Как увеличить яркость лампы дневного света

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

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.

Вашему вниманию подборки материалов:

Конструирование источников питания и преобразователей напряжения Разработка источников питания и преобразователей напряжения. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

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.

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

Как не перепутать плюс и минус? Защита от переполюсовки. Схема.
Схема защиты от неправильной полярности подключения (переполюсовки) зарядных уст.

Тиристорные включающие, выключающие, переключающие, коммутирующие, ком.
Управление тиристорным силовым ключом с помощью оптрона. Гальваническая развязка.

Простой импульсный прямоходовый преобразователь напряжения. 5 – 12 вол.
Схема простого преобразователя напряжения для питания операционного усилителя.

Защита от перегрева транзисторов – силовых ключей в импульсном источни.
Температурная, тепловая защита силовых элементов (диодов, транзисторов). Термоза.

Lumileds › Блог › На заметку: десять фактов об автомобильном свете

Лампы повышенной яркости и повышенной мощности — это не одно и то же
Большая мощность еще не говорит о том, что будет больше света. Лампы с увеличенной яркостью — это, по сути, лампы с той же потребляемой мощностью 55–60 Вт и той же конструкцией, но лучшей светоотдачей. Типы ламп H1, H3, H4 и H7 имеют одинаковую мощность 55 Вт, но, несмотря на это, имеют разный уровень светового потока. Например, 1000 лм (H4, ближний свет) и 1550 лм (H1). Но световой поток не самый важный параметр для лампы. Самое важное — это яркость. К примеру, лампы H1 производят на 50 лм больше света, чем H7, но лампы H7 обладают лучшими характеристиками за счет модернизированной конструкции, что дает в итоге большую яркость.

Обратите внимание на модели H7 ламп головного освещения Philips X-tremeVision, которые отличаются увеличенной на 130 % яркостью света и долгим сроком службы. С ними водитель может лучше видеть дорогу и быстрее реагировать в непредвиденных ситуациях.

Если же говорить именно о повышенной мощности, то нужно иметь в виду, что повышенная мощность требует значительного роста тока. Более того, для установки таких ламп может потребоваться модернизация фар, ведь они изначально рассчитаны на определенный тепловой режим.

Нужно следить за напряжением в сети
Даже передовые технологии и качественные лампы не помогут при нестабильном или недостаточном напряжении. Прежде всего это касается галогена и ламп накаливания. Ксеноновые и светодиодные лампы имеют собственное внутреннее стабилизированное напряжение. Но даже в их работе может произойти сбой, если бортовая сеть не обеспечивает достаточное напряжение.

Дневные ходовые огни значительно снижают риск возникновения ДТП
Статистика аварий в скандинавских странах (а именно там впервые появились дневные ходовые огни), а также ряд специальных исследований подтверждают положительный эффект от использования систем дневного освещения в автомобилях.

Новое поколение высокомощных светодиодных дневных ходовых огней Philips DayLightGuide гарантирует улучшенную видимость на дороге как днем, так и ночью. Технология Lightguide представляет собой уникальное решение. В отличие от других источников, эти дневные ходовые огни обеспечивают равномерное распределение света и широкий угол освещения. Благодаря тому, что водителям других машин и пешеходам становится проще увидеть автомобиль, повышается общий уровень безопасности на дороге. В темное время суток яркость ходовых огней автоматически приглушается.

Лампы лампам рознь
При замене освещения важно выбрать качественные лампы, подходящие вашему автомобилю. На фарах всегда указано, какую лампу в них нужно устанавливать. Ни в коем случае ничего нештатного.

Цвет: белый, желтый, синий
Какой цвет света фар лучше? С точки зрения качества света, наилучший диапазон цветовой температуры — от 3000 до 5000 К, от насыщенного желтого до ярко-белого с голубизной. При этом для ПТФ наилучшим вариантом является ядовито-желтый цвет.

Галоген остается
Распространялись мифы о том, что галоген очень быстро перестанет пользоваться популярностью, и его скоро вытеснят новые технологии (например, ксенон и LED). Но это не так. Эту технологию продолжают использовать большинство производителей. А у покупателей такие лампы являются самыми востребованными. В чем их секрет? В соотношении цена/качество, доступности, простоте установки и универсальности.

Например, галогенные лампы головного освещения Philips WhiteVision превосходят по характеристикам любые автомобильные лампы с белым светом с голубым оттенком. Это лучший выбор для тех, кто стремится и к безопасности, и к современному стилю. WhiteVision сертифицированы по стандартам ECE. Это первые лампы с ярким белым светом, разрешенные к использованию на дорогах общего пользования. WhiteVision до 3700 К мгновенно рассеивают темноту ярким лучом чистого белого света и при этом не ослепляют водителей впереди идущих и встречных автомобилей.

