Схема за плавно превключване на LED лентата. Плавно запалване за светодиоди. Ръчна изработка на upvl

Лампите с нажежаема жичка светят около 1000 часа, но ако често се включват и изключват, експлоатационният живот става още по-нисък. Можете да удължите експлоатационния живот, като инсталирате устройство за плавен старт за лампи с нажежаема жичка, а описаният метод е подходящ и за защита на халогенни лампи.

Причини за преждевременно прегаряне

Лампите с нажежаема жичка са стар източник на светлина, дизайнът му е изключително прост - волфрамова спирала е монтирана в запечатана стъклена крушка, когато през нея тече ток, тя се нагрява и започва да свети.

Тази простота обаче не означава издръжливост и надеждност. Техният експлоатационен живот е около 1000 часа, а често и по-малко. Причината за бърнаут може да бъде:

  • токови удари в електрическата мрежа;
  • често включване и изключване;
  • други причини като температурни промени, механични повреди и вибрации.

В тази статия ще разгледаме как да минимизираме вредата от честото включване на лампата. Когато електрическата крушка е изключена, спиралата й е студена. Съпротивлението му е 10 пъти по-ниско от това на гореща намотка. Основният режим на работа е горещото състояние на лампата. От закона на Ом е известно, че токът зависи от съпротивлението, колкото по-ниско е то, толкова по-голям е токът.

Когато включите лампата, през студената бобина тече много ток, но като загрее, започва да намалява. Първоначалният висок ток има опустошителен ефект върху бобината. За да избегнете това, трябва да организирате плавно включване на лампи с нажежаема жичка.

Димер с плавен старт

Принцип на действие

За да ограничите тока на включване на лампа с нажежаема жичка, можете да намалите първоначалното напрежение и постепенно да го увеличите до номиналната стойност. За да направите това, използвайте устройство за плавно включване на лампи с нажежаема жичка.

Устройството е включено в прекъсването на захранващия проводник между ключа и лампата. Когато подадете напрежение, то е близо до нула в първия момент от време, веригата за меко запалване постепенно го увеличава. Обикновено те се сглобяват според веригата на фазово-импулсния контролер на тиристори, триак или полеви транзистори.

Скоростта на нарастване зависи от дизайна на веригата на устройството, обикновено 2-3 секунди от 0 до 220V.

Основната характеристика на защитното устройство е допустимата мощност на свързания товар. Обикновено се намира в диапазона от 100-1500 вата.

Готови решения

Защитните блокове за лампи се продават в почти всеки магазин за домакински и електрически стоки. Такова устройство може да се нарича различно от споменатото по-горе, например: "Защитно устройство за халогенни лампи и лампи с нажежаема жичка" или друго подобно име. Както вече беше отбелязано, когато купувате, основното нещо, на което трябва да обърнете внимание, е мощността на запалителния блок.

Широка гама от такива устройства се произвежда под марката "Гранит".

Оферта от "Гранит"

Има и миниатюрни блокове Navigator, те могат да бъдат удобно скрити в съединителна кутия, ако не е пълна с жици до върха. Ще се побере и в повечето осветителни тела, като основата на настолна лампа или между тавана и полилея, ако има такъв.


Компактна защитна кутия

Схема

Тъй като устройството за плавен старт за лампи с нажежаема жичка и халогенни лампи не е особено трудно по отношение на схемата, можете да го сглобите сами. Процесът на сглобяване може да се извърши:

  • висящ монтаж;
  • на макета;
  • върху печатната платка.

И зависи от вашите умения и възможности, най-надеждният вариант ще бъде върху печатна платка; в този случай е по-добре да стоите далеч от повърхностния монтаж, ако не притежавате характеристиките на такъв монтаж в 220 V вериги.

Плавно включване на лампи 220 V: тиристорна верига

Първата схема е показана на фигурата по-долу. Основният му функционален елемент е тиристор, включен в раменете на диодния мост. Стойностите на всички елементи са подписани. Ако го използвате като плавно запалване за подова лампа, настолна лампа или друга преносима лампа - удобно е да я затворите в корпус, подходяща е съединителна кутия за външен монтаж. На изхода монтирайте гнездо за свързване на лампата. Всъщност това е обикновен димер и няма плавен старт като такъв. Просто завъртате копчето на потенциометъра, като постепенно увеличавате напрежението на лампата. Между другото, такава приставка е подходяща и за регулиране на мощността на поялник или други електрически уреди (печка, колекторен двигател и др.).

