Регулятор напряжения для лампы накаливания. Схема и описание
Чтобы сделать регулятор напряжения для лампы накаливания торшера или бра с лампой накаливания, нужно совсем мало радиодеталей.
Первый вариант регулятора яркости
Взгляните на электросхему на рис. 1.44.
Тиристор VS1 находится под управлением динистора VD1. При каждой полуволне сетевого напряж. емкость Сl подвергается зарядке сквозь величину Rl. Когда напряжение на емкости Cl увеличится до напряж. включения динистора VD1 - он окажется в открытое положении.
Тиристор VS1 отпирается, а емкость Сl разряжается сквозь динистор и контролирующий ввод тиристора. Изменяя величину сопротивления Rl, меняем момент заряда емкости, а, значит, и момент включения тиристора. Таким образом, есть возможность регулировать яркости ламп накаливания от нуля до Uc/2 — UBK (Uc - сетевое напряжение, UBK - напряжение включения динистора).
Поскольку тиристор отпирается только при положительной полуволне напряжения, то и регулировка яркости ламп накаливания производится до половины сетевого напряжения. Для включения максимальной яркости ламп накаливания может служить штатный выключатель светильника, показанный на рисунке пунктиром.
Второй вариант регулятора яркости лампы накаливания
Регулятором, показанным на рис. 1.45, возможно менять напряжение от ноля до 100 % за вычетом напряж. включения динистора.
При выключенном переключателе SA1 электросхема работает аналогично описанной выше. После включения переключателя SA1 одна полуволна напряж. проходит на лампу Н1.1 сквозь диод VD1, а подача другой полуволны напряж. регулируется. сопротивлением Rl.
Регулятор яркости ламп накаливания по этой электросхеме возможно использовать для изменения температуры жала паяльника. В этом случае переключатель SA1 может выполнять роль включателя дежурного режима. При максимальном сопротивлении Rl и выключенном переключателе SA1 электросхема ток не потребляет, в связи с этим надобность в дополнительном выключателе отпадает.
Или регулятор мощности - устройство, которое регулирует мощность (обычно осветительных ламп или нагревательных приборов). В нашем случае понижение мощности достигается путем понижения напряжения.
Данный диммер интересен тем, что в нем нет ни одной подвижной детали (нечего тыкать или крутить), а управление ведется при помощи прикосновений к корпусу лампы.
Описание процесса установки этого регулятора мощности в настольную лампу и незначительные сложности при работе с ним под катом.
Этот регулятор мощности выглядит как спичечный коробок с четырьмя проводками. Точные размеры: 4.5см x 3.5см x 1.4см. Длина проводов около 10 см. Кстати, они были сразу зачищены.
На корпусе с одной стороны выдавлена схема подключения (мне она не нравится из-за того, что на ней три провода идут на лампочку).
А с другой параметры работы устройства.
На одной стороне написано про частоту сети 50Гц, на другой допускается использование с частотой 60Гц. В любом случае, друзей в Японии у меня нет, так что проверить работоспособность при 60Гц не смогу. С входным напряжением ситуация аналогичная (скорее всего, заведется и от 110В).
Корпус защелкивается на пару защелок, разобрать очень просто.
Управляет диммером бескорпусный микропроцессор, который зачем-то торчит из основной платы (экономия места?).
Регулятор мощности устроен так, что весь ток нагрузки течет через выходной транзистор. Именно эта деталь ограничивает максимально допустимую мощность лампочки.
На одном из сайтов нашел картинку, которая уверяет, что если транзистор прямоугольный, то диммер выдержит токи до 3А.
Берем 3А при напряжении 220В и получаем максимальную мощность 660Вт. Теперь думаем, зачем оно нужно. У диммера нет никакой индикации работы. Это значит, что к нему имеет смысл подключать только осветительный приборы, которые сами же и будут индикаторами. Лампы накаливания общей мощностью более полукиловатта разорят владельца при первой же попытке оплатить счет за электроэнергию, а светодиодными прожекторами такой мощности можно легко подсветить целый ангар (а там сенсорное управление мощностью совсем не нужно). Так что больше 100Вт (а именно эта цифра указана в описании товара) подключать даже не пытался и характеристики транзистора по маркировке не искал.
Но вернемся к внутренностям.
На обратной стороне нормальная пайка но с небольшим количеством не смытого флюса.
Провода какие-то странные. На них указано сечение 0,5 мм^2, но провода такого же сечения производства Подольсккабель явно толще. Я эти провода выпаял, а когда ставил в лампу, то припаял родные.
Позже потребовалось на скорую руку подключить динамики к усилителю в "роботе " на . Ничего кроме этих несчастных четырех проводков небыло. На ярмарке один из проводов умудрился оборваться (до сих пор не понимаю, как) и робот говорил в пол силы.
Первое включение
Когда посылка только пришла, то стало интересно, как же работает этот диммер. В кладовке нашелся ненужный плафон (стойка от той лампы уже давно превратилась в стойку для микрофона) и были начаты эксперименты.Мне очень не нравится схема га корпусе, поэтому нарисовал свою: 
Не сразу понял, что колечко на желтом проводе можно надеть на винт крепления патрона.
