Читать «Юный техник, 2001 № 09» онлайн - страница 33

Характер изменения общего сопротивления «таблетки» и нити 100-ваттной лампы ELI иллюстрирует кривая 3 на том же рисунке. Поскольку общее начальное сопротивление возрастает вчетверо, во столько же раз снижается ток, чем значительно облегчается «стартовый» режим работы лампы. Кремниевые токоограничители можно монтировать как внутри ламповой колбы, так и встраивать в токопроводящий патрон. Как показал эксперимент, «таблетки» увеличивают срок службы ламп накаливания до двух лет. Однако «таблеток» пока нет, и вряд ли они скоро появятся в продаже. Продлить век ламп накаливания могут несложные токоограничители из доступных электронных узлов. Принципиальная схема одной из подобных конструкций приведена на рисунке 2.

Устройство может быть выполнено в виде приставки, монтируемой внутри подставки настольной лампы или корпуса бра. Здесь функцию резистора с переменным сопротивлением, включенным последовательно с лампой ELI, выполняет тринистор VS1, включенный за выпрямителем VD3.

Импульсную команду на управляющий электрод тринистора подает аналог однопереходного транзистора, построенный на доступных биополярных транзисторах VT3, VT4.

Плавное, в течение 5…10 секунд нарастание тока лампы (и яркости ее свечения) задается цепочкой R1, C1; растущее на конденсаторе С1 напряжение постепенно приоткрывает составной транзистор VT1, VT2, все более ускоряя моменты срабатывания пары VT3, VT4 и отпирания тринистора.

Не исключено, что в перспективе может найти место необычный метод первоначального ограничения тока ламп, используя аналоги самовосстанавливающихся предохранителей типа MF-R, MF-S, выпускаемых фирмой Bourns. Они имеют небольшое сопротивление при номинальном токе, но уже при пятикратном броске тока их сопротивление возрастает до нескольких мегом. На рисунке 3 видно, что для защиты нити лампы предохранитель FU1 включается параллельно ей.

Рис. 3

Начальный бросок тока проходит через элемент FU1; по мере роста его сопротивления все большая часть тока ответвляется в лампу, постепенно ее накаливая.

После выключения светильника выключателем SA1 самовосстанавливающийся предохранитель возвращается в исходное состояние и вновь готов к срабатыванию. Вероятно, для ограничения всплеска тока в питающей сети понадобится ввести в нее индуктивное сопротивление Z1, падение напряжения на котором в нормальном режиме лампы весьма невелико.

Стоит обратить внимание, что проблема, о решении которой шла речь, связана со скачкообразной подачей напряжения на лампы накаливания. А что, если отрешиться от этого стереотипа и включать светильник не щелчком выключателя, а плавным поворотом ручного регулятора? Реальную возможность такого способа сохранения лампы дает специализированная микросхема (рис. 4) DA1 типа ГРН-1-220.

Последняя представляет собой симисторный фазоимпульсный регулятор напряжения, который позволяет плавно изменять напряжение на лампе и ее ток в пределах 0…97 % от сетевого напряжения, которое может достигать 400 В. Если микросхема работает без теплоотвода, находясь в просторном корпусе, можно управлять нагрузкой до 250 Вт; в миниатюрной конструкции, где отвод тепла затруднен, мощность нагрузки снижается до 100 Вт, чего, впрочем, достаточно для большинства бытовых светильников. Управляется микросхема переменным резистором R1 типа СП-0,4 или СПЗ-9Ф с линейным характером изменения сопротивления.