Опция за внедряване на схема

Плавно включване на лампи 220 V: триак верига

Можете да намалите броя на частите и да сглобите същата верига, която е инсталирана в собствени защитни блокове. Показано е на фигурата по-долу.


Триак верига

Колкото по-голяма е времеконстантата R2C1 на веригата, толкова по-дълго отнема запалването. За да увеличите времето, трябва да увеличите капацитета C1, имайте предвид, че това е полярен или електролитен кондензатор. Кондензаторът C2 трябва да издържа на напрежение най-малко 400 V - това е неполярен кондензатор.

За да увеличите мощността на свързаните лампи, сменете триака VS1 на всеки подходящ ток за вашия товар.

Дроселът L1 е филтърен елемент, необходим е за намаляване на смущенията в мрежата от включване на триак. Не е задължително да се използва, не влияе на работата на веригата.

Когато SA1 (превключвател) е включен, токът започва да тече през лампата, индуктора и кондензатора C2. Поради реактивното съпротивление на кондензатора през лампата протича малък ток. Когато напрежението, до което се зарежда C1, достигне прага на отваряне на триака, токът ще тече през него, лампата ще се включи до пълна топлина.

Плавно включване на лампи 220 V: верига на IC KR1182PM1

Има и опция за плавен старт с помощта на микросхемата KR1182PM1, която осигурява плавен старт на лампи и други товари с мощност до 150 вата. Подробно описаниеМожете да намерите този чип тук:

и по-долу е диаграма на устройството, тя е изключително проста:


проста схема

Или ето модернизираната му версия, която включва мощен товар:


Разработена схема

Освен това е инсталиран тиристор BTA 16-600, предназначен за ток до 16 A и напрежение до 600 V, това се вижда от маркировката, но можете да вземете всеки друг. По този начин можете да включите товари до 3,5 kW.

Плавно включване на 12 V лампи

Често за прожекториизползват се лампи с напрежение 12 V. Понастоящем се използват електронни трансформатори за преобразуване на 220 в 12 V. След това устройството за плавен старт трябва да бъде свързано към прекъсването на захранващия проводник на електронния трансформатор.


Плавно включване на лампите в колата

Ако задачата е да се организира гладкото включване на 12 V автомобилни лампи, тогава такива схеми няма да работят тук. Електрическата верига на автомобила използва 24 или 12 V DC. Тук можете да приложите линеен или импулсни веригитака наречените PWM контролери.

Най-простият вариант би бил да се използва двустепенна превключваща верига.

Двустепенна превключваща схема

Тази верига е инсталирана успоредно с включените лампи. Първо, токът протича през резистора и лампите горят слабо. След кратко време, около половин секунда, релето се включва и токът протича през захранващите му контакти, те от своя страна шунтират резистора и лампите светят с пълна яркост.

Стойността на резистора е от 0,1 до 0,5 Ohm, трябва да е с висока мощност - около 5 W, например в керамичен корпус.

Вторият вариант е да се сглоби импулсен блок за плавно запалване. Неговата схема е по-сложна:


По-труден за изпълнение вариант

Списък на компонентите:

  1. Резистори:
  • R1=2k.
  • R2=36 k.
  • R3=0,22.
  • R4=180.
  • R5, 7=2,7 k.
  • R6=1M.
  1. Кондензатори:
  • C1=100n.
  • C2=22×25V.
  • C3=1500p.
  • C4=22×50B.
  • C5=2uF.
  1. Чип MC34063A или MC34063A, или KR1156EU5.
  2. Транзистор с полеви ефекти IRF1405 (или всеки N-канал с подобни параметри: IRF3205, IRF3808, IRFP4004, IRFP3206, IRFP3077).
  3. Дросел 100 μH, за ток най-малко 500 mA.
  4. светодиоди.
  5. Диоди 1N5819.

Времето за включване се регулира от веригата R6C5. Увеличете капацитета, за да увеличите времето.

