Пристрій захисту ламп розжарювання від перегорання. Блок захисту галогенних ламп

29.07.2023

Блок захисту галогенних ламп

Галогенні лампи мають неприємну особливість – перегорання під час включення. Звичайні лампи звичайно теж мають такий мінус, але не такою мірою.

Галогенки та лампи розжарювання, як правило, перегорають при включенні, коли нитка розжарювання ще порівняно холодна, і опір її мало. При цьому виникає великий стрибок струму і на спіралі виділяється короткочасно велика потужність. Докладно цей ефект описаний на SamElectric у статті.

Щоб продовжити життя галогенних ламп, було придумано такий пристрій блок захисту галогенних ламп. Принцип роботи блоку захисту дуже простий – оскільки лампа перегорає в момент різкого стрибка струму через неї, цей пристрій включається послідовно з лампою і обмежує струм у початковий момент.

Струм, а значить і яскравість, плавно наростає протягом 1 - 2 секунд. Підключити блок захисту не складно. Він має два висновки, полярність, вхід-вихід та фаза-земля не мають значення. Краще включити його послідовно з вимикачем у розрив фази.

Такий блок іноді називають пристроєм плавного пуску, приладом захисту, захистом. Пристрій використовують не тільки для галогенових, а й для звичайних ламп розжарювання.

Встановлення та підключення блоку захисту галогенних ламп

Фізично блок захисту можна встановити у стелі, безпосередньо у місці встановлення лампи. Якщо ламп кілька, то блок ставиться перед першою лампою, як показано на фото нижче.

Встановлення блоку захисту у стелі

Простіше помістити блок захисту в монтажній коробці під вимикачем, якщо дозволяє вільний простір і якщо потужність блоку не перевищує 300 Вт.

Якщо використовується вимикач із підсвічуванням, то рекомендується паралельно блоку підключити резистор із опором 33 кОм – 100 кОм та потужністю 1-2 Вт. Це робиться не через причину, описану на SamElectric у статті . Тут інша причина. Для свічення підсвічування через ланцюг лампи повинен протікати струм, але блок захисту в неактивному стані є розривом. В результаті без резистора підсвічування працювати не буде або буде дуже тьмяним.

Якщо у освітленні використовуються галогенові лампи на 12 Вольт, у цьому випадку блок захисту також необхідно встановити. При використанні звичайного (електромагнітного) трансформатора блок ставиться в розрив первинної обмотки, як показано на наведеній етикетці.

Блоки Feron випускаються на потужність 150, 300, 500, 1000 Вт

Але при використанні електронного трансформатора звичайний блок захисту із двома висновками не годиться. У випадку електронного трансформатора потрібно користуватися спеціальним блоком захисту для електронних трансформаторів. Такий блок має 4 висновки.

Потужність блоку захисту вибирається виходячи із сумарної споживаної потужності всіх ламп. Потрібно робити запас на 30-50% за потужністю.

Ще одна тонкість установки. Буває, що галогенова лампа виходить з ладу таким чином, що нитка замикається і перетворюється на коротке замикання. Це може статися внаслідок падіння, трясіння тощо. У такому разі блок захисту вигоряє, і вся лінія освітлення перестає працювати. Щоб виключити такі неприємні речі, краще зробити таке:

встановлення блоку захисту краще робити в легкодоступному місці - в коробці з вимикачем (підрозетник) або в електрощитку. Як і будь-який електронний пристрій, блок може вилетіти з різних причин і будь-коли. А якщо він зашитий у стелі, дістатися буде проблематично.
Як говорилося вище, має бути запас за потужністю. Наприклад, якщо сумарна потужність ламп 100 Вт, краще ставити блок захисту не так на 150 Вт, але в 300 Вт. Краще – бо надійніше. А різниця у 20 – 30 рублів роялі не зіграє.
Якщо така можливість, краще на кожну лінію освітлення ставити окремий автоматичний вимикач. При цьому номінал підбирати так, щоби запас був мінімальний. Тим більше, що стрибка струму в момент увімкнення тепер не буде. За короткого замикання є великий шанс, що автомат спрацює, і врятує блок захисту від смерті. Слід врахувати, що в цьому випадку потужніші лампи поставити не вийде (наприклад, не 20, а 35 Вт; не 35, а 50 Вт)

Вибір блоку захисту галогенних ламп

Вибір у разі проводиться за двома критеріям.

