Плавная регулировка яркости свечения люминесцентных ламп дневного света. Регулятор, драйвер управления. Схема

Схема драйвера для плавной регулировки яркости свечения ламп дневного света. Драйвер может работать, как от сети, так и от низковольтного источника (10+)

Плавная регулировка яркости люминесцентных ламп и светодиодов

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Бытует мнение, что плавное управление яркостью свечения ламп дневного света невозможно. Сформировалось это мнение, вероятно, благодаря надписи на упаковке люминесцентных и подобных им ламп, что их нельзя подключать к регуляторам яркости свечения. Эта надпись - будет абсолютной правдой, если к ней дописать 'предназначенных для ламп накаливания'. Действительно, свойства газоразрядных ламп настолько отличаются от свойств ламп накаливания, что регуляторы, предназначенные для одних, не годятся для других.

Как регулировать яркость свечения ламп дневного света и светодиодов

Но изготовить регулятор, способный плавно изменять яркость свечения ламп дневного света, можно. Однако, применять его следует только с лампами, которые не оснащены встроенными драйверами. Подойдут длинные цилиндрические лампы дневного света. Энергосберегающие лампы, предназначенные в патрон лампы накаливания, работать с регулятором не будет, так как в них уже встроен драйвер, который будет мешать.

На основе такого же принципа можно построить регулятор яркости светодиодов. Обсудим это в конце статьи.

Почему к люминесцентным лампам и светодиодам не подходят регуляторы от лампочек с нитью накала? Нить накала проявляет себя как резистор с несколько изменяющимся сопротивлением в зависимости от температуры. Так что яркость ее свечения можно изменять, изменяя приложенное к ней напряжение. Нить накала обладает довольно большой инертностью. На нее можно подавать пульсирующее напряжение сложной формы, например, от тиристорного регулятора. При этом она не будет моргать и негативно влиять на органы зрения.

Энергосберегающие лампы ведут себя по-другому. Чтобы такая лампа загорелась, на нее надо подать напряжение в несколько раз выше рабочего. Происходит зажигание. Дальше напряжение нужно понизить до номинального. Отклонение напряжения питания от номинального в меньшую сторону приводит к ее быстрому погасанию, а в большую - к нагреву и перегоранию. Питать ее пульсирующим напряжением вообще не следует (хотя это постоянно делается в бытовых светильниках), так как она довольно сильно моргает, что неполезно для зрения.

Галогенная, неоновая или другая газоразрядная лампа в своем рабочем режиме имеет очень небольшое динамическое сопротивление. Это значит, что очень небольшое изменение питающего напряжения приводит к большому изменению силы тока и яркости свечения. Таким образом, изменяя питающее напряжение, регулировать яркость нельзя. Такую лампу (да и светодиод) нужно питать от источника тока (подробнее об источниках стабильного тока), обладающего большим динамическим сопротивлением, управлять ее яркостью, изменяя силу тока. Напряжение на лампе (светодиоде) при этом будет меняться незначительно. У такого подхода есть еще два плюса. Во-первых, нет необходимости в отдельной схеме балласта, зажигающего лампу. Если применить действительно хороший импульсный источник тока, то напряжение на лампе будет возрастать до тех пор, пока лампа не загорится, а далее упадет до рабочего. Во-вторых, лампа будет светиться с яркостью, независящей от температуры и других условий среды.

Регулятор, драйвер с регулированием яркости. Схема

Теперь перейдем к схеме устройства, предназначенного для питания и регулировки яркости свечения. Это устройство может питать, как люминесцентные лампы, так и светодиоды или блоки светодиодов, соединенных последовательно. Оно может быть запитано от самых разных источников питания с самым разным напряжением (от 12 В до 400 В). Например, на основе приведенной схемы можно изготовить электрическую 'керосиновую' лампу для автономного освещения при перебоях электропитания или светильник для салона автомобиля. Мы приведем форму для онлайн расчета параметров схемы для разных напряжений питания и разных нагрузок (ламп, блоков светодиодов). Так что Вы легко сможете сами рассчитать свой регулятор яркости.

Устройство представляет собой классический полумостовой импульсный преобразователь напряжения. Оно построено аналогично импульсному блоку питания. Для удобства мы постарались сохранить обозначения элементов из схемы импульсного блока питания, так что нумерация получилась не непрерывной.

Питание управляющей схемы осуществляется следующим образом. Через резистор R14 и диод VD14 небольшим током заряжается конденсатор C4. Как только напряжение на нем становится больше 10 В, контроллер начинает формировать импульсы, которые открывают силовые транзисторы. Формируется напряжение на обмотке L7. Это напряжение через резистор R15 питает контроллер.

Применять регулятор можно как для ручной регулировки, так и для варьирования яркости в зависимости от управляющего тока. Управляющий ток подается на вход C. Этот ток прибавляется к измеряемому, а цепь обратной связи поддерживает суммарный ток (измеряемый + управляющий) на фиксированном уровне. Так что, чем больше управляющий ток, тем меньше ток через осветительный прибор. Мы разработали на основе этого драйвера цветомузыкальную установку.

Радиодетали

Для расчета номиналов элементов нам понадобится задать:

• Напряжение зажигания. Для газоразрядных ламп это может быть напряжение от 600 до 1000 вольт. Для светодиодов напряжение зажигания равно рабочему напряжению.
• Рабочее напряжение. Для газоразрядных ламп это может быть напряжение 200 - 300 вольт. Для светодиодов от 1 до нескольких вольт.
• Максимальный рабочий ток светильника. Для 22 Вт лампы дневного света это 0.1 А. У ярких светодиодов этот ток может быть 1 А.
• Напряжение питания. Если устройство питается от выпрямителя, то нужно использовать амплитудное значение напряжения (для осветительной сети это 310 вольт.) При питании от источника постоянного тока используйте просто напряжение этого источника.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. [3] сообщений.

Где можно увидеть схему ЦМУ на драйвере яркости люминесцентных ламп? Читать ответ...