Ако ви е трудно да направите такава схема, можете да закупите готов монтаж, например автоконтролер EXE-2A-1 (25 A / IP54) или друг подходящ. В конкретния модел има 2 канала, за всеки фар, 8 работни програми. Базиран е на PIC микроконтролера.


Лампа с нажежаема жичка и нейните характеристики

Тази статия ще разгледа няколко варианта за реализиране на идеята за плавно включване и изключване на светодиодите за задно осветяване на арматурното табло, осветлението на кабината и в някои случаи по-мощни потребители - габарити, къси светлини и други подобни. Ако таблото ви е осветено със светодиоди, когато включите габаритите, осветлението на инструментите и бутоните на таблото ще светне плавно, което изглежда доста впечатляващо. Същото може да се каже и за вътрешното осветление, което ще светне плавно и ще изчезне плавно след затваряне на вратите на автомобила. Като цяло добър вариант за настройка на подсветката :).

Контролната верига за плавно включване и изключване на товара, управлявана от плюса.

Тази схема може да се използва за плавно включване на LED подсветката на таблото на автомобила.

Тази схема може да се използва и за плавно запалване на стандартни лампи с нажежаема жичка със спирали с малка мощност. В този случай транзисторът трябва да бъде поставен върху радиатор с площ на разсейване от около 50 квадратни метра. см.

Схемата работи по следния начин.
Контролният сигнал идва през диодите 1N4148, когато напрежението се подава към "плюса", когато светлините за паркиране и запалването са включени.
Когато някой от тях е включен, токът се подава през резистор 4,7 kΩ към основата на транзистора KT503. В този случай транзисторът се отваря и през него и резистора 120 kΩ кондензаторът започва да се зарежда.
Напрежението на кондензатора постепенно се увеличава и след това през резистор 10 kΩ влиза на входа на полевия транзистор IRF9540.
Транзисторът постепенно се отваря, постепенно увеличавайки напрежението на изхода на веригата.
Когато управляващото напрежение се премахне, транзисторът KT503 се затваря.
Кондензаторът се разрежда на входа на полевия транзистор IRF9540 през резистор 51 kΩ.
След края на процеса на разреждане на кондензатора веригата спира да консумира ток и преминава в режим на готовност. Консумацията на ток в този режим е незначителна. Ако е необходимо, можете да промените времето за запалване и затихване на контролирания елемент (светодиоди или лампи), като изберете стойностите на съпротивлението и капацитета на кондензатора от 220 микрофарада.

При правилно сглобяване и ремонтируеми части тази схема не се нуждае от допълнителни настройки.

Ето вариант на печатна платка за поставяне на детайлите на тази схема:

Тази схема ви позволява плавно да включвате / изключвате светодиодите, както и да намалявате яркостта на подсветката, когато включите размерите. Последната функция може да бъде полезна в случай на прекалено ярко осветление, когато на тъмно осветлението на инструмента започва да заслепява и разсейва водача.

Схемата използва транзистор KT827. Променливото съпротивление R2 се използва за настройка на яркостта на подсветката в режим на включени размери.
Избирайки капацитета на кондензатора, можете да регулирате времето на потъмняване и избледняване на светодиодите.

За да реализирате функцията за затъмняване на подсветката, когато размерите са включени, трябва да инсталирате двоен превключвател за размерите или да използвате реле, което да работи, когато размерите са включени и да затворят контактите на превключвателя.

Плавно изключване на светодиодите.

Най-простата схема за плавно избледняване на светодиода VD1. Много подходящ за изпълнение на функцията за плавно изчезване на вътрешната светлина след затваряне на вратите.

Почти всеки диод VD2 е подходящ, токът през него е малък. Полярността на диода се определя в съответствие с фигурата.

Кондензатор C1 електролитен, голям капацитет, капацитетът се избира индивидуално. Колкото по-голям е капацитетът, толкова по-дълго свети светодиодът след изключване на захранването, но не трябва да инсталирате кондензатор с твърде голям капацитет, тъй като контактите на крайните превключватели ще изгорят поради високия ток на зареждане на кондензатора. Освен това, колкото по-голям е капацитетът, толкова по-масивен е самият кондензатор, може да има проблеми с поставянето му. Препоръчителен капацитет 2200uF. С такъв капацитет подсветката избледнява за 3-6 секунди. Кондензаторът трябва да е проектиран за напрежение най-малко 25V. ВАЖНО! При монтажа на кондензатора спазвайте полярността! Електролитен кондензатор може да експлодира, ако полярността е обърната!

