Удаленная Индикация Работы Люминисцентной Лампы (нужна помощ

[maxosmedia]

Здравствуйте, я в электричестве соображаю совсем чуть-чуть, поэтому прошу помощи в создании решения.
Задача:
Создать наружную систему индикации работы люминисцентной UV-лампы.
Описание устройства:
Светозащищенный короб, в котором расположено 14 люминисцентных UV-ламп. Визуальный контроль за работой этих ламп невозможен, поскольку суммарная мощность излучения ламп слишком велика и представляет опасность для защищенного специальными очками глаза. Устройство маленьких отверстий на корпусе короба для наблюдения за лампами невозможно. Остается придумать некую индикацию, которая будет выведена на переднюю панель короба.
Каждая лампа подключается через ЭПРА, тоесть в цепочке отсутствует стартер. Известно, что ЭПРА отключаются автоматически при выходе из строя лампы. Можность UV-лампы - 30 ватт
Предположения:
Вероятно в цепь 220 (до ЭПРА) следует ввести светодиод, который и будет показывать, работает лампа или нет.

Как конкретно это сделать, какой конкретно выбрать светодиод, чем его снабдить, чтобы он не сгорел? итд

Буду признателен за любые советы по теме, особенно иллюстрированные схемой. Спасибо!

[ankus]

Несколько некорректно сформулирован вопрос: из текста следует, что важен косвенный контроль работы ламп. Насколько важна индикация работы каждой из 14 ламп? Ведь у каждой лампы есть ограниченный срок службы.
При напряжении питания 220 В и мощности 30 Вт эффективное значение тока лампы равно 0,136 А. Все лампы будут потреблять ток около 1,9 А.
Если включать индикатор в общую цепь питания, то для этой цели можно использовать токовый трансформатор с замкнутым магнитопроводом, у которого роль первичной обмотки выполняет один из подводящих питание проводов (т.е. фактически она имеет один виток), а вторичная обмотка трансформатора, состоящая из некоторого числа витков, понижает ток через светодиод в число раз, равное коэффициенту трансформации тока через лампы (Ктрт = n2/n1), где n1, n2 - число витков первичной и вторичной обмоток соответственно.
Таким образом, для получения через светодиод тока, равного 19 мА, число витков вторичной обмотки следует выбрать равным 100. Для защиты светодиода от обратного напряжения переменного тока следует параллельно диоду включить обычный маломощный диод (на допустимый ток до 50-100 мА) в обратном направлении.
Для индикации можно использовать светодиод, формально выдерживающий средний ток до 20 мА. Но насколько пусковой ток ламп превышает эффективное значение, сказать не берусь. Следует проверить или выбрать светодиод с бОльшим допустимым током либо увеличить число витков вторичной обмотки.

Другой вариант контроля тока - с помощью светодиода, подключенного к резистивному датчику тока, на котором падение напряжения от протекающего тока не менее 2 В (т.е. сопротивлением 1 Ом на мощность не менее 5 Вт). Светодиод также защищают от обратного напряжения диодом. Для ограничения тока через индикатор в этом случае необходим добавочный резистор на 50-100 Ом, через который и подключают защитный и светоизлучающий диоды к токовому датчику.

[ASD]

Таким образом, для получения через светодиод тока, равного 19 мА, число витков вторичной обмотки следует выбрать равным 100...

Этот формально правильный вывод на самом деле содержит огромный "подводный камень". Ток во вторичной обмотке трансформатора тока равен току в первичной, деленному на коэффициент трансформации, только в режиме короткого замыкания вторичной обмотки. А в режиме холостого хода (в нашем случае трансформатор работает в этом режиме, пока светодиод не горит) ток равен нулю, а напряжение на вторичной обмотке равно падению напряжения на индуктивном сопротивлении первичной, умноженному на коэффициент трансформации. Прикиньте индуктивность одного витка и его сопротивление на частоте 50 Гц. Умножив сопротивление на ток, получите микровольты. После умножения на коэффициент трансформации (100) получатся единицы, в лучшем случае десятки милливольт. Этого явно недостаточно, чтобы зажечь светодиод. Так что Ваше предложение, к сожалению, не проходит (попытки реализовать его делались неоднократно). Нужен трансформатор либо с очень большим (много тысяч) числом витков, либо с магнитопроводом очень большой магнитной проницаемости. Лучше просто включить в цепь резистор, а параллельно ему светодиод, хотя проблему защиты светодиода от перегрузки пусковым током придется все-таки решать. И учтите, контролировать-то нужно каждую лампу. Если выйдет из строя одна лампа, изменение суммарного потребляемого тока можно и не почувствовать.

