Menu

Блок плавного розжига галогенных ламп: Блок плавного розжига галогенных ламп

Содержание

Блок плавного розжига галогенных ламп

Устройства для плавного включения ламп – электронные приборы, предназначенные для защиты ламп накаливания и галогенных ламп.

Используя УПВЛ, можно значительно увеличить срок службы ламп.

Основная задача УПВЛ – медленный розжиг спиралей ламп (несколько секунд), благодаря чему исключается риск выхода из строя лампы в момент накала нити.

Принцип работы УПВЛ следующий: напряжение, которое подводится к лампе, в течение нескольких секунд плавно увеличивается от 0 до 170 В. Так намного уменьшается пусковой ток при включении лампы, то есть происходит плавное включение.

Стоит учитывать, что из-за падения напряжения на нагрузку лампы приходит всего 170 В, а не 220.

Посмотреть и купить товар вы можете в наших магазинах в городах: Москва, Санкт-Петербург, Волгоград, Воронеж, Екатеринбург, Ижевск, Казань, Калуга, Краснодар, Красноярск, Минск, Набережные Челны, Нижний Новгород, Новосибирск, Омск, Пермь, Ростов-на-Дону, Рязань, Самара, Саратов, Тверь, Томск, Тула, Тюмень, Уфа, Челябинск. Доставка заказа почтой, через систему доставки Pickpoint или через салоны «Евросеть» в следующие города: Тольятти, Барнаул, Ульяновск, Иркутск, Хабаровск, Ярославль, Владивосток, Махачкала, Томск, Оренбург, Кемерово, Новокузнецк, Астрахань, Пенза, Липецк, Киров, Чебоксары, Калининград, Курск, Улан-Удэ, Ставрополь, Сочи, Иваново, Брянск, Белгород, Сургут, Владимир, Нижний Тагил, Архангельск, Чита, Смоленск, Курган, Орёл, Владикавказ, Грозный, Мурманск, Тамбов, Петрозаводск, Кострома, Нижневартовск, Новороссийск, Йошкар-Ола и др.

Товары из группы «Устройства для плавного включения ламп» вы можете купить оптом и в розницу.

Всем доброго времени суток!

Снова вместе с вами Кабанчик и я!)))
И снова делимся с вами своими небольшими, но для нас важными доработками!

Сегодня речь пойдёт о плавном розжиге наших галогенных ламп, которые в большинстве случаев горят из-за резкого скачка напряжения (недавно убрал) и быстрого, моментального включения (разгорания)!

Более подробно с причинами и способами решения данной проблемы можно ознакомиться у Сергея klotos в его познавательной записи про лампы накаливания!

Списался с ним и заказал на его сайте вот такие блоки защиты ламп (БЗЛ). Взял сразу четыре штуки: две для ближнего света и две для противотуманок!

Оговорюсь сразу, что это всё происходило ещё по весне, а воплотил в жизнь, точнее в Кабанчика, эту идею только недавно!

Теперь сам процесс!

Ничего нового! Всё тот же родной двор и Кабанчик "пасётся" на лужайке!)))

Снимаем передний бампер, подготавливаем необходимый инструмент и, конечно, сами блоки!

Почему? Потому, что проще! К лампам ближнего света ещё подлезть надо (кто хоть раз менял лампочки, тот знает)!)))

Соблюдение полярности — обязательное условие, но на блоках всё подписано!

Не раздумывая отрезаем колодку и подсоединяем первый блок!

Для лучшего контакта Сергей klotos рекомендует облудить провода и уже потом их вставлять в блок! Но у нас нет гаража и соответственно электричества, потому делаем всё по-старинке!)))

Натягиваем термоусадку и изолируем лишние провода, т.к. среда, где обитают у нас колодки ПТФ самая грязная и небезопасная!

Те же самые действия производим с правой стороной!
С ПТФ закончили! Ура! Первая победа!
Проверяем — работают, во всяком случае светят! Одному включить и посмотреть, как они плавно разжигаются, не получится!)))

Переходим к ближнему свету!

Вот здесь начинается самое интересное!
Попробовал провести операцию по внедрению блоков в фары, не снимая их, но быстро понял бесмысленность своей попытки!)))

Снимаем фару! Кто ни разу не снимал, небольшая мурзилка (левая сторона): два болта сверху, один спереди под фарой и ещё один со стороны крыла также под фарой! Всего — четыре!

Поворачиваем фару, как нам удобно, не снимая и не отсоединяя её! Можно, конечно, снять её полностью, но я не стал делать лишних движений!)))

Также снимаем колодку ближнего света и прозваниваем провода!

Перерезаем и подключаем в разрыв наш блок плавного розжига, соблюдая полярность, вход и выход!

Упаковываем в термоусадку и прячем нашу конструкцию во внутрь фары! Смею вас уверить, что места там предостаточно! Можно 10 таких блоков спрятать!)))

Закрываем крышку ламп ближнего света, проверяем и ставим всё на место!

Проделав такую нехитрую операцию, получаем интересный вид включения ближнего света и ПТФ!

А самое главное — бережём наши лампочки и, соответственно, наши денежки, которые можно будет потратить ещё на что-нибудь вкусненькое для своих любимцев!

Great Wall Hover 2014, двигатель бензиновый 2.4 л., 126 л. с., полный привод, механическая коробка передач — электроника

Машины в продаже

Great Wall Hover, 2012

Great Wall Hover, 2014

Great Wall Hover, 2012

Great Wall Hover, 2008

Смотрите также

Комментарии 175

У них не обновляется блог 🙁

Блог на Драйве — да, но сайт есть и сам Сергей жив живехонек!
Обратись к нему напрямую, он тебе все объяснит.

Антонина, спасибо большое за внимательность и теплые слова!
По поводу имени Кабанчика всё просто до банального!))) Происходит от название нашей модели — Ховер. Кто-то ласково называет машинку Ховрентий или Хрюша. Хрюшей мы быть не захотели, поэтому стали носить гордое имя одного из предков данного вида млекопитающих!))) А так так, на тот момент (четыре года назад) мы были полный сток, маленькие и молоденькие совсем (всего несколько месяцев от конвейера), поэтому стали сначала маленьким Кабанчиком!

Многие говорят, что мы сейчас уже перешли к следующей стадии нашего развития — Кабан, но у меня язык не поворачивается назвать его Кабаном!
Да и ребята уже привыкли! Спроси любого, кто такой Кабанчик на Драйве, большинство укажут на нас!)))

Выкладываю на ваш суд отчёт о установке блоков плавного розжига для галогеновых ламп
о том что это такое и как я их установил — процесс установки БПР

Смотрите также

Метки: мазда 6, плавный розжиг, лампы, туманки

Комментарии 30

Резкие переходные процессы всегда в электронике губительны и не только для ламп, удар также принимает реле включения фар, акб, слаботочная электроника. Плавный розжиг однозначно лучше. Резкое включение галогеновой лампы может привести к отрыву вольфрамовой нити в области соединения с контактами цоколя, а также вызывает электромагнитный импульс, который однажды может оказаться причиной выхода из строя какого либо автомобильного гаджета.

Так вы хоть сами прочитали до конца?

"До сих пор считалось, что плавный разогрев и остывание спирали продлевают ей жизнь — ничуть не бывало! Напротив, резкое остывание как бы «закаливает» нить, а медленное — ведет к ее пластической деформации и преждевременному замыканию витков, пятикратно (!) сокращая срок службы"

Остывание а не разогрев. Тут же речь идет о плавном розжиге.

А что схема предусматривает не плавное затухание?
Не увидел, где?

плавно только при использовании контакта "блокировка", без использования этого контакта лампа тухнет почти мгновенно.

А что схема предусматривает не плавное затухание?
Не увидел, где?

установленная схема подразумевает плавный розжиг, остывание как у всех — выключил свет/зажигание и лампы резко погасли — я учил матчасть прежде чем накалвать инженеров Мазды

У меня дома много светильников с низковольтными галогеновыми лампами 12В 50Вт, или 35Вт. Так, выключив свет на кухне a.d-cd.net/d710a5u-960.jpg, ещё примерно секунду свет затухает, а вглянув на лампы прекрасно видно, как спирали ещё пару секунд красные.

В ж. "За Рублём" полный бред написан!

Так вы хоть сами прочитали до конца?

"До сих пор считалось, что плавный разогрев и остывание спирали продлевают ей жизнь — ничуть не бывало! Напротив, резкое остывание как бы «закаливает» нить, а медленное — ведет к ее пластической деформации и преждевременному замыканию витков, пятикратно (!) сокращая срок службы"

Остывание а не разогрев. Тут же речь идет о плавном розжиге.

О каком закаливании может идти речь? Они хоть видели как остывает нить накала в лампе 50 Вт? Примерно 3 секунды. Это ж не в холодное масло опустить…

У меня дома много светильников с низковольтными галогеновыми лампами 12В 50 Вт, или 35 Вт. Так, выключив свет на кухне a.d-cd.net/d710a5u-960.jpg, ещё примерно секунду свет затухает, а вглянув на лампы прекрасно видно, как спирали ещё пару секунд красные.

В ж. "За Рублём" полный бред написан!

Резкие переходные процессы всегда в электронике губительны и не только для ламп, удар также принимает реле включения фар, акб, слаботочная электроника. Плавный розжиг однозначно лучше. Резкое включение галогеновой лампы может привести к отрыву вольфрамовой нити в области соединения с контактами цоколя, а также вызывает электромагнитный импульс, который однажды может оказаться причиной выхода из строя какого либо автомобильного гаджета.

До сих пор считалось, что плавный разогрев и остывание спирали продлевают ей жизнь — ничуть не бывало! Напротив, резкое остывание как бы «закаливает» нить, а медленное — ведет к ее пластической деформации и преждевременному замыканию витков, пятикратно (!) сокращая срок службы.

вот нашел пруф
www.zr.ru/a/15494/
статья 2001 года, ЗР еще не был "автоглянцем"

От плавного розжига ламы сгорят быстрее…

Ага, щас прям. Факты в студию. Или опять из той оперы про галогеновый цикл?

Нарушение работы галогенового цикла www.liceum11.h27.ru/galogen.htm

Я бы сказал даже наоборот возможно продлит срок службы лампы…

Нарушение работы галогенового цикла www.liceum11.h27.ru/galogen.htm

Правильно, возврата вольфрама не будет, нить сгорит быстрее.
Пруф навскидку не найду в ЗР году в 2000 про это экспертиза была, лампа снизила ресурс на треть, если не ошибаюсь.

UPD.
пруф привел ниже, к циклу отношения не имеет

Даже если это так, то какой процент из общего времени работы лампы находится в режиме неполной яркости и насколько он повлияет на срок службы галогеновой лампы?
Галогеновый цикл с испарением вольфрама и невозвратом его на поверхность нити реален при почти полной яркости лампы. И то при полном нагреве в номинальном режиме испарившийся фольфрам осевший на стекле возвращается обратно. На малой яркости вольфрам вообще не испаряется.

У многих стоят галогенки дома в точечных светильниках потолка и многие ставят блоки плавного запуска неспроста, ибо большинство случаем выхода из строя ламп происходит при холодном пуске лампы и даже если допустить, что плавный пуск сокращает срок службы галогеновой лампы, то его процентное соотношение с сокращением срока службы из-за холодного старта ниже плинтуса.

Отличный пример того, когда практика показывает обратное. Когда лабораторные тесты учитывают не все реальные жизненные параметры, то получается неверный общий результат.

Даже если это так, то какой процент из общего времени работы лампы находится в режиме неполной яркости и насколько он повлияет на срок службы галогеновой лампы?

Галогеновый цикл с испарением вольфрама и невозвратом его на поверхность нити реален при почти полной яркости лампы. И то при полном нагреве в номинальном режиме испарившийся фольфрам осевший на стекле возвращается обратно. На малой яркости вольфрам вообще не испаряется.

У многих стоят галогенки дома в точечных светильниках потолка и многие ставят блоки плавного запуска неспроста, ибо большинство случаем выхода из строя ламп происходит при холодном пуске лампы и даже если допустить, что плавный пуск сокращает срок службы галогеновой лампы, то его процентное соотношение с сокращением срока службы из-за холодного старта ниже плинтуса.

домашние галогенки на перемнке вообще идут с блоками розжига с контролем перехода через ноль, на постоянке ситуация другая тут проще главно с частотой не переборщить

Правильно, возврата вольфрама не будет, нить сгорит быстрее.
Пруф навскидку не найду в ЗР году в 2000 про это экспертиза была, лампа снизила ресурс на треть, если не ошибаюсь.

UPD.
пруф привел ниже, к циклу отношения не имеет

Андрюш, галогеновый цикл не протекает только у "почти совсем холодной лампы". Примерно при 3,5 В и ниже. Даже при 5 В уже всё ОК!

Если дома, например, регулируется яркость галогеновых светильников, то после длительной эксплуатации на очень маленькой яркости, достстояно их продержать несколько минут на полной яркости — и всё восстановится.

Для галогенок самый плохрой режим — это резкая подача полного напряжения. Спираль в них толстая, разогревается медленно, а холодная спираль имеет меньшее сопротивление, чем разогретая, поэтому и получается бросок тока. Ты не заметил, что лампы ближнего перегорают всегда во время включения. Ездил, ездил все горели, включил — вдруг одна фара не горит…

Ага, щас прям. Факты в студию. Или опять из той оперы про галогеновый цикл?

Андрей, твой авторитет велик по мнoгим вопросам! )))
но
www.zr.ru/a/15494/

Цитата в продолжение этой истории "Бред.Только в воспаленном мозгу российских спекулянтов китайским ксеноном вкупе с малограмотными журналистами пресыщенного рекламой журнала могла возникнуть такая "умная" статья! Кстати, попытки выяснить подробности "данного теста" у "ученых берлинского университета" выявили совершенно ожидаемый результат: НИЧЕГО ПОДОБНОГО ОНИ НЕ ПРОДЕЛЫВАЛИ и никаких подобных бредней не высказывали! Равно, как не высказывали подобный бред и "специалисты Филипса и Фольксвагена"! Видимо, именно поэтому автор не указывает свое имя — могут и морду набить и в суд за вранье подать.О закалке металлов: автор, по всей видимости, совершенно не знаком с такими понятиями, как закалка и отпуск металлов — закалка происходит только при РЕЗКОМ охлаждении (в воде, в масле) доведенного до ОПРЕДЕЛЕННОЙ — очень высокой для каждого конкретного металла — температуры (иначе у нас бы лопались ложки в стакане с чаем! от перекаливания!). Охлаждение без воды и масла — в любом случае МЕДЛЕННОЕ, так что, что с диммером, что без диммера — спирали совершенно все равно. А для того, чтобы ее отпустить, нужна температура, гораздо более высокая, чем достигается при свечении спирали в лампе — право, ну не стоит же считать производителей ламп полными идиотами, не понимающими суть того, что они делают!О диммерах: мягкое включение ламп (двигателей, нагревателей, современных ксеноновых комплектов(и ламп, и блоков розжига!) и т.п.), повсеместно применяется для продления и их службы, и продления службы другой электроники, работающей на том же питании. Что за чушь пишет ЗР?! (Автор — аноним, поэтому неизвестно к кому обращаться). Об образовании в России: как оказалось, с победой современных правителей в России наша страна стала не только самой спортивно отсталой, самой военно недоразвитой, самой непривлекательной для проживания и для бизнеса, но и самой тупой — только в нашей стране подобные бредни (лучше сказать — первоапрельские шутки) так долго принимаются на веру таким количеством людей! Статье уже почти два года и ни один чел не дал комментарий этим бредням! Хоть бы уж кто-нить что-нить высказал — "против" ли мягкого пуска прожекторов или "за", и против мягкого пуска моторов в лифтах, может, даже против мягкого пуска ксенона! Видимо, в России уже не осталось ни одного человека, который знает что такое галогены, вольфрам, закалка и отпуск металлов, сопротивление холодной нити накаливания, сопротивление трению покоя… Грустно, лапотники.Чтож, ВПЕРЕД — все дружно начнем (или продолжим?!) лечить геморрой светодиодами! Что там еще говорят с экранов и пишут в подобных журналах молодые фантазеры?! Лечебные светодиоды! Несгораемый "ксенон"! Азот в колеса! Тосол в фары! Кто следующий? Что следующее?!"

Андрей, твой авторитет велик по мнoгим вопросам! )))
но
www.zr.ru/a/15494/

Я на свой опыт полагаюсь больше, чем на статьи журналов. Поэтому, уже более 10 лет не смотрю телевизор и не читаю газеты, журналы. Только собственные познания, эксперименты, наблюдения, анализ и правильные выводы.

Последние 30 лет производством правит коммерция. Мне, как инженеру — это противно.

От плавного розжига ламы сгорят быстрее…

не согласен, конечно инженеров трудно обмануть я не видел на топовых авто плавных галогенок, НО от плавного запуска хуже не будет, я в этом уверен.

Плавное включение ламп накаливания (cхемы, устройство)

Лампы накаливания светят около 1000 часов, но если их часто включают и выключают – срок службы становится еще ниже. Продлить срок службы можно, установив устройство плавного включения ламп накаливания, а описанный метод подходит и для защиты галогеновых ламп.

Причины преждевременного перегорания

Лампы накаливания – старый источник света, его конструкция предельно проста – в герметичной стеклянной колбе установлена спираль из вольфрама, когда через нее течет ток, она нагревается и начинает светиться.

Однако такая простота не значит долговечность и надежность. Их срок службы порядка 1000 часов, а часто и того меньше. Причиной перегорания могут стать:

  • скачки напряжения в питающей сети;
  • частые включения и выключения;
  • другие причины типа перепадов температуры, механических повреждений и вибраций.

В этой статье мы рассмотрим, как минимизировать вред от частых включений лампы. Когда лампочка выключена, ее спираль холодная. Ее сопротивление в 10 раз ниже, чем у горячей спирали. Основным режимом работы является горячее состояние лампы. Из закона Ома известно, что ток зависит от сопротивления, чем оно ниже, тем выше ток.

