к 0 , соответствующих действующему значению напряжения от 205В до 220В, яркость ламп на глаз остается практически неизменной. Именно поэтому схема стабилизации напряжения на лампах работает ступенчато. При превышении напряжения сети выше 220В, угол открывания симистора увеличивается на шаг, что приводит к уменьшению действующего напряжения на лампах примерно на 15-20 В. Если напряжение сети уменьшается ниже 215 В, то угол открывания симистора переходит в 0 град, пропуская сетевое напряжение почти полностью. Данная процедура приводит к стабилизации (а точнее к ограничению) напряжения на лампах на уровне от 200 до 215 В , что кажется вполне достаточно для достижения поставленной цели.

Данное устройство было изготовлено в 2-х экземплярах. Его эксплуатация в течение 4 х месяцев показала, что, применяя его, удается продлить жизнь для ламп накаливания примерно в 3 –4 раза без ухудшения качества освещения и восприятия цвета. Для желающих повторить данную схему следует особенно осторожно производить измерения и монтаж поскольку при подачи питания 220В на элементах схемы может присутствовать это опасное напряжение.

Внешний вид устройства. Выполнен на фрагменте монтажной платы. Резисторы использованы smd размера 0805. Исключение составляет резистор R8 который состоит из 2х, последовательно соединенных, резисторов МЛТ 250мВт (голубого цвета), поскольку является гасящим. FUSE биты микроконтроллера — заводские (тактовая частота 1 МГц внутреннего RC генератора)

Схема вместе с симистором (BT139-600 на радиаторе ) и корпус для автомата, куда все это и монтируется. При желании в такой корпус можно поместить и сам автомат защиты, что определяется размером радиатора для симистора. Электроника помещается в прозрачную термоусадку ( что позволяет наблюдать светодиоды) и, в зависимости от того в каких условиях предполагается его эксплуатация, торцы термоусадочной трубки можно обработать силиконовым герметиком перед процедурой термоусадки для герметизации. Резистор R15 млт 125 припаян непосредственно к управляющему электроду симистора. Противоположный вывод этого симистора подключается к нагрузке (лампам), а средний – к фазному проводу. Желтые провода от диодного моста DB107 подсоединяются к фазному и нулевому проводу сети

Литература:

  • Простой регулятор мощности Леонтьев А. Радио №7, 1989 г., стр.32
  • Практическое программирование микроконтроллеров Atmel AVR на языке ассемблера. 2-е изд., испр.Автор: Ревич Ю.В.
  • 8 bit microcontroller with 2Kb Flash Data Sheet DOC1477 Atmel

    Список радиоэлементовОбозначение
    Тип
    Номинал
    Количество
    ПримечаниеМагазинМой блокнот

    U
    МК AVR 8-битATtiny261
    QT1
    Биполярный транзисторBC547C1
    D
    Диодный мостDB1071
    VD1
    Выпрямительный диод1N41481
    VD2
    СтабилитронBZX55C5V11
    5.1 ВVD3
    ОптопараMOC30231
    VD4, VD5
    Светодиод2

    СимисторBT139-6001
    C1
    Электролитический конденсатор22 мкФ1
    C2, C3
    Конденсатор1 мкФ2
    R1, R3, R10, R14, R17
    Резистор10 кОм5
    R5
    Резистор100 кОм1
    R6
    Варистор330 В1
    R7, R12
    Резистор4.7 кОм2
    R8
    Резистор50 кОм1
    R9
    Резистор1 кОм1
    R11
    Резистор360 Ом1
    R15
    Резистор160 Ом1
    R16
    Варистор180 В1
    R18
    Резистор200 кОм1
    L1
    Дроссель100 мкГн1
    J
    Разъём6 контактов1
    ISP
    Лампа накаливания220 В1
    Добавить все

    Блок защиты галогенных ламп. Выбор, установка, подключение.

    Блок защиты галогенных ламп Гранит

    Галогенные лампы имеют неприятную особенность – перегорание в момент включения. Обычные лампы конечно тоже имеют такой минус, но не в такой степени.

    Галогенки и лампы накаливания, как правило, перегорают при включении, когда нить накаливания ещё сравнительно холодная, и сопротивление её мало. При этом возникает большой скачок тока, и на спирали выделяется кратковременно большая мощность. Подробно этот эффект описан на SamElectric в статье Сопротивление нити лампы накаливания.

