Який термін служби у лампи розжарювання та як його збільшити. Термін служби електричних ламп Як продовжити термін служби ламп розжарювання
У статті наводиться опис простого способу продовження терміну служби побутової лампи розжарювання за допомогою малогабаритного діодного складання типу КЦ407А.
Відомо, що звичайна побутова лампа розжарювання не є вічною - проходить певний проміжок часу, що визначається багатьма різними факторами, як вона відмовляє в роботі. Щоправда, її працездатність можна спробувати відновити, як описано в , якщо це можливо після проведення ревізії згорілої лампі.
Відновлення здійснюється зварюванням кінців обірваної нитки розжарювання. В результаті лампа розжарювання прослужить ще якийсь проміжок часу, хоча слід зауважити, що цей проміжок може перевищувати попередній час служби. Вже є такий досвід.
Однак продовжити термін служби лампи розжарювання до "ремонтних" робіт зварюванням кінців нитки розжарювання можна досить просто за допомогою звичайного діода, який встановлюють на п'ятачку центрального електрода лампи паянням паяльником.
Технічні рішення щодо реалізації такого способу наведено, наприклад, у , а також в інших періодичних виданнях. При цьому як діоди використовувалися діоди типу Д226Б, які піддавалися суттєвій переробці, або діоди типу КД105 з будь-яким буквеним індексом з мінімальними витратами праці та часу на переробку.
У "Радіоаматорі" 7/1998 пропонується використовувати дискові діоди типу 2Д213А-6 з допустимою зворотною напругою всього 200 В, що, природно, не може не зашкодити надійності роботи такого пристрою. До цього слід додати дефіцитність цих діодів.
Лампи розжарювання з напаяним діодом вигідно використовуватиме освітлення під'їздів, сходових майданчиків, де на перше місце ставиться тривалість служби лампи розжарювання, а не якість освітлення.
Термін служби лампи в цьому випадку не менше двох років, при їх потужності до 100 Вт включно, а в коморах, ванних кімнатах, коридорах і т.п. він виливається у дворозрядну цифру. Так, автор даних рядків лампи розжарювання справно несуть свою службу з 1982 року, тобто. майже 22 роки.
Продовжити "життя" лампи розжарювання можна також шляхом використання малогабаритної діодної збірки в пластмасовому корпусі типу КЦ407А (розміри корпусу всього 7,5х6х3 мм при діаметрі п'ятачка центрального електрода лампи 9 мм) на струм 0,5 А і допустиму зворотну напругу 400 В побуті називають "павучок". (Рис.1, а).
Мал. 1. Діодне складання КЦ407А.
Порядок реалізації технічного рішення здійснюється в такий спосіб. Висновки змінного струму 2 і 5 діодного складання повністю обламують у місцях виходу із пластмасового корпусу. Потім за допомогою наждакового паперу зменшують її товщину до 1,5...2 мм, обточуючи складання рівномірно та акуратно з обох боків.
Після чого висновки 1 і 6 згинають і притискають до площини діодної збірки, як показано на рис.1,6, і пропаюють їх у місці перетину один з одним. Аналогічно надходять із висновками 3 і 4, але з протилежного боку. Далі діодне складання встановлюють на центральний електрод лампи розжарювання.
Для цього п'ятачок центрального електрода розігрівають паяльником, залужують і вдавлюють у розплавлений припій діодну збірку, при цьому її потрібно тримати притиснутою до п'ятачка лампи до остигання припою (рис.2). Потім перевіряють односторонню провідність всього ланцюга лампа - діоди, вкручують лампу в патрон і включають.
Відсутність свічення вказує на те, що необхідно трохи підігнути бічні електроди патрона, щоб вони торкалися цоколя вкрученої лампи розжарювання. На цьому переробка лампи розжарювання шляхом використання павука закінчується.
Мал. 2. Підключення та кріплення діодного складання до лампи розжарювання.
Можливий і другий варіант кріплення діодного складання - шляхом паяння її укорочених висновків 3 і 4 до протилежних боковин центрального електрода лампи розжарювання. Для обробки краще використовувати лампи розжарювання з криптоновим наповненням (тип БК), які мають грибоподібну колбу і підвищений світловий потік.
