Продление срока службы ламп накаливания

При очередном ремонте, существенной переделке подвергся потолок в зале. В частности, по периметру были установлены точечные светильники с "галогенками" (230V 35W GU5.3). Все выглядело вполне прилично, но каково было удивление, когда в течение первого месяца эксплуатации половина из 10 ламп - перегорела. Изучение проблемы привело к очевидному выводу: в "холодном" состоянии сопротивление проводника во много (5-10) раз меньше чем в "нагретом", поэтому "пусковой" ток многократно превышает номинальный - вот лампы и горят!

Народ давно смекнул в чем дело и породил массу схем снижающих "пусковой" ток. Один из вариантов ("Радио" N1 2005, стр.41) и был выбран в качестве основы "защитного устройства". Прямое копирование схем ничего хорошего не дало: после включения через 2-3 секунды лампа вспыхивала в полный накал. Это обусловлено характеристиками транзистора: ток стока появляется при напряжении на затворе более 4-5 вольт, при росте напряжения на затворе до 6-7В, ток стока растет до максимума.

Учитывая вышесказанное схемка была несколько переделана:

Изменены параметры времязадающей цепи R1C1, добавлен резистор R3. Теперь после включения, пока C1 не зарядится до 4-5 вольт, транзистор VT1 закрыт и весь ток нагрузки на себя берет резистор R3. Номинал его подобран так, чтобы ток через нагрузку (лампа HL1) не превышал номинального даже в "холодном" состоянии. Через пару секунд, напряжение на затворе достигает порогового, транзистор начинает открываться, увеличивая ток, текущий через нагрузку. При росте напряжения на затворе до 6-7 вольт можно наблюдать плавное нарастание яркости свечения лампы нагрузки. Выше напряжения стабилизации стабилитрона VD2, напряжение на затворе не поднимется. При этом VT1 полностью открыт и весь ток нагрузки протекает через его открытый канал.

Таким образом ток нагрузки в первые ("холодные") секунды ограничен R3. В последующее время напряжение на нагрузке ниже сетевого на величину падения на открытых диодах моста VDS1. В таком "щадящем" режиме пуска, вероятность выхода ламп из строя значительно снижается.

Монтаж схемки выполнен на куске текстолита, отрезанного от платы неисправного блока питания компьютера.

Практические результаты:

• время "работы" резистора R3 - 2 сек
• время "плавного нарастания" яркости - 1сек
• Напряжение на открытом транзисторе - 0,2В
• Напряжение на R3 "во включенном, устоявшемся состоянии" - 1,8В

Минусы конструкции:

• "чудовищный" нагрев R3 в первые секунды - изолента плавится, но следов изменения цвета двухваттного резистора не наблюдается, полное "остывание" происходит через 10-15 секунд после включения
• "огромное" время восстановления схемы - до 6 минут. Это время, когда C1 разряжается через R2 до напряжения ниже 4 вольт
• наличие трех точек подключения (клеммы "1", "2" и "3") к проводке, что не всегда реализуемо на практике.

Тем не менее схема работоспособна и выполняет свое предназначение. Другой, проверенный на практике, вариант плавного включения ламп с использованием симистора и микроконтроллера будет рассмотрен позднее.