    Чтобы продлить жизнь галогенных ламп, было придумано такое устройство – блок защиты галогенных ламп. Принцип работы блока защиты до предела прост – поскольку лампа перегорает в момент резкого скачка тока через неё, это устройство включается последовательно с лампой и ограничивает ток в первоначальный момент.

    Ток, а значит и яркость, плавно нарастает в течении 1 – 2 секунд. Подключить блок защиты не сложно. Он имеет два вывода, полярность, вход-выход и фаза-земля не имеют значения. Лучше его включить последовательно с выключателем в разрыв фазы.

    Такой блок иногда называют устройством плавного пуска, прибором защиты, устройством защиты. Устройство используют не только для галогеновых, но и для обычных ламп накаливания.

    Установка и подключение блока защиты галогенных ламп

    Физически блок защиты можно установить в потолке, непосредственно в месте установки лампы. Если ламп несколько, то блок ставится перед первой лампой, как это показано на фото ниже.

    Установка блока защиты в потолке

    Проще поместить блок защиты в монтажной коробке под выключателем, если позволяет свободное пространство и если мощность блока не превышает 300 Вт.

    Если используется выключатель с подсветкой, то рекомендуется параллельно блоку подключить резистор с сопротивлением 33 кОм – 100 кОм и мощностью 1-2 Вт. Это делается не по причине, описанной на SamElectric в статье Люминесцентная лампа моргает. Тут другая причина. Для свечения подсветки через цепь лампы должен протекать ток, но блок защиты в неактивном состоянии представляет собой разрыв. В результате без резистора подсветка работать не будет или будет очень тусклой.

    Если в освещении используются галогеновые лампы на 12 Вольт, в этом случае блок защиты тоже необходимо установить. При использовании обычного (электромагнитного) трансформатора блок ставится в разрыв первичной обмотки, как это показано на приведенной этикетке.

    Блоки Feron выпускаются на мощность 150, 300, 500, 1000 Вт

    Но при использовании электронного трансформатора обычный блок защиты с двумя выводами не годится. В случае с электронным трансформатором нужно пользоваться специальным блоком защиты для электронных трансформаторов. Такой блок имеет 4 вывода.

    Мощность блока защиты выбирается исходя из суммарной потребляемой мощности всех ламп. Необходимо делать запас на 30-50% по мощности.

    Читайте также:  Новые датчики тока с гальванической развязкой от компании allegro

    Ещё одна тонкость установки. Бывает, что галогеновая лампа выходит из строя таким образом, что нить замыкается и превращается в короткое замыкание. Это может произойти в результате падения, тряски, и т.п. В таком случае блок защиты выгорает, и вся линия освещения перестает работать. Чтобы исключить такие неприятные вещи, лучше сделать следующее:

    • установку блока защиты лучше делать в легкодоступном месте – в коробке с выключателем (подрозетник) или в электрощитке. Как и любое электронное устройство, блок может вылететь по разным причинам и в любое время. А если он зашит в потолке, добраться будет проблематично.
    • Как говорилось выше, должен быть запас по мощности. Например, если суммарная мощность ламп 100 Вт, то лучше ставить блок защиты не на 150 Вт, а на 300 Вт. Лучше – потому что надежней. А разница в 20 – 30 рублей рояли не сыграет.
    • Если есть такая возможность, лучше на каждую линию освещения ставить отдельный автоматический выключатель. При этом номинал подбирать так, чтобы запас был минимальный. Тем более, что скачка тока в момент включения теперь не будет. При коротком замыкании есть большой шанс, что автомат сработает, и спасет блок защиты от смерти. Следует учесть, что в данном случае более мощные лампы поставить не получится ( например, не 20, а 35 Вт; не 35, а 50 Вт)

    Выбор блока защиты галогенных ламп

    Выбор в данном случае проводится по двум критериям.

    Мощность. В данной статье об этом сказано предостаточно.

    Производитель. А вот этот критерий надо рассмотреть подробнее. Сейчас в продаже, в частности, имеются блоки защиты таких производителей:

    • Feron (China)
    • Гранит (Беларусь)
    • Camelion (China)
    • Вжик (Россия – Китай)
    • Шепро (Россия)
    • Композит (Россия)
    • Uniel

    Рассмотрим только первые два, поскольку последние в продаже я лично не встречал, и отзывов по ним мало.

