Блоки защиты ламп. Подключение и применение. Работа и устройство
В освещении существует злободневная проблема – быстро перегорают лампы различных типов. Сгорание происходит тогда, когда нить лампы холодная, ее значение сопротивления мало, происходит резкий скачок тока и мощности. Изготовители лампочек обещают, что время работы ламп окажется не менее, чем 8000 часов.
На практике лампы перегорают гораздо быстрее. Чтобы как-то увеличить время работы ламп, создали блоки защиты ламп. Его принцип работы прост: включают лампу и блок последовательно между собой, при этом уменьшая скачок тока при включении. В первые секунды после включения яркость света и ток медленно возрастают.
Если быстро выходят из строя лампы, то приобретите специальный прибор, который обеспечит их долговременную работу. Разберем работу одной схемы подобного типа – блок защиты ламп под названием «Гранит».
Назначение
Блок выполнен с инновационной системой, обеспечивающей плавное увеличение света лампы. Прибор защищает лампу от резких изменений значений электрического тока при включении.
Такие скачки становятся причиной выхода из строя ламп всех типов. Блоки защиты ламп «Гранит» создают хорошую защиту аппаратуры освещения от чрезмерного напряжения домашней сети.
Применяя такой блок защиты, период эксплуатации осветительной лампы возрастает в несколько раз.
Чтобы осуществить защиту низковольтного освещения, выполняют подключение блока на низкой стороне трансформатора или источника питания.
В случае использования питающего блока с электронной начинкой приобретают защитный блок с обозначением буквой «Т» на маркировке.
Технические данные
Когда выбираете в магазине блоки защиты ламп, то нельзя забывать о том, что существуют критерии выбора, руководствуясь условиями эксплуатации и данными ламп.
Устройства, защищающие лампы освещения, как и все электрооборудование, выполняется для определенных значений нагрузки и сети питания. В нашем случае прибор рассчитан на питание напряжением 170-260 В.
На нагрузке потребителя напряжение не должно превышать 230 вольт.
Прибор можно применять практически при любых температурных режимах, от -20 градусов до 40 градусов. Устройством можно пользоваться для освещения на улице, а также для создания внутреннего освещения внутри зданий. Важным критерием приобретения защитного устройства является номинальная мощность. Рассматриваемые блоки защиты ламп производятся для потребителей с мощностью 150-3000 ватт.
Метод подключения
Ничего сложного в подключении инновационного прибора защиты нет. Устройство подключается на провод, идущий перед выключателем аппаратуры освещения, а именно, в его разрыве.
Другими словами, получается последовательная схема освещения с прибором защиты ламп. Выключатель света имеет свой корпус (коробку). В этот корпус можно и установить устройство защиты.
Схема с монтажной платой легко разместится в нем, так как габариты у блока небольшие.
Перед тем, как выполнять подключение защитного устройства, не нужно забывать о безопасных приемах работы. Обязательно перед работой отключите питающее напряжение, которое подходит к освещению.
Оптимальным решением по монтажу блока защиты ламп была бы установка его на потолке, рядом с лампой. Если лампочек несколько, то устройство монтируют перед 1-й лампой.
Мощность блока защиты необходимо рассчитать, основываясь на сумме мощности потребителей, состоящих из ламп освещения. При этом сделать запас на 50%.
- Устанавливать блоки защиты ламп в легкодоступных местах, так как неисправности неизбежны, а монтаж в герметично закрытом месте значительно усугубит процесс ремонта.
- При расчете не следует забывать о запасе мощности для обеспечения надежности схемы.
- Оптимальным решением будет монтаж отдельного автоматического выключателя на каждую линию освещения.
Блоки защиты ламп ощутимо сократят ваши расходы на электроэнергию, сэкономят бюджет вашей семьи.
Если подключать к каждой лампе освещения блок защиты, то вы потратите немало денег, но в скором будущем ваши расходы окупятся длительной работой освещения без возникновения неисправностей. Менять лампы для вас станет забытым делом.
Блоки защиты могут использоваться не только совместно с лампами накаливания, но и для защиты каких-либо электрических приборов, питающихся от напряжения 220 вольт. Принцип работы схемы простой.
В конструкции нет дефицитных деталей. Она может быть собрана любым радиолюбителем. Основными силовыми элементами схемы являются полевые транзисторы. Остальные детали классические: резисторы, диоды, стабилитрон и т.д. отдельно можно остановиться на полевых транзисторах. От их параметров зависит мощность нагрузки, которую мы сможем подключить. Мощность нагрузки будет составлять 75 ватт.