Когда вы включаете лампу, через холодную спираль протекает большой ток, но по мере ее нагрева он начинает снижаться. Первоначальный высокий ток оказывает разрушительное воздействие на спираль. Для того чтобы этого избежать нужно организовать плавное включение ламп накаливания.

Диммер для плавного включения

Принцип работы

Чтобы ограничить ток включения лампы накаливания можно понизить начальное напряжение и постепенно повысить его до номинальной величины. Для этого используют устройство плавного включения ламп накаливания.

Прибор включается в разрыв питающего провода между выключателем и светильником. Когда вы подаете напряжение, в первый момент времени оно близко к нулю, схема плавного розжига постепенно повышает его. Обычно они собраны по схеме фазоимпульсного регулятора на тиристорах, симисторе или полевых транзисторах.

Скорость нарастания напряжения зависит от схемотехники устройства, обычно 2–3 секунды от 0 до 220 В.

Основной характеристикой блока защиты является допустимая мощность подключенной нагрузки. Обычно лежит в пределах 100–1500 Вт.

к содержанию ↑

Готовые решения

Блоки защиты для светильников продаются практически в каждом магазине бытовых и электротоваров. Такой блок может называться иначе, чем было сказано выше, например: «Устройство защиты галогеновых ламп и ламп накаливания» или другое подобное название. Как уже отмечалось, при покупке, главное, на что следует обратить внимание – это мощность блока розжига.

Широкую линейку таких устройств выпускают под торговой маркой «Гранит».

Предложение от “Гранит”

Есть и миниатюрные блоки Navigator их можно удобно спрятать в распредкоробку, если она не набита проводами доверху. Также поместится внутрь большинства светильников, например, в основание настольной лампы, или между потолком и люстрой, если есть такая возможность.

Компактный блок защитык содержанию ↑

Схемы

Так как устройство плавного включения ламп накаливания и галогенных ламп не представляет особой сложности с точки зрения схемотехники, его можно собрать своими руками. Процесс сборки может быть осуществлен:

  • навесным монтажом;
  • на макетной плате;
  • на печатной плате.

И зависит от ваших навыков и возможностей самым надежным будет вариант на печатной плате, от навесного монтажа в этом случае лучше держаться подальше, если вы не владеете особенностями такого монтажа в цепях 220 В.

Плавное включение ламп 220 В: схема на тиристоре

Схема первая представлена на рисунке ниже. Основным ее функциональным элементом является тиристор, включенный в плечах диодного моста. Номиналы всех элементов подписаны. Если использовать ее в качестве плавного розжига для торшера, настольной лампы или другого переносного светильника – удобно заключить ее в корпус, подойдет распредкоробка для наружного монтажа. На выходе установить розетку для подключения светильника. По сути – это обычный диммер, и плавного пуска как такового здесь нет. Вы просто поворачиваете ручку потенциометра, плавно увеличивая напряжение на лампе. Кстати, такая приставка подойдет и для регулировки мощности паяльника или других электроприборов (плиты, коллекторного двигателя и т. д.).

Вариант реализации схемы

Плавное включение ламп 220 В: схема на симисторе

Можно уменьшить количество деталей и собрать такую же схему, которая установлена в фирменные блоки защиты. Она изображена на рисунке ниже.

Схема с симистором

Чем больше постоянная времени R2С1 цепочки, тем дольше происходит розжиг. Для увеличения времени нужно увеличить емкость C1, обратите внимание – это полярный или электролитический конденсатор. Конденсатор C2 должен выдерживать напряжение не менее 400 В – это неполярный конденсатор.

Чтобы увеличить мощность подключенных ламп – измените симистор VS1 на любой подходящий по току к вашей нагрузке.

Дроссель L1 – это фильтрующий элемент, он нужен для уменьшения помех в сети от включения симистора. Его использовать необязательно, на работу схемы не влияет.

Когда включается SA1 (выключатель), ток начинает течь через лампу, дроссель и конденсатор С2. За счет реактивного сопротивления конденсатора, ток через лампу течет маленький. Когда напряжение до которого зарядится С1 достигнет порога открытия симистора – ток потечет через него, лампа включится в полный накал.

Плавное включение ламп 220 В: схема на ИМС КР1182ПМ1

Есть вариант и плавного включения с помощью микросхемы КР1182ПМ1, она обеспечивает плавный пуск ламп и другой нагрузки мощностью до 150 Вт. Подробное описание этой микросхемы вы найдете здесь:

Схема

а ниже изображена схема устройства, она предельно проста:

Простая схема

Или вот ее модернизированный вариант для включения мощной нагрузки:

Проработанная схема

Дополнительно установлен тиристор BTA 16–600, он рассчитан на ток до 16 А и напряжение до 600 В, это видно из маркировки, но можно взять и любой другой. Таким образом, вы можете включать нагрузку мощностью до 3,5 кВт.

к содержанию ↑

Плавное включение ламп 12 В

Часто для точечных светильников используются лампы с напряжением 12 В. Для преобразования 220 в 12 В в настоящее время используют электронные трансформаторы. Тогда устройство плавного включения нужно подключать в разрыв питающего провода электронного трансформатора.

Плавное включение ламп в автомобиле

Если стоит задача организовать плавное включение автомобильных ламп 12 V, то здесь такие схемы не подойдут. В электроцепи автомобиля используется напряжение 24 или 12 V постоянного тока. Здесь можно применить линейные или импульсные схемы так называемые ШИМ-регуляторы.

Простейшим вариантом будет использование двухступенчатой схемы включения.

Двухступенчатая схема включение

Эта схема устанавливается параллельно включаемым лампам. Сначала ток течет через резистор, а лампы горят тускло. Через небольшое время, порядка полсекунды, включается реле, и ток течет через его силовые контакты, они в свою очередь шунтируют резистор и лампы зажигаются на полную яркость.

Номинал резистора от 0,1 до 0,5 Ом, он должен быть большой мощности – около 5 Вт, например, в керамическом корпусе.

Второй вариант – собрать импульсный блок для плавного розжига. Его схема сложнее:

Более сложный для реализации вариант

Список компонентов:

  1. Резисторы:
  • R1=2 k.
  • R2=36 k.
  • R3=0,22.
  • R4=180.
  • R5, 7=2,7 k.
  • R6=1 M.
  1. Конденсаторы:
  • C1=100 n.
  • C2=22×25 B.
  • C3=1500 p.
  • C4=22×50 B.
  • C5=2 мкф.
  1. Микросхема MC34063A или МС34063А, или КР1156ЕУ5.
  2. Полевой транзистор IRF1405 (или любой N-канальный с похожими параметрами: IRF3205, IRF3808, IRFP4004, IRFP3206, IRFP3077).
  3. Дроссель 100 мкГн, на ток не менее 500 мА.
  4. Светодиоды.
  5. Диоды 1N5819.

Время включения регулируется цепью R6C5. Увеличьте емкость, чтобы увеличить время.

Если вам сложно сделать такую схему, можете купить готовую сборку, типа автоконтроллера ЭКСЭ-2А-1 (25 А/IP54) или любой другой подходящий. В конкретно этой модели есть 2 канала, под каждую фару, 8 программ работы. Он основан на микроконтроллере PIC.

Готовое решение без лишних хлопотк содержанию ↑

Подводим итоги

Плавное включение галогенных ламп и ламп накаливания значительно продлевает их срок службы – до 5–7 раз. С другой стороны – добавление в схему лишних элементов снижает ее надежность. В любом случае стоит попробовать использовать блоки плавного розжига независимо идет речь о лампах для домашних светильников или автомобильных.

Предыдущая

НакаливанияЛампа накаливания и её особенности

Следующая

НакаливанияКакой световой поток выдают лампы накаливания

Спасибо, помогло!Не помогло1

Реле защиты ламп универсальное - ЭЛАНГ


АВТОМОБИЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

 

 РЕЛЕ ЗАЩИТЫ ЛАМП УНИВЕРСАЛЬНОЕ

 

 

 

 Цена:                   1шт - 650 руб    

                 от 10 шт - 580 руб    

                    от 50 шт - 520 руб    

 

        Реле предназначено для плавного розжига и гашения галогенных ламп, применяемых в противотуманных фарах и фарах ближнего света автомобилей.
      Плавный розжиг спирали позволяет продлить срок службы лампы и уменьшить пусковые токовые нагрузки на контакты переключателей и реле.

   ВНИМАНИЕ! Реле не предназначено для плавного включения электродвигателей.

        Перед заказом реле, обязательно убедитесь, что сигналы на контактах монтажного блока соответствуют назначению контактов реле.

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

 

Параметр
Значение
Напряжение питания, В 8...16
Макс. суммарная мощность ламп, Вт 150
Время розжига и гашения, с 2.0...2.2
Габаритные размеры, мм 30*27*23

 

ДОКУМЕНТАЦИЯ

 

Руководство по эксплуатации СКАЧАТЬ

Сертификат соответствия СКАЧАТЬ

Плавный розжиг галогенных ламп - ProDemio.ru

Модуль предназначен для плавного розжига галогенных ламп с цоколем H7, применяемых в фарах ближнего света автомобилей ЛАДА КАЛИНА, ЛАДА ПРИОРА и других.Плавный розжиг спирали позволяет продлить срок службы лампы и уменьшить пусковые токовые нагрузки на контакты переключателей и реле.

Параметр-Значение
Напряжение питания, В 8…16
Максимальная мощность лампы, Вт 100
Время розжига, с 1.0…1.2
Габаритные размеры, мм 30*30*15
Ссылка на сайт: Эланг

Также установил Модуль в ПТФ.

Цель установки плавный розжиг ламп, а не защита ламп!



Устройства для плавного включения света предназначены для предотвращения частого перегорания галогенных ламп и ламп накаливания и продления их срока службы. Одним из таких устройств является NP-EI-200. Данное устройство для плавного включения ламп или блоки защиты рассчитаны на совместную эксплуатацию с лампами накаливания и галогенными лампами на 220В и 12В .

Приветствую паяльникофилов-автолюбителей и просто любопытствующих =)
На новый год снегурка принесла вот такой ништячек:

Лампы по отзывам оправдывают красивые надписи на упаковке, но есть одна беда — служат они меньше стандартных. Как продлить срок службы? — ведь жаль, если хорошие лампы быстро умрут. Как известно, почти в 100% случаев лампы горят при включении — когда нить накаливания холодная и её сопротивление низкое, происходит бросок тока, от которого спираль и разрушается. Вывод логичен — ограничить бросок тока. Это я и решил сделать для долгой и счастливой жизни лампочек в моём авто.
Это цель №1. Плавный розжиг ламп головного света.
Цель №2: контроль исправности нитей накала ламп (с отображением в салоне).
Цель №3: автоматическое включение света в темное время суток.
Цель №4: реализация функции ДХО "по-американски" — т.е. работа дальнего на 30% от полной мощности вместо ДХО.
Цель №5: автоматическое переключение ближнего/дальнего света на трассе при встречке.
Цель №6: плавная регулировка оборотов вентилятора охлаждения двигателя в зависимости от температуры ОЖ.
Реализовать всё это безобразие решил на контроллере фирмы Atmel.
Часть первую посвящаю разработке драйвера ламп света. Да, изобретаю велосипед, но кто твердо держит паяльник в руках, меня поймет))
Чуток теории.
Лампы имеют "заземление" на корпус (читай минус питания), что обязывает применение драйвера, управляющего плюсом питания. Серьёзно переделывать штатную проводку я не собираюсь и разрабатываю устройства с этим учетом.
Строим на MOSFET-транзисторах. P-канальные применить можно, но повторяемость схемы уменьшится, да и это не камильфо 😉 Остановил свой выбор на широко распространенных мощных N-канальных транзисторах. Тут выбор большой. самое элементарное (и пожалуй лучший вариант) — это применение транзисторов со старых (а лучше новых) материнских плат и видеокарт. Тут вариантов много. Одни из них:

Рассмотрим схемы включения Р и N-канальных транзисторов:

Но если мы собираемся строить на N-канальных с "земляной" нагрузкой, то тут все резко осложняется. Не вдавась в подробности скажу, что нужно на gate подавать напряжение на 10В выше напряжения питания. Тут самое простое — это применение специализированных драйверов: www.google.ru/search?q=%D…AA&biw=1440&bih=755&dpr=1 Но они годятся ТОЛЬКО при коэффициенте заполнения входного сигнала от 5 до 95%. Это налагает некоторые ограничения. Ограничивать себя не люблю) Да и не хочу потер мощности 5% — сей девайс будет запитан толстым проводом от генератора для минимизации потерь в проводах и максимального увеличения яркости ламп. Потому вариант с такими драйверами мне не подходит. Выход один: иметь источник напряжения выше напряжения штатной сети на 10В т.е. BOOST.
Для этих целей сначала собрал элементарный блокинг-генератор на 1 транзисторе. Зачем ставить целый специализированный ШИМ-контроллер для столь малого? (стрелять по воробьям из пушки).

Диод из серии FR, транзистор КТ814 (815 или аналогов под рукой не нашлось), трансформатор намотан на фиг знает каком кольцевом магнитопроводе от дросселя старой мат.платы (примерно 15мм диаметром) тремя проводами 0,4мм (можно от 0,2 до 0,6) 30 витков. На выходе без нагрузки 24В, под нагрузкой 20-22В (зависит от нагрузки). Мощность получилась неплохой — хватит для оперирования несколькими мосфетами. Частота генерации порядка 1МГц.
Собрал по схеме

драйвер на N-канальном мосфете для управления нижней нагрузкой. Транзисторы VT1 — VT3 типа SS9015 и SS9014 (можно любые маломощные). С матери выпаял STB3020L (30V 19mOmh 40A). А вот с МК еще конь не валялся. Побыстрому сковырял ручной ШИМ-генератор на 155ЛН1:

При выбранных элементах частота генерации составила порядка 165Гц, коэффициент заполнения от 40 до 90%, чего хватает с лихвой для проверки работы драйвера.

Запитал я всё это хозяйство от компьютерного БП. Жаль он слабоват, в защиту уходит часто при пуске нахолодную (что и без того подтверждает высокие токи пуска лампы нахолодную). Схема заработала практически сразу. Чуток повозился с Boost-генератором. БП слабоват, напряжение упало до 10В. Но это не мешает тестированию драйвера.

Плавный пуск ламп накаливания

Схемы

Для того чтобы правильно использовать блоки плавного включения ЛК необходимо использовать специальные электросхемы. Благодаря таким схемам можно легко понять, как работает данный прибор и устроен изнутри, а также как его необходимо эксплуатировать.

Схема плавного включения лампы накаливания

Обычно при подключении такого устройства специалисты пользуются наиболее простым и лёгким вариантом схемы. Иногда используют специальную схему с внедрением симистеров. Также, кроме блоков данного вида можно брать полевые транзисторы, которые работают аналогично приборам плавного включения.

Вторая схема плавного включения ламп накаливания

Также того чтобы можно было контролировать напряжение в приборе плавного включения можно использовать автоматические приборы.

Что собой представляет тиристорная схема

Тиристорную схему специалисты рекомендуют использовать для повторения. Состоит она из обычных элементов, которые можно найти в каждом доме. Такую схему можно легко сделать в домашних условиях своими руками.

Тиристорная схема плавного включения лампы

Цепь моста выпрямления (рис.VD1, VD2, VD3, VD4) использует лампочку (рис. EL1) как нагрузку и токоограничитель. Плечи выпрямителя оснащены тиристором (рис. VS1) и сдвигающейся цепью (рис. R1, R2 и C1). Также диодный мост устанавливается за счёт спецификации работы прибора тиристора.

После того как напряжение подаётся на схему, электроток начинает идти через спираль накала и поступает на мост, а затем посредством резистора осуществляется зарядка электролита. Когда достигается предел напряжения открытия тиристора, он начинает открываться и тогда через него проходит ток от лампочки. В результате этого вольфрамовая нить разогревается постепенно и плавно. Период ее разогрева будет зависеть от ёмкости находящегося в схеме устройства конденсатора и резистора.

Чем примечательна симисторная

Такая схема имеет меньшее количество деталей за счёт применения симистора (рис. VS1), который служит силовым ключом.

Симисторная схема плавного включенияламп

Такой элемент, как дроссель (рис. L1), который предназначен для удаления различных помех, появляющихся во время открытия силового ключа, разрешено убрать из общей цепи. (рис. R1)Резистор является ограничителем тока, который поступает на главный электрод (рис. VS1). Цепь, которая задаёт время, исполнена на резисторе (рис. R2) и ёмкости (рис. С1), питающимися посредством диода (рис. VD1). Данная схема работает также как и предыдущая. Когда конденсатор заряжается до уровня напряжения открытия симистора, он начинает открываться, а затем через него и лампочку поступает электрический ток.

Схема плавного включения ламп накаливания

На фотографии внизу мы можем увидеть симисторный регулятор. Такое устройство кроме регулировки мощности в нагрузке, также осуществляет плавное поступление электротока на лампочку, когда её включают.

Устройство плавного включения ламп накаливания

Схема работы блока на специализированной микросхеме

Микросхема типа кр1182пм1 была специально создана специалистами для построения различных фазовых регуляторов.

Схема плавного включения на специализированной микросхеме

В этом случае происходит так, что с помощью самой микросхемы происходит регулирование напряжения на источнике, который обладает мощностью до 150 ватт. А если понадобится управлять более сильной системой нагрузки и десятками осветительных приборов одновременно, то в управленческую цепь просто включается дополнительно силовой симистр. На рисунке внизу мы можем увидеть, как это происходит.

Схема плавного включения с силовым симистром

Применение блоков плавного включения не заканчивается только на обычных лампах, так как специалисты рекомендуют использовать их вместе с галогеновыми лампами, мощностью в 220 В.