Потужність.У цій статті про це сказано достатньо.

Виробник.А ось цей критерій треба розглянути докладніше. Наразі у продажу, зокрема, є блоки захисту таких виробників:

Feron (China)
Граніт (Білорусь)
Camelion (China)
Вжик (Росія – Китай)
Шепро (Росія)
Композит (Росія)
Uniel

Розглянемо лише перші два, оскільки останні у продажу я особисто не зустрічав, і відгуків щодо них мало.

Перевага Feron – безперечно, ціна. Але це єдина перевага. Недоліки треба перераховувати (хоча, як пощастить, вони можуть не проявитися):

спалах при включенні, потім нормальна робота (плавне наростання)
велике падіння напруги, як наслідок – лампи горять у підлогу розжарення, а сам блок захисту починає грітися і навіть димитися.
мерехтіння при включенні та в процесі роботи
високий рівень перешкод, що видається в електромережу
низька якість паяння та застосовуваних деталей

Feron – одне слово, Китай!

Серед недоліків блоку захисту галогенних ламп Граніт можна навести лише один. Це – габарити. Може, це й дрібниця, але в підрозетник уже не поміститься. Ціна не набагато вища, зате головне – стабільність та надійність роботи!

Читайте також мою . А також статтю про галогенні лампи.

Отже, вибирайте між якістю та ціною та встановлюйте!

На ринку світлодіодних ламп та світильників представлений широкий спектр продукції у різних цінових діапазонах. Основна відмінність приладів низького та середнього цінових сегментів полягає переважно не у використовуваних світлодіодах, а в джерелах живлення для них.

Світлодіоди працюють від постійного струму, а не від змінного, який протікає в побутовій електричній мережі, а від якості перетворювача залежить надійність ламп і режим роботи світлодіодів. У цій статті ми розглянемо, як захистити світлодіодні лампи та продовжити життя дешевим моделям.

Все описане нижче справедливо і для світильників, і для ламп.

Два основні види джерел живлення для світлодіодів: конденсатор, що гасить, і імпульсний драйвер

У найдешевшій світлодіодній продукції використовується як джерело живлення. Принцип його роботи ґрунтується на реактивному опорі конденсатора. Зазначимо простими словами, що в ланцюгах змінного струму конденсатор є аналогом резистора. Звідси випливають такі самі недоліки, що і при використанні резистора:

1. Відсутність стабілізації за напругою чи струмом.

2. Відповідно при зростанні вхідної напруги збільшується і напруга на світлодіодах, відповідно зростає струм.

Ці недоліки пов'язані між собою. У вітчизняних електромережах, особливо у віддалених районах, дачних селищах, селах та приватному секторі часто спостерігаються стрибки напруги. Якщо напруга просідає нижче 220В це не так страшно для ламп, зібраних за цією схемою, струм через світлодіоди буде нижче, відповідно вони прослужать довше.

А от якщо напруга буде вищою за номінальну, наприклад 240В, то світлодіодна лампа швидко згорить, через те, що і струм через світлодіоди зросте. Також дуже небезпечні і імпульсні стрибки напруги в мережі, вони виникають внаслідок комутації потужних електроприладів: ви напевно помічали, що при включенні холодильника або пилососа, наприклад, світло «моргає» - це і є прояв цих стрибків. Також вони виникають під час грози чи аварійних ситуаціях на ЛЕП чи електростанції. Виглядає імпульс наступним чином:

У світлодіодних лампочках середнього та високого цінового сегмента використовуються.

