Продление ресурса ламп накаливания схемы. Продление срока службы ламп накаливания: эффективные схемы и методы

Конденсатор создает реактивное сопротивление, снижая напряжение на лампе без пульсаций света. Емкость конденсатора подбирается в зависимости от мощности лампы.

Схема плавного пуска с терморезистором

Эффективный способ защиты от токового удара — применение терморезистора с отрицательным ТКС:

При включении холодный терморезистор имеет высокое сопротивление, ограничивая пусковой ток. По мере нагрева его сопротивление падает, и лампа выходит на номинальный режим.

Устройства плавного включения ламп накаливания

Помимо простых схем, существуют специализированные электронные устройства для плавного пуска ламп накаливания:

Диммеры с функцией плавного включения

Современные диммеры часто имеют встроенную функцию плавного пуска. При включении они постепенно увеличивают напряжение на лампе в течение 1-2 секунд.

Электронные устройства плавного пуска

Специализированные блоки плавного включения обеспечивают оптимальный режим запуска ламп:

• Ограничивают пусковой ток
• Обеспечивают плавное нарастание напряжения
• Защищают от перенапряжений в сети
• Могут работать с группой ламп

Практические рекомендации по увеличению срока службы ламп накаливания

Чтобы максимально продлить срок эксплуатации ламп накаливания, следуйте этим рекомендациям:

1. Используйте лампы известных производителей с заявленным длительным сроком службы.
2. Устанавливайте устройства защиты от перенапряжения в сети.
3. Применяйте схемы или устройства плавного включения.
4. Избегайте частых включений/выключений.
5. Не используйте лампы в местах с повышенной вибрацией.
6. При возможности слегка снижайте напряжение питания.
7. Обеспечивайте хорошее охлаждение ламп в закрытых светильниках.

Экономическая эффективность методов продления срока службы

Насколько оправдано применение схем и устройств для увеличения ресурса ламп накаливания? Рассмотрим экономический аспект:

• Стоимость простых схем (с диодом или конденсатором) окупается за счет увеличения срока службы 2-3 ламп.
• Устройства плавного пуска окупаются при защите группы ламп или дорогих галогенных ламп.
• Диммеры с функцией плавного включения дают дополнительное преимущество регулировки яркости.
• Для недорогих бытовых ламп экономически оправданы только самые простые решения.

При оценке эффективности следует учитывать не только прямую экономию на лампах, но и косвенные факторы — удобство, снижение затрат на замену ламп в труднодоступных местах.

Альтернативные энергоэффективные источники света

Хотя методы продления срока службы ламп накаливания остаются актуальными, стоит рассмотреть переход на современные энергоэффективные источники света:

• Светодиодные лампы — максимальная энергоэффективность и длительный срок службы
• Компактные люминесцентные лампы — хороший баланс цены и экономичности
• Галогенные лампы — улучшенные характеристики при сохранении привычного света

Эти альтернативы позволяют значительно снизить энергопотребление и затраты на замену ламп в долгосрочной перспективе.

Cрок службы лампы накаливания: 5 способов продлить

Несмотря на то что классические лампы накаливания успешно вытесняются более эффективными источниками света, они все еще достаточно популярны. Эти осветительные приборы просты по конструкции, недорого стоят и неплохо справляются со своими функциями. Пожалуй, единственный недостаток лампы накаливания – срок службы. Он очень мал, но существует множество способов существенно продлить время жизни лампочки Ильича, и с некоторыми из этих методов ты сегодня познакомишься.

Содержание:

1. Принцип действия лампы

2. Причины выхода из строя ламп накаливания

3. Топ 5 способов продлить срок службы лампы накаливания

4. Как бороться с токовым ударом

Принцип действия лампы

Прежде чем решать проблемы с малым сроком службы, необходимо понять, что собой представляет лампа накаливания и как она работает.

Конструктивно прибор состоит из герметичной стеклянной колбы, в которую впаяны два электрода. К электродам подключено так называемое рабочее тело – вольфрамовая нить, свернутая в спираль. На эту же колбу крепится цоколь различных конструкций, при помощи которого лампочка подключается к осветительной сети.

В первых конструкциях лампочек воздух из колбы откачивался, для того чтобы нагретая спираль не окислялась. Позже стали поступать проще: заполнять колбу инертными газами. Обычно это смесь азота с аргоном.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Это интересно! Вакуумные лампы существуют и сегодня, но обычно это малогабаритные приборы – лампы для карманных фонарей, индикаторные и т. п.

После подключения лампы спираль под воздействием электрического тока нагревается до 2 000 градусов Цельсия и начинает светиться, а инертные газы не дают вольфраму окисляться и гореть. Температура спирали такова, чтобы, с одной стороны, лампа имела максимально высокую светоотдачу, с другой – ее срок службы был довольно большим (чем выше температура, тем быстрее испаряется вольфрам со спирали).

Причины выхода из строя ламп накаливания

На сегодняшний день средний срок службы лампы накаливания составляет около 1 000 часов. Это не очень много для электронного прибора. Более того, ты наверняка замечал, что очень многие лампочки не отрабатывают даже этого срока. В чем причины такой короткой жизни? Вот основные из них:

• Тяжелый старт.
  Как тебе наверняка известно из школьного курса физики, при нагревании проводника его сопротивление увеличивается, при охлаждении уменьшается. Для лампочки этот закон является очень проблемным, поскольку сопротивление холодной спирали оказывается в 12 раз ниже, чем разогретой. Это означает, что в момент включения через прибор течет ток, превышающий рабочий в 12 раз (вспомним закон Ома: I = U/R)! Этот эффект называют токовым ударом и защиты от него обычная осветительная лампочка, которую ты вворачиваешь в люстру или настольную лампу, не имеет.

Ты наверняка замечал, что лампочки чаще всего перегорают в момент включения. Происходит это как раз по причине их тяжелого старта.

• Повышение питающего напряжения.
  При повышении питающего напряжения повышается температура спирали, а значит, она быстрее испаряется – ведь азотно-аргоновая смесь защищает вольфрам лишь от окисления. В результате срок службы перекаленной спирали становится короче, так как она быстрее истончается. В какой-то момент (обычно при следующем включении) спираль не выдерживает токового удара и сгорает. Насколько критично повышение питающего напряжения? Ты удивишься, но если увеличить питающее напряжение всего на 6% (от номинального 220 это всего 10-12 вольт), то средний срок службы лампы накаливания сократится вдвое!
• Удары и вибрации.
  Очень актуальная проблема для переносных приборов и осветительных устройств, работающих на транспортных средствах. Спираль сама по себе вещь довольно хрупкая, а при нагревании буквально до белого каления вольфрам, как и любой другой металл, теряет механическую прочность. Достаточно как следует тряхнуть настольную лампу или переноску, чтобы нить накала оборвалась и срок службы прибора внезапно закончился. Конструкторы решают проблему увеличения ресурса работы путем укорачивания длины спирали и увеличения числа подвесов. Но все это делается для создания специальных осветительных приборов, к примеру, автомобильных. Обычные «квартирные» лампочки от этой беды практически не защищены.
• Неисправность осветительного прибора.
  Если питающие провода, патрон или выключатель имеют плохой контакт, то осветительный прибор постоянно подвергается скачкам напряжения, а значит, и токовым ударам. В этом случае он может отработать отмеренное производителем время службы в несколько часов.
• Плохое качество.
  Имеется в виду качество изготовления прибора. Несмотря на свою относительно простую конструкцию, лампочка – технологически сложный прибор, который не изготовишь «на коленках». Тем не менее некоторые умельцы (не буду показывать пальцем на братьев из Китая, они халтурят не более других, а в последнее время даже меньше) умудряются изготовить вполне работоспособные, на первый взгляд, устройства из ничего и непонятно на каком оборудовании. Средний срок службы такого прибора – 3-4 включения.

Топ 5 способов продлить срок службы лампы накаливания

Как же бороться со всеми вышеперечисленными проблемами и увеличить срок службы лампочки? Самая важная из них – токовый удар, поскольку от нас тут, казалось бы, ничего не зависит. Поэтому оставим его напоследок, а пока пройдемся по оставшимся пунктам.

1. Превышение питающего напряженияПромышленность выпускает лампочки на различные типы напряжения, поэтому эта проблема решается правильным выбором прибора. Самый распространенный стандарт у нас в стране: 215-235 В, 220- 230 В и 230-240 В. Измерь сам или попроси знакомого электрика измерить напряжение в квартирных розетках. Сделать это необходимо несколько раз на протяжении суток: утром, днем и вечером. Максимальное напряжение, которое покажет тестер, и есть рабочее напряжение в твоей квартире. Именно на это значение и должны быть рассчитаны лампочки, которые ты покупаешь. Обычно диапазон рабочих напряжений обозначается на цоколе или колбе прибора. Можно, конечно, перестраховаться, и взять лампочки с напряжением повыше.
2. Удары и вибрацииЭтот вопрос решается легко: не переноси включенный осветительный прибор. В случае если это необходимо по особенностям эксплуатации, используй низковольтные лампочки – у них спираль короче. Идеальный вариант увеличения срока службы переносок: использование специальных лампочек, например, автомобильных.
3. Неисправность осветительной сетиЕсли ты заметил, что в многорожковой люстре сгорает одна и та же лампа, обрати пристальное внимание на исправность светильника. Плохой контакт в патроне или подводящем проводе может стать причиной скачков напряжения, что и вызывает постоянные токовые удары, сжигающие лампочку. То же самое касается и многосекционных выключателей. Если в люстре лампы одной секции имеют подозрительно малый ресурс службы, почисть и подтяни контакты выключателя.

Как бороться с токовым ударом

А теперь займемся главной бедой, которую мы оставили напоследок – токовым ударом во время включения. Как я уже говорил, обычные лампы накаливания никак от него не защищены.Конструкторы ламп вышли на приемлемый срок службы источника света, и так все оставили. Между тем с током включения можно успешно бороться. Как же продлить жизнь ламп накаливания, которые по своим конструктивным особенностям к долгой эксплуатации не готовы? Рассмотрим основные методы борьбы с тяжелым пуском, сокращающим время службы лампочек. Среди них:

• Понижение питающего напряжения.
• Плавный разогрев спирали.

Каждый из вариантов увеличения срока службы прибора накаливания имеет свои достоинства и недостатки, но право на жизнь имеют оба.

4. Увеличиваем срок службы понижением напряженияНаверняка ты знаешь, что переменный ток изменяет свою полярность: сначала течет в одну сторону, потом в другую. Сначала в розетке на фазном проводе относительно нулевого плюсовое, а потом минусовое, и так 50 раз в секунду. А теперь рассмотрим диод – полупроводниковый прибор, известный тебе со школы. Его главное свойство является проводимость тока только в одном направлении. Что будет, если последовательно лампочке включить диод? Абсолютно верно – на лампе, включенной через диод, будет примерно половина действующего напряжения, в другую сторону переменный ток течь не сможет. Значит, в момент включения ток через спираль лампы будет ниже, что существенно продлит время службы осветительного прибора. А вот и схематичное решение проблемы:

Если мощность лампы не превышает 100 Вт, то в качестве Д1 можно использовать практически любой диод, рассчитанный на обратное напряжение не менее 400 В и прямой ток не менее 0.8 А. Если лампа мощнее или слабее, то прямой ток диода нужно пропорционально увеличить или уменьшить.

Врезать в проводку сам диод можно практически в любом месте: в осветительном приборе, выключателе. Либо можно просто включить диод в разрыв провода, питающего лампу. При этом «плюс» и «минус» полупроводника искать не нужно, полярность включения диода значения не имеет и на срок службы лампочки никак не повлияет.

Простой и, казалось бы, идеальный способ продления срока службы, но он имеет существенный недостаток. Поскольку диод срезает одну полуволну сетевого напряжения, частота его (напряжения) снижается вдвое. Это приводит не только к увеличению срока службы самой лампы, но и к весьма заметному мерцанию света. Такое понижение качества освещения неприятно для глаз и вредно при длительном использовании. Поэтому вариант увеличения времени службы лампочки при помощи диода годится только для дежурных источников света, в частности, подсветке хозяйственных помещений и лестничных клеток, где люди находятся короткое время.

Попробуем исключить мерцание лампы, сохранив при этом срок службы неизменным. Для этого воспользуемся свойствами переменного тока. Включим вместо диода конденсатор.

Поскольку конденсатор оказывает сопротивление переменному току, на нем упадет некоторое напряжение. Вследствие этого лампочка, как и в случае с диодом, будет светить с недонакалом. Но поскольку емкость не просто срезает одну полуволну переменного напряжения, а ограничивает ток в обе стороны, лампа мерцать не будет. Срок ее службы будет тот же, что и при включении диода. Если ты решил собрать эту схему, то тебе придется взять бумажный конденсатор с рабочим напряжением не ниже 400 В и емкостью от 2 до 10 мкФ. При этом чем выше емкость, тем ярче будет светить лампа и тем ниже окажется срок ее службы.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Пример из жизни:
Конденсатор имеет реактивное сопротивление при работе в цепях переменного тока, аналогично этому может работать и дроссель, но с противоположной ситуацией в плане опережения тока напряжением и наоборот. Таким образом, лампа на 500 Вт была подключена последовательно с дросселем от сгоревшей ДРЛ400 (или ДРЛ1000). Это было сделано из-за нехватки диодов нужной мощности. Тем не менее она светила немного ярче чем в аналогичных прожекторах с диодом, но без пульсаций. Срок службы, в свою очередь, стал значительно больше – 2 года ежедневно в темное время суток (от 7 до 14 часов в сутки)

Есть и еще один метод, позволяющий уменьшить питающее напряжение без увеличения пульсаций и существенно увеличить срок службы осветительного прибора. Для этого достаточно включить 2 лампочки одинаковой мощности последовательно.

В этом случае напряжение между лампочками разделится пополам, и каждой достанется по 110 В. Конечно, придется разориться на покупку второй лампы, но стоят они недорого, а повышенный ресурс службы такого осветителя с лихвой перекроет все расходы.

Указанные два метода увеличения времени службы являются самыми простыми, но, увы, не самыми лучшими. В обоих случаях лампа работает при пониженном напряжении. Это, конечно, увеличивает срок ее службы, но существенно влияет не только на качество освещения, но и на энергоэффективность источника света.  Как я говорил, оптимальная температура накала вольфрамовой нити, при которой КПД лампы максимален,  составляет 2 000 градусов Цельсия. Но при пониженном почти вдвое напряжении светоотдача осветительного прибора упадет в 4 раза!

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Имей в виду! При использовании понижения напряжения ни о какой экономии электроэнергии речи быть не может. Лампочка потребляет вдвое меньше, но светит в 4 раза хуже. Единственная выгода от этих методов – существенное (на годы) продление срока службы.

5. Обеспечиваем «мягкий» старт

Поскольку самый тяжелый режим для лампы, существенно сокращающий время ее службы, – момент включения, то необязательно постоянно питать ее пониженным напряжением. Достаточно лишь увеличить длительность накала спирали. В обычных условиях лампа разогревается за миллисекунды. Но если увеличить это время до секунды, временно ограничив ток через спираль, то проблема увеличения безаварийного времени службы осветительного прибора будет решена.

Один из самых простых и недорогих вариантов увеличения времени эксплуатации – включение последовательно с лампочкой терморезистора. Особенностью этого прибора является сильная зависимость электрического сопротивления от температуры корпуса. Существует два типа терморезисторов: с положительным и отрицательным ТКС (Температурным Коэффициентом Сопротивления). При повышении температуры сопротивление первого типа увеличивается, а сопротивление второго уменьшается. Я думаю, ты уже понял идею.

Если поставить последовательно с лампой прибор с отрицательным ТКС, то в момент включения сопротивление его велико, и ток через лампу сильно ограничивается. По мере разогрева спирали протекающим током разогревается и сам терморезистор. Сопротивление его падает и через некоторое время становится минимальным. Тем самым прекращается работа по ограничению тока через лампу, которая к этому времени уже разогреется. Схема практического применения такого метода чрезвычайно проста и ее соберет практически каждый:

Найти такой терморезистор не составит труда, он широко применялся практически во всех отечественных телевизорах 2-5 поколений для системы размагничивания, да и стоит совсем недорого. Эффект от такой доработки очевиден: существенное увеличение срока службы осветительного прибора без ухудшения остальных его характеристик (КПД и светоотдачи).

Схема увеличения срока службы ламп идеальна, но в чем подвох? В том, что в процессе работы терморезистор нагревается до 60-70 градусов Цельсия. Его уже не вставишь в выключатель или пластмассовый цоколь люстры. Единственно возможное место установки – в районе цоколя лампы, что не всегда удобно и эстетично. И, конечно, на нагрев постоянно тратится электроэнергия.

На разогретом терморезисторе при мощности лампы в 75 Вт падает около 2.5 В. Несложно подсчитать, что потребляемая резистором мощность составит около ватта. Не такой и большой перерасход, так что схему можно считать достаточно экономичной.

Есть и более сложные схемы мягкого пуска, увеличивающие срок службы лампочек. Но их повторение требует некоторых знаний электроники, поэтому здесь я их рассматривать не буду. В таких конструкциях в качестве регулирующего элемента используются полупроводниковые приборы: тиристоры или транзисторы.

Если тебе совсем не хочется брать в руки паяльник, то можешь воспользоваться готовым решением. К примеру, диммером с поворотной ручкой или специальным блоком защиты (те, что используются для галогенных ламп, годятся и для обычных), которые можно найти в любом специализированном магазине. Они стоят недешево, но со временем себя окупят, поскольку срок службы лампочек существенно увеличится. Установить купленное устройство может любой электрик. Можно сделать это самостоятельно, если знаешь, для чего служит отвертка и что такое указатель напряжения (индикатор).

Теперь ты знаешь, почему сгорают лампы накаливания, и при желании можешь существенно продлить срок их службы самостоятельно с минимальными затратами.

📋 Пройдите тест и проверьте ваши знания

Все ли ты знаешь о лампах накаливания

Share your Results:

Показать код встраивания теста

НакаливанияКакой световой поток выдают лампы накаливания

принцип работы, изготовление и монтаж

Лампы накаливания и галогенные источники света широко распространены в жилых и офисных помещениях. Из-за воздействия разных факторов лампочки выходят из строя. К неисправности могут привести скачки напряжения, слишком частые включения и выключения.

Даже лампочка, защищенная понижающим трансформатором, не защищена от перегорания. Однако существует способ, с помощью которого добиваются продления срока службы источника света — плавное включение ламп накаливания. Чтобы добиться такого эффекта, используются специальные электронные устройства, которые обеспечивают постепенный нагрев нити накала и тем самым экономят рабочий ресурс лампочки.

Содержание

• Принцип работы
  • Блок питания
  • Устройство плавного включения
  • Диммирование
• Самостоятельное изготовление включателя
• Тиристорная схема
• Симисторная схема
• Схема на специализированной микросхеме
• Место установки блока

Принцип работы

Блок питания

Чтобы нить накаливания изнашивалась медленнее, нужно сгладить перепад напряжения. Иными словами, нужно добиться более плавного включения и отключения лампочки. Добиваются этого путем оптимизации соотношения температуры спирали и напряжения с помощью специального блока питания.

При уровне питания в 180 В происходит сокращение светового потока на 2/3. Однако, если подключить более мощных потребителей, можно добиться необходимого уровня освещения и плавного запуска лампочки накаливания. Дополнительный бонус к увеличению срока службы источника света — экономия электроэнергии.

При покупке блока для медленного включения следует выяснить у продавца степень устойчивости прибора к перепадам напряжения. Надежный блок имеет запас, превышающий 25%. Если данный показатель выше — это указывает на еще большую эффективность блока.

Устройство плавного включения

Принцип работы данного устройства такой же, как и блока питания. Однако прибор для плавного включения меньше по размерам, что позволяет разместить его даже под плафоном потолочного светильника, в подрозетнике или соединительной коробке.

Подключение устройства плавного включения осуществляется последовательно — на фазу. Напряжение на лампочку составляет 12В или 24В. Последовательное включение задействуется в схеме до понижающего трансформатора.

Диммирование

Диммер представляет собой электронный многофункциональный переключатель. Устройство используется для изменения электрической мощности. С помощью диммера регулируют яркость света. Данный прибор устанавливается в схему включения лампочки и управляется в ручном режиме или автоматически. В цепи диммеры заменяют штатные переключатели. В сложных схемах диммеры размещают на вводе напряжения в жилище.

Наиболее простые диммеры оснащены поворотным регулирующим механизмом. В таком устройстве регулируется подача напряжения от нуля до максимума. Выпускаются приборы и с дистанционным или звуковым управлением, а также сенсорные и программируемые модели.

Самостоятельное изготовление включателя

Все описанные ниже схемы реализуются своими руками при наличии базовых познаний в электротехнике.

Тиристорная схема

Для реализации схемы понадобятся несложные компоненты, многие из которых можно найти в кладовке дома или в старом оборудовании.

В цепочке выпрямительного моста VD1, VD2, VD3, VD4 находится лампочка накаливания EL1. Она выполняет задачи нагрузки и ограничителя. В области плеча выпрямителя расположен тиристор VS1, а также сдвигающая цепь R1, R2, C1. Необходимость установки диодного моста вызвана особенностями функционирования тиристора.

Как только напряжение поступило на схему, ток направляется через нить накала к выпрямительному мосту. После этого через резистор выполняется подзарядка электролитной емкости. Когда напряжение доходит до момента открывания тиристора, данное устройство открывается. Далее через тиристор протекает ток лампы накаливания. В результате достигается цель — медленный разогрев вольфрамовой спирали. Скорость разогрева устанавливается емкостью конденсатора и резистора.

Симисторная схема

Для симисторной схемы понадобится меньшее количество деталей, так как в виде силового ключа применяется симистор VS1.

L1 выступает в качестве дросселя, гасящего помехи, появляющиеся в процессе открывания силового ключа. Этот элемент необязателен, и необязателен в цепи. Резистор R1 ограничивает ток, поступающий на управляющий электрод VS1.

Необходимая для установки времени цепь работает на резисторе R2 и емкости C1. Оба элемента получают питание по диоду VD1. Схема работы такая же, как и описанная ранее: при зарядке конденсатора до предела напряжения, приводящего к открыванию симистора, он раскрывается, и по нему течет ток.

На фотографии внизу показан симисторный регулятор. Помимо регулировки нагрузочной мощности он осуществляет медленную подачу тока на лампочку накаливания при ее включении.

Схема на специализированной микросхеме

Микросхема кр1182пм1 создана для изготовления разнообразных регуляторов фазы. С помощью микросхемы контролируется напряжение на лампах накаливания, мощность которых может достигать 150 Вт. Если необходимо управление более существенной нагрузкой или большим числом светильников, понадобится силовой симистор. Включение в цепь этого элемента показано на рисунке внизу.

Применение подобных устройств медленного включения возможно не только для лампочек накаливания, но и для галогенных светильников на 220 В. Такие же точно устройства ставятся в электроприборы для плавного запуска якоря двигателя.

Обратите внимание! Нельзя устанавливать устройства плавного запуска для светодиодных и люминесцентных источников света. Несовместимость вызвана отличающейся схемотехникой, принципом работы. В случае люминесцентных ламп предусмотрен собственный способ плавного разогрева. Что касается светодиодов, плавное включение технологически не нужно.

Место установки блока

Блок плавного пуска ламп накаливания и галогенных лампочек размещается в непосредственной близости от источника света или же в распредкоробке (другой вариант — подрозетник). Какой бы ни был сделан выбор места установки, важно оставить свободный доступ к блоку, чтобы в случае необходимости произвести его замену. Не допускается установка блока за несъемными панелями или полотнами натяжного потолка.

Если блок устанавливается на потолке, рекомендуется найти место возле люстры. Подходящее место — основание осветительного прибора.

Если блок по каким-либо причинам не удается установить возле люстры, его ставят в подрозетнике или распределительной коробке. Выбор места установки определяется его размерами. Габариты блока зависят от номинала мощности устройства. К примеру, блок Uniel Upb-200W довольно объемен, и поместить его в подрозетник довольно сложно.

Первый вариант (с размещением возле источника света) является более предпочтительным. В этом случае легче обеспечить свободный доступ к блоку для его ремонта или замены. Еще одна причина для установки блока возле светильника — нормальная циркуляция воздуха, которая необходима для охлаждения элементов, участвующих в схеме.

Схема продления срока службы ламп накаливания

Одним из способов продления срока эксплуатации ламп накаливания является снижение напряжения на лампе путем включения чего-либо последовательно с ней. Естественно, последовательный резистор является самым простым решением, но это приводит к ненужному рассеиванию мощности. Чтобы уменьшить напряжение на 100-ваттной лампе примерно на 10 В, в резисторе необходимо рассеять чуть более 4 Вт, что, естественно, является пустой тратой энергии. Лучший подход — использовать схема управления фазой с симисторным регулятором для снижения до напряжения на лампе. Для снижения напряжения на лампе на 10 В необходим срез фазы примерно на 44 градуса.

Здесь представлены три способа, которыми это можно сделать. Самый простой вариант — симистор с резистором в цепи затвора (рис. А). Если напряжение на T2 достаточно велико, симистор начнет проводить. При указанном типе симистора и резисторе 33 кОм напряжение снижается примерно на 10 В.

В тестируемой схеме положительный порог срабатывания составлял приблизительно 30 градусов, а отрицательный порог срабатывания составлял приблизительно 54 градуса. Лучшим решением является добавление стабилитрона для компенсации разницы в чувствительности. Естественно, это зависит от конкретного типа используемого симистора. При положительном сетевом напряжении диод действует как стабилитрон, поэтому требуется более высокое напряжение, чтобы через затвор протекал достаточный ток. При отрицательном сетевом напряжении стабилитрон работает как обычный диод, поэтому определенный порог срабатывания достигается быстрее.

Если сложно получить 100-вольтовый тип, можно также последовательно соединить два 47-вольтовых стабилитрона. При таком подходе можно значительно уменьшить 50-герцовые и постоянные составляющие. Тем не менее, все еще существует возможность асимметричного срабатывания. Пример этой схемы показан на рисунке B. В прототипе напряжение было уменьшено примерно на 12 В с помощью стабилитрона на 75 В и резистора на 33 кОм. В тестируемой схеме положительный порог срабатывания составлял приблизительно 48 градусов, а порог срабатывания для отрицательных напряжений составлял приблизительно 54 градуса. Если вы хотите получить максимально симметричное напряжение, вы можете соединить два или четыре стабилитрона в обратной последовательности.

При таком подходе срабатывание зависит только от допусков стабилитронов. Схема, показанная на рисунке C, иллюстрирует то, что имеется в виду. Естественно, это можно использовать только с лампой накаливания. Постоянная составляющая вредна для люминесцентных ламп, а в случае низковольтных галогенных ламп любой постоянный ток, протекающий через постоянное сопротивление трансформатора, может быть довольно большим и даже вызвать насыщение трансформатора со всеми вытекающими отсюда неприятными последствиями. последствия. Теперь несколько замечаний о помехах. Естественно, цепь с переключаемым напряжением может генерировать сигналы помех.

Может потребоваться использование помехоподавляющего дросселя вместе с демпфирующей сетью для защиты симистора от переходных процессов. Построить схему, конечно, очень просто. При желании вы можете спроектировать небольшую печатную плату, чтобы она подходила к существующему осветительному прибору или вилке. Однако схема также может быть построена в отдельном (крошечном) корпусе, установленном «на одной линии» с сетевым кабелем. Обязательно обеспечивайте адекватное разделение изоляции. Здесь мы использовали симистор типа BT134W-800 В, который имеет корпус SOT223 SMD и может работать с напряжением до 800 В. В корпусе SOT223 вывод предназначен для использования для охлаждения.

Если он припаян к печатной плате, медная поверхность печатной платы действует как радиатор. С этим симистором нагрузка должна быть ограничена до 100 Вт. Конечно, вы можете экспериментировать с другими типами симисторов, но помните, что когда кабель подключен, вся схема подключена к сети, и то же самое относится к любому измерительному оборудованию, которое вы можете использовать!

Срок службы лампочек и как продлить их срок службы

Каждый хотел бы купить лампочку, которая прослужит не меньше, чем заявлено в коробке, в которой вы ее купили. Однако, как я упоминал в определенном руководстве по декларации, которое можно найти на упаковках лампочек, срок службы лампочек обычно намного короче, чем заявлено на их упаковке. В этой статье вы узнаете, как продлить срок службы ваших лампочек, не переходя на другой тип освещения.

Решил написать о наиболее часто используемых сегодня типах лампочек: лампах накаливания, КЛЛ и светодиодах. Важным фактом является то, что существует множество вариантов лампочек, использующих одну и ту же технологию, и их долговечность, а также способы ее продления будут обобщены.

Среди прочих факторов срок службы любой лампы зависит от рабочего напряжения, производственных дефектов, воздействия скачков напряжения, механических ударов и вибраций, частоты включения и выключения света, а также рабочей температуры окружающей среды. Обязательно проверьте состояние ваших осветительных приборов и найдите способ (или человека) проверить проводку.

В случае высокого напряжения или плохого источника питания можно навинтить колпачок кремниевого диода на основание лампы, чтобы уменьшить проходящее напряжение. Понижая напряжение, они также уменьшают выделяемое тепло, однако они также в некоторой степени снижают светоотдачу.

Прежде чем перейти к интересующему вас разделу, вам также следует посоветовать покупать лампочки у компаний с более строгим контролем качества и брендов, которым вы доверяете. В долгосрочной перспективе разница в цене между качественной лампочкой и дешевой лампочкой лампы окупаются, когда речь идет о частоте их замены.

Долговечность лампы накаливания и как продлить ее срок службы

Компания General Electric была первой, кто запатентовал метод изготовления вольфрамовых нитей для использования в лампах накаливания еще в 1906 году, и этот метод не претерпел значительных изменений в течение то время. Хотя они имеют самую низкую начальную стоимость по сравнению с компактными люминесцентными лампами и светодиодными лампами, лампы накаливания имеют самый короткий срок службы и самое высокое потребление энергии при том же количестве люменов (света), которое они могут излучать. Итак, как сделать так, чтобы они прослужили дольше?

Как упоминалось в статье о декларации на упаковках лампочек, большинство бытовых лампочек, которые работают при более высоком напряжении, чем заявлено, теряют около 60 процентов заявленного срока службы. Вот почему покупка лампочек с большим напряжением (В), чем это предусмотрено стандартом в вашей стране, может продлить их работу. Еще два фактора, влияющие на долговечность ламп накаливания, это температура и вибрации .

Большинство ламп накаливания имеют вольфрамовую нить, которая нагревается при прохождении электричества. Тепло, излучающее свет, делает нить накала хрупкой и со временем изнашивает ее. Эта часть будет нагреваться быстрее, так как имеет более высокое сопротивление (P = I ² R), вызывая тем самым дальнейшее истончение и без того самой тонкой части. Вы также должны позволить лампочке легче рассеивать тепло и снизить воздействие низких температур.

Лучший способ противодействовать этому эффекту и придерживаться использования вольфрамовых ламп накаливания – установить непрерывный диммерный переключатель (циферблатного типа). Медленно включив холодную лампочку, вы предотвратите скачки электричества по нити накала. В отличие от некоторых старых диммерных выключателей, современные диммеры также потребляют меньше энергии. Таким образом, уменьшение максимального количества света до количества, которое вам действительно нужно, снижает ваши счета за электроэнергию и продлевает срок службы лампочки.

Лампы накаливания также чувствительны к вибрациям, которые могут исходить от хлопающих дверей, машин, ударов или даже шума. Решением этой проблемы является использование вибростойких лампочек вентилятора или лампочек для тяжелых условий эксплуатации . Эти лампы имеют дополнительную нить накала, которая уменьшает вибрации. В отличие от большинства стандартных ламп накаливания, срок службы которых составляет от 700 до 1000 часов, лампы для тяжелых условий эксплуатации могут выдерживать вибрации и, как правило, служат в 2–10 раз дольше.

Срок службы компактных люминесцентных ламп и способы увеличения их срока службы

По сравнению с лампами накаливания расчетный срок службы компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) обычно в 8-15 раз больше (от 6000 до 15000 часов). КЛЛ со временем производят меньше света, и ожидается, что к концу их предполагаемого срока службы они будут производить 70–80% своей первоначальной светоотдачи. Но есть и другие факторы, сокращающие срок службы КЛЛ, о которых вам следует знать.

Как и в случае с лампами накаливания, постоянное воздействие напряжения, превышающего их заявленное рабочее напряжение, и вибрации сокращают срок службы компактных люминесцентных ламп. Прежде чем даже думать о том, как продлить их срок службы, вы должны убедиться, что покупаете правильный тип КЛЛ для ваших нужд.

Например, если вы используете КЛЛ более высокой мощности в каком-либо закрытом светильнике, тепло, выделяемое лампочкой, задерживается в колбе и перегревает балласт, что сокращает его срок службы до 70% по сравнению с заявленным! Другая распространенная проблема заключается в том, что люди ожидают, что обычные КЛЛ будут служить хорошим уличным освещением, где они могут работать постоянно, но вы должны знать, что эти КЛЛ плохо работают при низких температурах. Помимо более слабого светового потока и более длительного времени, необходимого для его достижения, они, как правило, служат гораздо меньше, чем заявлено. КЛЛ также чувствительны к влажности.

Срок службы КЛЛ значительно сокращается, если его часто включают и выключают. Хотя вы не можете включать и выключать свет каждые 5 минут, 5-минутный цикл включения/выключения сокращает срок службы КЛЛ до срока службы лампы накаливания. В качестве решения этой проблемы вы можете рассмотреть возможность использования КЛЛ с электронным балластом (диммируемые КЛЛ), а не с более старым фиксированным балластом. Электронные обычно лучше переносят включение и выключение.

Поэтому, если вы планируете использовать их на открытом воздухе, в закрытых светильниках или с диммерными выключателями, вам необходимо купить лампы со специальной маркировкой (и более дорогие), соответствующие вашим потребностям.

Еще одна проблема дешевых компактных люминесцентных ламп заключается в их электронике, которая может выйти из строя быстрее, чем заявлено. Хотя выделяемое ими тепло намного ниже по сравнению с лампами накаливания, оно может влиять на электронику, расположенную в основании КЛЛ. Если вы используете КЛЛ в торшере, где балласт расположен ниже остальной части лампы, тепло, выделяемое лампой, уходит вверх и практически не влияет на электронику.

В более частом случае балласт и цоколь привинчиваются над остальной частью лампочки. Повышение температуры увеличивает нагрузку на балласт, что значительно сокращает срок службы лампы. В качестве альтернативы более дорогим версиям компактных люминесцентных ламп вы можете попробовать использовать светильники, в которых лампы вкручиваются сбоку. Таким образом, вы продлеваете их жизнь где-то между двумя ранее упомянутыми случаями.

Срок службы светодиодных ламп и способы увеличения их срока службы

По сравнению с лампами накаливания и компактными люминесцентными лампами светодиодные лампы имеют самый длительный срок службы и самое низкое энергопотребление. Однако их текущая первоначальная стоимость делает их менее приемлемыми для среднего потребителя. Как правило, они служат от 25 000 до 50 000 часов и имеют много других преимуществ по сравнению с другими типами освещения, поэтому это самый короткий сегмент этой статьи.