Важно знать! С люминесцентными и LED лампами (светодиодными) такие блоки устанавливать нельзя. Это связано с тем, что здесь присутствует различная техника разработки схем, а также принцип действия и присутствие у каждого осветительного прибора своего источника размеренного нагрева для люминесцентных ламп или нет потребности в таком регулировании ламп LED

Перспективы использования ламп

Традиционные лампочки, которые запрещены сегодня к использованию во многих странах, могут вернуться на рынок благодаря технологическому прорыву. Лампы накаливания, разработанные Томасом Эдисоном, дают освещение путем нагревания тонкой вольфрамовой нити до температуры 2700 градусов по Цельсию. Эта раскаленная проволока излучает энергию, известную как излучение черного тела, которая представляет очень широкий спектр света, обеспечивает не просто теплый свет, но и максимально точное воспроизведение всех известных цветов мироздания. Однако они всегда страдали от одной серьезной проблемы: более 95 % энергии, которая поступает в них, тратится впустую в виде тепловой энергии.

Теперь исследователи из Массачусетского технологического института и Университета Пердью, нашли способ вернуть их былую популярность и обещают создать новые лампы MIT с эффективностью светодиода. Она будет работать путем размещения нано-зеркал вокруг обычного элемента, которые будут возвращать потраченное впустую тепло обратно для получения света в диапазоне эффективности светодиодных и флуоресцентных светильников.

Элемент лампы окружен системой нано-фотонных зеркал с холодной стороны, которые пропускают видимый свет. Но отражают тепло от инфракрасного излучения. Это тепло затем поглощается ее элементом, заставляя излучать больше света. Этот оригинальный трюк очень простой и жизнеспособный. Вольфрамовый элемент тоже был изменен – MIT использует ленту вместо нити, что лучше для поглощения отраженного тепла. Эксперимент, который выполнили физики Огнин Илик, Марин Сольячич и Джон Джоаннопулос, уже сумел утроить ее эффективность до 6,6 %.

Ученые уверены, что могут достичь 40 % эффективности, которая находится на верхнем пределе возможности для любого источника света. Современные светодиоды пока достигают уровня 15 %.

Разновидности бытовых выключателей

Применяемых в современном домашнем интерьере выключателей разнообразное множество. Подробно с классификацией устройств управления светом знакомит одна из популярных статей, размещенных на нашем сайте.

При выборе домашнего выключателя уделяйте больше внимания не его дизайну, а функциональности, прочности креплений и надежности электрических контактов

По различию их функциональных возможностей выделяются следующие наиболее распространенные разновидности:

  1. Выключатель одноклавишный – его миссия проста: «вкл/выкл».
  2. Выключатель двухклавишный позволяет руководить одномоментно двумя независимыми цепями освещения.
  3. Выключатель трехклавишный, соответственно, координирует работу в трех направлениях.
  4. Выключатель-регулятор (диммер) не только включает-выключает, но и нажатием клавиши или поворотом круглой ручки, ее заменяющей, регулирует плавно яркость света ламп.
  5. Выключатель с регулятором – двух-, трехклавишный выключатель, который ступенчато, переключением клавиш, управляет накалом всех лампочек одновременно.
  6. Одинарный проходной выключатель. Единственной клавишей перекидывает фазу меж двух проводов. Если на один напряжение подается, то от другого отключается, и наоборот.
  7. Перекрестный одинарный выключатель. Изменением положения клавиши синхронно меняет прямое подключение двух линий на перекрестное.
  8. Сенсорный выключатель. Не имеет рычажков – он начинает и прекращает подачу электричества прикосновением пальцев к его поверхности.

Выключатель с датчиком движения зажигает светильник автоматически, реагируя на прохождение мимо человека.

Нюансы формирования скрутки

При скручивании двух проводов, их обнаженные концы складываются буквой «Х» так, чтобы пересечение находилось у начала изоляции. Затем кончики жил зажимаются пальцами и перекручиваются, сколько возможно. Далее процессу помогают плоскогубцами.

Таким же образом соединяются три провода и более. Если соединение выходит одновременно длинным и гибким, его складывают пополам, поджимая пассатижами. Укороченной скрутке требуется меньше изоленты.


Чем больше длина очищенных хвостиков проводов, тем легче будет делать скрутки, и надежней получится контакт – а лишнее всегда можно подрезать

Изолента начинает накладываться с заводской изоляции проводов скрутки на ширину ленты. После прохода одним слоем до окончания оголенных хвостиков, делается еще пара оборотов, как бы заматывающих воздух. Эта «пустота» загибается обратно на скрутку – получается защищенный торец, и доматывается второй ряд с обязательным заходом на основную изоляцию жил.

Принцип действия

Внешне такой регулятор (его ещё называют диммер) выглядит очень просто, пользоваться им легко – вы крутите регулятор в одну сторону – напряжение повышается, лампа накаливания потихоньку разгорается; крутите в другую сторону – регулятор пропускает больше вольт, свет становится ещё ярче.

Главные детали в такой мини-конструкции чаще всего – это так называемые полупроводники, тиристор или симистор.

Рассмотрим несложную схему:

Резисторы R1 и R2. Между ними подключен динистор DB3. Когда напряжение на конденсаторе C1 доходит до предела открытия динистора, на симистор VS1 поступает импульс, и через него идёт ток на лампу.

Вторая схема регулятора напряжения для лампы накаливания. Схема сложней, менее популярна среди радиолюбителей и выглядит, например, так:

Питание из сети 220в по одному проводу поступает на предохранитель (на схеме FU1 5А), по второму на тиристоры VS1 и VS2. Резистор переменного напряжения и тока R2 регулирует выходной сигнал. Через диоды VD1 и VD2 сигнал поступает на электрод одного тиристора, и он становится открытым.

В первой схеме используется симистор, во второй два тиристора.

Конструкция и детали.

В первом варианте исполнения схемы запуска, она была собрана на круглой плате, диаметром 50 мм. Плата эта устанавливалась в круглую нишу самого выключателя под ним. Подсоединялась схема на место выключателя, а сам выключатель (его контакты) подсоединялись по схеме на место SA1. То есть сам выключатель исполнял свою же и роль — включал и выключал люстру. Двухамперный диодный мост от компьютерного БП (KBP206), и тиристор Т10-20-У2 установленные на плате без каких либо радиаторов, вот уже несколько лет исправно пашут на люстру, общей мощностью 300 Вт.
Вначале у меня стояли вместо моста просто четыре одноамперных диода, работали на пределе, два из которых потом пробились, ну и видно от них немного поджарилась плата.

Схема не имеет каких либо особо дефицитных деталей. Тиристоры здесь можно ставить любые, соответствующие только необходимой мощности (току) и напряжению, например ВТ-152, Т106-10-4 и др. Стабилитрон можно применить любой на 10-14 Вольт. Транзисторы так же можно ставить абсолютно любые, лишь бы соответствовали необходимой структуре. Я ставил КТ315 и КТ361, благо ещё имеется их запас.

Мощность схемы, ну и соответственно мощность коммутируемых галогенных ламп, зависит только от примененных в схеме диодного моста и тиристора.
Например, если применить диодный мост на 10 Ампер и тиристор ВТ-152 поставить на небольшой радиатор, то такой схемой запуска можно будет запускать нагрузку до 2-х кВатт, то есть четыре галогенных прожектора по 500 ватт, в несколько раз увеличив ресурс работы их галогенных ламп.
Падение напряжения на самой схеме запуска при выходе её на рабочий режим не превышает единиц Вольт, что абсолютно никак не отражается на яркости ламп, и мощность рассеиваемая на силовых элементах схемы, диодном мосту и тиристоре, будет минимальной.
В следующем варианте схема запуска собрана на плате, размером 40 на 40 мм. Эту плату так же свободно можно устанавливать в нишу обычного выключателя в квартире.

До мощности запускаемых ламп 300-500 Вт, ни тиристор, ни мост нет необходимости ставить на радиатор, так как мощность на них рассеивается только в момент запуска ламп и в момент их выключения. Для запуска нескольких галогенных прожекторов, или галогенного прожектора с лампой мощностью 1000 Вт и более, тиристор и диодный мост нужно выбирать соответствующей мощности, и может быть потребуется установить на небольшой радиатор.
Схема запуска в этом случае подключается, как и было сказано выше, параллельно контактам пакетника, а в качестве выключателя прожекторов можно использовать любой малогабаритный выключатель, устанавливаемый в любое удобное место.Рисунок печатной платы в формате Sprint-Layout прилагается.Печатная плата.Используемая литература;
Д. Приймак. Сенсорный выключатель освещения // В помощь радиолюбителю выпуск 88, с.63.

Принципиальна схема устройства защиты

Схема УПВЛ состоит из следующего:

  • DA1 – регулятор фаз;
  • С1, С2, С3 – конденсаторы;
  • VS1 – симистор;
  • R1 – резистор;
  • SA1 – ключ;
  • VS1 – электрод;
  • EL1 – лампа;
  • ВТА12 – симистор.

Как же создается плавное включение света? DA1 – тиристорная микросхема со схемой управления из С1 и С2, VS1. R1 ограничивает ток через VS1. Устройство работает, когда SA1 разомкнут, С3 заряжается и запускает схему управления тиристорами. На выходе из него ток будет увеличиваться, пока не достигнет своего номинального значения. В EL1 напряжение также растет медленно с 6 В до 230 В. Время до полного включения лампы зависит от С3. При выключении SA1, С3 разряжается на R2, а напряжение постепенно падает от 230 В до 0. Период полного погашения лампы прямо пропорционально зависит от значения R2. С4 и R4 выполняют функцию защиты схемы от помех, а HL1 и R3 выполняют подсветку выключателя.

Значения С3 мкФ и времени срабатывания EL1:

  • 47 мкФ – 1 сек;
  • 100 мкф – 3 сек;
  • 220 мкФ – 7 сек;
  • 470 мкФ – 10 сек.

Принцип работы УПВЛ

Датчик блока позволяет нити разогреться до определенной температуры, поддерживая уровень напряжения, установленного пользователем (примерно 170 В). Работа лампы в щадящем режиме увеличивает ее срок службы. При этом устройство имеет существенный недостаток. При вышеуказанном напряжении освещение уменьшается примерно на две трети. Специалисты советуют устанавливать более мощные лампы в паре с УПВЛ, чтобы избежать этого нежелательного эффекта.

Защитное устройство обеспечивает плавное включение и выключение элемента за счет того, что напряжение подается постепенно за короткий период. Спираль осветительного прибора в начале пуска имеет сопротивление в 10 раз меньшее, поэтому ток для лампы в 100 Вт составляет примерно 8 А. Защитное действие выражается в том, что фазовый угол растет в период запуска, аналогично разогревается и ее спираль. Напряжение увеличивается в ней за доли секунды от 5 В до 230 В. Это позволяет сгладить скачок тока во время пуска.

Место установки защитного блока

Плавное включение света в квартире достигается при правильном выборе места установки. Защиту для каждого светильника устанавливают в зависимости от его места расположения. Если имеется техническая возможность, то лучше поместить его в полость под люстрой. Достоинство устройства – его компактность. Поэтому оно устанавливается в любом доступном месте рядом с осветительным прибором.

С блоком поставляется подробная инструкция. Поэтому его можно установить самостоятельно, не прибегая к услугам электрика. Если позволяет мощность УПВЛ – возможен монтаж для группы из нескольких ламп. В этом случае лучшее место размещения — распределительная коробка. Если в защитной схеме присутствует осветительный трансформатор для понижения мощности, то блок должен находиться первым по ходу тока. Напряжение 220 В должно первым поступать на него, а далее по цепи на всю сеть освещения.

При монтаже устройства плавного включения света необходимо придерживаться строгих правил:

  1. Доступность для ремонта.
  2. Запрещено заклеивать УПВЛ обоями, закрывать гипсокартоном и заделывать штукатуркой.

Пара ламп и один дроссель

  Обогрев теплицы: виды отопления, пошаговые рекомендации обустройства своими руками (20 Фото & Видео) +Отзывы

Схема с одним дросселем

Стартеров здесь понадобится два, а вот дорогостоящий ПРА вполне можно использовать один. Схема подключения в этом случае будет чуть сложней:

Подсоединяем провод от держателя стартера к одному из разъемов источника света
Второй провод (он будет подлиней) должен проходить от второго держателя стартера к другому концу источника света (лампе)

Обратите внимание, что гнезд у него с обеих сторон два. Оба провода должны попасть в параллельные (одинаковые) гнезда, расположенные с одной стороны
Берем провод и вставляем его вначале в свободное гнездо первой, а затем второй лампы
Во второе гнездо первой подсоединяем провод с подключенной к нему розеткой
Раздвоенный второй конец этого провода подключаем к дросселю
Осталось подключить к следующему стартеру второй источник света

Подсоединяем провод в свободное отверстие гнезда второй лампы
Последним проводом соединяем противоположную сторону второго источника света к дросселю

Установочные работы

На самом деле технология установки диммера не отличается от монтажа обыкновенного выключателя света. 

Если у Вас уже есть готовая штроба, к которой подведены провода от распределительной коробки и светильника, самостоятельно подключить диммер можно следующим образом:

  1. Отключаем электроэнергию в квартире.
  2. Устанавливаем монтажную коробку в углубление.
  3. Закрепляем жилы в соответствующих клеммах корпуса.
  4. Помещаем корпус в штробу.
  5. Откручиваем боковые винтики, чтобы прижимные лапки расперлись в стенках монтажной коробки.
  6. Крепим декоративную рамку, закручиваем гайку и накручиваем колесико — конструкция собрана.
  7. Включаем электроэнергию и проверяем правильность электромонтажных работ.

Вот по такой технологии производится подключение диммера и установка своими руками. Как Вы видите, ничего сложного в данном мероприятии нет, главное правильно выбрать тип ламп и модель устройства! С монтажом запросто справятся даже чайники в электрике, но если возникли какие-то трудности, лучше просмотреть видео инструкцию, предоставленную ниже.

Инструкция по правильной замене клавишного выключателя на светорегулятор

Похожие материалы:

  • Что такое диммируемые светодиодные лампы
  • Как отремонтировать диммер в домашних условиях
  • Схема подключения двухклавишного выключателя

Предыстория.

Светодиодные лампы, которые сейчас появляются почти в каждом доме и учреждении, обещают нам экологичность и очень долгий срок службы, как бы большую экономию.
То есть, если старые добрые лампы накаливания служили нам, или должны были служить 1000 часов, то светодиодные должны работать не менее 20 тысяч часов – в 20 раз больше (отсюда и вытекает их высокая стоимость).

Но человечество напрасно разочаровалось в лампах накаливания. В их недолгом сроке службы виновата не технология, а заговор их же производителей.
Как известно из истории, первый сговор между производителями ламп накаливания состоялся в 1924 году. Они решили, что слишком хорошие лампы – это плохо. Лампа будет долго гореть, и новые будут реже покупать.
Поэтому было решено искусственно занизить срок их службы ещё в процессе изготовления. Уменьшили длину спирали, уменьшили диаметр подводящих медных проводников внутри колбы лампы, которые идут от держателей спирали до контактов патрона.
Всё, лампы стали работать с перекалом, часто перегорать от небольшого перепада напряжения, особенно в момент их включения. Очень часто даже перегорал тоненький медный проводник внутри лампы, а сама спираль умудрялась оставаться целой.
Этот заговор, в свою очередь, не только позволил бизнесменам продавать худший продукт, чтобы больше заработать, но и стал основой всей современной экономики потребления.
Поэтому я очень сильно сомневаюсь в том, что светодиодные лампы, как им положено, отработают свои 20 000 часов. Они так же «летят» ничуть не реже своих накальных собратьев, и если с экологией ещё понятно, то какой либо экономией тут и не пахнет.
Но вернёмся к лампам накаливания и к галогенным лампам.

Хорошо известно, что галогенные лампы и лампы накаливания в основном перегорают в момент их включения, когда нихромовая спираль находится в холодном состоянии и имеет наименьшее активное сопротивление. В этот момент через неё будет протекать максимальный ток, особенно тогда, когда включение лампы происходит на пике синусоидальной волны переменного напряжения.
Но можно намного продлить срок службы такой лампы, если нить накаливания разогревать постепенно, в течении нескольких секунд.

Удаление изоляции с проводки

Для снятия части внешней изоляции кабеля ВВГнг требуется нож. Он должен быть таким острым, что даже неопытный домашний мастер смог бы совершать уверенные надрезы.

Первый разрез делается от конца вдоль оболочки на 3-4 см. После этого одной рукой берутся за пучок высвободившихся оконечностей проводов, а второй – тянут за надрезанную рубашку. Далее она надрывается сама.

Глубина надрыва выполняется таковой, чтобы освобожденные хвостики проводов были максимальной длины, которую позволяют уложить разветвительная коробка, подрозетник или корпус осветительного прибора. Запас сослужит верную службу в дальнейшем при подгорании ослабших контактов.

Надорванная рубашка кабеля выворачивается наизнанку и аккуратно, дабы не повредить изоляцию проводов, обрезается вкруговую.

Жилы легче всего зачищаются, конечно, инструментом для удаления изоляции – стриппером или хотя бы кусачками-бокорезами с прорезями. При отсутствии оных так же, как и ранее используется нож. Допускается применение простых бокорезов. На крайний случай, употребляются кусающие кромки пассатижей.

Снимая с кабеля участок внешней оболочки

важно не порезать изоляцию проводов, а зачищая изоляцию проводов – не повредить металлическую поверхность жил. Легкими движениями инструмента по кругу неглубоко врезаются в изоляцию и стягивают ее

Главное, не прорезать металл проводника, иначе там, где повреждение, он обязательно обломится. Хорошо, ежели сразу, а не после монтажа

Легкими движениями инструмента по кругу неглубоко врезаются в изоляцию и стягивают ее. Главное, не прорезать металл проводника, иначе там, где повреждение, он обязательно обломится. Хорошо, ежели сразу, а не после монтажа.

Размер оголяемого участка определяется способом подключения. Когда это винтовые зажимы клемм коробки, выключателя, люстры или бра, может быть достаточно 0,5-1 см. Для скручивания с проводками светильника потребуется 2-3 см.

Если скрутки располагаются в разветвительной коробке, действует правило, чем больше, тем лучше, особенно без пайки или сварки. Обычно 3-5 см.

При использовании навинчивающихся изолирующих зажимов, зажимных клемм к длине зачистки подходят индивидуально.