Установка
Здесь ничего сложного нет, достаточно правильно припаять провода и где-нибудь спрятать этот диммер. Честно сказать, тут то я схалтурил. Надо было заменить патрон Е27 на Е14 и разместить черную коробочку в освободившемся месте. Почему-то я был уверен, что диммер должен сильно греться, но это не так, и ему было бы вполне уютно висеть над светодиодной лампой.
Остается надеяться, что черная изолента так же прочна, как и синяя, а стяжки не лопаются (хотя лучше переделать).
Подбор лампы
По началу стояла обычная лампочка Ильича, но потом она была заменена на мощностью 8Вт. 479 рублей в оффлайне и 2 недели доставки товара до пункта выдачи нивелируются честныи параметрами, драйвером Samsung и двумя годами гарантии.
Вот тут то меня ждал неприятный сюрприз. Вместо трех режимов работы эта лампочка работает только в двух (средний и максимальный режимы драйвер считает за один). Т.е. не работает --> слабый свет --> яркий свет --> яркий свет --> не работает. Скорее всего, лампа сделана под диммер с плавной регулировкой, отсюда и косяк.
Подводные камни
- Такой диммер работает только с лампами накаливания или диммируемыми светодиодными лампами;
- корпус лампы должен быть проводником (даже краска может помешать работе сенсору прикосновений);
- теперь ваше животное тоже может управлять вашей лампой (если коснется кожей без шерсти, например носом).
Заключение
Дописывая обзор понял, что потерял результаты измерений напряжений, а теперь уже замерить не получится, потому, что конструкция получилась неразборная (патрон в лампе одноразовый, а в корпус диммера пришлось капнуть термоклея для надежной фиксации крышки).Остается лишь сказать, что этот диммер можно найти по цене от $1. Я покупал в БИКе когда у них трек стал обязательным, а до него чуть-чуть не хватало.
Дерзайте!
Планирую купить +46 Добавить в избранное Обзор понравился +37 +64 Всё началось с того,что после того как я установил дома галогенные лампы на освещение. При включении которые не редко перегорали. Иногда даже 1 лампочка в день. Поэтому и решил сделать плавное включение освещения на основе регулятора яркости.В магазине заводской стоит дорого - около 10 долларов, да они и не очень надежные. У меня был такой, и через пару месяцев сгорел так, что восстановлению не подлежал и я решил сделать самостоятельно схему которая по цене не превышает 1 доллар. Вот схема самого на BT136-600:
А это схема подключения к лампе и сети:
Или проще говоря, можно подключать вместо выключателя. О деталях регулятора яркости: C1-0.1мкф(104), динистор DB3, тиристор (симистор) можно использовать другой, в зависимости от тока нагрузки. Переменный резистор в диапазоне 500ком-1мом, светодиод любой.
Налаживание заключается в подборе сопротивления переменного резистора так, чтоб изменение яркости происходило плавно по всему положению вращения его ручки. Материал предоставил ansel73.
В общем-то лампу со встроенным регулятором яркости
можно и купить- на рынке есть множество подобных изделий (как правило китайского производства), но у них есть один существенный недостаток: небольшое мерцание самой лампы.
Это своеобразная "плата за простоту": максимально упростив схему регулировки, производитель тем самым не учел тот факт что регулировка яркости
происходит в течение одного полупериода сетевого напряжения.
Хотя это, казалось бы, сильно и не заметно, но долгая работа под таким освещением вызывает быструю усталость глаз и, как следствие, может вызвать переутомление и даже различные болезни.
В предлагаемом устройстве используется так называемый фазоимпульсный способ регулирования среднего тока через нагрузку. Он изменяется благодаря тому, что нагрузка-светильник подключается к сети не непосредственно, а электронным ключом через некоторое время после появления очередной полуволны сетевого напряжения. Изменяя это время, потребляемую нагрузкой от сети мощность можно регулировать практически от нуля до максимума. Для лампы светильника это означает изменение яркости ее свечения
При замыкании контактов выключателя S1 лампа L1 включается не сразу, а плавно в зависимости от емкости конденсатор C2. Это увеличивает срок службы самой лампы, т.к. мы знаем, что лампы обычно сгорают при включении - резком подключении напряжения.
Лампа L1 (220V 100W) собственно и является светильником. Все резисторы на 0,25W, кроме R8, который на 2W. При монтаже расположите этот резистор в 2mm над поверхностью платы, чтобы не нагревались остальные детали. Конденсатор C1 пленочный, тринистор КУ202Л можно заменить на КУ202К, КУ202М, КУ202Н. Соблюдайте условия его включения в схеме. Подключите неправильно - работать не будет.
В корпусе, в котором Вы разместите устройство, обязательно просверлите отверстия для вентиляции, т.к. элементы R8, VS1 в процессе работы нагреваются.