Світлодіоди працюють від стабільного струму, напруга для них не є основною величиною. Тому драйвером називають джерело струму. Його основними характеристиками є сила вихідного струму та потужність.

Стабілізація струму реалізується за допомогою ланцюгів зворотного зв'язку, якщо не вдаватися до подробиць існує два основних типи драйверів, які використовуються у світлодіодних лампочках і світильниках:

1. Безтрансформаторний відповідно без гальванічної розв'язки.

2. Трансформаторний – з гальванічною розв'язкою.

Гальванічна розв'язка - це система, яка забезпечує відсутність прямого електричного контакту між первинним ланцюгом живлення та вторинним ланцюгом живлення. Вона реалізується за допомогою явищ електромагнітної індукції, інакше кажучи трансформаторами, а також за допомогою оптоелектронних пристроїв. У блоках живлення для електричної розв'язки використовується саме трансформатор.

Типова схема безтрансформаторного драйвера 220В для світлодіодів зображена на малюнку нижче.

Зазвичай вони побудовані на інтегральній мікросхемі із вбудованими силовим транзистором. Вона може бути в різних корпусах, наприклад TO92, він використовується також як корпус для малопотужних транзисторів та інших ІМС, наприклад лінійних інтегральних стабілізаторів, типу L7805. Зустрічаються і екземпляри у «восьминогих» корпусах для поверхового монтажу, типу SOIC8 та інші.

Для таких драйверів підвищення або зниження напруги в мережі живлення не страшні. Але вкрай небажані імпульсні перенапруги - вони можуть вивести з ладу діодний міст, якщо драйвер безтрансформаторний, то 220В потраплять на вихід мікросхеми, або міст проб'є на КЗ змінного струму.

У першому випадку висока напруга «вб'є світлодіоди», вірніше один із них, як це зазвичай відбувається. Справа в тому, що світлодіоди в лампах, прожекторах та світильників зазвичай з'єднані послідовно, в результаті згоряння одного світлодіода ланцюг розривається, інші залишаються цілими та неушкодженими.

У другому – вигорить запобіжник чи доріжка друкованої плати.

Типова схема драйвера для світлодіодів із трансформатором зображена нижче. Вони встановлюються в дорогу та якісну продукцію.

Захист світлодіодних ламп: схеми та способи

Є різні способи захисту електроприладів, всі вони справедливі для захисту світлодіодних світильників, серед них:

1. Використання стабілізатора напруги - це найдорожчий спосіб і для захисту люстри використовувати його вкрай незручно. Однак можна запитати весь будинок від мережевого стабілізатора напруги, вони бувають різних типів – релейні, електромеханічні (сервопривідні), релейні, електронні. Огляд їх переваг та недоліків може стати темою для окремої статті, пишіть у коментарі, якщо вам цікава ця тема.

2. Використання варисторів - це прилад, що обмежує сплески напруги, може використовуватися як для захисту конкретного світильника або іншого приладу, так і на введенні в будинок.

3. Використання додаткового конденсатора, що гасить, послідовному включенні. Таким чином, обмежується струм лампи, розраховують конденсатор виходячи з потужності лампи. Це швидше не захист, а зниження потужності лампи, в результаті при підвищених значеннях напруги в електромережі термін служби не скоротиться.

Варистор для захисту ламп та іншої побутової техніки

Варистор - це прилад, що обмежує напругу, його дія подібна до газового розрядника. Це напівпровідниковий прилад із змінним опором. Коли його висновках напруга досягає рівня напруги спрацьовування варистора, його опір знижується з тисяч мегаом до десятків Ом і через нього починає протікати струм. Його підключають до ланцюга паралельно. Таким чином, відбувається захист електроустаткування.

