Розробка для гуртка радіоконструкторів - Приставка для живлення електроламп постійним струмом

Розробка для гуртка радіоконструкторів - Приставка для живлення електроламп постійним струмом

Як відомо, найбільш сприятливе для зору освітлення це природне сонячне світло, проте іноді доводиться працювати, читати при штучному світлі. Дослідження, що проводяться в цій галузі, показують, що стомлюваність зору менша у випадку, коли штучне світло максимально схоже на денне світло, проте люди поки що не винайшли ідеального штучного освітлення. Багато ламп мають у своєму випромінюванні шкідливі пульсації і внаслідок цього очі сльозяться, запалюються, що призводить до погіршення зору. При проектуванні освітлення користуються параметром коефіцієнт пульсації освітлення Кп- це критерій глибини коливань освітленості внаслідок змін у часі світлового потоку. Кп, згідно з Л1, можна обчислити за формулою: Кп = ((Емакс. - Емін. )/2Есер) × 100%, де Емакс. - максимальне значення пульсуючої освітленості, Емін. - мінімальне значення пульсуючої освітленості, Есер. - середнє значення освітленості. При проектуванні висвітлення користуються загальними нормами висвітлення СН та П-ІІ-4-79. Коефіцієнт пульсації можна виміряти за допомогою пульсметра типу ТКА-ПКМ (модель 08), АГРУС-07. Так для люмінесцентних ламп (ЛЛ) зі звичайним баластом Кп = 25 % типу ЛБ та ЛТБ, Кп = 35 % для ЛЛ типу ЛХБ, Кп = 40 % для ЛЛ типу ЛДЦ, Кп = 55 % для ЛЛ типу ЛЕ, Кп = 69% для ЛЛ типу ЛТБЦ, Кп = 74% для ЛЛ типу ЛЕЦ. З електронним баластом ЛЛ мають Кп = 5...8%. Згідно з даними з Інтернету, для звичайних потужних ламп розжарювання (ЛР) Кп = 7 ... 10% і для малопотужних ЛР - Кп = 15 ... 18%, і для світлодіодних світильників Кп = 1 ... 30% (залежно від якості згладжування пульсацій) на виході випрямляча). Якщо робота вимагає високої точності, то Кп має бути меншим за 5%. Автори не мають пульсметра, проте як індикатор наявності пульсацій можна «послухати» світло. Для цього достатньо підключити фотодіод до входу підсилювача низької частоти, встановити його на робочій поверхні і в навушниках (гучномовці) відтворюватиметься сигнал яким модульовано світло. Якщо електролампа живиться від мережі змінного струму з частотою 50 Гц, то прослуховуватиметься рокіт із частотою 100 Гц. Зорово мерехтіння непомітне, проте воно все ж таки впливає на зір; надходить надмірна інформація, яку необхідно відфільтровувати. При живленні електроламп постійним струмом пульсації практично відсутні і очі втомлюються значно менше. Без конденсаторів, що згладжують, при двопівперіодному випрямленні отримаємо пульсації з частотою 200 Гц, це вже менше впливає на зір, а з конденсаторами - вищеописаний індикатор не виявляє пульсацій на робочій поверхні. Авторами застосовано приставку до настільної лампи, електричну схему якої наведено на рис. 1. У схемі застосовано мостову схему випрямляча на діодах VD1…VD4. Як відомо з теорії електротехніки, Випрямлена напруга Uпост. = U_~ × 1,4. Таким чином, з напруги мережі отримаємо: Uпост. = 220 × 1,4 = 308 В. При навантаженні напруга на виході випрямляча зменшується і залежить від опору навантаження (потужності електролампи) і від ємності конденсатора, що згладжує, причому зі збільшенням ємності згладжуючого конденсатора збільшується напруга на навантаженні. Дані експериментальної перевірки для ЛН на 75 Вт та 100 Вт наведені в таблиці 1.

Таблиця 1

Слід зауважити, що напругу постійного струму 240 В ЛР здатна витримувати тривалий час. Іноді в сільській місцевості, в зимовий час, трапляються випадки зниженої напруги в електромережі до 200 В і Кп при заниженні напруги живлення ЛН змінним струмом істотно збільшується. При цьому, при використанні приставки, для підвищення напруги на виході її необхідно збільшити ємність конденсаторів, що згладжують до 20...30 мкф. У схему приставки введено конденсатор С1, який працює як баласт і при цьому здійснюється режим нічника, тобто освітлення малої яскравості.Для підвищення роботи ЛН доцільно спочатку включати ЛР в режимі «нічника», а потім за допомогою перемикача SA2 закорочуємо конденсатор С1 і користуємося електроосвітленням з бажаною яскравістю. Практично для настільної лампи достатньо ЛР з потужністю 75 Вт і для освітлення більшої площі застосовувати ЛР з потужністю 100 Вт. Для ЛР потужністю 100 Вт конденсатора С1 повинен мати ємність 5 мкф. Освітлення має бути комфортним; від зниженої освітленості розвивається короткозорість, як від великої яскравості втомлюються очі. На рис. 2 наведена схема живлення ЛЛ постійним струмом, причому в цій схемі працюють лампи і з нитками розжарення, що перегоріли. Схема містить випрямляч із подвоєнням напруги. ЛР на 220 В, 75 Вт використовується як баласт для ЛЛ. Місткість конденсаторів С1, С2 повинні бути визначеними за певної потужності ЛЛ; інформація наведена на схемі рис. 2 для ЛЛ різної потужності. Спочатку на виході випрямляча виробляється постійна напруга порядку 600 В, яка через малий опір лампи EL1 (у холодному стані) прикладається до ЛЛ і вона запалюється і засвічується також електролампа EL1, напруга випрямляча перерозподіляється на EL1 (ЛН) і ЛЛ.Таку схему доцільно застосовувати для освітлення робочих місць. Автори застосовують цю схему у майстерні, у гаражі. Оскільки зі схемами напруга небезпечна для життя людини, при випадковому дотику, то необхідно дотримуватись правил техніки безпеки при роботах на електроустановках. Найкраще приставку включати у мережу, коли зібрана конструкція закрита у пластмасовому корпусі. Схеми дуже прості та радіоаматори без особливих витрат можуть покращити освітлення своїх робочих місць.