    Преимущество Feron – несомненно, цена. Но это единственное преимущество. Недостатки надо перечислять (хотя, как повезет, они могут и не проявиться):

    • вспышка при включении, затем нормальная работа (плавное нарастание)
    • большое падение напряжения, как следствие – лампы горят в пол накала, а сам блок защиты начинает греться и даже дымиться
    • мерцание при включении и в процессе работы
    • высокий уровень помех, выдаваемый в электросеть
    • низкое качество пайки и применяемых деталей

    Feron – одним словом, Китай!

    Среди недостатков блока защиты галогенных ламп Гранит можно привести только один. Это – габариты. Может, это и пустяк, но в подрозетник уже не поместится. Цена не намного выше, зато главное – стабильность и надежность работы!

    Итак, выбирайте между качеством и ценой и устанавливайте!

    Устройство защиты лампы накаливания

    Проблему часто перегорающих осветительных ламп накаливания я решил, собрав предлагаемое вниманию читателей устройство защиты. Снабженные такими устройствами лампы работают без замены уже два года.

    Схема устройства представлена на рис. 1. Здесь EL1 – защищаемая лампа, SA1 – ее выключатель. Через выпрямитель на диодном мосте VD1 в цепь лампы включен составной транзистор VT1VT2. В момент замыкания контактов выключателя SA1 конденсатор С1 разряжен и составной транзистор закрыт. Поэтому через лампу течет лишь небольшой ток зарядки конденсатора С1, зависящий от номинала резистора R1.


    Рис. 1

    График на рис. 2 показывает зависимость напряжения на конденсаторе от времени, прошедшего с момента включения. Когда напряжение достигает значения, достаточного для открывания составного транзистора, ток, текущий через лампу, плавно увеличивается до номинального, как показано на графике рис. 3. Дальнейший рост напряжения на конденсаторе прекращается, потому что участок база транзистора VT1 – эмиттер транзистора VT2 действует как своеобразный стабистор.


    Рис. 2

    Транзистор VT2 следует установить на теплоотвод площадью, пропорциональной мощности защищаемой лампы или нескольких ламп, соединенных параллельно. Их суммарная мощность не должна превышать 240 Вт, при этом площадь рассеивающей поверхности теплоотвода должна быть не менее 400 см2. Допускается замена транзистора КТ840А на КТ828А или КТ828Б. Импортный диодный мост D3SB можно заменить любым другим на напряжение 300 В и ток 1. 3А.


    Рис. 3

    При первом включении защитного устройства измерьте напряжение между коллектором и эмиттером транзистора VT2 в установившемся режиме. Если оно больше 15. 25 В, необходимо заменить резистор R1 другим меньшего номинала. Задержку включения можно изменять, подбирая конденсатор С1. Учтите, что между выключением лампы и ее повторным включением должно пройти достаточно времени, чтобы конденсатор С1 успвл разрядиться. Иначе защитное действие устройства будет неполным.

    Автор: В. Скублин, г. Караганда, Казахстан

    Рекомендуем к данному материалу .

