Не смотря на наступление светодиодов, остаются поклонники ламп накаливания при реализации освещения. Одним из недостатков ламп накаливания, наряду с высоким потреблением энергии, остается короткий срок их жизни. Считается, что наибольший вклад здесь вносит повышенный (до 10 раз) пусковой ток и попытки продлить срок жизни ламп накаливания сводятся , в основном, к ограничению пускового тока.
Большинство существующих устройств для снижения пускового тока собраны на тиристорах и работают на принципе фазо-импульсного регулирования. На мой взгляд, один из недостатков таких устройств это большие пиковые токи через лампу даже при ограничении среднего тока через нее и высокие электромагнитные помехи. Предлагаемое здесь устройство лишено этих недостатков. Оно собрано на MOSFET транзисторе IRF740 и ограничивает как средний, так и пиковый пусковой ток, выступая при включении, в течении 0.5 с, в роли балласта. Устройство рассчитано для номинального напряжения 220В и мощности ламп до 100 Вт.
Ниже приводится схема предлагаемого устройства.
Схема устройства ограничения пускового тока ламп накаливания на IRF740
Лампа подключена последовательно с диодным мостом, на выходе которого включен транзистор VT1. На затвор транзистора при включении подается плавно возрастающее напряжение при помощи цепочки VD5, VD6, R1, R2, C1. Благодаря наличию диода VD6, крутизна роста затворного напряжения снижается с началом открытия транзистора, что при том же расчетном времени плавного включения снижает время паузы до начала протекания тока через лампу. Стабилитрон VD7 защищает вход транзистора от превышения напряжения. Диод VD5 подключен до лампы, поэтому, напряжение на затворе остается высоким даже при полном открытии VT1, что сводит потери напряжения в статичном режиме до падения напряжения на диодном мосте (около 1.5 В). Этот факт тоже выгодно отличает устройство от многих схем подобного назначения. Приведенная выше максимальная мощность лампы обусловлена максимальной пиковой мощностью, выделяемой на транзисторе в момент включения.
Все детали устройства собраны на печатной плате размерами 25мм на 66мм, чертежи и общий вид которой приводится ниже.
Прибор устанавливается в непосредственной близости от светильника (или внутри него) между выключателем и собственно лампой накаливания. Никакого радиатора для транзистора не требуется, так как в статике на нем рассеивается мизерная мощность, а в момент включения он не успевает существенно нагреться.
Для анализа работы схемы проводилось моделирование в программе LTspice (правда, пришлось вместо нелинейного сопротивления лампы использовать постоянное среднего значения). Модель и плата DipTrace приводятся во вложении.
