Основной причиной перегорания ламп накаливания, является низкое сопротивление холодной нити накаливания. Поэтому в момент включения происходит бросок тока, приводящий к перегоранию нити лампы.
Для продления срока службы ламп накаливания чаще всего в разрыв провода включают полупроводниковый диод, «срезая» одну полуволну переменного напряжения, он тем самым уменьшает напряжение на лампе, однако при этом уменьшается и яркость свечения лампы. Лучшим вариантом является применение различных электронных устройств-приставок.
На рис. 1. приведена схема устройства, где в качестве ограничения напряжения используется всё тот же диод (VD3), но схема дополнена устройством позволяющим увеличить напряжение до максимального, при помощи тиристора VS1. Схема работает следующим образом: в момент включения на лампу подаётся одна полуволна напряжения, а как только зарядится конденсатор С1, открывается тиристор VS1 и на лампу подаётся полное напряжение.
Рисунок 1.
Показанные на схеме детали рассчитаны на работу с лампой (или лампами) мощностью до 150 Вт. Для более мощной нагрузки (500... 700 Вт) нужно установить диод VD3 с допустимым выпрямленным током 2...3 А (например, КД202Л). Тиристор при этом можно на радиатор не устанавливать. Налаживают схему при отключенном диоде VD3. Вместо резистора R3 желательно временно впаять переменный, сопротивлением 15 кОм или 22 кОм. Через несколько секунд, после включения устройства в сеть, должна загореться мерцающим светом лампа EL1. Если свечения ее нет, подбирают переменным резистором ток управляющего электрода тиристора. Затем измеряют напряжение на конденсаторе. Если оно превышает 50 В, заменяют конденсатор другим, с большим номинальным напряжением или устанавливают стабилитрон с меньшим напряжением стабилизации. После этого подключают диод VD3 и измеряют переменное напряжение на лампе. Изменить его в ту или иную сторону можно подбором резистора R1, но значительно уменьшать сопротивление резистора по сравнению с указанным на схеме нежелательно, иначе уменьшится продолжительность предварительного разогрева нити лампы (оно не должно быть менее 2 с) - до включения тиристора.
На рисунках 2 и 3 приведены схемы плавного увеличения напряжения на лампы накаливания.
На схеме рис. 2. в качестве управляющего элемента используется транзистор КТ848А (он применяется в электронном коммутаторе 36.37.34 бесконтактной системы зажигания автомобилей «Самара» и «Таврия», его нетрудно приобрести в магазинах автомобильных запасных частей).
Рисунок 2.
Транзистор КТ848А относится к числу так называемых «составных», обладающего большим статическим коэффициентом передачи тока и значительной мощностью, поэтому он может работать при сравнительно небольшом базовом токе, что и дало возможность использовать резистор R1 довольно большого сопротивления и соответственно уменьшить емкость конденсатора С1. Это позволило сократить габариты устройства. При указанных на схеме типах и номиналах деталей длительность задержки включения лампы HL1 равна примерно 100 мс, а выключения - 5 мс. Это гарантирует необходимую постепенность прогрева нити лампы при любом возможном характере коммутации тока выключателем SA1. Установленная временная задержка включения лампы совершенно незаметна, зрительно зажигание лампы будет происходить по-прежнему практически мгновенно.
При мощности лампы до 100 Вт транзистор VT1 можно монтировать без теплоотвода. При ее большем значении (максимальная допустимая мощность 300 Вт) потребуется небольшой теплоотвод. Диоды КД202К можно заменить на другие этой же серии с буквенным индексом от Л до С. В ряде случаев конструктивно удобнее использовать диодные матрицы серии КЦ, подходящие по напряжению и току.
Ещё одна схема изображена на рис. 3. Здесь в качестве управляющего элемента используется тиристор, включенный в диагональ диодного моста.
Рисунок 3.
При указанных на схеме деталях можно подключать лампы до 100 Вт. Транзисторы любые, кремневые, n-p-n, со статическим коэффициентом усиления не менее 50. Тиристор VS1 можно заменить на КУ202 К-Н. При увеличении мощности ламп накаливания следует заменить диоды VD1-VD4 на более мощные (например, при мощности ламп 150-200 Вт, можно применить диоды КД202Ж, КД202С), при ещё большей нагрузке соответственно на более мощные, а тиристор установить на радиатор.