    Мнения читателей
    • Техник / 23.06.2011 – 06:10
      Вместо схемы можно поставить старый трансформатор РѕС‚ лампового приёмника. РќР° вторичную обмотку 250 вольт нужно подать 220 вольт. Рђ СЃРѕ РІС…РѕРґР° снять пониженное напряжение. Лампа будет светить дольС?Рµ так как РЅР° неё будет подано пониженное напряжение. Р? РЅРµ нужно перегорающих транзисторов СЃ радиаторами, РґРѕСЂРѕРіРёРјРё конденсаторами Рё резисторами.
    • Игорр / 19.04.2011 – 15:54
      Почему не работает УЗЛ в схеме с выключателями с подсветкой.
    • OlegLOA / 17.01.2011 – 01:07
      Я писал про эту схему, что ее применять для мощных ламп не советую. Вариант указанный по Вашей ссылке – очень хорош, но он требует 3-го провода от нагрузки (впрочем, от этого очень тяжело уйти, то что я написал про 3-й транзистор – тоже не пройдет, только источник тока, и падения меньше чем 5..7в сложно будет добиться). Были еще варианты с использованием дополнительного трансформатора но это уже слишком громоздко. Даже с полевиком с мощными лампами – это непростой вопрос. Потому что полевик в общем-то тоже будет работать в момент включения в активном режиме. Плюс возможные выбросы в сети.
    • Mazayac / 29.08.2008 – 04:44
      Как раз схема на полевом транзисторе, до 250Вт работает без радиатора вообще: http://www.mastercity.ru/old_forum_archive/10/images/100231900011.jpg
    • OlegLOA / 11.02.2008 – 23:23
      Видимо, автор схемы экспериментировал с маломощными лампами. Потому что КТ840 с лампами более 60..75Вт работать не будет – мощность слишком велика. Кроме того, совершенно непоятно, с какого бодуна выбрано рабочее напряжение конденсатора – чтоб конденсатор побольше был, или чтоб подороже стоил? Туда можно поставить конденсатор и на 6В, ибо именно в этой схеме напряжение на нем ограничено двумя последовательно соединенными переходами БЭ транзисторов, а это в сумме около 1,4-1,6В. Поэтому пока хотя-бы один из этих переходов не оборван – напряжение выше не будет. Если же озаботиться тем, чтоб конденсатор не “стрельнул” при обрыве транзистора – это можно сделать дешевле и меньшим по размерам методом – применив копеечный стабилитрон. И хорошо бы зашунтировать переходы БЭ резисторами Падение напряжения 15..25В – это конечно круто, при этом лампа на 100Вт будет светить как 75-ка, да и греться сие устройство будет нехило. Поэтому либо пользуемся “как есть”, либо добиваемся падения до 5В на всем устройстве (вместе с мостом), а для этого прийдется либо поставить еще один транзистор (переходы всех трех обязательно зашунтировать резисторами, иначе возможна “свистопляска”), либо последовательно с резистором включить источник тока, а номинал резистора сильно уменьшить. Либо вместо составного транзистора применить мощный высоковольтный полевик (в этом случае обязательно параллельно конденсатору включить стабилитрон). Да, применять сие чудо для ламп мощностью более 100-150Вт не советую. Транзисторов сгорит много, греться будет сильно, даже с радиатором olegloa@ukr.net

    Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

    Диммер на 100 ватт. Конструктор.

    • Цена: $5.37 за 10 комплектов
    • Перейти в магазин

    Здравствуйте. Обзор модуля для регулировки
    электрической мощности с примерами применения.
    Купил я этот набор для изменения на мощности паяльнике. Раньше я делал подобное устройство, но для паяльника тот диммер чересчур большой, как по размерам, так и по мощности и приходится располагать его в отдельной коробке. И вот на глаза попался сабж, который можно встроить в сетевую вилку, не любую правда, но найти можно.

    Размер печатной платы: 2*3.3 см
    Номинальная мощность: p = UI; 100 Вт = 220 В * 0.45а
    Модель: 100 Вт модуль диммера;
    Номинальная мощность: 100 Вт;

    Печатная плата x1 шт
    Потенциометр с выключателем WH149-500k x1
    Потенциометра рукоятка x1
    Динистор DB3 x1
    Сопротивление 2 К, 0.25 Вт x1
    Симистор MAC97A6 x1
    Конденсатор 0,1 мкФ 630 В CBB x1

    Читайте также:  Устройство ввода вывода

    Размеры платы 30х20мм.
    В глубину от выступающих контактов регулятора до резьбы 17 мм.
    Посадочное отверстие 9,2 мм.
    Диаметр резьбы 6,8 мм.

    Заказал лот из десяти наборов. Каждый набор помещен в полиэтиленовый пакет.

    Деталей немного. Переменный резистор со встроенным выключателем.

    Принципиальная схема вроде этой, только номиналы другие.

    Модуль можно спаять за несколько минут.

    Провода слишком толстые и не дают переменнику полностью встать на свое место. Поэтому припаивать их надо в последнюю очередь, если они нужны, конечно.


    Теперь нужно подобрать вилку. Ничего лучшего, чем корпус от зарядки нокия я не нашел. Корпус скреплен винтами, правда с хитрым шлицем, но можно открутить обычной плоской отверткой.

    Вытаскиваю внутренности, делаю отверстие в крышке.

    Все, прибор готов.

    Ручка регулятора имеет такую же фактуру и цвет как и корпус и не создает впечатление инородного тела.

    Осталось подсоединить нагрузку — паяльник.

    Лужу пружинные контакты от зарядки с помощью кислоты.

    И соединяю провод паяльника с диммером и контактами.