В радиолюбительской практике широко распространены различные схемы регуляторов мощности, позволяющих плавно регулировать яркость лампы накаливания, температуру жала паяльника или спирали электроплитки. В быту чаще всего регулятор мощности бывает необходим для небольшого домашнего светильника (бра, настольной лампы), в котором используется лампа накаливания мощностью не более 100 Вт. Однако большинство описываемых в радиолюбительской литературе регуляторов довольно сложны, либо имеют значительные габариты, т. к. рассчитаны на большую мощность. Кроме того, в этих схемах зачастую применяются малораспространенные радиоэлементы (тиристоры большой мощности, од-нопереходные и полевые транзисторы и др.).
Промышленностью выпускаются различные регуляторы мощности, однако не всегда имеется возможность их приобрести. Кроме того, они обычно выполнены в виде отдельных устройств, и установить их внутрь имеющегося светильника до-вольно сложно.
На рис.1 представлена схема про-стейшего регулятора мощности, кото-рый сможет самостоятельно изготовить даже начинающий радиолюбитель из «подручных деталей». Схема является традиционной, регулирующим элементом в ней является тиристор, работой которого управляют транзисторы VT1 и VT2. На управляющий электрод тиристора поступают импульсы открывающего напряжения, сдвинутые по фазе от-носительно анодного напряжения.
Яркость свечения лампы зависит от момента открывания тиристора (величины фазового сдвига). Фазосдвигающая цепь состоит из элементов R5, R6, R7, С2. Яркость лампы регулируется переменным резистором R5. Подстроенным резистором R6 устанавливается уро-вень минимальной яркости. Элементы L1, С1 необходимы для подавления высокочастотных помех, создаваемых регулятором в сети.
В схеме можно использовать пере-менные и подстроенные резисторы любых типов. Диоды VD1-VD4 можно заменить другими аналогичными. В качестве тиристора можно также ис-пользовать КУ202Л или КУ202М. Кон-денсатор С2 - любого типа, С1 - типа К73-11.К73-17 на напряжение не менее 400 В. Дроссель L1 можно вы-
полнить на ферритовом стержне ди-аметром 8 мм и длинной 50 мм, намо-тав на нем 150 витков провода ПЭВ диаметром 0,5-0,6 мм (виток к витку в два слоя на бумажной гильзе, обмотку желательно пропитать лаком). Также в качестве дросселя L1 подойдет любой готовый аналогичного назначения. При использовании лампочки мощностью не более 100 Вт, устанавливать тиристор на радиатор не требуется. Детали схемы можно смонтировать на небольшом куске стеклотекстолита (макетной платы) и встроить внутрь светильника или поместить в подходящий корпус.
Для более опытных радиолюбителей можно предложить схему сенсорного выключателя/регулятора яркости. Эта схема (рис. 2) реализована на основе микросхемы К145АП2, которая мало известна радиолюбителям, однако имеется в продаже и недорого стоит (10-15 руб.). Схема этого устройства также является типовой, подобные регуляторы выпускает промышленность с небольшими различиями в схеме и в используемых компонентах.
Устройство работает следующим образом: при кратковременном прикосновении рукой (пальцем) к сенсору Е1 светильник включается. При повторном прикосновении светильник выключается. Если руку удерживать на сенсоре более 0,5 с, то яркость светильника начинает плавно изменяться на увеличение или на уменьшение. Для измене-
ния направления регулировки необходимо убрать руку и повторно прикоснуться к сенсору. Для того чтобы зафиксировать выбранный уровень яркости достаточно просто убрать руку с сенсора. Как показывает практика, такой интерфейс управления является очень удобным при повседневной эксплуатации светильника.
Описываемое устройство состоит из следующих функциональных узлов: микросхема DA1 со стандартными цепями коррекции и защиты; узел управления симистором VT1, R3, R4; цепь формирования синхроимпульса С4, R5; элементы питания микросхемы - R2, С2, VD2, VD1, СЗ. Элементы С1, R1, L1 образуют фильтр подавления высокочастотных помех, возникающих при работе регулятора.
В схеме можно использовать эле-менты: С1, С2 - типа К73-11, К73-17 на напряжение не менее 400 В; дрос-сель L1, аналогичный описанному в начале статьи; С4-С6 - любого типа (неэлектролитические). Стабилитро-ны VD1, VD3 и диод VD2 можно заме-нить другими аналогичными. В каче-стве сенсора Е1 рекомендуется использовать любую металлическую пластину площадью не менее 3 см2 . Сенсорную пластину также можно за-менить обычной кнопкой, подключив ее между выводами 3 и 5 DA1. В этом случае необходимо удалить элемен-ты R8, R9, VD3, а номинал R7 умень-шить до 100 кОм.
Правильно изготовленное из исправных деталей устройство не требует настройки и сразу начинает работать, важно лишь правильно подключить его к сети («фазу» и «ноль» подвести так, как показано на схеме). Как и описанный в начале статьи регулятор, это устройство можно выполнить в виде приставки к светильнику или разместить в его корпусе.
В заключение хочется напомнить, что при работе с сетью переменного тока 220 В необходимо помнить об электробезопасности.