Крушките на Илич все още остават лидери в популярността поради цената си, но имат много голям недостатък - кратък живот поради разрушаването на нишката по време на включване. В момента са разработени електронни устройства за плавно включване на лампи с нажежаема жичка, които подават напрежение към спиралата от нула до максимум за няколко секунди. Постепенното нагряване на нишката ви позволява да удължите живота на крушката няколко пъти, вместо декларираните 1000 часа. Разработените схеми за самосглобяване имат малко детайли и обикновено не изискват настройка. В тази статия ще разгледаме как да направим плавно включване на лампи с нажежаема жичка 220 V със собствените си ръце.

внимание!Въпросните устройства са с мрежово напрежение на елементите и изискват специално внимание при монтаж и пускане в експлоатация.

тиристорна верига

В токоизправителната мостова верига VD1, VD2, VD3, VD4, EL1 се използва като ограничител на натоварване и ток. В рамената на токоизправителя са монтирани тиристор VS1 и превключваща верига R1 и R2, C1. Инсталирането на диоден мост се дължи на спецификата на работа на тиристора.

След прилагане на напрежение към веригата, токът протича през нажежаемата жичка и влиза в токоизправителния мост, след което капацитетът на електролита се зарежда през резистора. При достигане на напрежението на прага на отваряне на тиристора, той се отваря и пропуска тока на крушката с нажежаема жичка през себе си. Получава се постепенно, плавно нагряване на волфрамова спирала. Времето за загряване зависи от капацитета на кондензатора и резистора.

триак верига

Веригата на триак има по-малко части поради използването на триак VS1 като превключвател на захранването. Елементът L1 за потискане на смущенията, възникващи при отваряне на превключвателя на захранването, може да бъде изключен от веригата. Резисторът R1 ограничава тока към управляващия електрод VS1. Веригата за настройка на времето е направена на резистора R2 и капацитета C1, които се подават през диода VD1. Схемата на работа е подобна на предишната, когато кондензаторът се зареди до напрежението на отваряне на триака, той се отваря и през него и лампата започва да тече ток.

Снимката по-долу показва триак регулатор. В допълнение към регулирането на мощността в товара, той също така осигурява плавно подаване на ток към лампата с нажежаема жичка по време на включване.

Схема на специализирана микросхема

Микросхемата kr1182pm1 е специално проектирана за изграждане на всички видове фазови регулатори.

В този случай мощността на самата микросхема регулира напрежението на крушка с нажежаема жичка с мощност до 150 вата. Ако трябва да управлявате по-мощен товар, голям брой осветители едновременно, към управляващата верига се добавя захранващ триак. Как да направите това, вижте следната фигура:

Използването на тези устройства за плавен старт не се ограничава до лампи с нажежаема жичка, препоръчва се също да се монтират заедно с 220 V халогенни лампи. Устройства, подобни на принципа на действие, са инсталирани в електрически инструменти, които плавно стартират арматурата на двигателя, като също така удължават живота на устройството няколко пъти.

важно!Силно не се препоръчва да инсталирате това устройство с луминисцентни и LED източници. Това се дължи на различни схеми, принцип на работа и всяко устройство има собствен източник на плавно нагряване за компактни луминесцентни лампи или няма нужда от тази регулация за LED.

Здравейте, скъпи читатели на сайта. Преглеждайки статията за, веднага си спомних отдавна установената и утвърдена схема за плавно включване и изключване на осветлението, която беше публикувана в радиосписание № 10 1981 г., стр. 54.

В дадения дизайн, когато е включен, светлината за 1,5 - 2 секунди плавно светва до максимум, а когато е изключена, изгасва също толкова плавно (като в киносалон) за 1,5 - 2 минути. Този дизайн е много готин по отношение на нощна светлина, свещ или полилей, въпреки че в лампите трябва да се използват само лампи с нажежаема жичка. Много е важно използването на предложената схема значително да увеличи живота на лампите с нажежаема жичка, тъй като те имат забележителна характеристикамного често изгарят по време на нормално включване.