    И все это помещаю внутрь корпуса зарядки. Провод в корпусе дополнительно фиксировать не стал, влез довольно плотно.

    Теперь осталось отрегулировать температуру. Хоть паяльник и на 25 ватт, но раскочегаривается до 350 градусов.

    Вращением регулятора добиваюсь, чтобы на жале было 270 С и переставляю ручку регулятора указателем на винт, чтобы проще было потом ориентироваться. В это время паяльник потребляет 16,5 ватт.

    Видео, демонстрирующее регулировку мощности.

    Ради эксперимента поставил сабж в вентилятор.


    Но здесь регулировку оборотов безболезненно можно делать лишь в небольших пределах. При достаточном снижении оборотов — обмотки двигателя начинают гудеть, перегреваться и рано или поздно, скорее рано, при такой эксплуатации двигатель может сгореть

    Ну и универсальный регулятор, к которому можно подключить и паяльник, и лампу и вентилятор.
    Корпус взял от от блока питания от дект телефона. Блок питания самый простой — только понижающий трансформатор, на выходе переменный ток. Поэтому разобрал его без сожаления. Корпус расколол на 2 части по шву легкими постукиванием молотка по ножу.

    Приятный сюрприз- вилка вывинчивается, что облегчает процесс самоделания.

    Конечно, необходимо немного попилить.

    Необходимые детали уложились в корпус довольно компактно.

    Соединяю вилку и розетку проводами.

    Все это помещаю в корпус, где уже установлен диммер. Провода на фото припаяны неправильно, по невнимательности. Ток при такой распайке идет напрямую через конденсатор и диммер естественно не работает. А я то подумал — брак положили. Перепаял провода, как положено, на контакты подписанные «220V».


    Готовое изделие.

    Применяю диммер по прямому назначению — лампу накаливания можно душевно затемнить.

    Во время эксплуатации, какого то чрезмерного нагрева прибора не обнаружил, но использовал я сабж на мощность ниже номинальной.


    На этом все.
    Спасибо за внимание

    Устройство защиты ламп накаливания на avr

    Защита ламп накаливания от перегорания

    Четверг, 04.12.2014, 13:03 | Сообщение # 1

    Активность: 92 Offline

    Предлагаю скопить и обсудить здесь схемы для. э-м-м. ну, по теме.
    Одна Здесь на сайте, другая взята из сайта-“радиоскота”.
    Ее я и попробовал собрать. Схема:

    Вроде все получилось, работало с лампой 75Вт отлично, включал-выключал, пауза при включении была ок. 0,5с. при номиналах R1=180k, R2=27k, C2=47mkF. Решил “повысить экономичность” – R1=1M, R2=180k, C2=10mkF, задержка примерно та же – 0,5..0,8с. На затворе полевика – 12,5В. Заменил лампу накаливания на 200Вт. На первом же (корректном, с паузой) включении вылетел полевик – P10NK60ZFP! Это я увидел по падению напряжения на затворе до нуля. Все диоды остались целыми. Чего ему не так было?! Мог он перегреться (внутри пласт. корпуса) в момент включения?
    Я пальцами его держал (он изолированный) – никаких повышений температуры снаружи не заметил.

    Четверг, 04.12.2014, 15:12 | Сообщение # 2

    Активность: 5570 Offline

    Трудно сказать. P10NK60ZFP держит по идее 7 А, но может плохой попался.

    Активность: 92 Offline

    Четверг, 04.12.2014, 16:20 | Сообщение # 3
    Кстати, мысль такая, чтобы плавнее открывался полевик, и, соответственно, мягче включалась лампа, надо выдирать полевики с более пологой передаточной характеристикой при включении, см. рисунки:

    У первого участок “включения” более крутой, чем у второго, значит лучше использовать второй. Так, или это все заморочки?

    Четверг, 04.12.2014, 17:36 | Сообщение # 4

    Активность: 5570 Offline

    Точно, а то он может как тиристор работать – вкл/выкл.

    Активность: 92 Offline

    Суббота, 06.12.2014, 22:50 | Сообщение # 5
    Да, хорошее сравнение, понятное.
    Короче, надо полевик подбирать. Сказали в магазине есть серии SPP.
    Всякие там SPP15N60, SPP16N60, SPP17N80, SPP20N60, у них по даташиту вроде то что надо. Буду пробовать их.

