Самодельный электронный стартёр ES-440

В связи с обнаружившимся у нас в последнее время трендом рискую опубликовать здесь и эту свою разработку. Без преувеличения можно сказать, что это одно из самых первых моих самодельных электронных устройств, которые были рассчитаны на работу с сетевым напряжением 220В. Предыстория его появления такова: ещё в школьные годы я увлёкся люминесцентным освещением и активно внедрял его везде, где только было возможно. В частности, в нашем домашнем санузле, где я заменил допотопное «бра керамическое» на самодельный светильник, сделанный из половинки (по ширине) от корпуса светильника Л201, на которую была надета другая половинка (но уже по длине) от рассеивателя светильника СС1134. Получился этакий симпатичный пластмассовый светильник мягкого света, который светил намного лучше предшественника и при этом практически вдвое экономил электроэнергию. Казалось бы, о чём ещё можно было мечтать?

Но, как это часто бывает, тут не обошлось без «ложки дёгтя», и весьма серьёзной. А именно светильник был сделан по традиционной для двухламповых 20-ваттных моделей «тандемной» схеме, и в нём применялось 2 советских стартёра 20С-127. Которые, как известно, «соображают» ну ооооочень долго. Если я ещё как-то мог уговорить себя подождать после нажатия на выключатель, то домочадцев эта задержка просто выводила из себя. Стоически я постоянно пробовал менять стартёры на новые, и иногда они даже начинали работать быстро.... но увы, всегда это продолжалось недолго. Меня буквально достало каждые несколько недель лазить под потолок и ковыряться в этом светильнике, к тому же подобрать из имеющихся экземпляров стартёров нормально срабатывающую пару – тоже было небыстрой и утомляющей задачкой.

В этот момент я наконец решил вникнуть в принцип действия стартёров. Сразу скажу, что никакой литературы или тем более – интернета на то время у меня не было, поэтому доходить до всего приходилось своим умом. Из доступных материалов имелась разве что пара инструкций к люминесцентным лампам, где вскользь было упомянуто о назначении и работе стартёра. Чисто на интуитивном уровне было понятно, что задача стартёра – единожды замкнуть и затем (через некоторое время, достаточное для прогрева спиралей лампы) – разомкнуть свои контакты, не замыкаясь вновь. Для меня, как начинающего электронщика, это без вариантов означало «одновибратор». Так появилась следующая схема:

При её составлении я в основном ориентировался на имеющиеся в хозяйстве детали, в частности реле РЭС22 на рабочее напряжение 24В. Работает схема следующим образом: при подаче напряжения питания через резистор R1 заряжается конденсатор C1. Так как в этот момент конденсатор представляет собой очень низкое сопротивление, на базу транзистора VT1 через резистор R3 подаётся низкое напряжение, которое его открывает. Ток начинает протекать через обмотку реле K1, которое замыкает контакты, выполняющие функцию стартёра. Номиналы деталей R1, C1, R3 подобраны таким образом, чтобы время замыкания контактов составляло около 1-2 секунд. По его истечении конденсатор C1 заряжается, и на базу VT1 поступает напряжение высокого уровня. Реле отпускает якорь, контакты стартёра размыкаются и лампа зажигается. В таком состоянии схема находится до отключения напряжения питания. После отключения питания происходит разрядка конденсатора С1 через резистор R2. Этот процесс занимает несколько (около 5) секунд, в течение которых повторный запуск стартёра невозможен.

При «настольном» испытании с запиткой от внешнего блока питания схема показала себя просто превосходно, однако при установке её в светильник ни о каком дополнительном блоке не могло быть и речи. Поэтому я добавил простейший конденсаторный блок питания от сети 220В:

Как можно видеть из рисунка, блок питания представлял собой два балластных конденсатора С1, С2, диодный мост VD1, два стабилитрона VD2 и VD3, а также сглаживающий конденсатор С3. На выходе он давал примерно требуемое постоянное напряжение (24В) с током, достаточным для срабатывания реле. Общая схема светильника, оборудованного этим стартёром, получилась следующая:

Стартёр был собран навесным монтажом на текстолитовой плате без металлизации, и помещён в металлический корпус от накального трансформатора STG40 (ранее разобранного для изучения внутреннего устройства). В качестве «задела на будущее» я вывел с реле все 4 пары замыкающих контактов, сделав таким образом этот стартёр пригодным для четырёхламповых светильников вроде УСП-4х20 или Л201Б420:

Данный стартёр находился в эксплуатации более года и в целом зарекомендовал себя очень неплохо. Обе лампы в светильнике стали зажигаться чётко, быстро и без миганий. Фактически, когда после нажатия на выключатель я открывал дверь санузла, там уже горел свет. Дополнительным «бонусом» стало увеличение продолжительности работы ламп в модернизированном светильнике. Если до установки электронного стартёра они перегорали по 2-3 в год, то после эта периодичность увеличилась до 1 в два года, то есть практически в 4 раза.

Разумеется, по закону первого блина устройство получилось не без греха. Во-первых, я совершенно не задумывался о том, что срабатывать контакты стартёра должны в момент, когда мгновенное значение сетевого напряжения не равно нулю (а в идеале – когда оно максимально). Разумеется, данный вариант схемы этот момент никак не отслеживает. Тем не менее, на практике за всё время эксплуатации стартёра фальстарты не были замечены ни разу.

Во-вторых, с высоты нынешних дней не могу не покритиковать выбор реле – контакты РЭС22 никак не рассчитаны на коммутацию напряжения 220В (не говоря уже о более высоком, возникающем при размыкании цепей с дросселем), а также токов, характерных для люминесцентных светильников. Однако для этого решения у меня есть слабое, но всё же оправдание: именно эта модель реле активно рекомендовалась радиолюбителям для коммутации сети в журналах и книгах тех лет, а серьёзной справочной литературы (и тем более интернета) в моём распоряжении не было.

В-третьих, по до сих пор не вполне понятной мне причине у схемы обнаружилось слабое место. А именно это оказались балластные конденсаторы С1 и С2 . Первоначально я поставил их на напряжение 250В, считая его достаточным (с учётом, что конденсаторов два и они включены ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО!). Через несколько месяцев работы один из конденсаторов задымился прямо в работающем светильнике (т.е. при разомкнутом состоянии реле!). Этот случай сподвиг меня заменить оба конденсатора на такие же, но с рабочим напряжением 400В. И тем не менее ещё через несколько месяцев случай с возгоранием конденсатора повторился(!!). Здесь очень нелишней оказалась моя мера предосторожности, а именно то, что я сразу решил размещать устройство в металлическом корпусе. Собственно, это устройство и находилось в эксплуатации до тех пор, пока у меня не закончились запасные конденсаторы

При ремонте в санузле светильник 2х20 был заменён на Pacific 195 (1x36Вт, доработанный установкой электронного стартёра ES08), который трудится там до сих пор. Знаменит этот светильник (а точнее, его доработанная схема) оказался тем, что не новая советская лампа ЛБ36 проработала в нём с 2000 по 2015 год в режиме частых включений(!) и при этом осталась жива и здорова. Впрочем, как говорится, «это уже совсем другая история»...