Зовнішній вигляд варисторів

Un - Класифікаційна напруга. Це таке напруга, у якому через варистор починає протікати струм силою 1 мА;

Um - максимально допустима діюча змінна напруга (середньоквадратична);

Um = - максимально допустима постійна напруга;

Р — номінальна середня потужність, що розсіюється, це та, яку варистор може розсіювати протягом усього терміну служби при збереженні параметрів у встановлених межах;

W — максимальна допустима енергія, що поглинається в джоулях (Дж), при впливі одиночного імпульсу.

Ipp - максимальний імпульсний струм, для якого час наростання/тривалість імпульсу: 8/20 мкс;

З - ємність, виміряна в закритому стані, при роботі її значення залежить від прикладеної напруги, і коли варистор пропускає через себе великий струм, вона падає до нуля.

Для збільшення потужності, що розсіюється, виробники збільшують розмір самого варистора, а також роблять його висновки більш масивними. Вони виступають як радіатор для відведення виділеної теплової енергії.

Для захисту електроприладів у вітчизняних електромережах змінною напругою 220В підбирають варистор більший, ніж амплітудне значення напруги, а приблизно дорівнює 310В. Тобто можна встановлювати варистор із класифікаційною напругою близько 380-430В.

Наприклад, підійде TVR 20 431. Якщо ви встановите варистор з меншою напругою, то можливі його «хибні» спрацьовування при незначних перевищеннях напруги мережі живлення, а якщо встановите з більшим - захист не буде ефективним.

Як уже було сказано, варистори можуть встановлюватися безпосередньо на введенні в будинок, таким чином, ви захистите всі електроприлади в будинку. І тому промисловістю випускаються модульні варисторы, звані .

Ось схема його підключення для трифазної мережі, для однофазної – аналогічно.

Ці схеми з використанням дифавтомата та захистом від високого потенціалу на одному або двох проводах однофазного ланцюга не менш цікаві.

Для захисту одного світильника або лампочки використовують таку схему включення, вона наведена на прикладі саморобного світлодіодного світильника, але при використанні готового світильника або лампи варистор встановлюється також паралельно ланцюгу 220В.

Ви його можете встановити як у корпусі самого освітлювального приладу, так і на проводах живлення зовні. Якщо він підключається до розетки – варистор можна розташувати в розетці. Варістор можна замінити на супресор.

Готові рішення

Пристрій захисту від імпульсних перенапруг для світлодіодних світильників – від виробника LittleFuse. Забезпечують захист від перенапруг розміром до 20 кВ. Залежно від конструкції встановлюється паралель або послідовно.

На ринку є пристрої з різними характеристиками - напругою спрацьовування та піковий струм.

Пристрій захисту світлодіодів зберігає лампи за імпульсів напруги. Підключається паралельно ланцюгу висвітлення після вимикача. Також запобігає мимовільному миготінню світлодіодних лампочок при використанні вимикачів з підсвічуванням.

Цікаво:

Суть роботи такого пристрою полягає в тому, що всередині встановлено конденсатор. Струм підсвічування вимикачів тече через нього, також він згладжує сплески напруг.

Подібний або аналогічний пристрій фірми Граніт, модель БЗ-300-Л. Індекс «Л» наприкінці свідчить, що це блок захисту.

Усередині розташовано три деталі, одну з яких ми розглянули вище:

1. Варістор.

2. Конденсатор.

3. Резистор.

Ось важлива схема. Ви можете її повторити.

Висновок

Повністю виключити можливість перегорання світлодіодних ламп і світильників неможливо. Однак ви можете продовжити лампочки життя, мінімізувавши вплив стрибків напруги. Зробити це можна або власноруч, або купивши блок захисту світлодіодних ламп заводського виконання.

Як правило, лампирозжарювання перегорають у момент включення. Це пояснюється тим, що опір нитки розжарювання лампи в холодному стані набагато нижчий, ніж у розігрітому, тому при включенні відбувається сильний кидок струму, що руйнує нитку. Причому чим більша потужність лампи, тим довше її термін служби. Це з тим, що з ламп більшої потужності товстіша і міцніша нитка розжарення.