    Добавлено (06.12.2014, 22:46)
    ———————————————
    Так-с, сегодня собрал один экземпляр, тщательно проверил монтаж и пр. Включил/выключил – задержки нет, начал разбираться, опять вылетел полевик, IRF840. Погрешил, что при пайке мог пробиться. Второй впаивал, закоротив выводы. Включил-выключил, работает, лампа 100Вт. Поклацал раз 10, полевик вылетел.
    Блин, та шо за херня, уже третий сжег!
    Я так думаю, что при старте полевик кратковременно попадает в условия, выходящие за все возможные рамки его рабочих режимов. То ли мощность в импульсе при включении на кристалле зашкаливает, в результате еще высокого сопротивления перехода полевика (возможно, десятки Ом), который начитает приоткрываться, и одновременно большого тока из-за холодной нити накала. Или я вообще ничего не понимаю.

    Добавлено (06.12.2014, 22:50)
    ———————————————
    P.S.
    В магазине, когда брал полевики, продавец сказал, что лучше для таких вещей использовать ШИМ-регулятор (напр., на таймере), который плавно увеличивает заполнение импульса до 100%. Вот, думаю, стоит заморачиваться или нет?

    Среда, 10.12.2014, 20:14 | Сообщение # 6

    Активность: 38 Offline

    а может последовательно лампе низкоомное сопротивления поставить оно собёт напряжения будет менее 220 просто и надёжно

    Среда, 10.12.2014, 21:08 | Сообщение # 7

    Активность: 92 Offline

    Я об этом сразу же подумал, но посчитав мощность в импульсе откинул эту идею.
    К примеру, возьмем 1(Ом). При включении, когда полевик начинает только открываться, холодная нить накала имеет 42(Ом).
    Возьмем худший вариант, когда ключ уже почти открыт, т.е. его сопр-е уже низкое, скажем, около 1(Ом), а нить накала еще недостаточно прогрелась, т.е. около 50(Ом), плюс резистор 1(Ом) – на общее сопротивление цепи особо не влияет. Напряжение в импульсе на этом суммарном сопротивлении – примерно 325В.
    Итого получается импульс тока 325/51 = 6,5(А). Теперь подсчитаем мощность резистора 1(Ом) = 6,5(А)^2 * 1(ОМ) * 150% = 65(Вт).
    Ну и надо оно, такое “счастье”.
    А 1-ваттный будет таким же одноразовым “предохранителем”, как и сейчас у меня полевики.
    Не смешно
    Расчеты с сопротивлениями в диапазоне 1-50(Ом) дают примерно такие же результаты, мощность в десятки Ватт.
    Хотя это в импульсе. Реально, понятно, можно ставить меньше, может на 2Вт (1А^2*1Ом+100%), если на 1(Ом). Я не пробовал.
    Сдается мне, что на лампы от 100 и более Ватт надо брать более мощные полевики, с бОльшими амперами и выдерживающие бОльшие токовые импульсы (по даташиту).
    Возможно, я где-то ошибаюсь, тогда жду поправок.

    Добавлено (10.12.2014, 21:05)
    ———————————————
    Я вот нифига не могу понять, почему “паршивые” 1N4007 выдерживают все, а полевик – нет?!
    Что-то здесь не так. То ли где то напряжение зашкаливает между затвор-исток, то ли еще что-то.

    Добавлено (10.12.2014, 21:08)
    ———————————————
    Да, кстати, пробовал на днях IRF840 и лампа на 100Вт – спалил 2 транзистора. Не сразу, конечно, а порядка после 10вкл/выкл.

    Суббота, 13.12.2014, 19:44 | Сообщение # 8

    Активность: 92 Offline

    Так-с, здесь молчат, помогли на другом форуме.
    Подсказали, что дело может быть в стабилитроне – 16В слишком много. Не знаю, почему, т.к. по даташиту – ±30В, либо буржуи клятые брешут, либо что-то другое помимо стабилитрона, тем более, что делителем на затворе напряжение было выставлено 12.5В. Видимо, суть в том, что по цепи VD1-R1-VD2(стабилитрон) таки должен идти какой-никакой приемлемый ток (единицы мА). Возможно, он на пару с уже работающим стабилитроном и подавляет выбросы на старте. Хотя, может это все бред.
    В общем, пока все работает.
    Вот схема с обновленными номиналами:

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Загрузка ...
    Adblock
    detector