Правильная установка выключателя

По исполнению выключатели бывают внутренней и наружной установки. Современные наружные выключатели подходят для крепления на любые поверхности без дополнительных изолирующих подставок. Выключатели внутренние прячутся в круглые гнезда в стене, оборудованные специальными стаканчиками, называемыми подрозетниками.

О том, как установить эту монтажную коробку в бетонную стену или в конструкцию из гипсокартона, подробно написано здесь. Советуем почитать предложенную статью перед началом работ.

Подрозетники – стандартный электромонтажный узел. Они используются также для оборудования розеток, потому так называются. «Подвыключательники» звучало бы не очень.

Правильным считается расположение выключателя, при котором включение происходит нажатием верхней части клавиши, выключение – нижней. Даже невысокорослому человеку это дает возможность отреагировать в экстренной ситуации и оперативно обесточить электроприбор ударом пальцев по клавише сверху вниз.


Располагайте выключатели на стенах так, чтобы их не нужно было «искать, шаря рукой в потемках», и ими легко могли пользоваться все члены семьи

При грамотном подключении на выключатель от разветвительной коробки приходит фазный провод. Прерывать цепь фазного провода, чтобы в отключенном состоянии светильник находился без напряжения – основная задача выключателя.

Следующая фото-подборка представляет процесс подключения наглядно:

Если позволяет конструкция прибора, внутри самого выключателя фазный провод подключается на верхние клеммы, а все отходящие жилы присоединяются к нижним контактам. Это правило применяется для обустройства всякой электроустановки.

Из-за конструктивных особенностей исключение из общих правил составляют проходные и перекрестные выключатели, о которых речь ниже.

Диммеры или светорегуляторы

Экономически выгодно и рационально использовать приборы, создающие плавное включение ламп, а также обеспечивающие процесс регулирования их степени яркости. Диммеры различных моделей могут:

  • Задавать программы работы осветительных приборов;
  • Плавно включать и выключать лампы;
  • Управляться пультом, голосовыми командами или хлопками.

Приобретая данное устройство необходимо сразу определиться с выбором, чтобы знать какие требуются функции, и не покупать дорогостоящий прибор за большие деньги.

Перед установкой диммера необходимо определиться со способом и местом управления осветительными приборами. Для этого надо будет смонтировать электропроводку соответствующего вида.

Схемы подключения могут быть различной степени сложности. В любом случае вначале необходимо отключить напряжение с определённого участка.

На рисунке мы показали самую простую схему подключения. Здесь вместо простого выключателя можно сделать светорегулятор.

Схема подключения диммера в разры питания лампы

Прибор подключается в разрыв L— провода с фазой, а не N — нулевого. Между нулевкой и диммером находится осветительный прибор. Соединение с ним выходит последовательным.

Рисунок (Б) представляет схему с выключателем. Процесс подключения остаётся таким же, но здесь прибавляется простой выключатель. Его обычно устанавливают возле двери в определённый разрыв между фазой и самим диммером. Возле кровати находится светорегулятор, который позволяет управлять освещением лёжа. Когда человек выходит из помещения, свет выключается, а когда входит обратно осуществляется пуск лампы с такой же степенью яркости.

Для того чтобы управлять люстрой или другим осветительным прибором можно взять два диммера, которые будут находиться в разных углах помещения (рис.А). Между собой два прибора подключаются посредством распределительной коробки.

Схема управления лампой накаливания: а — с двумя диммерами, б — с двумя проходными выключателями и диммером

Благодаря такой системе подключения можно регулировать степень яркости с различных мест независимо друг от друга, но проводов надо будет монтировать больше.

Проходные выключатели используются для включения ламп с различных мест в помещении (рис.Б). Также при этом надо включить диммер, в противном случае светильники не будут реагировать на выключатели.

Характеристики диммеров:

  • Диммер экономит электроэнергию всего лишь на 15%, а остальная часть используется регулятором.
  • Приборы имеют большую степень чувствительности к увеличению температуры. Поэтому их нельзя эксплуатировать при температуре выше 27°С.
  • Степень нагрузки не должна быть меньше 40 Вт, так как срок эксплуатации регулятора существенно снижается.
  • Диммеры необходимо использовать только для тех видов устройств, которые рекомендуются производителем и написаны в паспорте.

Схемы подключения

Чтобы плавное зажигание лампочки было эффективным, необходима специальная электросхема. С ее помощью можно понять, как функционирует УПВЛ и каково его внутреннее строение.

Обычно при подсоединении такого прибора используют самые простые схемы на тиристорах. Несколько реже применяется специальная схема с интегрированным симистором. Кроме данных блоков можно использовать полевые транзисторы, которые функционируют аналогично устройствам постепенного включения.

Плавное включение ламп 220 В: схема на тиристоре

Тиристорная схема

Тиристорная схема проста и её нетрудно сделать самостоятельно.

Цепь выпрямительного моста использует лампу в качестве нагрузки и токоограничителя. На плечи выпрямителя устанавливают цепь сдвигающегося типа и тиристор. Установка диодного моста обуславливается спецификацией функционирования тиристора.

После подачи напряжения на схему ток начинает проходить сквозь нить накала и приходит на мост, а электролит тем временем заряжается при помощи резистора. Он начинает открываться при достижении предела напряжения тиристора, после чего сквозь него проходит ток от лампы. В итоге нить из вольфрама разогревается плавно. Время её разогрева напрямую зависит от ёмкости конденсатора и встроенного в схему резистора.

Плавное включение ламп 220 В: схема на симисторе

Прибор на симисторе

В данной схеме меньше компонентов, благодаря применению симистора в качестве силового ключа.

Дроссель, предназначающийся для ликвидации разнообразных помех при открытии силового ключа, из общей сети можно убрать. Поступающий на главный электрод ток ограничивается посредством резистора. Задающая время цепь реализована на ёмкости и резисторе, которые питаются с помощью диода.

Функционирует представленная схема аналогично предыдущей. Конденсатор открывается когда заряжается до величины напряжения открытия симистора, а после сквозь него ток поступает на лампу.

Схема на специализированной микросхеме

Микросхема кр1182пм1

Для создания регулятора плавного зажигания ламп можно использовать специальную микросхему маркировки кр1182пм1.

В такой конструкции сама микросхема выполняет регулировку напряжения на лампе с нитью накала мощностью до 150Вт. Для управления более высокой нагрузкой, большей численностью осветительных приборов синхронно в цепочку управления нужно включить вспомогательный силовой симистор.

Данные устройства способны плавно включать не только лампочки накаливания, но и галогеновые на 220 В. Фазовые регуляторы также устанавливают в электрический инструмент, они плавно запускают якорь мотора, в разы продлевая эксплуатационный срок приборов.

Схема и принцип ее работы

Рассмотрим один из наиболее простых вариантов схемы плавного включения и выключения светодиодов с управлением по плюсовому проводу. Помимо простоты исполнения, данная простейшая схема имеет высокую надежность и невысокую себестоимость. В начальный момент времени при подаче напряжения питания через резистор R2 начинает протекать ток, и заряжается конденсатор С1. Напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно, что способствует плавному открытию транзистора VT1. Нарастающий ток затвора (вывод 1) проходит через R1 и приводит к росту положительного потенциала на стоке полевого транзистора (вывод 2). В результате происходит плавное включение нагрузки из светодиодов.

В момент отключения питания происходит разрыв электрической цепи по «управляющему плюсу». Конденсатор начинает разряжаться, отдавая энергию резисторам R3 и R1. Скорость разряда определяется номиналом резистора R3. Чем больше его сопротивление, тем больше накопленной энергии уйдет в транзистор, а значит, дольше будет длиться процесс затухания.

Для возможности настройки времени полного включения и выключения нагрузки, в схему можно добавить подстроечные резисторы R4 и R5. При этом, для корректности работы, схему рекомендуется использовать с резисторами R2 и R3 небольшого номинала. Любую из схем можно самостоятельно собрать на плате небольшого размера.

Плавное включение ламп накаливания 220В на 12в: схема включения

Лампы накаливания до сих пор остаются популярными, благодаря низкой цене. Они широко применяются во вспомогательных помещениях, где требуется частое переключение света. Устройства постоянно развиваются, в последнее время стали часто применять галогенную лампу. Чтобы увеличить их срок эксплуатации и уменьшить энергопотребление, применяют плавное включение ламп накаливания. Для этого подаваемое напряжение должно плавно возрастать в течение короткого промежутка времени.

Плавное включение лампы накаливания

У холодной спирали электрическое сопротивление в 10 раз ниже по сравнению с разогретой. В результате при зажигании лампочки на 100 Вт ток достигает 8 А. Не всегда нужна высокая яркость свечения тела накала. Поэтому возникла необходимость создать устройства плавного включения.

Принцип действия

Для равномерного нарастания подаваемого напряжения достаточно, чтобы фазовый угол увеличивался всего за несколько секунд. Бросок тока сглаживается, и спирали плавно разогреваются. На рисунке ниже приведена одна из простейших защитных схем.

Схема устройства защиты от перегорания галогенных ламп и накаливания на тиристоре

При включении отрицательная полуволна подается на лампу через диод (VD2), питание составляет всего половину напряжения. В положительный полупериод конденсатор (С1) заряжается. Когда величина напряжения на нем поднимется до величины открывания тиристора (VS1), на лампу подается напряжение сети полностью, и пуск завершается свечением в полный накал.

Схема устройства защиты от перегорания лампы на симисторе

Схема на рисунке выше работает на симисторе, пропускающем ток в обоих направлениях. При включении лампы отрицательный ток проходит через диод (VD1) и резистор (R1) на электрод управления симистора. Тот открывается и пропускает одну половину полупериодов. В течение нескольких секунд заряжается конденсатор (С1), после чего происходит открытие положительных полупериодов, и на лампу полностью подается напряжение сети.

Устройство на микросхеме КР1182ПМ1 позволяет производить пуск лампы с плавным наращиванием напряжения от 5 В до 220 В.

Схема устройства: пуск ламп накаливания или галогенных с фазовым регулированием

Микросхема (DA1) состоит из двух тиристоров. Развязка между силовой частью и схемой управления производится симистором (VS1). Напряжение в схеме управления не превышает 12 В. К его управляющему электроду сигнал подается с вывода 1 фазового регулятора (DA1) через резистор (R1). Пуск схемы происходит при размыкании контактов (SA1). При этом конденсатор (С3) начинает заряжаться. От него начинает работать микросхема, повышая ток, проходящий к управляющему электроду симистора. Он начинает постепенно открываться, увеличивая напряжение на лампе накаливания (EL1). Временная выдержка на ее загорание определяется величиной емкости конденсатора (С3). Слишком большую ее делать не следует, поскольку при частых переключениях схема не будет успевать подготавливаться к новому запуску.

При замыкании вручную контактов (SA1) начинается разрядка конденсатора на резистор (R2) и плавное отключение лампы. Время ее включения изменяется с 1 до 10 сек при соответствующем изменении емкости (С3) от 47 мкф до 470 мкф. Время гашения лампы определяется величиной сопротивления (R2).

Схема защищена от помех резистором (R4) и конденсатором (С4). Печатная плата со всеми деталями помещается на задних клеммах выключателя и устанавливается вместе с ним в коробку.

Пуск лампы происходит при отключении выключателя. Для подсветки и индикации напряжения установлена лампа тлеющего разряда (HL1).

Устройства плавного включения (УПВЛ)

Моделей выпускается много, они различаются по функциям, цене и качеству. УПВЛ, которое можно приобрести в магазине, подключается последовательно к лампе на 220 В. Схема и внешний вид показаны на рисунке ниже. Если напряжение питания светильников составляет 12 В или 24 В, устройство подключается перед понижающим трансформатором последовательно к первичной обмотке.

Схема работы УПВЛ для плавного включения ламп на 220 В

Устройство должно соответствовать подключаемой нагрузке с небольшим запасом. Для этого подсчитывается количество ламп и их общая мощность.

Из-за небольших габаритов УПВЛ помещается под колпаком люстры, в подрозетнике или в соединительной коробке.

Устройство «Гранит»

Особенностью устройства является то, что оно дополнительно защищает светильники от скачков напряжения в домашней сети. Характеристики «Гранита» следующие:

  • номинальное напряжение – 175-265 В;
  • температурный диапазон – от -200С до +400С;
  • номинальная мощность –от 150 до 3000 Вт.

Подключение прибора производится также последовательно со светильником и выключателем. Устройство помещается вместе с выключателем в монтажной коробке, если его мощность позволяет. Также его устанавливают под крышкой люстры. Если провода к ней подводятся напрямую, защитное устройство устанавливают в распределительном щитке, после автоматического выключателя.

Диммеры или светорегуляторы

Целесообразно применять устройства, которые создают плавное включение ламп, а также обеспечивают регулирование их яркости. Модели диммеров имеют следующие возможности:

  • задание программ работы ламп;
  • плавное включение и отключение;
  • управление с помощью пульта, хлопком, голосом.

При покупке следует сразу определиться с выбором, чтобы не платить лишние деньги за ненужные функции.

Перед монтажом нужно выбрать способы и места управления лампами. Для этого необходимо сделать соответствующую электропроводку.

Схемы подключений

Схемы могут быть разной сложности. При любой работе сначала отключается напряжение с необходимого участка.

Простейшая схема подключения изображена на рисунке ниже (а). Светорегулятор можно установить вместо обычного выключателя.

Схема подключения диммера в разрыв питания лампы

Устройство подключается в разрыв фазного провода (L), а не нулевого (N). Между нулевым проводом и диммером располагается лампа. Соединение с ней получается последовательным.

На рисунке (б) обозначена схема с выключателем. Подключение остается прежним, но к нему добавляется обычный выключатель. Его можно установить около двери в разрыв между фазой и диммером. Светорегулятор располагается около кровати с возможностью управления освещением, не вставая с нее. Выходя из комнаты, свет выключается, а при возвращении производится пуск лампы с настроенной прежде яркостью.

Для управления люстрой или светильником можно применять 2 диммера, расположенные в разных местах комнаты (рис. а). Между собой они подключаются через распределительную коробку.

Схема управления лампой накаливания: а – с двумя диммерами; б – с двумя проходными выключателями и диммером

Такое подключение позволяет независимо регулировать яркость с двух мест, но проводов понадобится больше.

Проходные выключатели нужны для включения света с разных сторон помещения (рис. б). Диммер при этом нужно включить, иначе лампы на выключатели не будут реагировать.

Особенности диммеров:

  1. Экономия электроэнергии с помощью диммера достигается небольшая – не более 15 %. Остальная часть потребляется регулятором.
  2. Устройства чувствительны к повышению температуры среды. Их не нужно эксплуатировать, если она поднимется выше 270С.
  3. Нагрузка должна быть не ниже 40 Вт, иначе срок службы регулятора сокращается.
  4. Диммеры применяются только для тех типов устройств, которые указаны в паспортах.

Включение. Видео

Как происходит плавное включение ламп накаливания, расскажет это видео.

Устройства плавного пуска и отключения ламп накаливания и галогенных позволяют значительно повысить срок их эксплуатации. Целесообразно применять диммеры, которые к тому же позволяют регулировать яркость свечения.

Оцените статью:

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.

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.

галоген | Типы лампочек

Какие они?

Галогенная лампа или лампа представляет собой тип лампы накаливания, в которой используется галоген для увеличения светоотдачи и номинального срока службы. Они известны умеренно высокой эффективностью, качеством света и длительным сроком службы по сравнению с обычными лампами накаливания.

Откуда они взялись?

Ранняя история галогенных ламп параллельна истории ламп накаливания. Использование хлора для предотвращения почернения лампы было запатентовано в 1882 году.В 1959 году General Electric запатентовала коммерчески жизнеспособную галогенную лампу, в которой в качестве газообразного галогена использовался йод.

Как они работают?

Галогенная лампа работает так же, как лампа накаливания, за одним заметным исключением: галогенный цикл. В обычной лампе накаливания вольфрам медленно испаряется из горящей нити. Это вызывает почернение лампы, что снижает светоотдачу и сокращает срок службы.

Галогенные лампы

в значительной степени могут решить эту проблему, поскольку газообразный галоген вступает в химическую реакцию с испаренным вольфрамом, предотвращая его прилипание к стеклу.Некоторое количество вольфрама возвращается в нить накала, что также способствует увеличению номинального срока службы лампы. Поскольку температура, необходимая для этой реакции, выше, чем у обычной лампы накаливания, галогенные лампы обычно должны производиться с использованием кварца.

Где они используются?

Галогенные лампы используются в различных областях, как коммерческих, так и жилых. Галогенные лампы используются в автомобильных фарах, освещении под шкафом и рабочем освещении. Кроме того, галогенные отражатели, такие как лампы MR и PAR, часто предпочтительны для направленного освещения, такого как прожекторы и прожекторы.Они также все чаще используются как более эффективная альтернатива лампам накаливания. Существует не так много ситуаций, в которых нельзя использовать галогенные лампы, но одним из потенциальных недостатков является тепло, выделяемое галогенными лампами, особенно в тех областях, где затраты на ОВК являются проблемой.

Другие полезные ресурсы

Интернет-кампус ZEISS Microscopy | Лампы вольфрамово-галогенные

Введение

Источники света накаливания, в том числе более старые версии с вольфрамовой и углеродной нитью, а также новые, более совершенные вольфрамово-галогенные лампы, успешно используются в качестве высоконадежных источников света в оптической микроскопии в течение многих десятилетий и продолжают оставаться одними из них. предпочтительные механизмы освещения для различных методов визуализации.Старые лампы, оснащенные вольфрамовой проволочной нитью и заполненные инертным газом аргоном, часто используются в студенческих микроскопах для получения изображений светлого поля и фазового контраста, и эти источники могут быть достаточно яркими для некоторых приложений, требующих поляризованного света. Вольфрамовые лампы относительно недороги (по сравнению со многими другими источниками света), их легко заменить, и они обеспечивают адекватное освещение в сочетании с диффузионным фильтром из матового стекла. Эти особенности в первую очередь ответственны за широкую популярность источников света накаливания во всех формах оптической микроскопии.Вольфрамово-галогенные лампы, наиболее совершенная конструкция в этом классе, генерируют непрерывное распределение света в видимом спектре, хотя большая часть энергии, излучаемой этими лампами, рассеивается в виде тепла в инфракрасных длинах волн (см. Рисунок 1). Из-за относительно слабого излучения в ультрафиолетовой части спектра вольфрамово-галогенные лампы не так полезны, как дуговые лампы и лазеры, для исследования образцов, которые необходимо освещать с длинами волн менее 400 нанометров.