Наприклад, криптона лампа потужністю 60 Вт при напрузі 220 В дає світловий потік 790 лм, у той час як звичайні лампи типу Г (моноспіральні) і Б (біспіральні) тієї ж потужності при тій же напрузі - 650 лм. Різниця становить 140 лм, що перевищує світловий потік звичайної 15-ватної лампи (110 лм) на 30 лм.
Тобто. криптонова лампа в 60 Вт по світловому потоку еквівалента 75-ватної звичайної. Працюючи через діод, криптона ламп, природно, світитиме яскравіше, ніж звичайна 60-ватна з діодом.
Встановлюючи діодне складання на лампу розжарювання, необхідно бути уважним і акуратним, дотримуючись при цьому правил техніки безпеки, попередньо обгорнувши колбу лампи щільною тканиною. "Павучок" досить легко можна встановити і в різьбові патрони для ламп розжарювання з цоколями Е27 і Е14 ("міньйон") шляхом паяння на центральному пружному контакті патрона за допомогою висновків 3 і 4 "павучка", які охоплюють центральний контакт і припаюються до нього з протилежної сторони. Лампа розжарювання при вкручуванні в патрон своїм центральним електродом притискається до перехрещуваних і спаяних разом висновків 1 і 6 діодного складання (рис.1,б).
К.В. Коломийців, м. Івано-Франківськ, Україна. Електрик-2004-12.
Література:
- Коломойцев К.В. Довгоживуча лампа накалювання // Електрик. – 2002. – №2. - С9.
- Почарський В., Даниленко Л. Таблетки для лампочки// Винахідник та раціоналізатор. – 1992. – №5-6. – С.23.
- Коломойцев К.В. Таблетка для лампи накалювання//Ра-1996-3.
- Коломойцев К.В. Ще раз про "аспірину" для лампочки та його варіаціях//Ра-1999-9.
- Коломойцев К.В. Цоколь - перехідник для лампи розжарювання//К-2002-4.
Відомо, що згодом електричні лампочки перегорають. Цю властивість вони набули у 20-30 роках. Виготовлені за "допотопними" технологіями лампочки фірми Т.Едісона працюють і досі. Частково справа в глибині вакууму. Якщо електричну лапочку включити так, щоб вона ледве світилася, то зверху колби можна намацати теплу цятку. Як могло повітря піднятися в колбі, якщо його там (нібито) немає? Якщо розбити електричну лампочку у воді - підніметься бульбашка повітря (тільки не подумайте, що побачили інертний газ).
Але для програмування старіння лампочки цього недостатньо. Потрібні домішки у спіралі. Випаровуючись, вони і призводять до перегорання. Після численних економічних депресій, спадів, криз держава вже давно махнула рукою на цей різновид шахрайства. Так, на сміття летять мільйони "народжених, щоб померти" лампочок.
Наші винахідники також готують багато сюрпризів для комерції. Вже навчилися світити лампами денного світла з спіралями, що перегоріли. Постійно винаходять нові і нові способи подовження термінів служби ламп розжарювання. На цій сторінці я пропоную вам розглянути кілька найпоширеніших і найпростіших способів продовження життя лампи розжарювання.
ВАРІАНТ 1
ВИКОРИСТАННЯ НАПІВПРОВІДНИКОВОГО ДІОДА
Це найпростіший, але й найнадійніший спосіб! Суть даного способу полягає у включенні напівпровідникового діода у розрив ланцюга живлення лампи розжарювання. Діод можна "врізати" у вимикач, плафон лампи, напаяти другий цоколя з діодом на цоколь лампи і т.д. Недолік цього способу є "миготіння" лампи розжарювання.
Однак таке світло можна використовувати на сходових майданчиках будинків, тамбурах, підвалах і т.д., оскільки якість освітлення в цьому випадку не має суттєвого значення, а лампи, як показує досвід експлуатації, служать при цьому роками.
Деталі: діоди типу КД105, Д226.
ВАРІАНТ 2
ВИКОРИСТАННЯ БАЛАСТНОГО КОНДЕНСАТОРА
У цьому випадку можна використовувати лампу потужністю до 100 Вт, якщо увімкнути її в мережу через баластний конденсатор. Підбираючи ємність конденсатора, можна регулювати яскравість свічення. Резистор R1 необхідний зняття залишкового заряду з конденсатора. Так як лампа світиться вповна, термін її служби значно продовжується.
Умова: номінал за напругою для конденсатора має бути не менше 250 вольт.