Для того щоб лампане перегорала в момент запалення, необхідно зменшити кидок струму, що відбувається при її включенні до мережі. Це можна здійснити різними способами, наприклад, включаючи лампудо мережі змінного струму через однонапівперіодний випрямляч, тобто запалюючи її спочатку вповнакала, а після розігріву нитки - випрямляч зашунтувати. У літературі неодноразово описувалися тиристорні устрою, дозволяють це. Однак схеми, наведені в , мають кілька недоліків. По-перше, ці пристрої є сильними джерелами перешкод у мережі. По-друге, при їх використанні яскравість свічення лампивиявляється недостатньою, і нарешті стає помітно мерехтіння ламп, що дуже шкідливо для очей. Всі ці недоліки обумовлені тим, що в схемах ланцюга керуючого електрода тиристора включаються послідовно з лампою. Для відкривання тиристора необхідно в ланцюг його електрода, що управляє, подавати значну напругу, яка просто "відбирається" у самої лампи розжарювання. Крім того, при такому включенні тиристор комутується не в моменти переходу напруги через нуль, а з затримкою, що призводить до мерехтіння лампи і появи електроперешкод. Ці недоліки можна усунути, якщо від схеми двополюсника перейти до триполюсника. Досвід показує, що триполюсник набагато складніше вбудувати в існуючу електромережу, ніж двополюсник. Мною було виготовлено кілька таких пристроїв, і за два з половиною роки експлуатації жодне з них не вийшло з ладу. Схема працює в такий спосіб. У момент замикання вимикача SА1 відкривається діод VD1 і лампапочинає світитися вповнокала, тому що струм через неї тече тільки під час одного з напівперіодів напруги. Конденсатор С1 під час іншого напівперіод починає заряджатися через діод VD2 і резистор R1. Коли напруга на конденсаторі досягає величини, необхідної для спрацьовування тиристора VS1, тиристор відкривається і лампа включається на повну яскравість.

Цей пристрій призначений для включення ламп, нагрівачів і т.п. Його не можна використовувати для запуску електродвигунів, трансформаторів та інших індуктивних навантажень. Деталі. Діод VD1 - будь-який випрямний, розрахований на максимальну зворотну напругу не менше 350 В та середній прямий струм не менше 250 мА (для лампи потужністю 100 Вт). Якщо використовується лампа більшої потужності, слід підібрати діод з великим допустимим прямим струмом. Параметри тиристора VS1 мають бути аналогічними. У схемі можна використовувати тиристори КУ201 К, Л. Діод VD2 теж повинен бути розрахований на напругу не менше 350 В та середній струм не менше 20 мА. Конденсатор С1 - будь-який електролітичний, наприклад, К50-3 або К50-6. Резистор R1 - будь-який двоватний, наприклад МЛТ-2. Можна використовувати кілька резисторів меншої потужності, з'єднавши їх паралельно чи послідовно. Конструкція, як правило, налагодження не потребує. Якщо лампапостійно світиться вповні, трохи зменшіть опір резистора R1. Якщо час спрацювання пристрою видасться вам недостатнім, збільште ємність конденсатора С1. Можна використовувати кілька паралельно з'єднаних конденсаторів. При експериментуванні зі схемою її, з метою електробезпеки, бажано підключати до мережі через тимчасовий розділовий трансформатор, потужність якого повинна бути не меншою за потужність лампи. Але перш ніж братися за складання пристрою, підрахуйте, що вам обійдеться дешевше - сам пристрій, або періодична заміна ламп розжарювання, що перегоріли.

Найчастіше лампочка перегорає при включенні, коли нитка розжарювання ще не розігрілася і їй притаманний невеликий опір. Щоб уникнути такого розвитку подій, придуманий апаратний пристрій - блок захисту ламп (його ще називають пристроєм плавного пуску). Головне завдання блоку - запобігти шкоді, заподіяній лампочці в результаті стрибків напруги в мережі.

Причини перегорання ламп

Лампи розжарювання функціонують згідно з принципом термоелектронної емісії. При попаданні струму в спіраль вона нагрівається, у результаті продукується світло видимої частини спектра. Причому потужність зворотного тепловиділення пропорційна діаметру провідника. Внаслідок цього витончені ділянки спіралі розжарюються дуже швидко, що призводить до втрати їхньої міцності. Саме витончені місця є слабкою ланкою, де відбувається перегорання.

Галогенні лампочки також схильні до перегорання в результаті стрибків напруги. Є такі джерела світла особливість, властива лише їм, - схильність до перегріванню. Надмірно розігріта лампочка може перегоріти будь-якої миті.

Захисту потребують не тільки лампи розжарювання та галогенні світильники, а й світлодіодні лампи.На перший погляд це дивно, адже у світлодіодів відсутня спіраль, і свічення кристала виникає в результаті збудження електронів, а не розігрівання спіралі. Однак в основі принципу дії світлодіодів є термоелектронна емісія. Через кілька років напівпровідникова ділянка вигоряє і, якщо придивитися до ЛЕД-лампи, на ній помітні тьмяні кристали з пробитим шаром напівпровідника.

Принцип роботи блоку

Блок захисту запускається послідовно з приладом освітлення та обмежено пропускає електрику. Збільшення струму здійснюється поступово – протягом 1–2 секунд. Без блоку струм надходить миттєво, що часто призводить до перегорання лампи.

Влаштування блоку найпростіше. Для його функціонування немає значення вхід-вихід, фаза-земля, а також полярність. Пристрій слід підключати у послідовному режимі з вимикачем, встановленим у розрив фази.

Прилад плавного включення дозволяє:

Уникнути негативного впливу перепадів напруги під час підключення світильника.
Стабілізувати струм у лампочках після дії на них пускової електрики.
Продовжити термін служби джерела світла.

Важливий плюс захисного приладу полягає в тому, що він запобігає блиманню лампи. Завдяки цьому перебувати у освітленому приміщенні комфортно, тому що на очі не виявляється надмірного навантаження.

Встановлення та підключення

Монтаж захисного блоку зазвичай здійснюється на стелі, тобто там, де закріплені освітлювальні прилади. Якщо лампочка не єдина, пристрій плавного запуску встановлюють до першого джерела світла.

Також блоки розміщують у монтажних коробах під перемикачем світла. Однак слід мати на увазі, що для розміщення блоку в монтажній коробці існує обмеження: максимальна потужність пристрою не повинна перевищувати 300 Вт.

Зверніть увагу! Будь-яке місце для встановлення блоку не було вибрано, до пристрою повинен бути забезпечений безперешкодний доступ для проведення ремонтних робіт.

Типова схема підключення блоку показана нижче.

У разі перемикача з підсвічуванням паралельно блоку підключають резистор. Рівень опору для резистора повинен бути в межах 33–100 кОм, а потужність – не перевищувати 2 Вт.

Для ламп на 12 вольт також потрібний блок захисту. При використанні електромагнітного трансформатора блок ставлять у розрив первинної обмотки.Для електронного трансформатора знадобиться спеціальний блок із чотирма введеннями.

Рівень потужності блоку вибирається виходячи з сумарної потужності всіх споживачів. При цьому необхідний деякий запас потужності, зазвичай, у межах 50% від номіналу всіх приладів освітлення.

Для нормальної роботи захисного блоку потрібне його охолодження. Щоб досягти надходження повітря, у корпусі створюють спеціальні отвори.

Запобіжні заходи

При перегоранні лампочки відбувається розмикання нитки розжарювання, що веде до короткого замикання. Внаслідок цього існує небезпека виходу з ладу захисного блоку. Щоб запобігти цьому, виконують такі действия:

Захисний пристрій встановлюють на максимально доступній ділянці (підрозетник або щиток). До стельового блоку дістатися буде значно складніше.
Встановлюють виділений автоматичний вимикач на кожну лінію. Номінальний показник вимикача підбирається з невеликим запасом, оскільки перепади струму при цьому варіанті підключення не беруться до уваги.
Не допускається встановлення захисного блоку у приміщеннях із підвищеним рівнем вологості.

Вибір захисного блоку

При підборі відповідного пристрою плавного пуску рекомендується враховувати два фактори – потужність та виробника. Про потужність блоку сказано вище. Що стосується брендів, найбільшу популярність мають такі компанії:

"Feron" (КНР);
"Camelion" (КНР);
"Шепро" (Росія);
"Граніт 1000", "Граніт 500" (Білорусь);
"Композит" (Росія);
«Вжик» (спільне виробництво Росії та Китаю).

Найпопулярніші моделі випускаються компаніями «Feron» та «Граніт». Продукція китайського виробника відрізняється невисокими цінами. Як і більшість виробів з Китаю, блоки від компанії «Feron» вважаються не надто якісними. Їх характерні такі недоліки:

просідання напруги, що порушує роботу світильника;
миготіння лампи при підключенні та в процесі функціонування;
регулярні перешкоди;
середня якість паяння;
економія на матеріалах, у тому числі виготовлений блок.

Продукція білоруської компанії вважається значно якіснішою.Однак «Граніт» не має компактності, що в деяких випадках є критично важливим недоліком (наприклад, при розміщенні в підрозетнику вимикача). Також слід зазначити вартість «Граніту» – вищу, ніж у китайських виробників.

Виготовлення блоку захисту

Схема плавного підключення до мережі лампи розжарювання є досить простою. Однак у процесі виготовлення блоку своїми руками слід брати до уваги деякі технічні нюанси. Також потрібно дотримуватись нормативних актів, що стосуються електротехнічних приладів. Як приклад нижче наведено схему, за якою працює самостійно виготовлений блок захисту.

На схемі, зображеній вище, показано плавне включення лампи розжарювання. Причому полярність не береться до уваги. Прилад підключається до розриву фази, щоб створити послідовне підключення з перемикачем. Останній має бути одноклавішним.

При створенні блоку необхідно враховувати такі обставини:

Польовий транзистор на початку роботи приладу має бути закритим. Цей елемент приймає напругу стабілізації, оскільки він включений у діагональ діодного моста.
Конденсатор С1 отримує заряд при проходженні напруги по резистору R1 і діоду VD1 до досягнення рівня 9,1 В. Цей рівень є граничним завдяки дії, що обмежує, стабілітрона.
Коли напруга доходить до потрібного рівня, транзистор потроху відкривається, що призводить до зростання струму та скорочення напруги на стоку. Далі починається плавне нагрівання нитки розжарювання лампочки.
Для нормального запуску необхідний другий резистор, оскільки він дає можливість розрядки конденсатора після вимкнення живлення світильника. У цей момент напруга на стоку невелика - близько 0,85 при силі струму близько 1 Ампера.

Блок працюватиме як у мережах зі стандартною напругою 220 В, так і при зниженій напрузі.

Прилади плавного пуску дають можливість значно збільшити робочий ресурс лампочок. Однак їх установка пов'язана з дотриманням технічних регламентів і вимагає хоча б мінімальних знань електротехніки. Якщо таких немає, для виконання монтажу краще запросити фахівця.

Головна і, мабуть, єдина причина виходу з експлуатації звичайних ламп розжарювання, галогенних і люмінесцентних лампочок - перегорання спіралі. З погляду фізики цей процес легко з'ясовний. З розпеченої спіралі постійно випаровуються атоми вольфраму.

У звичайних лампах швидше, у галогенних – повільніше. Після вимкнення частина атомів, що випарувалися, осідає назад на спіраль, частину на колбу. Як наслідок нерівномірного осідання, згодом утворюються витончені ділянки. А що призводить до непридатності світлодіодні лампи?