Несколько разновидностей вольфрамово-галогенных ламп в настоящее время являются источником освещения по умолчанию (и предоставляются производителем) для большинства учебных и исследовательских микроскопов, продаваемых по всему миру.Они отлично подходят для исследования в светлом поле, микрофотографии и цифровой визуализации окрашенных клеток и срезов тканей, а также для многочисленных применений отраженного света для промышленного производства и разработки. В поляризованных световых микроскопах, используемых для идентификации частиц, анализа волокон и измерения двойного лучепреломления, а также в рутинных петрографических геологических приложениях, обычно используются вольфрамово-галогенные лампы высокой мощности для обеспечения необходимой интенсивности света через скрещенные поляризаторы.Стереомикроскопы также используют преимущества этого повсеместного источника света как в моделях начального, так и в продвинутых моделях. Для визуализации живых клеток с помощью методов усиления контраста (в основном дифференциального интерференционного контраста ( DIC ) и фазового контраста) в составных микроскопах проходящего света наиболее распространенным источником света, который в настоящее время используется, является вольфрамово-галогенная лампа мощностью 100 Вт. . В долгосрочных экспериментах (обычно требующих от сотен до тысяч снимков) эта лампа особенно стабильна и при нормальных условиях эксплуатации подвержена лишь незначительным уровням временных и пространственных колебаний выходной мощности.

Первые коммерческие лампы накаливания с вольфрамовой нитью были представлены в начале 1900-х годов. Эти передовые нити, которые можно было наматывать, скручивать и эксплуатировать при очень высоких температурах, оказались гораздо более универсальными, чем их предшественники на основе углерода и осмия. Углеродные лампы страдают от быстрого испарения нити накала при температурах выше 2500 ° C и, следовательно, должны работать при более низких напряжениях для получения света с относительно низкой цветовой температурой (желтоватый).Напротив, вольфрам имеет температуру плавления приблизительно 3380 ° C и может быть нагрет почти до этой температуры в стеклянной оболочке для получения света, имеющего более высокую цветовую температуру и срок службы, чем любой из предыдущих материалов, используемых для нити ламп. Основная проблема с вольфрамовыми лампами заключается в том, что во время нормальной работы нить накала постоянно испаряется с образованием газообразного вольфрама, который медленно уменьшает диаметр нити накала и в конечном итоге затвердевает на внутренней стороне стеклянной колбы в виде почерневшего, покрытого сажей отложений.Со временем мощность лампы уменьшается, поскольку остатки осажденного вольфрама на стенках внутренней оболочки становятся толще и поглощают все большее количество более коротких видимых длин волн. Точно так же потеря вольфрама из нити накала уменьшает диаметр, делая ее настолько тонкой, что в конечном итоге она выходит из строя.

Вольфрамово-галогенные лампы были впервые разработаны в начале 1960-х годов путем замены традиционной стеклянной колбы на кварцевую колбу с более высокими характеристиками, которая была больше не сферической, а трубчатой.Кроме того, внутри оболочки были запечатаны незначительные количества паров йода. Замена стекла с более низкой температурой плавления на кварцевое была необходима, потому что цикл регенерации галогена лампы (подробно обсуждается ниже) требует, чтобы оболочка поддерживалась при высокой температуре (превышающей допустимую для обычного стекла), чтобы предотвратить образование галогеновых соединений вольфрама. от затвердевания на внутренней поверхности. Из-за новых компонентов эти усовершенствованные лампы первоначально назывались термином иодид кварца .Хотя лампы, содержащие галогены, представляли собой значительное улучшение по сравнению с обычными вольфрамовыми лампами, которые они заменили, новые лампы имели легкий розоватый оттенок, характерный для паров йода. Кроме того, кварц легко подвергается воздействию слабых щелочей, образующихся во время работы, что приводит к преждевременному выходу из строя самой оболочки. В последующие годы соединения брома заменили йод, и оболочка была изготовлена ​​из более новых сплавов боросиликатного стекла для производства вольфрамово-галогенных ламп с еще более длительным сроком службы и более высокой мощностью излучения.

Как обсуждалось ранее, в традиционных лампах накаливания испаренный газообразный вольфрам из нити накала переносится через паровую фазу и непрерывно осаждается на внутренних стенках стеклянной колбы. Этот артефакт затемняет внутренние стенки лампы и постепенно снижает светоотдачу. Чтобы поддерживать потери света на минимально возможном уровне, обычные вольфрамовые лампы накаливания помещают в большие колбы, имеющие достаточную площадь поверхности, чтобы минимизировать толщину осажденного вольфрама, который накапливается в течение срока службы лампы.Напротив, трубчатая оболочка в вольфрамово-галогенных лампах заполнена инертным газом (азот, аргон, криптон или ксенон), который во время сборки смешивается с небольшим количеством галогенового соединения (обычно бромистого водорода; HBr ). и следовые уровни молекулярного кислорода. Соединение галогена служит для инициирования обратимой химической реакции с вольфрамом, испаренным из нити, с образованием газообразных молекул оксигалогенида вольфрама в паровой фазе. Температурные градиенты, образующиеся в результате разницы температур между горячей нитью накала и более холодной оболочкой, способствуют перехвату и рециркуляции вольфрама в нить накала лампы за счет явления, известного как цикл регенерации галогена (проиллюстрирован на рисунке 2).Таким образом, испаренный вольфрам реагирует с бромистым водородом с образованием газообразных галогенидов, которые впоследствии повторно осаждаются на более холодных участках нити, а не накапливаются медленно на внутренних стенках оболочки.

Цикл регенерации галогена можно разделить на три критических этапа, которые показаны на рисунке 2. В начале работы оболочка лампы, наполняющий газ, парообразный галоген и нить накала изначально находятся в равновесии при комнатной температуре. Когда к лампе подается питание, температура нити накала быстро повышается до ее рабочей температуры (в районе 2500–3000 ° C), в результате чего также нагревается наполняющий газ и оболочка.В конце концов, оболочка достигает стабильной рабочей температуры, которая составляет от 400 до 1000 C, в зависимости от параметров лампы. Разница температур между нитью накала и оболочкой создает температурные градиенты и конвекционные токи в заполняющем газе. Когда температура оболочки достигает примерно 200–250 ° C (в зависимости от природы и количества паров галогена), начинается цикл регенерации галогена. Атомы вольфрама, испаренные из нити накала (см. Рис. 2 (а)), вступают в реакцию с парами газообразного галогена и следовыми количествами молекулярного кислорода с образованием оксигалогенидов вольфрама (рис. 2 (б)).Вместо того, чтобы конденсироваться на горячих внутренних стенках оболочки, оксигалогенидные соединения циркулируют конвекционными токами обратно в область, окружающую нить, где они разлагаются, оставляя элементарный вольфрам, повторно осаждающийся на более холодных областях нити (рис. 2 (c)). ). После освобождения от связанного вольфрама соединения кислорода и галогенидов диффундируют обратно в пар, чтобы повторить цикл регенерации. Непрерывная рециркуляция металлического вольфрама между паровой фазой и нитью обеспечивает более равномерную толщину проволоки, чем это было бы возможно в противном случае.

Преимущества цикла регенерации галогенов включают возможность использования меньших по размеру конвертов, которые поддерживаются в чистом состоянии без отложений в течение всего срока службы лампы. Поскольку колба меньше, чем в обычных вольфрамовых лампах, дорогой кварц и родственные стеклянные сплавы могут быть более экономичными при производстве. Более прочные кварцевые оболочки позволяют использовать более высокое внутреннее давление газа, чтобы помочь в подавлении испарения нити накала, тем самым позволяя повышать температуру нити, что приводит к большей световой отдаче, и смещать профили излучения, чтобы обеспечить большую долю более желательных длин волн видимого диапазона.В результате вольфрамово-галогенные лампы сохраняют свою первоначальную яркость на протяжении всего срока службы, а также преобразуют электрический ток в свет более эффективно, чем их предшественники. С другой стороны, вольфрам, испарившийся и повторно осаждаемый в цикле регенерации галогена, не возвращается на свое первоначальное место, а скорее скатывается на самых холодных участках нити, что приводит к неравномерной толщине. В конечном итоге лампы выходят из строя из-за уменьшения толщины нити накала в самых жарких регионах. В противном случае вольфрамово-галогенные лампы могут иметь практически бесконечный срок службы.

Ранние исследования показали, что добавление фторидных солей к парам, запечатанным внутри вольфрамово-галогенных ламп, дает на выходе самый высокий уровень видимых длин волн, а также осаждает переработанный вольфрам на участках нити накала с более высокими температурами. Это открытие вселило надежду на то, что вольфрамовые нити могут иметь более однородную толщину в течение значительного увеличения срока службы этих ламп. Кроме того, смещение выходного профиля излучения лампы для включения большего количества видимых длин волн было весьма желательно по сравнению с более низкими цветовыми температурами, обеспечиваемыми аналогичными лампами, имеющими альтернативные галогенные соединения (йодид, хлорид и бромид).К сожалению, было обнаружено, что фторидные соединения агрессивно воздействуют на стекло (обратите внимание, что фтористоводородная кислота обычно используется для травления стекла), что приводит к преждевременному разрушению оболочки. Таким образом, фторидные соединения неприменимы для коммерческих ламп. Как следствие, обсуждаемые выше бромидные соединения по-прежнему являются предпочтительным реагентом для производства вольфрамово-галогенных ламп, но производители ламп продолжают исследовать применение новых смесей заполняющего газа и галогенов для этих очень полезных источников света.

Вольфрамово-галогенные лампы накаливания работают как тепловые излучатели, что означает, что свет генерируется путем нагрева твердого тела (нити накала) до очень высокой температуры. Таким образом, чем выше рабочая температура, тем ярче будет свет. Все лампы на основе вольфрама демонстрируют спектральные профили излучения, напоминающие профили излучения излучателя с черным телом, а спектральный профиль выходной мощности вольфрамово-галогенных ламп качественно аналогичен профилям ламп накаливания с вольфрамовой и углеродной нитью накаливания.Большая часть излучаемой энергии (до 85 процентов) находится в инфракрасной и ближней инфракрасной областях спектра, при этом 15-20 процентов попадают в видимую область (от 400 до 700 нанометров) и менее 1 процента - в ультрафиолетовых длинах волн. (ниже 400 нм). Мягкая стеклянная оболочка обычных ламп накаливания поглощает большую часть ультрафиолетового излучения, генерируемого вольфрамовой нитью, но оболочка из плавленого кварца в вольфрамово-галогенных лампах поглощает очень мало излучаемого ультрафиолетового света выше 200 нанометров.

Значительная часть электроэнергии, потребляемой накаленными вольфрамовыми проволочными нитями, выводится в виде электромагнитного излучения, охватывающего диапазон длин волн от 200 до 3000 нанометров. Математически полное излучение увеличивается как четвертая степень температуры проволоки, что смещает спектральное распределение в сторону все более коротких (видимых) длин волн в колоколообразном профиле по мере увеличения температуры (см. Рисунки 1 и 3). Несмотря на то, что пиковые длины волн имеют тенденцию перераспределяться из ближнего инфракрасного диапазона ближе к видимой области с более высокими температурами нити накала, точка плавления вольфрама не позволяет большей части выходного излучения смещаться в видимую область спектра.При наивысших практических рабочих температурах пиковое излучение составляет примерно 850 нанометров, причем около 20 процентов общего выходного излучения приходится на видимый свет. Инфракрасные волны, составляющие большую часть выходного сигнала, должны рассеиваться как нежелательное тепло. В результате, по сравнению со спектром дневного света (5000+ K), излучаемого ртутными, ксеноновыми и металлогалогенными дуговыми лампами, в галогенидных лампах всегда преобладают красные участки спектра.

В случае идеального излучателя с черным телом и воспринимаемая цветовая температура равна истинной (измеренной) температуре материала радиатора.Однако на практике общее излучение обычных источников излучения (таких как лампы накаливания) меньше, чем можно было бы ожидать от черного тела. Цветовая температура выражается в градусах Кельвина ( K ), в то время как фактическая измеренная температура более практично выражается в градусах Цельсия ( C ). Два числа различаются на 273,15 линейных единиц градусов, при этом значение Кельвина равно Цельсию плюс 273,15. Более высокие цветовые температуры соответствуют более белому свету , который больше напоминает солнечный свет, тогда как более низкие цветовые температуры имеют тенденцию смещать цвета в сторону желтых и красноватых оттенков.Вольфрам не является истинным черным телом в том смысле, что полное испускаемое излучение меньше, чем могло бы наблюдаться в идеальном случае, однако вольфрам является лучшим излучателем (и более точно приближается к истинному черному телу) в более короткой видимой области длин волн, чем в более длинные волны. Для значительной части видимого диапазона длин волн цветовая температура вольфрама выше, чем эквивалентная истинная температура в градусах Цельсия. Таким образом, для измеренной температуры нити накала 3000 C цветовая температура составляет примерно 3080 K.Предел цветовой температуры вольфрама определяется температурой плавления, которая составляет чуть более 3350 ° C или приблизительно 3550 K.

Таким образом, в качестве излучателей накаливания вольфрамово-галогенные лампы генерируют непрерывный спектр света, который простирается от центрального ультрафиолета до видимого и инфракрасного диапазонов длин волн (см. Рисунки 1 и 3). По сравнению со спектром излучения солнечного света и теоретическим излучателем черного тела 5800 K (как показано на рис. 3 (а)), в вольфрамово-галогенных лампах всегда преобладают более длинноволновые области.Однако по мере увеличения температуры нити в вольфрамово-галогенной лампе профиль излучения света смещается в сторону более коротких длин волн, так что по мере приближения температуры к предельной точке плавления вольфрама доля видимых длин волн, излучаемых лампой, существенно увеличивается. Этот эффект проиллюстрирован на рисунке 3 (b) путем нормализации выходного распределения излучения лампы при цветовых температурах 2800 K и 3300 K на тот же световой поток. В дополнение к значительно меньшей доле излучения в инфракрасном диапазоне, кривая 3300 K показывает гораздо больший выход в видимом диапазоне длин волн.

Фотометрические характеристики для оценки характеристик источников света несколько необычны в том смысле, что две системы единиц существуют параллельно для определения важных переменных, связанных с яркостью и спектральным выходом. Физическая фотометрическая система рассматривает свет исключительно как электромагнитное излучение с точки зрения яркости (яркости), связанной с единицами длины и угла и измеряемой в ваттах. Физиологическая фотометрическая система учитывает способ, которым гипотетический человеческий глаз оценивает источник света.Поскольку каждый человеческий глаз несколько по-разному реагирует на видимый спектр света, стандартный глаз определен международным соглашением. Основной характеристикой этого стандарта является чувствительность к разным цветам света, основанная на максимальном отклике на 550-нанометровый (зелено-желтый) свет, измеряемом в единицах люмен и , а не ваттах. Физиологическая система подойдет, если датчиком света является человеческий глаз, цифровая камера, фотопленка или какое-либо другое устройство, которое реагирует аналогичным образом.Однако эта система выйдет из строя, если анализируемый свет попадет в ультрафиолетовую или инфракрасную область, невидимую для человеческого глаза. В этом случае для измерений и анализа необходимо использовать физическую фотометрическую систему.

Технические характеристики вольфрамово-галогенной лампы для микроскопии

Номинальная
Мощность
(Вт)
Номинальное
Напряжение
(В)
Световой
Поток
(лм)
Нить накала
Размер
Ш x В (мм)
Средний
Срок службы
(часы)
10 6 150 1.5 х 0,7 300
20 6 480 2,3 х 0,8 100
30 6 765 1,5 x 1,5 100
30 12 750 2.6 х 1,3 50
50 12 1000 3,0 x 3,0 1100
100 12 3600 4,2 x 2,3 2000
Таблица 1

В таблице 1 представлены электрические характеристики, размеры нити накала, типичный срок службы и фотометрическая мощность некоторых из самых популярных вольфрамово-галогенных ламп, используемых в настоящее время в оптической микроскопии.Среди наиболее важных терминов, используемых для сравнения этих ламп, - световой поток , который представляет собой общий излучаемый свет, измеренный в люмен и . Световой поток увеличивается пропорционально его физическому фотометрическому эквиваленту в ваттах. Другая важная величина, известная как сила света , - это та часть светового потока, которая измеряется телесным углом в одном направлении. Сила света в единицах кандел и используется для оценки характеристик лампы в оптической системе.Лампы также оцениваются с точки зрения световой отдачи с использованием люмен на ватт электрической мощности (относящейся к физическим и физиологическим системам) для определения эффективности преобразования электроэнергии в видимое излучение. Теоретический максимум световой отдачи составляет 683 люмен на ватт, но на практике вольфрамово-галогенные лампы обычно достигают предела в 37 люмен на ватт. Чтобы более четко понять электрические характеристики вольфрамово-галогенных ламп, обычно можно применять следующие обобщения: на каждые 5 процентов изменения напряжения, подаваемого на лампу, срок службы либо удваивается, либо сокращается вдвое, в зависимости от того, находится ли напряжение. уменьшилось или увеличилось.Кроме того, каждые 5 процентов изменения напряжения сопровождаются 15-процентным изменением светового потока, 8-процентным изменением мощности, 3-процентным изменением тока и 2-процентным изменением цветовой температуры.

