Термін служби освітлювальних ламп розжарювання у порівнянні, наприклад, з люмінесцентними невеликий. До того ж тривалість життя лампи нерідко виявляється значно менше очікуваної унаслідок підвищеної напруги в мережі або в результаті великих кидків струму в момент включення. Пропоноване простий пристрій усуває перевантаження, не дозволяючи струму, поточного через лампу, перевищити номінальне значення ні за яких обставин, навіть під час пуску.
Раніше було запропоновано чимало пристроїв для "м'якого" включення ламп розжарювання [1-5], в основному на симісторах і тринисторах. Ні одне з них, звичайно, не в змозі запобігти поступову деградацію вольфрамової нитки, що ведуть до її перегорання, однак реальний термін служби ламп з "уповільнювачами" все ж зростає в 1,5. ..3 рази.
Пропонується аналогічний пристрій на дешевих високовольтних транзисторах, яке, хоча й було спочатку призначено для захисту лампи потужністю 15 Вт (підсвічування холодильника), цілком забезпечує м'яке включення будь-яких ламп розжарювання на 220 В потужністю до 60 Вт. Унікальна особливість розглянутого пристрої - воно не дозволить включити лампу потужністю більше тієї, на роботу з якої було налагоджено. Наприклад, якщо встановити в оснащений їм холодильник замість стандартної лампи на 15 Вт зовні дуже схожу на неї потужністю 25 Вт і замкнути вимикач, не загориться лампа, а світодіод "Перевантаження". Таке властивість дуже корисно при користуванні поширеними сьогодні світильниками з нетермостойкой пластмаси, призначеними для ламп розжарювання потужністю не більше 40...60 Вт. Включення такого світильника з лампою більшої потужності неминуче призведе до його псування, а то й до пожежі.
На відміну від інших "сповільнювачів", пропонований готовий до повторного включення негайно після вимкнення, не вимагаючи, наприклад, очікування повної розрядки времязадающего конденсатора або охолодження до кімнатної температури нагрілася терморезистора.
Пристрій захисту збирають за схемою, показаної на рис. 1, і включають в розрив будь йдуть до лампи EL1 мережевих дротів. Після замикання контактів вимикача SA1 змінну мережеве напруга надходить на діодний міст VD1-VD4. В діагоналі моста знаходиться ключ на складеному транзисторі VT1-VT3. Завдяки резистору R2 і великим коефіцієнтом передачі струму складеного транзистора ключ відкритий, ланцюг лампи EL1 замкнута.
Підлаштування резистором R6 пристрій регулюють таким чином, щоб тріністор VS1 відкривався при падінні напруги на датчику струму - резисторі R7, трохи більшому відповідного номінальної для лампи EL1 амплітуді струму. Відкривання тріністора призводить до закривання транзисторів і відсіченні струму, поточного через лампу. Його невелика частина, що продовжує текти через резистор R2 і відкритий тріністор, для помітного нагрівання нитки розжарювання недостатня. Тріністор закриється, коли його струм на кордоні двох напівперіодів зменшиться до нуля.
Опір холодної вольфрамової нитки розжарювання лампи EL1 у багато разів менше, ніж розігрітій до робочої температури. У результаті В першому після замикання контактів вимикача SA1 полупериоде відсічення відбувається задовго до його закінчення, так як струм дуже швидко досягає встановленого підлаштування резистором R6 граничного значення. В наступному полупериоде опір злегка нагрілася нитки вже більше і відсічення відбувається трохи пізніше. Так триває до повного прогріву, коли струм уже не досягає порогового значення і лампа світить повний напруження.
Інтегруюча ланцюг C1R3 трохи затримує відкривання тріністора VS1. Без неї в перше після замикання вимикача SA1 полупериодах відсічення відбувається настільки швидко, що нитка розжарювання не встигає помітно нагрітися. В результаті процес запалювання лампи може затягнутися на невизначений час. Слід зазначити, що розігрів йде порівняно повільно, поки яскравість лампи не досягне приблизно половини номінальної, після чого вона зростає стрибком.
Напруга на виході діодного моста VD1-VD4 по досягненні лампою потужністю EL1 60 Вт максимальної яскравості не перевищує 5 В, що відповідає зведенню потужності, що розсіюється усіма елементами пристрою захисту, менше 2 Вт. Трохи знижений порівняно з мережевим напруга, прикладена до лампи, сприятливо впливає на термін її служби, практично не позначаючись на яскравості.
Пристрій захисту змонтовано на односторонній друкованій платі розмірами 90x55 мм (рис. 2) і поміщений в пластмасовий захисний корпус. Найвідповідальніший елемент конструкції - транзистор VT3. Він повинен бути високовольтними, витримувати порівняно великий струм і мати достатній коефіцієнт передачі струму бази (не менше 8 при Ік=1 А і UKэ=12 В). Підходять транзистори серій КТ826, КТ809, КТ812, КТ840, КТ841, КТ845, КТ847, КТ848. Природно, годяться і аналогічні транзистори з префіксом 2 замість К. З імпортних можна назвати 2SC2555, 2SC3306, BU526, BU931. Транзисторам в пластмасовому корпусі потрібно тепловідвід.
Транзистори КТ940А при необхідності замінюють на КТ6135А, КТ969А, КТ9179А, 2SC2330, MJE340, BF459 з урахуванням відмінностей у призначенні висновків. Замість діодів КД243Д придатні КД209А, КД243Г, КД257Б, КД226Г, 1N4004 та інші аналогічні. Світлодіод HL1 може бути будь-яким, бажано червоного свічення, адже він сигналізує про нештатної ситуації. Конденсатор С1 - К73-17 або К73-9, постійні резистори - С1-4, С2-23, МЛТ підлаштування R6 - СПЗ-386. Лампу EL1 краще взяти нову, ще не працювала.
Перш ніж подати мережеве напруга, движок підлаштування резистора R6 встановіть у верхнє по схемі положення. Замкніть вимикач SA1 і, плавно переміщаючи движок резистора R6, добийтеся загоряння лампи. Бажано, щоб світло лампи досягав повній яскравості за 0,3...0,6 с. Можна домогтися значно більше тривалого наростання яскравості (до 3...5 с), але врегульоване таким чином пристрій буде дуже чутливим до змін температури навколишнього повітря і параметрів захищається лампи в результаті її старіння.
При правильному регулюванні підключення паралельно палаючої 40-ватної лампи ще однією 15-ватної повинно призводити до погасанию або різкого зменшення яскравості раніше включеної.
Якщо пристрій передбачається використовувати для захисту ламп потужністю не менше 40 Вт, номінал резистора R7 допустимо зменшити вдвічі. Можна вчинити і таким чином: правий (за схемою вивід резистора R3 з'єднати безпосередньо з емітером транзистора VT3, виключивши підлаштування резистор R6. Постійний резистор R7 замінити низькоомним підлаштування дротяним, наприклад, ППБ-ЗА, СП5-50М, ППЗ-12, з'єднавши його рухливий контакт з одним з крайніх висновків. Це зменшить до мінімуму падіння напруги на датчику струму і на приладі в цілому.
Ланцюги і елементи пристрою безпосередньо пов'язані з мережею 220 В, при роботі з ним необхідно дотримувати заходи електробезпеки.
Література
Автор: А. Бутов, с. Курба Ярославської обл.