УПРАВЛЯЕМЫЙ СВЕТ

Если надо плавно регулировать свет в торшере, люстре или настольной лампе, обычно используют автотрансформатор. Однако такой регулятор громоздок и малоэкономичен.

Можно поступить иначе: последовательно с лампой включить быстродействующее устройство, которое 100 раз в секунду включало бы и выключало лампу синхронно с напряжением сети переменного тока. Если оно будет срабатывать в начале и конце каждой полуволны, лампа станет гореть на полную мощность. Если же произойдет некоторая постоянная задержка в начале и в конце каждой полуволны, мощность, потребляемая лампой, уменьшится, свет ее ослабнет. Меняя задержку включения, мы тем самым можем регулировать силу света лампы. Этот принцип называется фазным. Быстродействующим включателем-выключателем служит тиристор.

Для управления лампами накаливания промышленность выпускает специальные устройства — последовательные тиристорные регуляторы, например светорегулятор СР-0,3.

О нем рассказано в журнале «Светотехника» № 4 за 1974 год.

Регулировать освещение можно и с помощью обычного автотрансформатора. Но если в вашей квартире установлены люминесцентные лампы, регулировать им освещение неудобно: при 1 снижении напряжения на 15 — 20% лампы горят неустойчиво и даже гаснут. В этом случае незаменимы тиристорные регуляторы. Но включать их последовательно с люминесцентной лампой нельзя. Для подогрева катодов ламп в этом случае приходится применять специальные трансформаторы, у которых выходной ток плавно увеличивается, если общий ток через лампу снижается.

Параллельно люминесцентной лампе вместо стартера включают тиристорный регулятор мощности (см. схему), позволяющий в широких пределах регулировать ее силу света. Тиристор здесь выполняет роль быстродействующего включателя-выключателя. Во время прохождения каждой полуволны тока он замыкается и закорачивает лампу. Через ее газоразрядный промежуток ток протекает только в самом начале полуволны, а остальная его часть проходит через тиристорный регулятор и катоды лампы. Чем меньшая часть каждой полуволны тока проходит через лампу, тем слабее свет, который она излучает. С другой стороны, чем (больше пауза тока через лампу, тем интенсивнее прогреваются катоды: в это время ток проходит через катоды и тиристор. Следовательно, тиристорные регуляторы можно использовать без дополнительного трансформатора для подогрева катодов. 1’акой регулятор надежно работает с люминесцентной лампой любого типа, практически не создает радиопомех (дроссель пускорегулирующего устройства и конденсаторы С1, С2 выполняют роль высокочастотного фильтра).

В1 — сетевой выключатель, Др1 — двухсекционный балластный дроссель, являющийся индуктивным балластом для люминесцентной лампы Л1. Конденсатор С1 снижает уровень радиопомех, а С2 облегчает перезажигание лампы при изменениях в ней направления тока с частотой 50 Гц. Ст1 — стартер тлеющего разряда на напряжение 220 или 127 В (СК-220 или СК-127). Переключатель В2 служит для отключения стартера и подключения тиристорного регулятора параллельно лампе. Тиристор Т1, соединенный с цепочкой R1, R2, С3 параллельно, включен в диагональ выпрямительного моста Д1 — Д4. Как только напряжение на конденсаторе С3 достигает порога срабатывания динистора Д5, последний открывается и запускает тиристор, Он срабатывает с частотой 100 Гц синхронно с напряжением сети, закорачивая на некоторую часть полупериода лампу. Момент коммутации устанавливается с помощью переменного резистора R2.

Сопротивление резистора R1 выбирается таким, чтобы при левом по схеме положении движка 112 мощность, потребляемая лампой, была несколько меньше номинальной. Если сопротивление резистора 112 будет слишком большим, динистор может начать срабатывать с частотой 50 Гц. При этом лампа будет работать на выпрямленном токе и у нее резко (скачком) возрастает глубина пульсаций светового потока. Сопротивления резисторов R1 и R2 зависят от параметров лампы, емкости конденсатора С2, типа пускорегулирующего устройства, уровня колебаний сетевого напряжения и пороговых характеристик используемого динистора. Ориентировочные значения сопротивлений этих резисторов для наиболее распространенных типов ламп и пускорегулирующих устройств, не имеющих дополнительных обмоток для подогрева катодов, сведены в таблицу. На практике, однако, величины этих резисторов могут отличаться от указанных в таблице в несколько раз. Сопротивления R1, R2 подбирают из условия, чтобы во всем диапазоне регулировки лампа не переходила в режим выпрямителя, а при минимальной мощности разряд в ней не погасал бы полностью.

Ручку переменного резистора R2 рекомендуется соединить с переключателем В2, который при максимальной мощности отключит регулятор от лампы и подсоединит к ней стартер.

Оставлять стартер постоянно включенным не следует: возникающие при его срабатывании импульсы напряжения могут вызвать пробой диодов мостового выпрямителя.

Тиристор Т1 должен соответствовать напряжению сети: КУ202Н — 220 В и КУ202И — 127 В.

Схему регулятора можно смонтировать в люстре, торшере, бра, ночнике. Устройство выполнено в виде блочка, включаемого в панель для стартера.

У ламп, оснащенных тиристорными регуляторами, возникает глубокая модуляция светового потока на частоте 100 Гц. Учитывая это, выбирают лампы, люминофоры которых имеют большое послесвечение, например Л Б. В то же время лампы ЛД и ЛДЦ имеют люминофоры с меньшим послесвечением.

Возможны и другие модификации подобных регуляторов. Например, можно составить схему для управления одновременно несколькими люминесцентными лампами с использованием только одного тиристорного регулятора или использовать RGB контроллер. В такой схеме к каждой лампе подключают свой выпрямительный мост, а их диагонали коммутируют одним тиристором.

В. ЖИЛЬЦОВ, кандидат технических наук, В. ПИСАРЕВ