В ассортименте Philips целых десять серий галогенных ламп, которые вы можете подобрать для своего автомобиля в зависимости от своих предпочтений, — больше света, долговечность и стиль.

Фары нужно регулировать
Только отрегулированные фары обладают оптимальной дальностью действия и светят в нужную сторону. Процедуру регулировки следует выполнять каждый раз после снятия и установки фар головного света.

А еще фары нужно мыть

Противотуманки — для тумана
Многие любят включать противотуманные фары всегда, а не только во время тумана. ПТФ действительно ярко и очень широко освещают участок дороги прямо перед автомобилем. Это создает ощущение гораздо лучшей видимости дороги. Однако есть и оборотная сторона медали: глаза водителя привыкают к излишне яркому пятну света перед капотом, а эта привычка, в свою очередь, лишает его возможности как следует видеть дальше вперед, где уровень освещения заметно ниже. Иными словами, водитель ослепляет себя своими же противотуманками. Особенно этот эффект проявляется зимой, когда обочины, присыпанные свежим снегом, кажутся нестерпимо белыми.

Как проверить яркость разных осветительных ламп

В быту люди часто сталкиваются с различными осветительными приборами, большинство из которых работают от сети 220 В и являются лампами накаливания или лампами дневного света (далее — ЛДС). И те и другие выполняют одну и ту же функцию освещения, однако принцип их действия совершенно разный.

При замене ламп накаливания с перегоревшей спиралью часто ориентируются на ее мощность, предполагая заменить ее аналогичной лампой или ЛДС с такой же мощностью. Однако, если сила света, исходящая отданной лампы накаливания, пропорциональна мощности (значение мощности наносится на колбу или цоколь лампы накаливания), то при замене ламп дневного света, ее мощность не всегда пропорциональна силе света. А значит, и освещенности территории, ведь этот параметр является окончательным и главным результатом эффективности работы ламп. Особенно это касается небольших компактных светильников с ЛДС, которые в быту применяют как локальные подсветки уголков помещения, кладовок, аквариумов и других мест и интерьеров.

В большинстве светильников с ЛДС применяют ЭПРА (электронные пускорегулирующие аппараты), представляющие собой высокочастотный преобразователь напряжения. Их также называют электронными трансформаторами. Эти устройства являются конкурентами классическим схемам питания ЛДС, содержащими дроссель, конденсатор и стартер. Именно ЭПРА применяются в маломощных бытовых светильниках локальной подсветки различного назначения.

При неоднократных заменах вышедших из строя ЛДС в локальных светильниках автор столкнулся с тем, что не все лампы ЛДС (одинаковой мощности, размеров и даже производителя) дают одинаковый световой поток.

Оценить работу ЭПРА в сочетании с конкретной ЛДС (особенно актуально для локальной подсветки) можно простым способом, описанным ниже.

Простой способ подбора ламп по световому потоку

Для этого потребуется фоторезистор (фотодиод) и прибор для измерения сопротивления — омметр. Желательно использовать фоторезисторы типа СФ2-2, СФ2-5 (или аналогичные), так как у этих приборов конструктивно большая площадка (окно) рабочей поверхности фоточувствительного элемента. Фоторезистор закрепляют на любом столе неподвижно, примерно на расстоянии 0,5 м от ЛДС (также закрепляют неподвижно в штатном светильнике). К выводам фоторезистора подключают омметр в режиме измерения сопротивления с пределом 100…250 Ом (в зависимости от омметра). Для более точных показаний желательно применять цифровой тестер, например, М830 и его модификации.

Фиксируют сопротивление фоторезистора при нормальном горении ЛДС (после пускового режима). Затем ЛДС отключают и производят ее замену другой, с аналогичными (заявленными производителем) параметрами. Теперь снова включают ЛДС и замеряют сопротивление фоторезистора. Если оно уменьшилось, значит, сила света и яркость второй лампы больше, и наоборот. Такой результат после подборки с помощью нескольких ЛДС можно считать успешным.

Этот же метод уместно использовать при самостоятельной настройке (ремонте) ЭПРА. Путем замены элементов в ЭПРА и регулировке его тока по яркости ЛДС можно добиться лучшего результата таким простым «дедовским» методом (без использования осциллографа).

Иногда можно поэкспериментировать с изменением полярности включения ЛДС, например, бывают частные случаи, когда после этого ЛДС улучшает свои световые характеристики.

Источники:

http://www.drive2.ru/b/544205755142635748/

http://nauchebe.net/2011/01/kak-proverit-yarkost-raznyx-osvetitelnyx-lamp/

http://mastergrad.com/forums/t57858-zazory-mezhdu-korobkoy-i-dvernym-polotnom/

Ссылка на основную публикацию