Если нужно подключить лампу накаливания с мощностью 100 или 200 ватт, то в таком случае полевые транзисторы можно заменить на IRF450. Необходимо подбирать транзисторы под ту нагрузку, которая будет подключаться.
Плату вытравливаем и лудим жидким оловом. Сначала на плату устанавливаем мелкие детали, затем транзисторы, а потом уже самые крупные. Печатную плату можно корректировать по своему желанию.
При тестировании не забываем о безопасности, нельзя дотрагиваться до элементов платы, ее дорожек, так как они находятся под напряжением. В результате проверки устройство работает нормально.
Задержку включения можно не заметить, так как она составляет около 0,3 секунды.
Теперь проверяем работу устройства с энергосберегающей лампой. С этой лампой устройство также работает нормально.
Особенности выбора
Чтобы выбрать такое устройство, нужно учесть полную нагрузку сети. Ее рассчитывают по мощности ламп. К результату добавляют небольшой запас, лучше добавить 25% мощности. Это увеличивает срок службы прибора. Надо знать, что применение таких устройств, как блоки защиты ламп, ведет к падению напряжения.
Нужно помнить, что если на лампу освещения подать напряжение меньше нормы на 10%, то поток света будет уменьшаться на 44%. Устройство защиты снижает поток света на 70%.
Зная такие особенности, нужно брать лампы с увеличенной мощностью, и по ней выбирать защитное устройство. Работа прибора очень простая.
Таким методом уменьшается резкий скачок пускового тока, что позволяет повысить длительность срока службы осветительных ламп накаливания.
Схема медленного запуска освещения простая. Однако необходимо учесть ряд особенностей и нормативов по устройствам электротехники. Не каждая схема выдаст хороший результат. Разберем оригинальную схему из возможных вариантов.
На схеме показано медленное включение освещения лампами с помощью устройства. Полярность проводов соблюдать не обязательно. Более важным является подключение прибора в разрыве фазы, создав соединение по последовательной схеме с выключателем с одной клавишей.
Работа схемы
- В начале цикла полевой транзистор закрыт, на него поступает напряжение для стабилизации, так как он является составной частью диодного моста, его диагонали. Лампа в этом случае не горит.
- Емкость С1 заряжается через сопротивление и диод, до уровня величиной в 9,1 вольта. Этот уровень не увеличится, так как ограничен стабилитроном.
- При достижении напряжения нужного уровня, наступает начало медленного открытия транзистора, которое сопровождается повышением величины тока. При этом разность потенциалов будет снижаться, и начнется медленный накал нити лампы освещения.
- Второй резистор необходим для того, чтобы разрядить конденсатор после выключения напряжения на лампу накаливания. На стоке в это время присутствует небольшое напряжение 0,8 вольта, сила тока 1 ампер.
Важным моментом является то, что если работать по такой схеме плавного запуска освещения, она действует без мерцания. Это необходимо для создания комфортного нахождения в помещении.
Такую схему применяют для обычного напряжения на 220 вольт, а также для низковольтного напряжения.
Габариты такой схемы устройства дают возможность встроить ее в любых местах. Однако нужно сделать удобный доступ к устройству, для возможного ремонта или замены. Охлаждение прибора необходимо для его элементов, в корпусе нужны отверстия или прорези для прохода воздуха. Обычно располагают блоки защиты на потолке в распредкоробке или подрозетнике.
Высокая влажность места установки защитного блока недопустима. Устройства защиты повышают ресурс ламп, однако необходимо соблюдать некоторые правила и нормы для монтажа электроприборов. Лучше всего для установки блоков защиты ламп обратиться к специалистам.
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.
Блок защиты ламп: выбор, принцип работы, установка и подключение
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.
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.
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 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!
Читайте на СамЭлектрике также мою статью по монтажу и подключению точечных светильников. А также статью про схему блока защиты галогенных ламп.
Итак, выбирайте между качеством и ценой и устанавливайте!
(25,00 из 5)Загрузка…
Лампы накаливания функционируют согласно принципу термоэлектронной эмиссии. При попадании тока в спираль она нагревается, в результате чего продуцируется свет видимой части спектра.
Причем мощность тепловыделения обратной пропорциональна диаметру проводника. Вследствие этого утончившиеся участки спирали накаляются очень быстро, что приводит к потере их прочности.
Именно истонченные места являются слабым звеном, где и происходит перегорание.
Обратите внимание! К перегоранию ламп приводят не только перепады напряжения, но и такие явления, как наведенная и паразитарная пульсация.
Галогенные лампочки также склонны к перегоранию в результате скачков напряжения. Имеется у таких источников света особенность, присущая только им, — склонность к перегреванию. Чрезмерно разогретая лампочка может перегореть в любой момент.