ВАРІАНТ 3
ВИКОРИСТАННЯ ТРАНСФОРМАТОРА
Теж один із нескладних варіантів продовження життя лампи розжарювання – використання трансформаторів від лампових радіол. Вони мають відвід "110 В". Якщо на нього підключити лампу в 100 Вт (спіраль у неї досить товста) - "світла в повнажарі" стане вічною!
Недоліком цього методу є громіздкість конструкції.
ВАРІАНТ 4
ВИКОРИСТАННЯ ТИРИСТОРНОЇ СХЕМИ
Один із найскладніших варіантів продовження життя лампи розжарювання, запропонований батьком та сином Чумаковими, м. Дзержинськ (журнал Радіо №7, 1988 р., стор. 51). Для нього потрібні елементані знання схемотехніки.
Перевага даного варіанту від інших є те, що дана схема зменшує кидки струму при включенні лампи і забезпечує свічення лампи повним розжаренням без мерехтіння.
ПРИНЦИП РОБОТИ
Як згадувалося вище, цей автомат зменшує кидки струму через освітлювальну лампу в момент її включення. При замиканні контактів вимикача Q1 ламла EL1 починає світитися вповнокала, оскільки струм через неї протікає тільки під час позитивних напівперіодів напруги на нижньому, за схемою, дроті живлення.
Під час негативних напівперіодів заряджається конденсатор С1. Як тільки напруга на конденсаторі досягне напруги стабілізації стабілітрона VD2, відкриється триністор VS1 і лампа спалахне майже в повний розжар. Показані на схемі деталі розраховані працювати автомата з лампою (чи лампами) потужністю до 150 Вт.
Для потужнішого навантаження (500... 700 Вт) потрібно встановити діод VD3 з допустимим випрямленим струмом 2...3 А (наприклад, КД202Л). Триністор при цьому можна не встановлювати на радіатор.
НАЛАШТУВАННЯ СХЕМИ
Налагоджують автомат при вимкненому діоді VD3. Замість резистора R3 бажано тимчасово впаяти змінний, опором 15 кОм або 22 кОм. Через кілька секунд після ввімкнення пристрою в мережу повинна загорітися мерехтливим світлом лампа EL1. Якщо світіння її немає, підбирають змінним резистором струм керуючого електрода тріністора.
Потім вимірюють напругу на конденсаторі. Якщо воно перевищує 50, замінюють конденсатор іншим, з великою номінальною напругою або встановлюють стабілітрон з меншою напругою стабілізації. Після цього підключають діод VD3 та вимірюють змінну напругу на лампі. Змінити його в ту чи іншу сторону можна підбором резистора R1, але значно зменшувати опір резистора порівняно із зазначеним на схемі небажано, інакше зменшиться тривалість попереднього розігріву нитки лампи (воно не повинно бути менше 2 с) – до включення тріністора.
Термін служби лампи розжарювання коливається в широких межах, тому що залежить від багатьох факторів: від якості з'єднань в електропроводці і світильнику, від стабільності номінальної напруги, від наявності або відсутності механічних впливів на лампу, поштовхів, струсів, вібрацій, від температури навколишнього середовища, від типу застосованого вимикача та швидкості наростання величини струму при подачі живлення на лампу.
При тривалій роботі лампи розжарювання її нитка напруження під впливом високої температури нагрівання поступово випаровується, зменшуючись у діаметрі, рветься (перегоряє). Що температура нагріву нитки розжарення, то більше світла випромінює лампа. При цьому інтенсивніше протікає процес випаровування нитки і скорочується термін служби лампи. Тому для ламп розжарювання встановлюється така температура розжарювання нитки, при якій забезпечується необхідна світловіддача лампи та певна тривалість її служби.
Середня тривалість горіння лампи розжарювання при розрахунковій напрузі не перевищує 1000 годин. Після 750 годин горіння світловий потік знижується загалом на 15%.
Лампи розжарювання дуже чутливі навіть до відносно невеликих підвищень напруги: при підвищенні напруги всього на 6% термін служби знижується вдвічі. Тому лампи розжарювання, що освітлюють сходові клітини, досить часто перегорають, тому що вночі електромережа мало навантажена і напруга підвищена.