Большое разнообразие конструкций вольфрамово-галогенных ламп включает встроенные отражатели, которые служат для эффективного сбора фронтов световых волн, излучаемых лампой, и их упорядоченного направления в систему освещения. Эти предварительно собранные блоки, получившие название от рефлекторных ламп (см. Рисунок 4), нашли широкое применение в качестве внешних осветителей для приложений стереомикроскопии.Свет от осветителя может быть направлен в любую область образца с помощью гибкого оптоволоконного световода. Рефлекторные лампы сильно различаются по конструкции в зависимости от характеристик и геометрии рефлектора, а также от положения лампы внутри рефлектора. Тем не менее, все лампы с отражателем включают в себя однотактные лампы, которые устанавливаются в центре оптической оси отражателя с цоколем, приклеенным к вершине отражателя. Конфигурация нити накала обычно определяется характеристиками луча, необходимыми для конкретной оптической системы, для которой предназначена лампа.В рефлекторных лампах используются все конструкции нити накала, включая поперечную, осевую и плоскую.

Рефлекторные лампы обычно подключаются к патронам с молибденовыми штырями, выступающими наружу из задней части рефлектора и устанавливаемыми с керамическими крышками. В некоторых случаях используются специальные кабельные соединения, чтобы пространственно отделить электрический контакт от источника тепла (лампы). Поскольку рефлекторные лампы обычно встраиваются как часть точно выровненной оптической системы, электрическое соединение только изредка используется как часть крепления.Существует несколько методов установки отражателей, в том числе установка держателя на переднем крае отражателя, использование давления на заднюю часть крышки отражателя, центрирование края отражателя в конусе и регулировку края отражателя на угловом упоре. В большинстве случаев конструкция основания рефлектора и механизм крепления используются для обозначения конкретного класса рефлекторной лампы. Внешний диаметр переднего отверстия рефлектора является определяющим критерием для рефлекторных ламп, и производители установили два основных размера.Они обозначены как MR 11 и MR 16 , причем буквы представляют собой аббревиатуру металлического отражателя , а цифры относятся к диаметру отражателя в восьмых долях дюйма. Таким образом, рефлекторная лампа MR 16 имеет диаметр приблизительно 50 миллиметров, тогда как лампы MR 11 имеют диаметр почти 35 миллиметров.

Вольфрамово-галогенные отражатели предназначены для фокусировки или коллимирования света, излучаемого лампой, как показано на рисунке 4.Фокусирующие отражатели концентрируют свет в небольшом пятне (фокусной точке) в центральной оптической оси на определенном расстоянии от отражателя (см. Рисунок 4 (b)). Этот тип отражателя имеет эллиптическую геометрию, что требует, чтобы нить накала лампы располагалась в первой фокусной точке эллипсоида так, чтобы проецируемое световое пятно концентрировалось во второй фокусной точке. При проектировании светильников для фокусирующих отражателей важнейшим критерием является установка лампы на надлежащем расстоянии от входной апертуры оптической системы.Коллимирующие отражатели имеют параболическую геометрию, чтобы генерировать параллельный луч света, характеристики луча которого определяются параметрами лампы и размером отражателя (см. Рисунок 4 (c)). Угол выхода луча в первую очередь определяется размером нити накала лампы и свободным отверстием отражателя. В большинстве случаев осевая нить накала с круглым сердечником обеспечивает осесимметричный луч.

Отражатели обычно изготавливаются из стекла, но некоторые из них также изготавливаются из алюминия.Их внутренние стенки могут быть гладкими или иметь фасетки для контроля распределения света. Внутренняя структура варьируется от мелких, едва заметных зерен до крупных, выложенных плиткой граней (см. Рис. 4 (а)). В стеклянных отражателях внутренняя поверхность куполообразного отражателя покрывается (обычно осаждением из паровой фазы) для получения требуемых отражающих свойств. Стабильность размеров стеклянных отражателей превосходит стабильность металлических отражателей, а возможность выбора конкретных материалов покрытия, включая те, которые могут изменять спектральный характер отраженного света, делает эти отражатели гораздо более универсальными.Металлические отражатели намного проще и дешевле изготавливать, но они ограничены в управлении спектральным выходом и более подвержены колебаниям геометрических допусков во время работы.

Если требуется полный спектр излучения, излучаемого лампой, или в случаях, когда полезен инфракрасный свет, оптимальным выбором будут металлические или стеклянные отражатели с тонким золотым покрытием. Однако там, где необходимо использовать определенные отражательные свойства для выбора длин волн посредством интерференции, оптимальными являются дихроичные тонкопленочные покрытия на стеклянных отражателях.Эти покрытия состоят примерно из 40-60 очень тонких слоев, каждый из которых составляет всего четверть длины волны света, и состоят из чередующихся материалов, имеющих высокий и низкий показатель преломления. Точная настройка толщины и количества слоев позволяет разработчикам генерировать широкий спектр выходных спектральных характеристик. Среди ламп с дихроичным отражателем наиболее полезной для микроскопии является рефлектор холодного света , потому что только видимый свет в диапазоне длин волн от 400 до 700 нанометров направляется в оптическую систему (рис. 4 (d)).Инфракрасные волны излучаются через заднюю часть отражателя и отводятся от фонаря с помощью электрического вентилятора. Применение подходящих отражателей холодного света снижает общую тепловую нагрузку на систему освещения и дает свет, который можно записывать с помощью пленочных и цифровых камер.

Базовая анатомия одноцокольной вольфрамово-галогенной лампы, обычно используемой для освещения в оптической микроскопии, показана на рисунке 5. Общая длина измеряется от конца стержня основания до точки герметичной выхлопной трубы.Важным критерием расположения лампы по отношению к системе коллекторных линз является длина светового центра (рис. 5 (а)), при которой центр нити накала соответствует определенной плоскости отсчета в цоколе лампы. Другими важными параметрами являются диаметр колбы (самая толстая часть оболочки), ширина зажима основания (обычно немного больше диаметра колбы) и размеры поля накала (высота и ширина). Эффективный размер источника освещения, используемого при проектировании выходной оптической системы, определяется высотой и шириной нити накала (поле нити накала).Допуски и положение поля накала имеют решающее значение и не должны отклоняться более чем на 1 миллиметр от оси симметрии лампы (определяемой плоскостью штифтов основания и центральной линией лампы). Допуски по полю нити разработаны для конкретной архитектуры нити и должны измеряться, когда нить накала горячая.

Чрезмерно высокие рабочие температуры вольфрамово-галогенных ламп требуют существенно более прочных и толстых прозрачных колб по сравнению с обычными вольфрамовыми и угольными лампами.Стекло из кварцевого стекла из кварцевого стекла является стандартным материалом, используемым при производстве вольфрамово-галогенных ламп, поскольку этот материал может выдерживать температуру оболочки до 900 C и рабочее давление до 50 атмосфер. В целом оптическое качество кожухов кварцевых ламп значительно ниже, чем у ламп из дутого стекла, используемых для производства обычных ламп накаливания. Этот артефакт связан с тем, что кварц труднее обрабатывать (в первую очередь из-за более высокой температуры плавления).Кварц, предназначенный для огибающих ламп, начинается с цилиндрической трубки, которую сначала обрезают до нужной длины, прежде чем присоединить меньшую выхлопную трубу. Позже в процессе производства, после того, как нить накала и выводные штифты вставлены и зажаты, оболочка заполняется соответствующим газом и галогеновым соединением, прежде чем выхлопная труба будет удалена и запломбирована в процессе, называемом наконечник , который оставляет видимый дефект на конверте. Вольфрамово-галогенные лампы, используемые в микроскопии, обычно имеют выступающее пятно, расположенное в верхней части оболочки в области, которая не влияет на оптическое качество света, излучаемого лампой (рис. 5 (а)).Предварительно изготовленные внутренние конструктивные элементы лампы (нить накала, соединитель из фольги и штыри) вставляются в трубчатый кварц до того, как свинцовые штыри герметично запечатываются в оболочке путем защемления. Форма внешней поверхности зажима обеспечивает максимальную механическую прочность.

После защемления выводов штифта (этот процесс проводится, пока оболочка промывается инертным газом, чтобы избежать окисления), колба заполняется через выхлопную трубу соответствующим газом, содержащим 0.От 1 до 1,0 процента галогенового соединения. Инертный наполняющий газ может быть ксеноном, криптоном, аргоном или азотом, а также смесью этих газов, имеющей наивысший средний атомный вес, совместимый с желаемым сопротивлением дуге. Галоген, используемый для вольфрамово-галогенных ламп, используемых в микроскопии, обычно представляет собой HBr, CH 3 Br или CH 2 Br 2 . Высокое внутреннее давление в лампе достигается за счет заполнения оболочки до желаемого давления и погружения лампы в жидкий азот для конденсации заполняющего газа.После герметизации выхлопной трубы на выходе наполняющий газ расширяется по мере того, как он нагревается до температуры окружающей среды. В высокоэффективных вольфрамово-галогенных лампах, производимых Osram (Сильвания, США), используется технология Xenophot , в которой газ криптон заменяется ксеноном, который имеет более высокую атомную массу, чем криптон и другие газы-наполнители. Ксенон обеспечивает лучшее подавление испарения вольфрама, обеспечивает более высокую температуру нити накала и увеличивает световую отдачу примерно на 10 процентов (что соответствует увеличению цветовой температуры примерно на 100 K).Лампы Xenophot продаются с использованием аббревиатуры HLX , которая образована от терминов H алоген, L напряжение тока и X енон. Большинство вольфрамово-галогенных ламп, используемых в исследовательских микроскопах, оснащены лампами Osram / Sylvania HLX или их эквивалентами.

Вольфрам всегда используется для изготовления проволочной нити в современных лампах накаливания. Чтобы быть пригодной для вольфрамово-галогенных ламп, необработанная вольфрамовая проволока должна пройти сложный процесс легирования и термообработки, чтобы придать пластичность, необходимую для обработки, и гарантировать, что нить накала не деформируется в течение длительных периодов высокой температуры во время работы лампы.Провод также необходимо тщательно очистить, чтобы предотвратить выброс вредных газов после герметизации лампы. Длина нити накала определяется рабочим напряжением, при более высоком напряжении требуется большая длина. Диаметр определяется уровнями мощности лампы и желаемым сроком службы. Для высоких уровней мощности требуются более толстые волокна, которые к тому же механически прочнее. Геометрия нити в значительной степени определяет фотометрические свойства вольфрамово-галогенных ламп. Лампы, используемые в микроскопии, обычно имеют геометрию нити с плоским сердечником, при которой проволока сначала наматывается в форме прямоугольного стержня, а затем зажимается поперек длинной оси.Вместо диаметра и длины нити с плоским сердечником измеряются по длине и ширине плоской стороны нити и по толщине прямоугольной формы. Характеристики светового излучения ламп накаливания с плоским сердечником значительно отличаются от характеристик излучения других геометрических форм. Наиболее значительная часть излучаемого света излучается перпендикулярно плоской поверхности нити накала, которая совмещена с собирающей оптикой для максимальной пропускной способности. В некоторых конструкциях ламп используется специальная нить накала с плоским сердечником, у которой светоизлучающая поверхность имеет квадратную форму.Эти лампы являются предпочтительными источниками освещения в микроскопии проходящего света.

Одним из критических факторов при производстве вольфрамово-галогенных ламп является герметизация внутренних элементов, чтобы изолировать их от внешней атмосферы. Подводящие провода (молибденовые штыри; рис. 5 (b)) выходят из цоколя лампы через уплотнение, чтобы установить и закрепить лампу в гнезде, подключенном к источнику питания. Наиболее важным аспектом создания уплотнения является разница в коэффициентах теплового расширения кварцевых и вольфрамовых нитей накала.Кварц имеет очень низкий коэффициент расширения, тогда как у вольфрама намного выше. Без надлежащего уплотнения подводящие провода будут быстро расширяться, когда лампа нагревается, и разбивают окружающее стекло. В современных вольфрамово-галогенных лампах очень тонкая молибденовая фольга (шириной от 2 до 4 миллиметров и толщиной от 10 до 20 микрометров; рис. 5 (b)) заделана в кварц, и каждый конец фольги приварен к коротким соединительным проводам из молибдена, которые в свою очередь приварены к нити накала и подводящему штифту.Молибден используется в уплотнении, потому что острые кромки позволяют безопасно врезать его в кварц во время операции зажима. Лампы, используемые для микроскопии, имеют односторонние основания, имеющие либо молибденовые штыри, выступающие из зажима, либо вольфрамовые штыри, которые изнутри связаны с молибденовой фольгой, как описано выше. Расстояние между штифтами стандартизовано и составляет от 4 до 6,35 миллиметра (обозначено как G4 и G6.35; G для стекла). Диаметр штифта колеблется от 0.От 7 до 1 миллиметра.

Поскольку на данный момент технология производства вольфрамово-галогенных ламп настолько развита, срок службы обычной лампы внезапно заканчивается, обычно при включении холодной лампы накаливания. В течение среднего срока службы современные вольфрамово-галогенные лампы не чернеют и претерпевают лишь незначительные изменения в фотометрических выходных характеристиках. Как и в случае с другими лампами накаливания, срок службы вольфрамово-галогенной лампы определяется скоростью испарения вольфрама из нити накала.Если нить накала не имеет постоянной температуры по всей длине проволоки, а вместо этого имеет области с гораздо более высокой температурой, вызванные неравномерной толщиной или внутренними структурными изменениями, то нить накала обычно выходит из строя из-за преждевременного обрыва в этих областях. Несмотря на то, что испаренный вольфрам возвращается в нить за счет цикла регенерации галогена (обсужденного выше), материал, к сожалению, откладывается на более холодных участках нити, а не в тех критических горячих точках, где обычно происходит утонение.В результате практически невозможно предсказать, когда какая-либо конкретная нить накала выйдет из строя в лампах, которые работают непрерывно. В тех лампах, которые часто включаются и выключаются, можно с уверенностью предположить, что они выйдут из строя в какой-то момент при включении.

Вольфрамово-галогенные лампы

могут работать от источников питания постоянного или переменного тока, но в большинстве исследовательских приложений микроскопии используются источники питания постоянного тока ( DC, ). Самые современные источники питания для вольфрамово-галогенных ламп имеют специализированную схему, обеспечивающую стабилизацию тока и подавление пульсаций.Критическая фаза для вольфрамово-галогенной лампы - это когда напряжение впервые подается на холодную нить накала, период, когда сопротивление нити примерно в 20 раз ниже, чем при полной рабочей температуре. Таким образом, когда напряжение питания мгновенно подается на лампу при ее включении, течет очень высокий начальный ток (до 10 раз выше, чем в установившемся режиме; называемый пусковой ток ), который медленно падает по мере того, как температура нити накала и электрическое сопротивление увеличивать. Пиковый уровень тока достигается в течение нескольких миллисекунд после запуска, но обычно заканчивается примерно за полсекунды.К сожалению, высокий пусковой ток, возникающий при холодном пуске, отрицательно сказывается на ожидаемом сроке службы лампы. Специализированная схема источника питания (часто называемая схемой плавного пуска ) используется для компенсации высоких пусковых токов в самых передовых приложениях (включая микроскопию), в которых вольфрамово-галогенные лампы используются для проведения логометрических измерений.

На рисунке 6 показана типичная вольфрамово-галогенная лампа мощностью 100 Вт, используемая в микроскопии проходящего света.Лампа оснащена вентиляционными отверстиями, которые позволяют конвекционным потокам омывать лампу более прохладным воздухом во время работы. Металлический отражатель, покрывающий внутреннюю часть светильника, помогает сферическому отражателю направлять максимально возможный уровень светового потока в систему коллекторных линз для подачи на оптическую цепь микроскопа. Этот усовершенствованный фонарик содержит запасной патрон и пластмассовый сменный инструмент, который оператор может использовать для захвата корпуса лампы во время переключения лампы.Регулировка положения лампы по отношению к оптической оси сферического отражателя и коллектора может быть выполнена с помощью винтов с внутренним шестигранником, которые перемещают основание. Лампа прикрепляется к осветителю микроскопа с помощью запатентованного монтажного фланца, который соединяет лампу с вертикальным или инвертированным микроскопом (хотя большинство ламп не взаимозаменяемы с одной марки микроскопа на другую). Инфракрасный (тепловой) фильтр перед системой коллекторных линз поглощает значительное количество нежелательного излучения, и дополнительные фильтры обычно могут быть вставлены в световой тракт (используя прорези держателя фильтра в осветителе микроскопа) для поглощения выбранных диапазонов видимых длин волн, регулировки цветовой температуры или добавить нейтральную плотность (уменьшение амплитуды света).Большинство ламп для микроскопии не оснащены диффузионными фильтрами, но они часто требуются для достижения равномерного освещения по всему полю обзора и обычно помещаются производителем в осветительный прибор микроскопа.

Лампа накаливания - Энциклопедия Нового Света

Лампа накаливания и ее светящаяся нить.

Лампа накаливания или лампа накаливания - это источник искусственного света, работающий от накаливания.Электрический ток проходит через тонкую нить накала, нагревая ее и вызывая возбуждение, при этом испуская свет. Закрытая стеклянная колба предотвращает попадание кислорода воздуха на горячую нить накала, которая в противном случае быстро окислялась бы и разрушалась.

Лампы накаливания составляют класс электрических ламп, расширяя использование термина, применяемого к оригинальным дуговым лампам. В Австралии и Южной Африке их еще называют световых шара, или лампочек.

Преимущество ламп накаливания состоит в том, что они могут изготавливаться для широкого диапазона напряжений, от нескольких вольт до нескольких сотен вольт. С другой стороны, учитывая их относительно низкую светоотдачу, лампы накаливания постепенно заменяются во многих приложениях (компактными) люминесцентными лампами, газоразрядными лампами высокой интенсивности, светодиодами и другими устройствами.

Эксплуатация

Изображение (75x) сканирующего электронного микроскопа нити накала лампочки с линейным напряжением 60 Вт.Чтобы увеличить длину нити при сохранении небольшого ее физического размера, нить имеет форму спиральной катушки . Для сравнения, нити накала низковольтных ламп обычно имеют форму единой катушки.

Лампы накаливания состоят из стеклянного корпуса (колбы или колбы). Инертный газ уменьшает испарение нити и снижает требуемую прочность стекла. Внутри колбы находится нить из вольфрамовой проволоки, по которой пропускается электрический ток.Ток нагревает нить до чрезвычайно высокой температуры (обычно от 2000 до 3300K в зависимости от типа нити, формы и величины пропускаемого тока). Нагретые электроны в непрерывных энергетических зонах вольфрама возбуждаются и затем переходят в более низкие энергетические состояния твердого тела. При этом они испускают термически уравновешенные фотоны, имеющие спектр черного тела. Этот спектр, в отличие от спектра, вызванного неравновесными атомными или молекулярными переходами, например, в ртутно-паровой лампе, является непрерывным, обычно с максимумом в спектре видимого света, но также содержит значительную энергию в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн.