Повторих тази схема със същите стойности на резистора, но вместо германиеви транзистори и диоди, използвах силициеви.

Като контролен елемент е използван тиристор. VD5 PCR406Jот китайска гирлянда за коледно дърво, така че размерите на печатната платка се оказаха 40x30 мм, което е идеално за размера на кутията от контрола на гирлянда.

За да може веригата да работи в целия диапазон на напрежението от 0 до 220 V, се използва диоден мост VD6VD9, съставен от битови токоизправителни диоди KD105V. Диоди в преходите VD1VD3използвах KD522V, но можете да използвате и внесен аналог 1N4148. Мощност на охлаждащия резистор R7намалена до 0,5 W и стойността увеличена до 68 kOhm, всички останали резистори MLT 0,125.

Увеличаване на стойността на амортизиращия резистор R7осигурява стабилизиращ ток на ценеровия диод VD4, основният натоварващ елемент на веригата, в рамките на 10-15 mA, което е нейният номинален стабилизиращ ток. В този случай веригата работи в нормален режим без нагряване на резистора. R7.

Захранващото напрежение след охлаждащия резистор съответства на стабилизиращото напрежение на ценеровия диод VD4(можете да използвате ценерови диоди D814с буквени индекси A - D и стабилизиращо напрежение 7 - 12 V). Имам стабилизатор KS210B- двуаноден ценеров диод, при използване на който не е необходимо да спазвате полярността на включване, но когато използвате конвенционален ценеров диод, е много важно да спазвате полярността, тъй като ако направите грешка, ще има няма стабилизация на напрежението.

При повтаряне на веригата задачата беше да се използват транзистори на базата на силиций и също така исках да минимизирам общите размери на печатната платка. В горната версия веригата стартира от половин оборот, т.е. искам да отбележа, че при правилна инсталация и изправност на приложените радио елементи всичко трябва да работи веднага.

Настройката е минимална и се състои само в избора на стойности на кондензатора C1и C2. Увеличаване на капацитета на кондензатора C1води до увеличаване на времето за плавно изгасване на лампите и намаляване на капацитета C2за увеличаване на времето за плавно запалване на лампите. Като товар е използвана настолна лампа с мощност на лампата с нажежаема жичка 40 W.

Прилагам сглобения и тестван дизайн на снимката, но това е чисто тестова опция, тъй като когато създавате свой собствен дизайн, може да се наложи да използвате изобретателността си и да адаптирате веригата към вашата лампа. Ако дъската е опакована в гирляндна кутия за коледно дърво, тогава тя може да бъде поставена близо до превключвателя или скрита някъде наблизо. От кутията излизат четири проводника - два към новия ключ и два към вече монтирания.

При мощност на натоварване до 60 W предлаганите тиристор и диоди са доста задоволителни, но за мощност от 200 W или повече е необходимо да се използва токоизправителен мост и тиристор, предназначени за по-висок ток в съответствие с мощността на лампата. В първия ми вариант натоварването на веригата беше полилей с обща мощност 360 W и бяха използвани диоди D245 и тиристор KU202N и не бяха необходими радиатори. Сега в продажба има много мощни диоди, както и диодни мостове, например KBL406.

За да използвате инсталацията за работа с вече свързан полилей, имате нужда от два контакта на диодния мост, които отиват към промяната (за диодния мост тези заключения са маркирани с иконата „ ~ “), свържете се към клемите на превключвателя, който трябва да е в отворено състояние, а също така инсталирайте допълнителен превключвател наблизо, който контролира работата на веригата.

Искам да кажа малко за използваните транзистори. Почти всеки транзистор може да работи във веригата. От домашните опции са подходящи KT502, KT503, KT3102, KT3107 с произволен буквен индекс. Трябва да спестя място VT1, VT4КТ315и VT3 KT361. Стойността на усилването на транзисторите няма особено значение, въпреки че транзистора VT2 KT3107, който управлява работата на генератора на импулси, се прилага с малко по-голямо усилване h21e. Поставено е по-скоро за презастраховане, но KT502 или KT361 също трябва да работят надеждно.

