Tpo-gefest.ru

ТПО Гефест
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как регулировать ток в лампе накаливания

Устройство и принцип действия [ править | править код ]

Бареттер представляет собой заполненный водородом стеклянный баллон, внутрь которого помещена платиновая, железная или вольфрамовая проволока, свёрнутая в прямую спираль.

Чаще всего используется нить из химически чистого железа, поскольку железо в атмосфере водорода имеет высокий термический коэффициент сопротивления (ТКС). По сути бареттер — это специальная разновидность лампы накаливания с водородным наполнением.

Такое устройство имеет нелинейную вольт-амперную характеристику (ВАХ), на которой в некотором диапазоне изменений напряжения на приборе ток через него изменяется в незначительных пределах. Нелинейность ВАХ обусловлена положительным ТКС металлической нити, при увеличении напряжения на которой возрастает её тепловыделение, что увеличивает температуру и, соответственно, увеличивает сопротивление.

Если ток через железную проволоку достаточен, чтобы его температура достигла примерно 700 °C, становится существенной температурная зависимость электрического сопротивления от температуры. При повышении напряжения и, соответственно, повышении температуры, значение сопротивления проволоки увеличивается скачкообразно на некоторой длине спирали образуется темно-красная раскалённая зона. По мере увеличения напряжения эта зона становится все длиннее и длиннее. Заполнение водородом не только защищает железо от окисления, но также растворимость водорода в железе начинает становиться заметной при температуре свыше 500 °C и скачкообразно увеличивается примерно при 700 °C, а вместе с насыщением железа водородом увеличивается его удельное электрическое сопротивление и электрическое сопротивление проволоки [1] . Эти два механизма способствуют формированию горизонтального участка ВАХ. Свыше температуры 1000 °C атомы водорода покидают кристаллическую решетку железа и ВАХ бареттера становится такой же, как и у лампы накаливания, при этом бареттер уже не так эффективно стабилизирует ток.

При изменении напряжения температура нити не может также быстро изменяться из-за тепловой инерции. Водород имеет высокую теплопроводность, что увеличивает скорость отвода тепла от нити и снижает постоянную времени прибора.

Читайте так же:
Моргает лампа дневного свет при выключенном выключателе

Кроме того, водородная атмосфера является восстановительной, а не окислительной средой, что способствует долговечности нити.

Бареттер обладает заметной тепловой инерцией (режим стабилизации тока устанавливается через время от нескольких секунд до минуты, в зависимости от толщины проволоки), поэтому способен стабилизировать только относительно медленные изменения тока.

При включении бареттера из холодного состояния происходит скачок тока, так как холодная нить имеет малое сопротивление. По мере прогрева нити её сопротивление растет и ток устанавливается на заданном значении. Этот скачок тока при включении является в большинстве применений нежелательным, потому иногда бареттеры объединяют в одном корпусе с урдоксами (ограничителями пусковых токов).

Подбирая материал нити, её диаметр, длину и покрытие, можно получить заданную характеристику стабилизации тока.

Готовые решения

Существует масса УПВЛ от российских и зарубежных брендов, которые дают возможность реализовать плавное включение света. Стоимость таких устройств напрямую зависит от их функциональности. Одни модели взаимодействуют исключительно с лампами накаливания, другие дополнительно взаимодействуют с галогенными лампочками. Даже бюджетные модели способны долгое время переносить нагрузку до 300 Вт.

Постепенное включение лампочки можно реализовать также посредством фазового регулятора. Его конструкция схожа с УПВЛ, но система управления сложнее и регулятор способен выдерживать большую нагрузку. Размеры устройства устанавливаются габаритами радиатора, который отводит тепло от силового компонента схемы.

Каждое устройство, которое гарантирует постепенное зажигание ламп накаливания, подсоединяется к электрической цепи последовательно, в разрыв нулевого провода или фазного. Напряжение в нагрузке нарастает определённый промежуток времени, который является фиксированным и не регулируется. Это время задаётся производителем и может составлять до 3-х секунд.