Лампы накаливания обычно также содержат внутри стеклянное крепление, которое поддерживает нить накала и позволяет электрическим контактам проходить через колбу без утечек газа / воздуха. Используются многие схемы электрических контактов, такие как винтовая основа (один или несколько контактов на наконечнике, один на кожухе), байонетное основание (один или несколько контактов на основании, кожух используется как контакт или используется только как механическая опора), а для некоторых ламп - электрический контакт на обоих концах трубчатой ​​лампы.Контакты в патроне лампы пропускают электрический ток через нить накала. Номинальная мощность колеблется от 0,1 до 10 000 Вт и выше. Чтобы повысить эффективность лампы, нить накала обычно состоит из катушек из тонкой проволоки, также известной как «спиральная катушка». Для 60-ваттной 120-вольтовой лампы длина нити обычно составляет 6,5 футов или 2 метра.

Одна из самых маленьких проблем стандартной электрической лампочки - испарение нити накала. Самая большая проблема заключается в том, что неизбежные изменения удельного сопротивления вдоль нити вызывают неравномерный нагрев с образованием «горячих точек» в точках с более высоким удельным сопротивлением.Разбавление за счет испарения увеличивает удельное сопротивление. Но горячие точки испаряются быстрее, быстрее увеличивается их удельное сопротивление - положительная обратная связь, которая заканчивается знакомым крошечным разрывом в нити накала, которая в остальном выглядит здоровой. Ирвинг Ленгмюр предположил, что инертный газ вместо вакуума замедлит испарение и при этом предотвратит возгорание, поэтому обычные лампы накаливания теперь заполнены азотом, аргоном или криптоном. Однако обрыв нити в газонаполненной лампе может вызвать электрическую дугу, которая может распространиться между выводами и вызвать очень сильный ток; Поэтому намеренно тонкие подводящие провода или более сложные защитные устройства часто используются в качестве предохранителей, встроенных в лампочку. [1]

При нормальной работе вольфрам нити накала испаряется; более горячие и эффективные волокна испаряются быстрее. По этой причине срок службы лампы накаливания - это компромисс между эффективностью и долговечностью. Компромисс обычно устанавливается таким образом, чтобы обеспечить срок службы обычных ламп 750–1000 часов.

В обычной (не галогенной) лампе испаренный вольфрам со временем конденсируется на внутренней поверхности стеклянной колбы, затемняя ее. Для ламп, содержащих вакуум, затемнение равномерное по всей поверхности оболочки.Когда используется наполнение инертным газом, испаренный вольфрам переносится тепловыми конвекционными потоками газа, осаждаясь преимущественно на самой верхней части оболочки и чернея только эту часть оболочки.

Некоторые старые мощные лампы, используемые в театрах, проекторах, прожекторах и маяках, с тяжелыми и прочными нитями нити, содержали рыхлый вольфрамовый порошок внутри оболочки. Время от времени оператор вынимал колбу и встряхивал ее, позволяя вольфрамовому порошку соскребать большую часть вольфрама, который сконденсировался внутри оболочки, удаляя почернение и снова осветляя лампу.

Когда колба лампочки разрывается при включенной лампе или при попадании воздуха в колбу, горячая вольфрамовая нить реагирует с воздухом, образуя аэрозоль из коричневого нитрида вольфрама, коричневого диоксида вольфрама, фиолетово-синего пятиокиси вольфрама и желтого триоксид вольфрама, который затем откладывается на близлежащих поверхностях или внутри лампы. [2]

  1. Стеклянная колба
  2. Инертный газ низкого давления
  3. Вольфрамовая нить
  4. Контактный провод (выходит из штока)
  5. Контактный провод (входит в шток)
  6. Опорные тросы
  7. Шток (Крепление к стеклу)
  8. Контактный провод (выходит из штока)
  9. Заглушка (гильза)
  10. Изоляция (Vitrit)
  11. Электрический контакт

История лампочки

Хотя преобразование электрической энергии в свет было продемонстрировано в лабораториях еще в 1801 году, потребовалось более 100 лет для разработки современной формы электрической лампочки при участии многих изобретателей.Многие изобретатели приложили руку к разработке практического устройства для производства электрического света.

Ранняя эволюция лампочки

В 1801 году английский врач сэр Хэмфри Дэви заставил платиновые полоски светиться, пропустив через них электрический ток, но полоски испарялись слишком быстро, чтобы стать полезным источником света. Проблема сгорания нити через несколько минут, а также низкое сопротивление и высокое потребление тока делали лампы накаливания неудачными с практической точки зрения до разработок Эдисона и Свана в 1870-х годах. [3] В 1809 году Дэви создал первую дуговую лампу, создав небольшое, но ослепляющее электрическое соединение между двумя угольными стержнями, подключенными к батарее. Это изобретение, продемонстрированное Королевскому институту Великобритании в 1810 году, стало известно как дуговая лампа.

В 1835 году Джеймс Боумен Линдси продемонстрировал постоянный электрический свет на публичном собрании в Данди, Шотландия. Он заявил, что может «читать книгу на расстоянии полутора футов». Однако, усовершенствовав устройство к своему собственному удовлетворению, он обратился к проблеме беспроводного телеграфирования и больше не занимался разработкой электрического света.Его утверждения плохо документированы.

В 1840 году британский ученый Уоррен де ла Рю (1815–1889) поместил платиновую катушку в вакуумную трубку и пропустил через нее электрический ток. Конструкция была основана на концепции, согласно которой высокая температура плавления платины позволит ей работать при высоких температурах и что откачанная камера будет содержать меньше молекул газа, вступающих в реакцию с платиной, что увеличивает ее долговечность. Хотя это была эффективная конструкция, стоимость платины делала ее непрактичной для коммерческого использования.

В 1841 году Фредерик де Молейнс из Англии получил первый патент на лампу накаливания, в конструкции которой использовался порошковый уголь, нагретый между двумя платиновыми проволоками внутри вакуумной лампы.

В 1845 году американец Джон Веллингтон Старр приобрел патент на свою лампу накаливания, в которой использовались углеродные нити. [4] Он умер вскоре после получения патента. Кроме информации, содержащейся в самом патенте, о нем мало что известно.

В 1851 году Роберт Уден публично продемонстрировал лампы накаливания в своем поместье в Блуа, Франция. Его лампочки находятся в постоянной экспозиции музея замка Блуа.

В 1872 году Александр Николаевич Лодыгин изобрел лампочку накаливания. В 1874 году он получил патент на свое изобретение.

В 1893 году немецкий изобретатель Генрих Гёбель заявил, что в 1854 году он разработал первую электрическую лампочку: обугленную бамбуковую нить в вакуумной бутылке для предотвращения окисления, и что в следующие пять лет он разработал то, что многие называют первой практической лампой. лампочка.

Джозеф Уилсон Суон (1828–1914) был физиком и химиком, родившимся в Сандерленде, Англия. В 1850 году он начал работать с нитями из карбонизированной бумаги в вакуумированной стеклянной колбе. К 1860 году он смог продемонстрировать работающее устройство, но отсутствие хорошего вакуума и достаточного количества электричества привело к короткому сроку службы лампы и неэффективному источнику света. К середине 1870-х годов стали доступны более совершенные насосы, и Свон вернулся к своим экспериментам. Свон получил британский патент на свое устройство в 1878 году.Свон сообщил об успехе Ньюкаслскому химическому обществу, и на лекции в Ньюкасле в феврале 1873 года он продемонстрировал рабочую лампу, в которой использовалась нить из углеродного волокна, но к 1877 году он превратился в тонкие углеродные стержни. Самой важной особенностью лампы Свана было то, что в вакуумной трубке было мало остаточного кислорода для воспламенения нити, что позволяло нити накаливать почти добела, не загораясь. С этого года он начал устанавливать лампочки в домах и достопримечательностях в Англии, а к началу 1880-х он основал свою собственную компанию.

В Северной Америке также происходили параллельные разработки. 24 июля 1874 года медицинским электриком из Торонто Генри Вудвордом и его коллегой Мэтью Эвансом был подан канадский патент на светильник Вудворда и Эванса. Они построили свои лампы из углеродных нитей разных размеров и форм, помещенных между электродами в стеклянных шарах, заполненных азотом. Вудворд и Эванс попытались продать свою лампочку, но безуспешно. Тем не менее Томас Эдисон счел их подход достаточно многообещающим и купил права как на их канадскую, так и на U.С. запатентовал на сумму 5000 долларов США, прежде чем приступить к своей собственной программе разработки лампочек. Чтобы получить достаточно денег на грант, Эдисон сказал прессе, что он уже изобрел электрическую лампочку и что ему нужны деньги для ее производства.

После многих экспериментов с платиновыми и другими металлическими нитями Эдисон вернулся к углеродной нити (первое успешное испытание было 21 октября 1879 года; оно длилось 13,5 часов). Эдисон продолжал улучшать эту конструкцию и к 1880 году получил патент на лампу, которая могла работать более 1200 часов с использованием карбонизированной бамбуковой нити.Эдисон и его команда нашли эту коммерчески жизнеспособную нить накаливания только через шесть месяцев после того, как Эдисон подал заявку на патент.

В январе 1882 года Льюис Латимер получил патент на «Процесс производства углерода», усовершенствованный метод производства нитей для ламп накаливания, который был приобретен компанией United States Electric Light Company.

В Великобритании компании Edison и Swan объединились в Edison and Swan United Electric Company (позже известную как Ediswan, которая затем была включена в Thorn Lighting Ltd).Эдисон изначально был против этой комбинации, но после того, как Свон подал на него в суд и выиграл, Эдисон в конечном итоге был вынужден сотрудничать, и слияние было совершено. В конце концов, Эдисон приобрел всю долю Свона в компании. Свон продал свои патентные права в Соединенных Штатах Brush Electric Company в июне 1882 года. Свон позже писал, что Эдисон имел больше прав на свет, чем он, чтобы защитить патенты Эдисона от претензий к ним в Соединенных Штатах.

Патентное ведомство США вынесло постановление 8 октября 1883 года о том, что патенты Эдисона основаны на предшествующем уровне техники Уильяма Сойера и являются недействительными.Тяжба длилась несколько лет. В конце концов, 6 октября 1889 года судья постановил, что требование Эдисона об улучшении электрического освещения для «углеродной нити с высоким сопротивлением» было обоснованным.

При ответе на вопрос «Кто изобрел лампу накаливания?» историки Роберт Фридель и Пол Исраэль (1987, 115–117) перечисляют 22 изобретателя ламп накаливания до Свона и Эдисона. Они пришли к выводу, что версия Эдисона смогла превзойти другие из-за комбинации факторов: эффективного материала накаливания, более высокого вакуума, чем другие, и лампы с высоким сопротивлением, которая делала распределение энергии из централизованного источника экономически целесообразным.Другой историк, Томас Хьюз, объяснил успех Эдисона тем, что он изобрел целую интегрированную систему электрического освещения. «Лампа была маленьким компонентом в его системе электрического освещения, и для ее эффективного функционирования она была не более критичной, чем генератор Эдисона Джамбо, магистраль Эдисона и фидер, а также система параллельного распределения. Другие изобретатели с генераторами и лампами накаливания, и с сопоставимой изобретательностью и совершенством, давно забыты, потому что их создатели не руководили их внедрением в систему освещения »(Hughes 1977, 9).

В 1890-х годах австрийский изобретатель Карл Ауэр фон Вельсбах работал над оболочкой из металлических нитей, сначала с платиновой проводкой, а затем с осмием, и в 1898 году создал действующую версию.

В 1897 году немецкий физик и химик Вальтер Нернст разработал лампу Нернста, форму лампы накаливания, в которой использовался керамический шаровой шарнир и не требовалось помещать в вакуум или инертный газ. Лампы Nernst были вдвое эффективнее угольных ламп накаливания, но на короткое время были популярны, пока их не обогнали лампы с металлическими нитями.

В 1903 году Уиллис Уитнью изобрел нить, которая не окрашивала внутреннюю поверхность лампочки в черный цвет. (Некоторые из экспериментов Эдисона по прекращению этого почернения привели к изобретению электронной вакуумной лампы.) Это была углеродная нить с металлическим покрытием. В 1906 году компания General Electric была первой, кто запатентовал метод изготовления вольфрамовых нитей для использования в лампах накаливания. В том же году Франьо Ханнаман, хорват из Загреба, изобрел вольфрамовую (вольфрамовую) лампу накаливания, которая прослужила дольше и давала более яркий свет, чем углеродная нить.Вольфрамовые нити были дорогими, но к 1910 году Уильям Дэвид Кулидж (1873–1975) изобрел улучшенный метод изготовления вольфрамовых нитей. Вольфрамовая нить накаливания превзошла все другие типы нитей, и Кулидж позволил снизить затраты. Марвин Пипкин, американский химик, в 1924 году запатентовал процесс обледенения внутренней поверхности ламп, не ослабляя их, а в 1947 году запатентовал процесс покрытия внутренней поверхности ламп кремнеземом.

Галогенная лампа

Галогенная лампа за круглым УФ-фильтром.
В комплект поставки некоторых галогенных светильников входит отдельная линза для фильтрации ультрафиолетового излучения.

Одним из изобретений, направленных на сокращение срока службы лампы, была галогенная лампа , , также называемая вольфрамово-галогенной лампой , кварцево-галогенная лампа , или кварцево-йодная лампа , с вольфрамовой нитью накала. запечатанный в небольшой конверт, заполненный газообразным галогеном, например йодом или бромом. В обычной лампе накаливания толщина нити накала может незначительно отличаться.Сопротивление нити накала выше на более тонких участках, что приводит к тому, что тонкие участки становятся более горячими, чем более толстые участки нити. Скорость испарения вольфрама будет выше в этих точках из-за повышенной температуры, в результате чего тонкие области станут еще тоньше, создавая эффект разноса до тех пор, пока нить не выйдет из строя. Вольфрамово-галогенная лампа создает равновесную реакцию, при которой вольфрам, испаряющийся при испускании света, предпочтительно повторно осаждается в горячих точках, предотвращая преждевременный выход лампы из строя.Это также позволяет галогенным лампам работать при более высоких температурах, что приведет к недопустимо короткому сроку службы обычных ламп накаливания, что обеспечит более высокую светоотдачу, кажущуюся яркость и более белую цветовую температуру. Поскольку для возникновения этой реакции лампа должна быть очень горячей, оболочка галогенной лампы должна быть сделана из твердого стекла или плавленого кварца, а не из обычного мягкого стекла, которое при таких температурах может размягчиться и слишком сильно растекаться.

Материал оболочки можно выбрать и изменить (с помощью оптического покрытия) для достижения любых требуемых характеристик лампы.Галогенные лампы широко используются, например, в автомобильных фарах, а поскольку фары часто содержат пластмассовые детали, оболочки галогенных ламп изготавливаются из твердого стекла или из кварца, "легированного" добавками, блокирующими большую часть УФ-излучения (твердый стеклоблоки УФ без примесей).

И наоборот, для некоторых приложений требуется ультрафиолетовое излучение , и в таких случаях колба лампы сделана из нелегированного кварца. Таким образом, лампа становится источником УФ-В излучения.Нелегированные кварцевые галогенные лампы используются в некоторых научных, медицинских и стоматологических инструментах в качестве источника УФ-В излучения.

Обычная галогенная лампа рассчитана на работу около 2000 часов, что в два раза дольше, чем обычная лампа накаливания.

Галогенный инфракрасный

Еще одна разработка, которая повысила эффективность галогенных ламп - это покрытие, отражающее инфракрасное излучение (IRC). Кварцевая оболочка покрыта многослойным дихроичным покрытием, которое позволяет излучать видимый свет, отражая часть инфракрасного излучения обратно на нить накала.Такие лампы называются галогенными инфракрасными лампами , , и они требуют меньше энергии, чем стандартные галогенные лампы для получения любого заданного светового потока. Повышение эффективности может достигать 40 процентов по сравнению со стандартным эквивалентом.

Безопасность

Поскольку галогенная лампа работает при очень высоких температурах, она может представлять опасность пожара или ожога. Кроме того, можно получить солнечный ожог от чрезмерного воздействия ультрафиолета, излучаемого нелегированной кварцевой галогенной лампой. Чтобы смягчить негативные последствия непреднамеренного воздействия ультрафиолета и удержать фрагменты горячей лампы в случае взрыва лампы, производители ламп общего назначения обычно устанавливают УФ-поглощающие стеклянные фильтры над лампой или вокруг нее.В качестве альтернативы они могут добавить покрытие из ингибиторов УФ-излучения на колбу лампы, которое эффективно фильтрует УФ-излучение. Когда это сделано правильно, галогенная лампа с УФ-ингибиторами будет производить меньше УФ-излучения, чем ее стандартная лампа накаливания.

Меры предосторожности при обращении

Любое поверхностное загрязнение, особенно отпечатки пальцев, может повредить кварцевую оболочку при ее нагревании, заставляя кварц переходить из стекловидной формы в более слабую кристаллическую форму, которая дает утечку газа. Следовательно, с кварцевыми лампами следует обращаться, не касаясь прозрачного кварца, используя чистое бумажное полотенце или осторожно придерживая фарфоровую основу.Если кварц каким-либо образом загрязнен, его необходимо тщательно очистить спиртом и просушить перед использованием. В противном случае масло от ваших отпечатков пальцев создаст горячее пятно на поверхности лампы, что может привести к образованию пузырька и ослаблению лампы.

Приложения и популярность

Для рождественского освещения часто используются очень маленькие лампочки.