Чому лампи перегорають?

Усі лампи зі спіраллю розжарювання працюють за принципом термоелектронної емісії, тобто при проходженні струму спіраль розжарюється, випромінюючи світло видимої частини спектра. Інтенсивність тепловиділення обернено пропорційна товщині провідника, відповідно витончені зони спіралі нагріваються значно сильніше, втрачаючи міцність. На цих ділянках і трапляються розриви.

Як методи боротьби з цією «хворобою» розроблено безліч схем плавного розпалювання спіралі, що дійсно здатне значно збільшити термін її служби. Всі ці схеми належать до пристроїв захисту.

Поряд із пристроями захисту ламп зі спіраллю розжарювання з'являються пристрої захисту світлодіодних ламп. Здавалося б, навіщо вони потрібні, якщо світлодіоди не мають спіралі…

Справді, світло кристалу світлодіода відбувається завдяки збудженню електронів в напівпровідниковому шарі, а не за рахунок розпеченої спіралі. Але в основі ефекту лежить той самий ефект термоелектронної емісії. З роками дуже тонкий напівпровідниковий прогоряє шар. Якщо уважно придивитися до світлодіодної лампочки через кілька років її роботи, можна помітити окремі потьмянілі або неробочі кристали, у яких відбувся пробій шару напівпровідника.

Перепади в мережі напруги є досить звичною подією в нашій країні. Як не дивно, але до підвищення напруги вище від номінального значення світлодіодні лампи ставляться досить спокійно. Драйвери живлення здатні легко впоратися з ними.

Небезпечніші для світлодіодів падіння напруги, коли за частки секунди струм, що проходить через напівпровідниковий шар, падає, а потім повертається до вихідних величин. Тоді у просторі p-n переходу може статися точковий пробій. Драйвер живлення здатний відсікти надлишок струму, але не здатний компенсувати його виражене падіння.

Захист світлодіодних ламп частково вирішується встановленим перед драйвером високовольтним конденсатором середньої ємності, що відіграє роль фільтра, що згладжує.

Фатальні стрибки напруги

Ситуація, якою я хочу торкнутися скоріше виключення з правил, проте такі випадки трапляються із завидною регулярністю. Йдеться про удари блискавок. Але не в лінію електропередачі – такі ситуації якраз безпечні, оскільки через миттєве розплавлення проводів, заряд, швидше за все, не дійде до кінцевого споживача електроенергії. Небезпечні удари блискавок поблизу поблизу лінії електропередачі.

Напруга коронного розряду досягає мільйонів вольт і навколо каналу блискавки утворюється потужне електромагнітне поле. Якщо в зоні його дії виявиться лінія передач, відбудеться миттєвий стрибок сили струму та напруги.

Фронт наростання амплітуди напруги настільки швидкий, що захисні каскади електроніки не встигають впоратися та вигоряють цілі плати. У світлодіодній лампочці будуть численні пробої кристалів. Ми віднесли такі стрибки напруги до фатальних, оскільки адекватного захисту від такого форс-мажору немає.

При штатному режимі експлуатації виникає таке явище, як мерехтіння ламп у вимкненому стані.

Наведена пульсація

Сила струму, потрібна для роботи світлодіодів, дуже мала — мікроампери. Якщо дві лінії внутрішньоквартирної проводки знаходяться у безпосередній близькості, а в одній з ліній включено потужне навантаження, електромагнітні хвилі здатні збуджувати струм у провіднику достатній для свічення світлодіода.

Нарешті, ми підійшли до головної теми цього огляду — пристрій захисту світлодіодних ламп.

Одним з прикладів таких пристроїв є такий девайс. Для активації захисту достатньо підключити його до клем вхідної напруги драйвера живлення світлодіодної лампи. Застосування навіть такого елементарного способу захисту багато разів продовжить термін життя світлодіодного освітлення.