При работе светильника с обычной лампой накаливания при падении напряжения в сети до 180V и ниже, не только уменьшается яркость света, но и ухудшается его спектр, становясь вредным для зрения. А при повышенном напряжении лампа быстро перегорает. Конечно, нужен стабилизатор. На рисунке приводится схема несложного источника питания для лампы накаливания, обладающего несколькими важными достоинствами.
Во-первых, он обеспечивает стабильное номинальное свечение лампы в достаточно широком диапазоне входного сетевого напряжения (170-260V). Во-вторых, лампа питается постоянным током, поэтому, её свет никак не модулируется, что значительно снижает утомляемость зрения. В-третьих, источник-стабилизатор потребляет на себя минимальную мощность.Недостаток единственный, - эта схема годится только для питания осветительных приборов, и не пригодна для питания электронной техники и других устройств, предназначенных для работы на переменном токе.
В основе схемы лежит фазовый регулятор мощности на микросхеме КР1182ПМ1. Эта микросхема широко применяется в различных регуляторах-выключателях светильников мощностью до 150W. Недостаток типовой схемы КР1182ПМ1, впрочем, как и большинства других аналогичных регуляторов, в том, что собранный на ней регулятор регулирует напряжение на лампе только от минимума до сетевого, и не может его поднять выше сетевого.
Здесь, чтобы увеличить эффективное напряжение на лампе, лампа подключается на выходе регулятора через мостовой выпрямитель на диодах VD1-VD4 со сглаживающим конденсатором С4. Как известно, на выходе такого выпрямителя постоянное напряжение будет примерно в 1,4 раза выше поданного на его вход переменного. Но лампы накаливания одинаково работают как на постоянном токе, так и на переменном. Поэтому, имеется реальная возможность повышения яркости свечения лампы, по сравнению с питанием непосредственно от сети.
Рассмотрим схему. Фазовый регулятор на А1 включен согласно типовой схеме. Но, вместо регулировочного резистора между выводами 3 и б включена цепь R4-C3-R5 и фототранзистор оптопары U1. Сопротивление R4 выбрано таким, при котором обеспечивается максимальная выходная мощность. А сопротивление R5 подобрано так, чтобы при его подключении параллельно резистору R4 яркость лампы уменьшалась примерно в три раза.
Конденсатор С3 обеспечивает плавность разогрева лампы после включения и плавность регулировки стабилизатора. С выхода А1 напряжение на лампу поступает через выпрямитель VD1-VD4-C4.
Для контроля за выходным напряжением, которым питается лампа, служит каскад на транзисторе VT1. Резисторы R2 и R3 образуют измерительный делитель постоянного напряжения, которым питается лампа. С увеличением выходного напряжения, напряжение на базе VT1 тоже увеличивается и он открывается, подавая ток на светодиод оптопары U1.
Чем ярче горит светодиод U1, тем больше открывается фототранзистор U1, и тем меньше становится результирующее сопротивление между выводами 6 и 3 А1. А напряжение на выходе А1 уменьшается. Если выходное напряжение (на лампе) уменьшается, напряжение на базе VT1 тоже уменьшается и VT1 закрывается. Гаснет светодиод оптопары U1, а фототранзистор закрывается, увеличивая сопротивление между выводами 6 и 3 А1. Напряжение на лампе увеличивается.
При налаживании точку стабилизации устанавливают подстройкой резистора R3, так, чтобы постоянное напряжение на лампе было равно 220V. А подбором сопротивления резистора R5 устанавливают диапазон регулировки в сторону уменьшения.
Теперь о деталях. Все конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжения не ниже указанных на схеме. Оптопару РС817 можно заменить любой аналогичной маломощной, состоящей из светодиода и фототранзистора.
Стабилитрон VD5 - Д814А-Е в металлическом корпусе. Использовать стеклянный (Д814Д-1) нежелательно, так как он может легко выйти из строя от перегрева. Стабилитрон ограничивает максимальное напряжение в коллекторной цепи VT1. Транзистор VT1 можно заменить любым кремниевым транзистором общего применения, допускающим ток коллектора до 30 mА.
Многие детали использованы от схемы источника питания старых отечественных полупроводниковых телевизоров (2-3-УСЦТ). В частности, это диоды выпрямительного моста, конденсатор С4, низкоомный резистор мощностью 8 W (R6), дроссель фильтра сетевых помех L1. Конечно, здесь можно применить и новые детали. А дроссель L1 можно намотать на ферритовом кольце диаметром 30-40 мм (100-200 витков провода сечением 0,5-0,6 мм).
Настройка заключается в установке диапазона регулировки (R5) и в установке выходного постоянного напряжения (220V) подстройкой R3.
В случае возникновения автоколебательного процесса (периодическое изменение яркости лампы) нужно заменить конденсатор С4 исправным (снятый со старого блока питания телевизора может страдать потерей емкости или завышенным внутренним сопротивлением).