В защите нуждаются не только лампы накаливания и галогенные светильники, но и светодиодные лампы.
На первый взгляд это выглядит странно, ведь у светодиодов отсутствует спираль, и свечение кристалла возникает в результате возбуждения электронов, а не разогревания спирали. Однако в основе принципа действия светодиодов также имеется термоэлектронная эмиссия.
По прошествии нескольких лет полупроводниковый участок выгорает и, если присмотреться к ЛЕД-лампе, на ней заметны тусклые кристаллы с пробитым слоем полупроводника.
Блок защиты запускается последовательно с прибором освещения и ограниченно пропускает электричество. Увеличение тока осуществляется постепенно — в течение 1–2 секунд. Без блока ток поступает мгновенно, что часто приводит к перегоранию лампы.
Устройство блока простейшее. Для его функционирования не имеют значения вход-выход, фаза-земля, а также полярность. Устройство следует подключать в последовательном режиме с выключателем, установленным в разрыв фазы.
Прибор плавного включения позволяет:
- Избежать негативного влияния перепадов напряжения при подключении светильника.
- Стабилизировать ток в лампочках после воздействия на них пускового электричества.
- Продлить срок службы источника света.
Немаловажный плюс защитного прибора состоит в том, что он предотвращает мигание лампы. Благодаря этому находиться в освещенном помещении комфортно, так как на глаза не оказывается чрезмерной нагрузки.
Монтаж защитного блока обычно осуществляется на потолке, то есть там, где закреплены приборы освещения. Если лампочка не единственная, устройство плавного пуска устанавливают до первого источника света.
Также блоки размещают в монтажных коробах под переключателем света. Однако следует иметь в виду, что для размещения блока в монтажной коробке существует ограничение: максимальная мощность устройства не должна превышать 300 Вт.
Обратите внимание! Какое бы место для установки блока ни было выбрано, к устройству должен быть обеспечен беспрепятственный доступ для проведения ремонтных работ.
Типичная схема подключения блока показана на рисунке ниже.
В случае с переключателем с подсветкой параллельно блоку подключают резистор. Уровень сопротивления для резистора должен находиться в пределах 33–100 кОм, а мощность — не превышать 2 Вт.
Уровень мощность блока выбирается исходя из суммарной мощности всех потребителей. При этом необходим некоторый запас мощности, обычно в пределах 50% от номинала всех приборов освещения.
Для нормальной работы защитного блока необходимо его охлаждение. Чтобы добиться поступления воздуха, в корпусе создают специальные отверстия.
При перегорании лампочки происходит размыкание нити накаливания, что ведет к короткому замыканию. Вследствие этого существует опасность выхода из строя защитного блока. Чтобы не допустить этого, выполняют следующие действия:
- Защитное устройство устанавливают на максимально доступном участке (подрозетник или щиток). До потолочного блока добраться будет значительно сложнее.
- Устанавливают по выделенному автоматическому выключателю на каждую линию. Номинальный показатель выключателя подбирается с небольшим запасом, поскольку перепады тока при данном варианте подключения не принимаются во внимание.
- Не допускается установка защитного блока в помещениях с повышенным уровнем влажности.
При подборе подходящего устройства плавного пуска рекомендуется учитывать два фактора — мощность и производителя. О мощности блока сказано выше. Что касается брендов, наибольшей известностью обладают такие компании:
- «Feron» (КНР);
- «Camelion» (КНР);
- «Шепро» (Россия);
- «Гранит 1000», «Гранит 500» (Беларусь);
- «Композит» (Россия);
- «Вжик» (совместное производство России и Китая).
Самые популярные модели выпускаются компаниями «Feron» и «Гранит». Продукция китайского производителя отличается невысокими ценами. Как и большая часть изделий из Китая, блоки от компании «Feron» считаются не слишком качественными. Для них характерны следующие недостатки:
- просадки напряжения, что нарушает работу светильника;
- мигание лампы при подключении и в процессе функционирования;
- регулярные помехи;
- среднее качество пайки;
- экономия на материалах, из которых изготовлен блок.
Продукция белорусской компании считается значительно более качественной. Однако «Гранит» не отличается компактностью, что в некоторых случаях является критически важным недостатком (например, при размещении в подрозетнике выключателя). Также следует отметить стоимость «Гранита» — более высокую, чем у китайских производителей.
Схема плавного подключения к сети лампы накаливания довольно проста. Однако в ходе изготовления блока своими руками следует принимать во внимание некоторые технические нюансы. Также нужно соблюдать нормативные акты, касающиеся электротехнических приборов. В качестве примера ниже приведена схема, по которой работает самостоятельно изготовленный блок защиты.