Я бы подошел к решению задачи с другого конца. Ток, потребляемый электронным балластом, это все-таки вторичный параметр. Он может быть достаточно большим и при неработающей лампе. Поэтому контролировать нужно именно излучение ламп, разместив у каждой из них какой-либо датчик ИК-излучения. Мне кажется, в этом качестве можно использовать и фотодиоды видимого спектра, поскольку видимая составляющая в излучении УФ ламп довольно велика.

[SDD]

Трансформаторы тока можно включить и в цепи ламп, там частота килогерцы. Можно и
схему эпра изучить для внедрения в неё светодиода. Но самым простым
может быть применение неоновой лампочки с резистором подключенной к
лампе.

[maxosmedia]

1. Индикатор на каждую лампу должен быть собственный, тоесть должно быть 14 индикаторов, иначе смысла таковой индикации нету никакого.
2. Могу ошибаться конечно, но разве есть какой-либо значительный пусковой ток в цепи подключения ЭПРА ? Мне думалось, что ЭПРА тем и хороши, что не порождают всплесков в питающей цепи.
3. Очень не хотелось бы использовать в цепочке трансформаторы или индуктивности, ибо подсоединяется всё устройство к исполнительному механизму реле времени с тиристорным выходным каскадом и это рождает еще и ещё сложности

ASD, У этих лам достаточно мощная видимая составляющая (лампы применяются для загара), поэтому решение с фотодиодом вполне реально, но не сильно ли таковое решение загромоздит жизнь? Вопрос этот порожден моей неосведомленностью о том, как и что сейчас проще сделать, поскольку что-то радиоэлектрическое конструировал лет 30 назад и даже то что помнил-всё забыл - схему самостоятельно нарисовать не сумею

[ASD]

Трансформаторы тока можно включить...

Все можно, но все это косвенные, а не прямые методы контроля.

...не сильно ли таковое решение загромоздит жизнь?

Не сильно. В журналах, да и в Интернете, можно найти множество несложных схем фотореле, например, для автоматического включения освещения в темное время. Вместо осветительной лампы включайте им сигнальную (или сирену, если не боитесь испугать клиента ). Делать 14 таких реле вовсе не обязательно. Достаточно заменить использованный там датчик (фотодиод или фоторезистор) на 14 таких же, соединенных последовательно. Эта цепочка будет иметь низкое сопротивление, когда все датчики освещены, и высокое, если хоть одна лампа не светит.

[SDD]

Все можно, но все это косвенные, а не прямые методы контроля.

Есть критерии достаточности , а коссвенные не косвенные, тока через лампу
вполне достаточно по условию задачи когда ЭПРА отключается на неисправной лампе.
А фотодатчики прийдётся ещё и изолировать от света соседних ламп. Если же контролировать
светимость лампы , для чего и нужен прямой метод , то прийдётся ещё и температуру
датчиков контролировать для компенсации их температурной зависимости.

[maxosmedia]

Коллеги посоветовали вставить в разрыв питающей ЭПРА цепи вот такую штуку:
http://pic.ipicture.ru/uploads/081125/P84gU2Arei.gif

что скажете?

[ASD]

Коллеги посоветовали

Здесь один недостаток - светодиод будет светиться с постоянной яркостью, пока ток в цепи питания ЭПРА не упадет до нескольких миллиампер. Нужно параллельно стабилитрону поставить такой резистор, чтобы при номинальном токе на нем падало около 5 В (немного меньше напряжения стабилизации стабилитрона). Тогда светодиод будет при снижении тока уменьшать яркость, а полностью гаснуть при уменьшении тока приблизительно в три раза. "Поигравшись" с номиналами элементов, можно добиться и другого соотношения.

[maxosmedia]

ну так оно примерно и есть. Цитирую:
Ставится в разрыв сетевого провода. При протекании тока на стабилитроне средней мощности падает 5,6 вольт, это напряжение зажигает светодиод.

Но в любом случае, такое решение ведь похоже на рабочий вариант?
В каких пределах следует "играться" номиналами?