В одному з німецьких міст є ліхтар, до якого вкручено одну з перших ламп розжарювання. Їй уже понад 100 років. Але вона зроблена з величезним запасом надійності, тому горить і досі. У наші часи лампочки розжарювання випускаються масово, але з дуже малим запасом надійності. Кидок струму, що виникає при включенні освітлення, часто виводить лампочку з ладу через невеликий опір у холодному стані. Тому при включенні освітлення лампочку треба розігріти малим струмом, а потім увімкнути на повну потужність. Лампа розжарювання виходить з ладу, як правило, при включенні через малий опір холодної нитки розжарення.
Розглянемо невеликі хитрощі щодо продовження життя ламп розжарювання.
Облік номінальної напруги
В даний час промисловість виробляє лампи розжарювання, на яких вказано не одну напругу (127 або 220 В), а діапазон напруг (125...135, 215...225, 220...230, 230...240 В) . У межах кожного діапазону лампа розжарювання дає хороший світловий потік і досить довговічна.
Наявність декількох діапазонів пояснюється тим, що робоча напруга в мережі відрізняється від номінальної: у джерела живлення (підстанції) воно вище, а вдалині від джерела живлення нижче. У зв'язку з цим, щоби лампи довго служили і добре світили, необхідно правильно вибрати необхідний діапазон. Очевидно, що якщо напруга у вашій квартирній мережі дорівнює 230, то купувати і встановлювати лампи розжарювання, на яких вказаний діапазон 215 ... 225 В, не має сенсу. Такі лампи працюють з перекалом і довго не служитимуть - вони перегорають передчасно.
Вплив вібрації на термін служби ламп
Лампи розжарювання, які працюють в умовах вібрації і піддаються поштовхам, виходять з ладу частіше, ніж у спокійному стані. Якщо виникає потреба користуватися перенесенням, краще здійснювати її переміщення у вимкненому стані.
Профілактика патрона, в якому часто перегорають лампи
Іноді буває, що в люстрі перегорає та сама лампа, причому при роботі лампи патрон дуже гарячий. У цьому випадку необхідно почистити та підігнути центральний та бічні контакти, підтягнути контактні з'єднання проводів, що підходять до патрона. Бажано, всі лампи в люстрі встановити однакову потужність.
Використання діода для захисту лампи
Дуже вигідно на сходових майданчиках будинків включати лампи розжарювання через діод, оскільки якість освітлення в цьому випадку не має суттєвого значення, а лампи, як показує досвід експлуатації, служать при цьому роками. А якщо Ви зможете послідовно з діодом «прилаштувати» резистор, то можна взагалі забути про лампу розжарювання на сходовому майданчику.
Порада. Для лампи розжарювання потужністю 25 Вт достатньо використовувати резистор опором 50 Ом типу МЛТ
Незважаючи на те, що класичні лампи розжарювання успішно витісняються більш ефективними джерелами світла, вони все ще досить популярні. Ці освітлювальні прилади прості за конструкцією, недорого стоять і непогано справляються зі своїми функціями. Мабуть, єдина нестача лампи розжарювання – термін служби. Він дуже малий, але існує безліч способів суттєво продовжити час життя лампочки Ілліча, і з деякими з цих методів ти сьогодні познайомишся.
Принцип дії лампи
Перш ніж вирішувати проблеми з малим терміном служби, необхідно зрозуміти, що є лампа розжарювання і як вона працює.
Конструктивно прилад складається з герметичної скляної колби, в яку впаяно два електроди. До електродів підключено так зване робоче тіло – вольфрамова нитка, згорнута у спіраль. На цю колбу кріпиться цоколь різних конструкцій, за допомогою якого лампочка підключається до освітлювальної мережі.
Конструкція лампиУ перших конструкціях лампочок повітря з колби відкачувалося, щоб нагріта спіраль не окислялась. Пізніше почали надходити простіше: заповнювати колбу інертними газами. Зазвичай, це суміш азоту з аргоном.
Думка експерта
Олексій Бартош
Поставити запитання експертуПісля підключення лампи спіраль під впливом електричного струму нагрівається до 2 000 градусів за Цельсієм і починає світитися, а інертні гази не дають вольфраму окислюватися і горіти. Температура спіралі така, щоб, з одного боку, лампа мала максимально високу світловіддачу, з іншого — її термін служби був досить великим (що вища температура, то швидше випаровується вольфрам зі спіралі).
Причини виходу з ладу ламп розжарювання
Сьогодні середній термін служби лампи розжарювання становить близько 1 000 годин.Не дуже багато для електронного приладу. Більше того, ти напевно помічав, що дуже багато лампочок не відпрацьовують навіть цього терміну. У чому причини такого короткого життя? Ось основні з них:
- Важкий старт.