NM4511
Регулятор яркости ламп накаливания 12В/50A — набор для пайки

Регулятор яркости ламп накаливания 12В/50A - набор для пайки Регулятор яркости ламп накаливания 12В/50A - набор для пайки

Устройство предназначено для регулировки яркости ламп накаливания, работающих от постоянного тока, мощностью до 600Вт (50А). Используя мощные лампы в качестве софитов во время видеосъемок, регулятор позволит установить необходимую освещенность. Повышенная частота регулирования полностью исключает мерцание видеозаписи и значительно снижает утомляемость глаз. Регулируя яркость переносной автомобильной лампы, можно установить необходимую освещенность во время ремонта или отдыха и уменьшить разряд аккумулятора. Предлагаемое устройство можно использовать в качестве регулятора мощности различных нагревателей, работающих от напряжения постоянного тока, например, подогревателей автомобильных сидений или двигателей. Устройство можно использовать для регулирования оборотов мощных двигателей постоянного тока. Применение современной элементной базы позволило повысить КПД регулятора до 99 % и максимально уменьшить габариты устройства.

Читайте так же:
Включение двух лампочек от одного выключателя

Стоимость и варианты доставки будут рассчитаны в корзине

Устройство предназначено для регулировки яркости ламп накаливания, работающих от постоянного тока, мощностью до 600Вт (50А). Используя мощные лампы в качестве софитов во время видеосъемок, регулятор позволит установить необходимую освещенность. Повышенная частота регулирования полностью исключает мерцание видеозаписи и значительно снижает утомляемость глаз. Регулируя яркость переносной автомобильной лампы, можно установить необходимую освещенность во время ремонта или отдыха и уменьшить разряд аккумулятора. Предлагаемое устройство можно использовать в качестве регулятора мощности различных нагревателей, работающих от напряжения постоянного тока, например, подогревателей автомобильных сидений или двигателей. Устройство можно использовать для регулирования оборотов мощных двигателей постоянного тока. Применение современной элементной базы позволило повысить КПД регулятора до 99 % и максимально уменьшить габариты устройства.

Технические характеристики

Напряжение питания:6…24 B
Максимальный ток нагрузки:50 A
КПД, не менее:99 %
Диапазон регулировки:0…100 %
Рабочая частота:500 Гц
Ток потребления, не более:1,5 мА
Размер печатной платы:40х35 мм
Вес44

Инструкции

Дополнительная информация

Регулятор яркости ламп накаливания выполнен на основе широтно-импульсного регулятора. Применение сдвоенного операционного усилителя DA1 LM358 позволило реализовать генератор с широтно-импульсной модуляцией при минимальном количестве деталей. Задающий генератор, выполненный на одном из операционных усилителей, обеспечивает независимость рабочей частоты от напряжения питания и длительности выходного импульса. В качестве выходного силового ключа использован полевой транзистор VT1 IRF3205. Малое сопротивление открытого канала транзистора (RDS(ON) = 0,008 Ом.) позволяет использовать транзистор без радиатора при коммутации тока до 10…12 А (при мощности нагрузки до 100…150 Вт). Большое внимание при проектировании было уделено трассировке печатной платы. Неправильно выполненная трассировка печатных проводников мощных импульсных устройств может привести к их некорректной работе или к полной неработоспособности.

Читайте так же:
Как выключить лампочку если не работает выключатель

Этот набор вы можете приобрести в виде спаянного блока BM4511.

Если в качестве нагрузки применяется двигатель, желательно доработать схему:

— во избежание свиста обмотки двигателя желательно увеличить частоту ШИМ регулятора до 22 кГц, для чего надо заменить номиналы конденсаторов С2 и С4 на 2,2нФ и 22нФ соответственно;

— во избежание перегрева ключевого транзистора из-за импульсов обратного тока в двигателе желательно поставить параллельно двигателю диод Шоттки на соответствующий ток, например STPS1045D, катодом к выводу «+» схемы.

Основные выводы

Диммер – устройство регулирующее яркость, весьма востребовано на рынке, так как имеет множество областей применения.

  1. Широкий модельный ряд включает в себя приборы с клавишным, поворотным, сенсорным и дистанционным управлением.
  2. Регуляторы света работают почти со всеми типами ламп.
  3. Подключить данное устройство может даже любитель ,владеющий основами электромонтажа.
  4. Диммеры отличаются большим количеством преимуществ, а также возможностью встраивания в систему «Умный дом».

Регулировка мощности светового потока – основная задача данного типа приборов. Однако помимо нее диммер выполняет множество второстепенных функций, которые значительно повышают уровень комфорта современной жизни.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector