Пока мы ещё не все перешли наэнергосберегающие лампы (компактные люминисцентные лампы КЛЛ) в освещении комнат, жилых помещений, лестничных площадок и т.д. Мы всё ещё пользуемся обычными лампами накаливания . Они дешевле, чем энергосберегающие лампы, да и более безопасны. Правда одним из недостатков ламп накаливания является их недолгий срок службы.
Главными причинами короткой жизни ламп накаливания являются:
- скачки напряжения в электросети;
- наличие механических воздействий на лампу накаливания;
- сотрясения, толчки, вибрация;
- температура окружающей среды;
- некачественные соединения в электропроводке.
При продолжительной работе лампы накаливания ее нить накала под воздействием высокой температуры нагрева постепенно испаряется, уменьшаясь в диаметре, рвется (перегорает). Чем выше температура нагрева нити накала, тем больше света излучает лампа. При этом интенсивнее протекает процесс испарения нити, и сокращается срок службы лампы. Поэтому для ламп накаливания устанавливается такая температура накала нити, при которой обеспечивается необходимая светоотдача лампы и определенная продолжительность ее службы.
Обычная лампа накаливания расчитана на срок службы в 1000 часов.После 750 часов горения световой поток снижается в среднем на 15%. Но при этом даже небольшое повышение напряжения в сети на 5-6% укорачивает жизнь лампочки в два раза. По этой причине лампы накаливания, освещающие лестничные клетки, довольно часто перегорают, так как ночью электросеть мало нагружена и напряжение повышено.
Рассмотрим несколько способов продления срока службы ламп накаливания:
Первая схема
Этот автомат (см. Рис 1.) уменьшает броски тока через осветительную лампу в момент ее включения. При замыкании контактов выключателя Q1 ламла EL1 начинает светиться вполнакала, поскольку ток через нее протекает только во время положительных полупериодов сетевого напряжения на нижнем, по схеме, проводе питания. Во время же отрицательных полупериодов заряжается конденсатор С1. Как только напряжение на конденсаторе достигнет напряжения стабилизации стабилитрона VD2, откроется тринистор VS1 и лампа вспыхнет почти в полный накал.
Рис 1.
Показанные на схеме детали рассчитаны на работу автомата с лампой (или лампами) мощностью до 150 Вт. Для более мощной нагрузки (500... 700 Вт) нужно установить диод VD3 с допустимым выпрямленным током 2...3 А (например, КД202Л). Трииистор при этом можно не устанавливать на радиатор.
Налаживают автомат при отключенном диоде VD3. Вместо резистора R3 желательно временно впаять переменный, сопротивлением 15 кОм или 22 кОм. Через несколько секунд после включения устройства в сеть должна загореться мерцающим светом лампа EL1. Если свечения ее нет, подбирают переменным резистором ток управляющего электрода тринистора. Затем измеряют напряжение на конденсаторе. Если оно превышает 50 В, заменяют конденсатор другим, с большим номинальным напряжением или устанавливают стабилитрон с меньшим напряжением стабилизации.
После этого подключают диод VD3 и измеряют переменное напряжение на лампе. Изменить его в ту или иную сторону можно подбором резистора R1, но значительно уменьшать сопротивление резистора по сравнению с указанным на схеме нежелательно, иначе уменьшится продолжительность предварительного разогрева нити лампы (оно не должно быть менее 2 с) - до включения тринистора.
Вторая схема
Как известно чаще всего лампа накаливания выходит из строя в момент ее включения. Это происходит вследствие того, что холодная нить лампы имеет малое сопротивление и протекающий начальный импульсный ток превышает номинальный в несколько раз, являясь причиной перегорания нити.
Рис 2.
Продлить «жизнь» лампы поможет нижеприведенная схема. Схема служит (Рис 2.) для плавного включения лампы накаливания мощностью до 100 ватт. Диоды VD1-VD4 можно заменить на КД202Ж, КД202С.
Внимание! Так как элементы схемы находятся под напряжением электросети, то следует соблюдать меры электробезопасности при наладке прибора.
В последнее время авторы все чаще выступают против использования диода в цепи питания ламп накаливания. Аргументы разные − от экономии электроэнергии до сохранения здоровья . Да, лампы с диодом мерцают, это видно. Но для освещения помещений можно предложить схему включения двух ламп в одном плафоне (рис.1).
По моим наблюдениям очки носят в основном те люди, которые любят яркий искусственный свет и на экранах своих телевизоров устанавливают неестественно большую яркость. Возможно, это не причина, а следствие, настаивать не буду, но остывание металла происходит нелинейно (рис.2), и выход температуры
спирали из видимой зоны происходит стремительней, чем из зоны инфракрасного излучения. Увеличение КПД лампы повышением температуры приводит к сокращению времени работы. Думаю, что если лампочки будут иметь КПД не 10%, а 9%, то это не так важно, как ставшие уже привычными регулярная замена ламп и нервотрепка по этому поводу.
Не спорю, когда говорят об экономии лампочек, электроэнергии и здоровья людей, важны комплексные подходы, которые просматриваются в . Но если пристальнее исследовать проблемы экономии, то становится ясной истинная причина наших бед. Во всем виноват не многострадальный диод, а наша тотальная неосведомленность в вопросах разумного использования электроэнергии. Добиться трехкратной экономии электроэнергии на освещении можно локализацией (применением местного освещения, например, настольных ламп), а также использованием ламп дневного света с большим послесвечением люминофора, как это давно уже делают за рубежом.
Дело еще в том, что тепло лампочки никуда не пропадает. А используется... для обогрева. Все верно, 90% энергии, потребляемой лампами накаливания, выделяется в виде инфракрасного излучения , тепла. В работе это тепло считают потерянным. Но искусственным светом мы пользуемся в основном в холодные времена года. В это время дома приходится обогревать, и лампочки просто вносят свою лепту. Мы этого не ощущаем, так как не имеем в домах теплосчетчиков (многие не знают даже, что это такое). Летом экономить на освещении еще проще, надо ложиться и просыпаться с солнцем, и все, и никаких энергосберегающих технологий.
Есть ли экономия при использовании диода ? Отвечу: "Есть, да еще и какая!" Американские специалисты утверждают, что применение диода продлевает жизнь лампочки в 100 раз, и многие в этом уже убедились. Кроме того, во многих случаях лампы в 60 или 100 Вт просто не нужны, поэтому стараются купить лампу на 15-25 Вт, а ее хлипкая спираль быстро перегорает или просто обрывается. Цена некоторых наших лампочек уже превышает стоимость электричества, которое они успевают израсходовать за свою короткую жизнь. Поэтому имеет смысл пользоваться более мощной лампочкой, питая ее через диод. Применение тиристорных регуляторов мощности также продлевает жизнь лампочек. Поэтому считаю целесообразным не тратить время и бумагу на борьбу с диодами и тиристорными регуляторами мощности.
Ю.Бородатый
Литература
1. Колесник Е.С. А есть ли экономия?//Радiоаматор -Электрик. -2000. - №12. -С.25.
2.Титаренко Ю.И. Что экономим.. .//Радioаматор-Электрик. -2000. -№3. -С.44.
По сравнению с обычными лампами накаливания энергосберегающие и светодиодные лампы, безусловно, обладают целым рядом достоинств: в первую очередь, конечно- же, это значительно меньшее токопотребление и больший срок службы, но однако и они имеют свои недостатки.
Многих не устраивает цвет свечения, не понятно до сих пор как быть с утилизацией, да и цена у них еще пока что отталкивает. И если для дома еще как-то можно "разориться" и заменить все имеющиеся лампочки на LED, то для подсобных помещений или, к примеру, где-нибудь в подъезде это очень накладно.
Основной причиной перегорания лампы накаливания
является то в холодном виде спираль лампы имеет низкое сопротивление. То есть именно в момент включения происходит самый значительный бросок тока, который спираль лампы не всегда выдерживает.
Отсюда вывод: нужно просто- напросто этот бросок тока как-то "сгладить" и тогда срок службы лампы накаливания
значительно увеличится.
Вариантов продлить жизнь лампы накаливания несколько :
Первый вариант
- самый простой: установить последовательно терморезистор или полупроводниковый диод.
В первом случае при включении основная часть тока при включении рассеится на терморезисторе, во втором случае лампочка будет работать в пол- накала так как диод срежет одну полуволну переменного напряжения.
Однако при своей простоте тут есть и свои недостатки: терморезистор будет нагреваться и придется принимать какие-то меры на это счет, а в случае с диодом лампочка будет "мерцать" при работе
Второй вариант
это при помощи электроники сделать так чтобы лампочка включалась плавно
.
Схема устройства
которое поможет продлить жизнь лампы накаливания
показана на рисунке:
Это устройство подает ток на лампу ступенчато- сначала половину и лишь затем полностью. Время задержки- примерно пол-секунды и поэтому глазу почти не заметно.
По деталькам
: имистор МАС97 надо заменить более мощным ВТ137 или ВТА12-600, но лучше ставить его сразу - надёжнее будет.
Транзистор MJE13001 можно заменить на совдеповский КТ940А (их найти проблем не составит- они использовались в отечественных телевизорах).
Если максимально минимизировать устройство применив SMD элементы, то тогда можно вообще спрятать всю конструкцию в термоусадочную трубку и разместить прямо в люстре (или возле выключателя), как вот на этой фотографии, которую я нашел на сайте radiostroi.ru
Правда, идеального в нашем мире все равно ничего не бывает: хотя и используется симметричный тиристор, переменное напряжение он все равно немного "калечит", так что лампочка будет маленько мерцать...
Расскажем вам о том, как подключить обычную лампу накаливания через диод. Такую лампочку можно использовать, например, для освещения коридоров, подъездов или любых других помещений, в которых не требуется очень яркий свет. В этом процессе возникает вопрос: какой диод нужно купить, чтобы поставить на лампочку 220 вольт. Это зависит от мощности лампочки, ниже в статье приведен пример диода для лампы на 100 ватт, даны формулы для расчета параметров диода.
Увлекательные электронные вещицы продаются в этом китайском магазине .
Для начала немножко теории. Отнюдь не секрет, что для передачи напряжения на большие расстояния без потерь, используется переменный ток, которым питаются наши лампочки. Чобы понять, что такое переменный ток, достаточно обратить внимание на график зависимости напряжения от времени для переменного тока. Как вы могли заметить, ток меняет свое направление с некоторой частотой. Если исключить один период колебаний, то можно уменьшить их амплитуду вдвое, что на практике даст нам понижение питающего напряжения в 2 раза и, свою очередь, позволит лампочке работает намного дольше, чем обычно, а также защитит лампочку от скачков напряжения и снизит риск для перегорания в момент включения.
Такая лампа не привлечет к себе внимание тех, кто ворует энергосберегающие а также обычные лампочки на лестничных площадках.
Самым простым способом отсечки полупериода колебаний сетевого напряжения является установка последовательно с нагрузкой полупроводникового диода, который будет пропускать ток только в одном направлении. В нашем случае необходимо подбирать диод по трем основным параметрам: максимальный прямой ток, максимальный прямой ток в импульсе и максимальное обратное напряжение.
Максимальный прямой ток можно найти, разделив мощность лампочки на величину питающего напряжения. Максимальный прямой ток в импульсе должен быть минимум в 20 раз больше максимального прямого тока, чтобы диод не выбило при включении лампочки. Значение максимального обратного напряжения должно быть в 3 корня из двух раз больше питающего напряжения.
В нашем случае, поскольку диод будет ставится внутрь дополнительного накладного цоколя, не стоит забывать, что его длина должна быть меньше его длины. Например, в данном случае используется диод 1N5399 , который стоит около 8 центов. Он идеально подходит по всем параметрам для 220 вольтовой лампы накаливания мощностью 100 Ватт.
Для того, чтобы сделать вечную лампочку, нам понадобится:
Старая лампочка или цоколь.
Новая лампочка мощностью до 100 Вт.
Диод.
Паяльник мощностью не менее 20 Вт.
Припой.
Бокорезы или кусачки.
Плоскогубцы.
Молоток.
Целлофановый пакет.
Игла или разогнутая скрепка.
Как подключить лампочку через диод
Нам нужно взять диод, откусить у него одну из ножек, припаять его к контакту на цоколе лампы. Для удобства работы лампу можно оставить на это время в упаковке, чтобы она держалась на столе.
Далее готовим второй накладной цоколь из старой лампочки. Если цоколь погнулся, используем плоскогубцы. Дальше на необходимо ее пристроить к основному цоколю, припаяв второй контакт диода к накладному цоколю точнее, к его центральному контакту.
Кстати, если вы решили сделать лампочку вечной и вам не так уж интересно сделать отдельную лампочку эксклюзивной, более простым выходом будет не трогать ее, а просто прикрутить диод в провода внутри выключателя. Делается это намного быстрее и проще.
Традиционные электрические лампы накаливания довольно часто выходят из строя. Основная причина их неисправности — перегорание вольфрамовой нити.
Принцип работы лампы накаливания
Нить накала лампы, изготовленная в виде спирали из тугоплавких сплавов на основе вольфрама, размещена в прозрачной стеклянной колбе, внутри которой либо создан вакуум (у ламп малой мощности), либо она заполнена инертным газом.
При протекании через спираль электрического тока она нагревается до высокой температуры вследствие ее высокого сопротивления, а разогревшись, излучает в широком диапазоне спектра, в том числе и в его видимой части, в результате чего «лампочка светит».
Качество ламп
Основной причиной «перегорания» ламп накаливания является неравномерное испарение материала нити накала, в результате чего на спирали лампы появляются участки с меньшим поперечным сечением и большим сопротивлением.
Повышенное сопротивление локального участка нити накала приводит, к повышению его температуры, сравнительно с остальными участками спирали, а значит, и к более активному испарению металла на таких участках.
В результате материал нити накала на этом участке либо плавится либо полностью испаряется и электрическая лампа приходит в негодность.
Ограниченный ресурс и повышенное напряжение
Второй причиной выхода из строя электрических ламп накаливания является ограниченность ресурса времени работы, который составляет приблизительно 1000 часов, а в электрической сети дополнительно сокращает время износа спирали.
В ночное время, когда напряжение в сети значительно выше номинального, атомы вольфрама более интенсивно испаряются, а нить накала значительно быстрее истончается и утрачивает свою функциональность.
Повышение напряжение на 5% сокращает срок службы электрической лампы примерно вдвое.
Частые включения
Поскольку значения сопротивлений нити накала лампы в холодном и горячем состоянии существенно разнятся, при подаче питания на электрическую лампу происходит следующее: спираль лампы холодная и имеет невысокое сопротивление, по этой причине происходит так называемый «большой бросок тока» и нить накала преждевременно перегорает.
Неисправности патрона и выключателя
Когда в патроне, в который вкручена лампочка, между его центральным или боковыми контактами и цоколем лампы имеет место ненадежное контактное соединение, значение сопротивления в месте контактов хаотически колеблется, что приводит к колебаниям напряжения, питающего нить накала.
В результате лампа выходит из строя раньше, чем выработает заявленный часовой ресурс.
У неисправного контактные элементы обычно покрыты слоем копоти и при включении-выключении искрят.
Следовательно, напряжение на нить накала лампы подается нестабильное, что, как и в случае с неисправным патроном, влечет за собой преждевременный выход из строя электрической лампы из-за перегорания ее спирали.
Вибрации и механические воздействия
Нить накала лампы в рабочем состоянии имеет температуру в диапазоне от 2000 до 3000 0 С и материал спирали при этом активно испаряется.
Любая, даже незначительная вибрация или легкое механическое воздействие способны нарушить целостность нити накала и привести к полной неисправности лампы.
Простые способы продления жизни лампы
В первую очередь приведите в порядок все в доме: проверьте качество контактов в квартирном электрощитке и в разветвительных или распаечных (называйте как хотите) коробках, а при обнаружении плохих контактов устраните (сами или с помощью приглашенного специалиста) эти недостатки.
Выполните замену ламп накаливания. Иногда вместо замены патрона на новый достаточно лишь подогнуть в нем центральный контакт в сторону цоколя лампы.
При покупке подбирайте лампы, рассчитанные на напряжение равное или немного выше того, которое «живет» в ваших розетках. Например, при напряжении электрического тока в квартирной сети от 220 до 230 вольт разумным будет остановить свой выбор на лампах, с обозначенным номинальным напряжением 230-240 В.
Для защиты ламп от перепадов тока в момент включения приобретите и установите в разрыв цепи электролампы устройство плавного включения ламп (УПВЛ), которое обеспечит постепенное увеличение подаваемого на лампу напряжения в момент ее включения.
Можно изготовить упрощенный вариант УПВЛ самому, поместив в разрыв одного из проводов, ведущих к лампе, бумажный конденсатора емкостью 10-20 мкф, рассчитанный на напряжение не менее 300 В.
Для продления срока службы ламп, постоянно включенных в ночное время (освещение лестничных клеток, подъездов и др.) большое распространение получил способ со вставкой, вернее впайкой, диода в разрыв цепи освещения.
Максимально допустимый прямой ток такого диода должен составлять не менее 0,5-1 А, а максимально допустимое обратное напряжение – 300 В. Такая лампа будет заметно мигать с частотой 25 Гц, если для вас это недопустимо, можно добавить в цепь последовательно подключенный конденсатор номиналом 20 мкф и 300 В.
Еще один способ уберечь лампу от повышенного напряжения ночью — последовательно подключить две одинаковые по мощности лампы в одной электрической цепи.
Удачи вам! Пусть у вас все получится!