Як тобі, напевно, відомо зі шкільного курсу фізики, при нагріванні провідника його опір збільшується, при охолодженні зменшується. Для лампочки цей закон є дуже проблемним, оскільки опір холодної спіралі виявляється у 12 разів нижчим, ніж розігрітою. Це означає, що в момент увімкнення через прилад тече струм, що перевищує робітник у 12 разів (згадаймо закон Ома: I = U/R)! Цей ефект називають струмовим ударом та захисту від нього звичайна освітлювальна лампочка, яку ти повертаєш у люстру чи настільну лампу, не має.
Ти, напевно, помічав, що лампочки найчастіше перегорають у момент включення. Відбувається це саме через їхній тяжкий старт.
- Підвищення напруги живлення.
При підвищенні напруги підвищується температура спіралі, а значить, вона швидше випаровується - адже азотно-аргонова суміш захищає вольфрам лише від окислення. В результаті термін служби пережареної спіралі стає коротшим, оскільки вона швидше витончується. У якийсь момент (зазвичай при наступному включенні) спіраль не витримує струмового удару та згоряє. Наскільки критично підвищення напруги живлення? Ти здивуєшся, але якщо збільшити напругу живлення всього на 6% (від номінального 220 це всього 10-12 вольт), то середній термін служби лампи розжарювання скоротиться вдвічі! - Удари та вібрації.
Дуже актуальною є проблема для переносних приладів та освітлювальних пристроїв, що працюють на транспортних засобах. Спіраль сама по собі річ досить тендітна, а при нагріванні буквально до жару вольфрам, як і будь-який інший метал, втрачає механічну міцність. Досить як слід трусити настільну лампу або перенесення, щоб нитка напруження обірвалася і термін служби приладу раптово скінчився. Конструктори вирішують проблему збільшення ресурсу роботи шляхом укорочування довжини спіралі та збільшення числа підвісів. Але все це робиться для створення спеціальних освітлювальних приладів, наприклад автомобільних. Звичайні «квартирні» лампочки від цього лиха практично не захищені. - Несправність освітлювального приладу.
Якщо дроти живлення, патрон або вимикач мають поганий контакт, то освітлювальний прилад постійно піддається стрибкам напруги, а значить, і струмовим ударам. У цьому випадку він може відпрацювати відміряне виробником час служби кілька годин. - Погана якість.
Мається на увазі якість виготовлення приладу. Незважаючи на свою відносно просту конструкцію, лампочка – технологічно складний прилад, який не виготовиш «на колінах». Проте деякі умільці (не показуватиму пальцем на братів з Китаю, вони халтурять не більше за інших, а останнім часом навіть менше) примудряються виготовити цілком працездатні, на перший погляд, пристрої з нічого і незрозуміло на якому обладнанні. Середній термін служби такого пристрою – 3-4 включення.
Топ 5 способів продовжити термін служби лампи розжарювання
Як же боротися з усіма перерахованими проблемами і збільшити термін служби лампочки? Найважливіша з них – струмовий удар, оскільки від нас тут, начебто, нічого не залежить. Тому залишимо його наостанок, а поки пройдемося по пунктах, що залишилися.
- Перевищення напруги живленняПромисловість випускає лампочки різні типи напруги, тому ця проблема вирішується правильним вибором приладу. Найпоширеніший стандарт у нас у країні: 215-235 В, 220-230 В та 230-240 В. Виміряй сам або попроси знайомого електрика виміряти напругу в квартирних розетках. Зробити це необхідно кілька разів протягом доби: вранці, вдень та ввечері. Максимальна напруга, яку покаже тестер, і є робоча напруга у твоїй квартирі. Саме на це значення повинні бути розраховані лампочки, які ти купуєш. Зазвичай діапазон робочої напруги позначається на цоколі або колбі приладу. Можна, звичайно, перестрахуватися і взяти лампочки з напругою вище.
- Удари та вібраціїЦе питання вирішується легко: не переноси увімкнений освітлювальний прилад. Якщо це потрібно за особливостями експлуатації, використовуй низьковольтні лампочки - у них спіраль коротше. Ідеальний варіант збільшення терміну служби перенесення: використання спеціальних лампочок, наприклад, автомобільних.
- Несправність освітлювальної мережіЯкщо ти помітив, що в багаторіжковій люстрі згорає та сама лампа, зверни пильну увагу на справність світильника. Поганий контакт у патроні або підвідному дроті може стати причиною стрибків напруги, що і викликає постійні струмові удари, що спалюють лампочку. Те саме стосується і багатосекційних вимикачів. Якщо в люстрі лампи однієї секції мають підозріло малий ресурс служби, почисти та підтягніть контакти вимикача.
Як боротися з струмовим ударом
А тепер займемося головним лихом, яке ми залишили наостанок - струмовим ударом під час включення. Конструктори ламп вийшли на прийнятний термін служби джерела світла, і так все залишили. Тим часом із струмом включення можна успішно боротися. Як же продовжити життя ламп розжарювання, які за своїми конструктивними особливостями до довгої експлуатації не готові? Розглянемо основні методи боротьби з важким пуском, що скорочує час служби лампочок. Серед них:
- Зниження напруги живлення.
- Плавний розігрів спіралі.
Кожен із варіантів збільшення терміну служби приладу розжарювання має свої переваги та недоліки, але право на життя мають обидва.
- Збільшуємо термін служби зниженням напругиНапевно, ти знаєш, що змінний струм змінює свою полярність: спочатку тече в один бік, потім в інший. Спочатку в розетці на фазному дроті щодо нульового плюсове, а потім мінусове, і так 50 разів на секунду. А тепер розглянемо діод – напівпровідниковий пристрій, відомий тобі зі школи. Його головна властивість є провідність струму лише в одному напрямку. Що буде, якщо лампочці послідовно включити діод? Абсолютно правильно - на лампі, включеній через діод, буде приблизно половина напруги, що діє, в інший бік змінний струм текти не зможе. Значить, в момент включення струм через спіраль лампи буде нижчим, що суттєво продовжить час служби освітлювального приладу. А ось і схематичне вирішення проблеми:
Продовження терміну служби лампочки за допомогою діода Якщо потужність лампи не перевищує 100 Вт, то як Д1 можна використовувати практично будь-який діод, розрахований на зворотну напругу не менше 400 В і прямий струм не менше 0.8 А. Якщо лампа потужніша або слабша, то прямий струм діода потрібно пропорційно збільшити або зменшити.
Врізати в проводку сам діод можна практично будь-де: в освітлювальному приладі, вимикачі. Або можна просто включити діод у розрив дроту, що живить лампу. При цьому плюс і мінус напівпровідника шукати не потрібно, полярність включення діода значення не має і на термін служби лампочки ніяк не вплине.
Простий і, здавалося б, ідеальний спосіб продовження терміну служби, але має істотний недолік. Оскільки діод зрізає одну напівхвилю напруги мережі, частота його (напруги) знижується вдвічі. Це призводить не тільки до збільшення терміну служби самої лампи, але і до помітного мерехтіння світла. Таке зниження якості освітлення є неприємним для очей і шкідливим при тривалому використанні. Тому варіант збільшення часу служби лампочки за допомогою діода годиться тільки для чергових джерел світла, зокрема, підсвічування господарських приміщень та сходових кліток, де люди знаходяться короткий час.
Спробуємо виключити мерехтіння лампи, зберігши при цьому термін служби постійним. Для цього скористаємось властивостями змінного струму. Включимо замість діода конденсатор.
Продовження часу служби лампочки за допомогою баластного конденсатора Оскільки конденсатор чинить опір змінному струму, на ньому впаде деяка напруга. Внаслідок цього лампочка, як і у випадку з діодом, світитиме з недонакалом. Але оскільки ємність не просто зрізає одну напівхвилю змінної напруги, а обмежує струм в обидва боки, лампа мерехтіти не буде. Термін її служби буде той самий, що і при включенні діода. Якщо ти вирішив зібрати цю схему, то доведеться взяти паперовий конденсатор з робочою напругою не нижче 400 В і ємністю від 2 до 10 мкФ. При цьому чим вище ємність, тим яскравіше світитиме лампа і тим виявиться термін її служби.
Думка експерта
Олексій Бартош
Фахівець з ремонту, обслуговування електроустаткування та промислової електроніки.