В интернет има много схеми за плавно запалване и затихване на светодиоди с 12V захранване, които можете да направите сами. Всички те имат своите предимства и недостатъци, различават се по ниво на сложност и качество. електронна схема. Като правило, в повечето случаи няма смисъл да се изграждат обемисти дъски със скъпи части. За да може LED кристалът плавно да придобие яркост в момента на включване и също така плавно да изгасне в момента на изключване, е достатъчен един MOS транзистор с малка лента.

Схема и принцип на нейното действие

Нека разгледаме една от най-простите опции за плавно включване и изключване на светодиоди, управлявани от положителен проводник. В допълнение към лекотата на изпълнение, това най-простата схемаима висока надеждност и ниска цена. В началния момент, когато се прилага захранващото напрежение, токът започва да тече през резистора R2 и кондензаторът C1 се зарежда. Напрежението на кондензатора не може да се промени мигновено, което допринася за плавното отваряне на транзистора VT1. Увеличаващият се ток на затвора (щифт 1) преминава през R1 и води до увеличаване на положителния потенциал при източването на FET (щифт 2). В резултат на това натоварването от светодиодите се включва плавно.

При изключване на захранването електрическата верига се прекъсва по "контролния плюс". Кондензаторът започва да се разрежда, давайки енергия на резисторите R3 и R1. Скоростта на разреждане се определя от стойността на резистора R3. Колкото по-голямо е съпротивлението му, толкова повече натрупана енергия ще отиде в транзистора, което означава, че процесът на разпад ще продължи по-дълго.

За да можете да регулирате времето на пълно включване и изключване на товара, към веригата могат да се добавят регулиращи резистори R4 и R5. В същото време, за правилна работа, се препоръчва да се използва верига с резистори R2 и R3 с малка стойност.
Всяка от схемите може да бъде самостоятелно сглобена на малка платка.

Елементи на веригата

Основният управляващ елемент е мощен n-канален MOS транзистор IRF540, чийто дренажен ток може да достигне 23A, а напрежението дрейн-източник е 100V. Разглежданото схемно решение не предвижда работа на транзистора в ограничителни режими. Следователно той не се нуждае от радиатор.

Вместо IRF540 можете да използвате вътрешния аналог на KP540.

Съпротивлението R2 е отговорно за плавното запалване на светодиодите. Стойността му трябва да бъде в диапазона 30-68 kOhm и се избира по време на процеса на настройка въз основа на лични предпочитания. Вместо това можете да инсталирате компактен настройващ многооборотен резистор при 67 kOhm. В този случай можете да регулирате времето за запалване с отвертка.

Съпротивлението R3 е отговорно за гладкото избледняване на светодиодите. Оптималният диапазон на неговите стойности е 20–51 kOhm. Вместо това можете също да запоите тример, за да регулирате времето на затихване. В серия с подстригващи резистори R2 и R3 е желателно да се запои едно постоянно съпротивление с малка стойност. Те винаги ще ограничат тока и ще предотвратят късо съединение, ако тримерите са обърнати на нула.

Съпротивлението R1 служи за настройка на тока на затвора. За транзистора IRF540 е достатъчна стойност от 10 kOhm. Минималният капацитет на кондензатор C1 трябва да бъде 220 uF с ограничение на напрежението от 16 V. Капацитетът може да бъде увеличен до 470 uF, което едновременно ще увеличи времето за пълно включване и изключване. Можете също да вземете кондензатор за по-високо напрежение, но тогава ще трябва да увеличите размера на печатната платка.

минус контрол

Горните преведени схеми са чудесни за използване в кола. Въпреки това, сложността на някои електрически веригисе състои в това, че част от контактите се затварят по плюса, а част - по минуса (общ проводник или корпус). За да контролирате горната верига чрез минус мощност, тя трябва да бъде леко модифицирана. Транзисторът трябва да бъде заменен с p-канален, например IRF9540N. Свържете отрицателния извод на кондензатора към общата точка на три резистора и затворете положителния извод към източника VT1. Модифицираната верига ще бъде захранвана с обратна полярност, а контролният положителен контакт ще се промени на отрицателен.

Прочетете също