Поставити запитання експертуПриклад із життя:
Конденсатор має реактивний опір при роботі в ланцюгах змінного струму, аналогічно цьому може працювати і дросель, але з протилежною ситуацією щодо випередження струму напругою і навпаки. Таким чином, лампа на 500 Вт була підключена послідовно з дроселем від ДРЛ400, що згоріла (або ДРЛ1000). Це було зроблено через брак діодів потрібної потужності. Проте вона світила трохи яскравіше, ніж в аналогічних прожекторах з діодом, але без пульсацій. Термін служби, у свою чергу, став значно більшим — 2 роки щодня у темний час доби (від 7 до 14 годин на добу)
Є і ще один метод, що дозволяє зменшити напругу живлення без збільшення пульсацій і істотно збільшити термін служби освітлювального приладу. Для цього достатньо включити дві лампочки однакової потужності послідовно.
Збільшення терміну служби ламп за допомогою їхнього послідовного включення У цьому випадку напруга між лампочками розділиться навпіл, і кожній дістанеться по 110 В. Звичайно, доведеться розоритися на покупку другої лампи, але коштують вони недорого, а підвищений ресурс служби такого освітлювача з лишком перекриє всі витрати.
Зазначені два методи збільшення часу служби є найпростішими, але, на жаль, не найкращими. В обох випадках лампа працює при зниженій напрузі. Це, звісно, збільшує термін її служби, але суттєво впливає як на якість освітлення, а й у енергоефективність джерела світла. Як я казав, оптимальна температура розжарення вольфрамової нитки, при якій ККД лампи максимальний, становить 2000 градусів Цельсія. Але при зниженій майже вдвічі напрузі світловіддача освітлювального приладу впаде в 4 рази!
Думка експерта
Олексій Бартош
Фахівець з ремонту, обслуговування електроустаткування та промислової електроніки.
Поставити запитання експертуМай на увазі! При використанні зниження напруги ні про яку економію електроенергії не може бути мови. Лампочка споживає вдвічі менше, але світить у 4 рази гірше. Єдина вигода від цих методів – значне (роками) продовження терміну служби.
- Забезпечуємо «м'який» старт
Оскільки найважчий режим для лампи, що істотно скорочує час її служби, - момент включення, то необов'язково постійно живити її зниженою напругою. Достатньо лише збільшити тривалість напруження спіралі. У звичайних умовах лампа розігрівається за мілісекунди. Але якщо збільшити цей час до секунди, тимчасово обмеживши струм через спіраль, проблема збільшення безаварійного часу служби освітлювального приладу буде вирішена.
Один із найпростіших і недорогих варіантів збільшення часу експлуатації – включення послідовно з лампочкою терморезистора. Особливістю цього приладу є сильна залежність електричного опору температури корпусу. Існує два типи терморезисторів: з позитивним та негативним ТКС (Температурним Коефіцієнтом Опору). У разі підвищення температури опір першого типу збільшується, а опір другого зменшується. Я гадаю, ти вже зрозумів ідею.
Якщо поставити послідовно з лампою прилад з негативним ТКС, то момент включення опір його велике, і струм через лампу сильно обмежується. У міру розігріву спіралі струмом, що протікає, розігрівається і сам терморезистор. Опір його падає і через деякий час стає мінімальним. Тим самим припиняється робота з обмеження струму через лампу, яка на той час вже розігріється. Схема практичного застосування такого методу надзвичайно проста та її збере практично кожен:
Збільшення терміну служби лампи за допомогою терморезистора Знайти такий терморезистор не важко, він широко застосовувався практично у всіх вітчизняних телевізорах 2-5 поколінь для системи розмагнічування, та й коштує зовсім недорого. Ефект від такого доопрацювання очевидний: істотне збільшення терміну служби освітлювального приладу без погіршення інших його характеристик (ККД та світловіддачі).
Схема збільшення терміну служби ламп ідеальна, але в чому каверза? У тому, що в процесі роботи терморезистор нагрівається до 60-70 градусів за Цельсієм. Його вже не вставиш у вимикач чи пластмасовий цоколь люстри. Єдине можливе місце встановлення – у районі цоколя лампи, що не завжди зручно та естетично. І, звісно, на нагрівання постійно витрачається електроенергія.
На розігрітому терморезистори при потужності лампи в 75 Вт падає близько 2.5 В. Неважко підрахувати, що споживана резистором потужність складе близько вата. Не така й велика перевитрата, тож схему можна вважати досить економічною.
Є й складніші схеми м'якого пуску, що збільшують термін служби лампочок. Але їхнє повторення потребує деяких знань електроніки, тому тут я їх розглядати не буду. У таких конструкціях як регулюючий елемент використовуються напівпровідникові прилади: тиристори або транзистори.
Якщо тобі зовсім не хочеться брати до рук паяльник, то можеш скористатися готовим рішенням. Наприклад, диммером із поворотною ручкою або спеціальним блоком захисту (ті, що використовуються для галогенних ламп, годяться і для звичайних), які можна знайти у будь-якому спеціалізованому магазині. Вони коштують недешево, але згодом окуплять себе, оскільки термін служби лампочок суттєво збільшиться. Встановити придбаний пристрій може будь-який електрик. Можна зробити це самостійно, якщо знаєш, навіщо служить викрутка та що таке покажчик напруги (індикатор).
Розкажемо вам про те, як підключити звичайну лампу розжарювання через діод. Таку лампочку можна використовувати, наприклад, для освітлення коридорів, під'їздів або інших приміщень, в яких не потрібне дуже яскраве світло. У цьому процесі постає питання: який діод потрібно купити, щоб поставити на лампочку 220 вольт. Це залежить від потужності лампочки, нижче у статті наведено приклад діода для лампи на 100 Вт, дано формули для розрахунку параметрів діода.
Цікаві електронні речі продаються в цьому китайському магазині.
Для початку трохи теорії. Не секрет, що для передачі напруги на великі відстані без втрат, використовується змінний струм, яким живляться наші лампочки. Щоб зрозуміти, що таке змінний струм, достатньо звернути увагу на графік залежності напруги від часу для змінного струму. Як ви могли помітити, струм змінює свій напрямок із деякою частотою. Якщо виключити один період коливань, то можна зменшити їх амплітуду вдвічі, що на практиці дасть нам зниження напруги живлення в 2 рази і, свою чергу, дозволить лампочці працювати набагато довше, ніж зазвичай, а також захистить лампочку від стрибків напруги і знизить ризик для перегорання у момент включення.
Така лампа не приверне до себе увагу тих, хто краде енергозберігаючі і звичайні лампочки на сходових майданчиках.
Найпростішим способом відсічення напівперіоду коливань напруги є установка послідовно з навантаженням напівпровідникового діода, який буде пропускати струм тільки в одному напрямку. У нашому випадку необхідно підбирати діод за трьома основними параметрами: максимальний прямий струм, максимальний прямий струм в імпульсі і максимальна зворотна напруга.
Максимальний прямий струм можна знайти, розділивши потужність лампочки на величину напруги живлення. Максимальний прямий струм в імпульсі повинен бути мінімум у 20 разів більший за максимальний прямий струм, щоб діод не вибило при включенні лампочки. Значення максимальної зворотної напруги має бути в 3 корені з двох разів більше напруги живлення.
У нашому випадку, оскільки діод буде ставитися всередину додаткового накладного цоколя, не варто забувати, що його довжина повинна бути меншою за його довжину. Наприклад, у цьому випадку використовується діод 1N5399що коштує близько 8 центів. Він ідеально підходить за всіма параметрами для 220 вольтової лампи розжарювання потужністю 100 Ватів.
Для того, щоб зробити вічну лампочку, нам знадобиться:
Старі лампочки або цоколь.
Нова лампочка потужністю до 100 Вт.
Діод.
Паяльник потужністю щонайменше 20 Вт.
Припій.
Бокорізи чи кусачки.
Плоскогубці.
Молоток.
Целофановий пакет.
Голка або розігнута скріпка.
Як підключити лампочку через діод
Нам потрібно взяти діод, відкусити в нього одну з ніжок, припаяти до контакту на цоколі лампи. Для зручності роботи лампу можна залишити на цей час в упаковці, щоб вона трималася на столі.
Далі готуємо другий накладний цоколь зі старої лампочки. Якщо цоколь погнувся, використовуємо плоскогубці. Далі необхідно її прилаштувати до основного цоколя, припаявши другий контакт діода до накладного цоколя точніше, до його центрального контакту.
До речі, якщо ви вирішили зробити лампочку вічною і вам не так вже й цікаво зробити окрему лампочку ексклюзивною, більш простим виходом буде не чіпати її, а просто прикрутити діод у дроти всередині вимикача. Робиться це набагато швидше та простіше.