Лампа накаливания до сих пор широко используется в домашних условиях и является основой большинства переносных осветительных приборов, таких как настольные лампы, некоторые автомобильные фары и электрические фонарики.Галогенные лампы стали более распространенными в автомобильных фарах и в домашних условиях, особенно там, где свет должен быть сконцентрирован в определенной точке. Однако люминесцентный свет заменил лампы накаливания во многих сферах применения благодаря более длительному сроку службы и энергоэффективности. Светодиодные фонари начинают все чаще использоваться дома и в автомобилях, заменяя лампы накаливания.

Эффективность и альтернативы

Примерно 95 процентов энергии, потребляемой лампой накаливания, излучается в виде тепла, а не в виде видимого света.Лампа накаливания с КПД ~ 5% примерно на четверть эффективнее люминесцентной лампы (КПД около 20%) и выделяет примерно в шесть раз больше тепла при одинаковом количестве света от обоих источников. Одна из причин, по которой лампы накаливания не популярны в коммерческих помещениях, заключается в том, что тепловая мощность приводит к необходимости большего кондиционирования воздуха летом. Сторонники утверждают, что тепло, излучаемое лампами накаливания, может снять часть нагрузки, связанной с обогревом комнаты с помощью системы с термостатическим управлением, особенно в ночное время и в холодные периоды года.Однако количество тепла, выделяемого одной бытовой лампочкой, для этой цели незначительно.

Лампы накаливания обычно можно заменить компактными люминесцентными лампами с балластом, которые вставляются непосредственно в стандартные розетки (но содержат ртуть, и поэтому их нельзя выбрасывать в обычную мусорную корзину). Это позволяет заменить лампу накаливания мощностью 100 Вт люминесцентной лампой мощностью 23 Вт, при этом производя такое же количество света.

Качественные галогенные лампы накаливания имеют КПД около 9 процентов, что позволяет лампе мощностью 60 Вт обеспечивать почти столько же света, сколько негалогеновым лампам мощностью 100 Вт.Кроме того, галогенная лампа меньшей мощности может быть спроектирована так, чтобы давать такое же количество света, как и негалогенная лампа мощностью 60 Вт, но с гораздо более длительным сроком службы. Тем не менее, маленькие галогенные лампы часто по-прежнему обладают большой мощностью, что приводит к их сильному нагреву. Это связано как с тем, что тепло больше сосредоточено на меньшей поверхности оболочки, так и с тем, что эта поверхность находится ближе к нити. Такая высокая температура имеет важное значение для их длительного срока службы (см. Выше раздел о галогенных лампах). Если они не защищены, они могут вызвать возгорание намного легче, чем обычная лампа накаливания, которая может опалить только легковоспламеняющиеся предметы, такие как драпировка.Большинство правил техники безопасности теперь требуют, чтобы галогенные лампы были защищены решеткой или решеткой либо стеклянным и металлическим корпусом светильника. Точно так же в некоторых районах запрещено использование галогенных ламп с мощностью более определенной мощности.

Светодиодное освещение становится обычным явлением, поскольку обеспечивает очень высокую эффективность. Светодиодная лампа мощностью 3 Вт, 120 В переменного тока может заменить лампу накаливания мощностью не менее 15 Вт и прослужит в 60 раз дольше, чем лампа накаливания. В конечном итоге светодиодные лампы экономят деньги, несмотря на то, что их первоначальная стоимость выше, чем у ламп накаливания.По сравнению с люминесцентными лампами они содержат меньшее количество вредных металлов, таких как ртуть.

Одной из проблем при оптовой замене ламп накаливания на компактные люминесцентные лампы является плохая переносимость экстремальных холода компактными люминесцентными лампами, которые могут не работать должным образом при низких температурах. Светоотдача падает при низких температурах, и они могут вообще не загораться при температуре ниже нуля градусов Цельсия (32 градуса по Фаренгейту). [5] Они также имеют недопустимо короткий срок службы при частом включении и выключении.Лампы накаливания хорошо работают без потери яркости при экстремально низких или высоких температурах и лучше выдерживают частое включение и выключение, как в системах охранного освещения.

Законодательство

В январе 2007 года член Ассамблеи штата Калифорния Ллойд Э. Левин (D-Van Nuys) объявил, что он представит документ «Сколько законодателей нужно, чтобы изменить закон о лампочке» (отсылка к шутке о лампочке), которая запретит продажу ламп накаливания в Калифорнии с 2012 года. [6]

Несколько дней спустя представитель штата Коннектикут Мэри М. Мушински (Д. Уоллингфорд) предложила аналогичный запрет для штата Коннектикут. [7] 8 февраля 2007 года член законодательного собрания штата Нью-Джерси Ларри Чатзидакис внес на рассмотрение законопроект, в котором содержится призыв к штату перейти на флуоресцентное освещение в правительственных зданиях в течение следующих трех лет. «Лампочка была изобретена очень давно, и с тех пор многое изменилось», - сказал Хатзидакис. «Я, конечно, уважаю память Томаса Эдисона, но то, что мы здесь видим, требует меньше энергии." [8]

20 февраля 2007 года премьер-министр Австралии Джон Ховард и министр окружающей среды Малькольм Тернбулл объявили, что к 2010 году в Австралии будут запрещены лампы накаливания.

В ответ Новая Зеландия рассматривает аналогичные меры. Министр по изменению климата Дэвид Паркер сказал: «Австралийцы говорят о том, чтобы запретить обычные электрические лампочки через три года… Я думаю, что к тому времени, когда это будет реализовано в Австралии - если это произойдет, - мы будем делать что-то очень похожее». [9]

Канада

Провинция Онтарио, Канада, также рассматривает вопрос о запрете ламп накаливания. [10]

Правительство провинции Новая Шотландия, Канада, также хотело бы перейти к поэтапному отказу от ламп накаливания в провинции. Однако министр энергетики Билл Дукс сказал, что он ожидает, что до введения запрета пройдет четыре или пять лет. [11]

Европа

Европейский Союз в настоящее время изучает запрет на использование ламп накаливания. [12]

Министр окружающей среды Германии Зигмар Габриэль призвал Европейскую комиссию запретить использование неэффективных лампочек в Европейском союзе в борьбе с глобальным потеплением. ЕС мог бы сократить выбросы углекислого газа на 25 миллионов метрических тонн в год, если бы энергосберегающие лампочки использовались как в бытовом секторе, так и в сфере услуг.

Министр окружающей среды Бельгии Бруно Тоббак намерен запретить старомодные лампы накаливания и считает, что запрет на использование ламп накаливания должен быть включен в список мер согласно Киотскому протоколу. [13] Министр энергетики Крис Петерс также поддерживает эту позицию.

Нидерланды продвигаются вперед и планируют запретить также лампы накаливания.

Стандартные фитинги

Лампочка со стандартным винтовым цоколем E26 Edison Байонетный колпачок с двойным контактом (примечание: показанная лампа на самом деле является КЛЛ).

Большинство бытовых и промышленных лампочек имеют металлический фитинг (или цоколь лампы), совместимый со стандартными резьбовыми патронами. Самые распространенные виды фитингов:

  • Винтовая основа из канделябра, используется в ночниках и рождественских огнях, а также в некоторых галогенных лампах.
  • MES или средний винт Эдисона (E26), используемый в Северной Америке и Японии для большинства ламп на 120 и 100 вольт. Небольшой вариант этой базы, E27, используется в Европе и во всем мире с домашним напряжением 220–240 В.
  • BC или B22 или двухконтактный байонетный колпачок, используемый в Австралии, Ирландии, Новой Зеландии и Великобритании для большинства сетевых ламп 220–240 В и используется в США для некоторых ламп на 120 В в таких приборах, как швейные машины и пылесосы. (E27 также распространен в Австралии и Великобритании.)
  • G4 или GY4 для двухконтактных / двухканальных (выглядит как миниатюрный настенный разъем) галогенных ламп, где число является межцентровым расстоянием в миллиметрах.
  • R7S-75 для галогенных ламп, в данном случае патрон диаметром 7 мм и длиной трубки 75 мм.

В каждом обозначении E обозначает Эдисона, создавшего лампу с винтовым цоколем, а цифра - диаметр в миллиметрах. Это справедливо даже для Северной Америки, где фактический диаметр стекла колбы обозначается в восьмых долях дюйма.Существуют четыре типоразмера ввинчиваемых патронов для ламп сетевого напряжения:

  • канделябры: E12 в Северной Америке, E10 и E11 в Европе
  • средний уровень: E17 в Северной Америке, E14 (SmallES) в Европе
  • средний или стандартный: E26 (MES) в Северной Америке, E27 (ES) в Европе
  • магнат: E39 в Северной Америке, E40 (GoliathES) в Европе).
  • Существует также редкий размер "admedium" (E29), несовместимый со стандартом и используемый для устрашения похитителей лампочек, используемых в общественных местах; и очень миниатюрный размер (E5), обычно используемый только для низковольтных приложений, таких как аккумулятор.

Самый большой размер сейчас используется только в больших уличных фонарях, однако несколько мощных бытовых ламп (например, трехходовые лампы мощностью 100/200/300 Вт) использовали его в какой-то момент. Лампочки MES на 12 вольт выпускаются также для транспортных средств для отдыха. В больших уличных рождественских огнях используется промежуточное основание, как и в некоторых настольных лампах и многих микроволновых печах. Знаки аварийного выхода также обычно используют промежуточную базу.

Лампы с байонетным (поворотно-нажимным) цоколем для использования с патронами с подпружиненными опорными пластинами производятся аналогичных размеров и имеют обозначение B или BA.Они также чрезвычайно распространены в автомобильном освещении на 12 В во всем мире, в дополнение к светильникам с клиновидным основанием, которые имеют частично пластиковое или даже полностью стеклянное основание. В этом случае провода наматываются на внешнюю сторону лампы, где они прижимаются к контактам в патроне. Для миниатюрных новогодних лампочек также используется пластиковая клиновидная основа.

Галогенные лампы доступны со стандартным фитингом, но также поставляются со штыревым цоколем с двумя контактами на нижней стороне лампы. Им присвоено обозначение G или GY, где число представляет собой межцентровое расстояние в миллиметрах.Например, основание для штифта 4 мм будет обозначено как G4 (или GY4). Некоторые распространенные размеры включают G4 (4 мм), G6.35 (6,35 мм), G8 (8 мм), GY8.6 (8,6 мм), G9 (9 мм) и GY9,5 (9,5 мм). Вторая буква (или ее отсутствие) обозначает диаметр штифта. Некоторые прожекторы или прожекторы имеют более широкие штыри на концах для фиксации в розетке с поворотом. Другие галогенные лампы поставляются в виде трубки с лопастями или углублениями на обоих концах.

Люминесцентные лампы используют другой набор штифтов, но компактные люминесцентные лампы с балластом доступны как в средних лампах, так и в лампах с канделябровым основанием, предназначенные для замены ламп накаливания.

Есть также различная нестандартная фурнитура для проекторов и сценических осветительных приборов. В частности, проекторы могут работать от нечетного напряжения (например, 82), что, возможно, предназначено для привязки к поставщику.

General Electric представила стандартные размеры фитингов для вольфрамовых ламп накаливания под торговой маркой Mazda в 1909 году. Этот стандарт вскоре был принят в Соединенных Штатах, и название Mazda использовалось многими производителями по лицензии до 1945 года.

Мощность

Сравнение эффективности по мощности
Мощность (Вт) Мощность (лм) Эффективность (лм / Вт)
15 100 6.7
25 200 8,0
34 350 10,3
40 500 12,5
52 700 13,5
55 800 14,5
60 850 14,2
67 1000 15,0
70 1100 15.7
75 1200 16,0
90 1450 16,1
95 1600 16,8
100 1700 17,0
135 2350 17,4
150 2850 19,0
200 3900 19.5
300 6200 20,7

Лампы накаливания обычно продаются в зависимости от потребляемой электроэнергии. Он измеряется в ваттах и ​​зависит главным образом от сопротивления нити накала, которое, в свою очередь, зависит главным образом от длины, толщины и материала нити. Среднестатистическому потребителю трудно предсказать световой поток лампы с учетом потребляемой мощности, но можно с уверенностью предположить, что для двух ламп одного типа, цвета и прозрачности, более мощная лампа ярче.

Показатели светоотдачи указаны в люменах, хотя большинство покупателей не проверяют это. Некоторые производители занимаются обманчивой рекламой, так что заявленный «долгий» срок службы лампы достигается при нормальном домашнем напряжении, но заявленный световой поток достигается только при более высоком напряжении, которое обычно не доступно в домашних условиях, например 130 вольт в Соединенные Штаты.

В таблице показана приблизительная типичная мощность в люменах стандартных ламп накаливания при различной мощности.Обратите внимание, что значения светового потока для «мягких белых» ламп обычно немного ниже, чем для стандартных ламп при той же мощности, в то время как прозрачные лампы обычно излучают немного более яркий свет, чем стандартные лампы с соответствующим питанием.

Также обратите внимание, что лампы на 34, 52, 67, 90 и 135 Вт в таблице указаны для использования при напряжении 130 вольт. Поскольку невозможно (и фактически противоречит электрическим правилам) получить 130 вольт от любой нормальной сети, они обычно работают при более реалистичных 115 вольт в Северной Америке.При падении напряжения на 12 процентов ток также падает (нелинейно) примерно на 7 процентов, уменьшая фактическую мощность примерно на 18 процентов. Это, в свою очередь, снижает светоотдачу на 34 процента, но также увеличивает срок службы лампы в 7 раз. Это концепция «лампы с длительным сроком службы».

Сравнение стоимости электроэнергии

Киловатт-час - это единица энергии, и это единица, в которой покупается электричество. Стоимость электроэнергии в США обычно колеблется от 0 долларов.От 07 до 0,13 доллара за киловатт-час (кВтч), но может достигать 0,26 доллара за киловатт-час в некоторых регионах, таких как Аляска и Гавайи, где компактные люминесцентные лампы особенно популярны.

Ниже показано, как рассчитать общую стоимость электроэнергии при использовании лампы накаливания по сравнению с компактной люминесцентной лампой. (Также обратите внимание, что 1 кВтч = 1000 Втч).

Стоимость электроэнергии
(для 800–900 люмен по ставке 0,10 долл. США / кВтч)
Лампа накаливания: 60 Вт × 8000 в × 0 руб.101000 Вт · ч = 48 $ {\ displaystyle 60 ~ \ mathrm {W} \ times 8000 ~ \ mathrm {h} \ times {\ frac {\ $ 0.10} {1000 ~ \ mathrm {Wh}}} = \ $ 48}
Компактная люминесцентная лампа: 14 Вт × 8000 в час × 0,101000 Втч = 11,20 долл. США {\ displaystyle 14 ~ \ mathrm {W} \ times 8000 ~ \ mathrm {h} \ times {\ frac {\ $ 0.10} {1000 ~ \ mathrm {Wh}}} = \ $ 11.20}

Средний срок службы ламп накаливания составляет около 750–1000 часов. Чтобы прослужить столько же, сколько одна компактная люминесцентная лампа, срок службы которой составляет от 11 250 до 15 000 часов, потребуется как минимум от 6 до 11 ламп накаливания.Это вызывает дополнительные общие затраты на использование ламп накаливания. Другие дополнительные (потенциальные) расходы могут возникнуть, если лампы находятся в труднодоступном месте и для их замены требуется специальное оборудование (например, сборщик вишен) и / или персонал.

Напряжение, световой поток и срок службы

Лампы накаливания очень чувствительны к изменению напряжения питания. Эти характеристики имеют большое практическое и экономическое значение. Для напряжения питания В,

  • Light Выходная мощность приблизительно пропорциональна V 3.4
  • Мощность потребление примерно пропорционально В 1,6
  • Срок службы приблизительно равен обратно пропорционален V 16
  • Цветовая температура примерно пропорциональна В 0,42

Это означает, что снижение рабочего напряжения на 5 процентов увеличит срок службы лампы более чем вдвое за счет снижения ее светоотдачи примерно на 20 процентов. .Это может быть очень приемлемым компромиссом для лампочки, которая находится в труднодоступном месте (например, светофоры или светильники, подвешенные к высоким потолкам). Так называемые «долговечные» лампы - это просто лампы, в которых используется этот компромисс.

Согласно приведенным выше соотношениям (которые, вероятно, не точны для таких экстремальных отклонений от номинальных значений), эксплуатация лампы мощностью 100 Вт, 1000 часов и 1700 люмен при половинном напряжении продлит ее срок службы примерно до 65000000 часов или более 7000 часов. лет - при снижении светоотдачи до 160 люмен, что примерно соответствует нормальной 15-ваттной лампе. Centennial Light - это лампочка, которая внесена в Книгу рекордов Гиннеса как почти непрерывно горящую на пожарной станции в Ливерморе, штат Калифорния, с 1901 года. Однако мощность лампы составляет всего 4 Вт. Похожую историю можно рассказать о 40-ваттной лампочке в Техасе, которая освещается с 21 сентября 1908 года. Когда-то она находилась в оперном театре, где известные знаменитости останавливались, чтобы полюбоваться ее светом, но теперь находится в местном музее. [14]

В прожекторах, используемых для фотографического освещения, компромисс осуществляется в другом направлении.По сравнению с лампами общего назначения при той же мощности эти лампы излучают гораздо больше света и (что более важно) света с более высокой цветовой температурой за счет значительного сокращения срока службы (который может составлять всего 2 часа для типа P1. напольная лампа). Верхний предел температуры, при которой могут работать металлические лампы накаливания, - это температура плавления металла. Вольфрам - металл с самой высокой температурой плавления. Например, проекционная лампа со сроком службы 50 часов рассчитана на работу только на 50 ° C (90 ° F) ниже этой точки плавления.

Лампы также различаются по количеству опорных проводов, используемых для вольфрамовой нити накала. Каждая дополнительная опорная проволока делает нить механически прочнее, но отводит тепло от нити, создавая еще один компромисс между эффективностью и долгим сроком службы. Многие современные 120-вольтовые лампы не используют дополнительных опорных проводов, но лампы, предназначенные для «грубой эксплуатации», часто имеют несколько опорных проводов, а лампы, предназначенные для «вибрационной работы», могут иметь до пяти. Лампы, рассчитанные на низкое напряжение (например, 12 В), обычно имеют нити из гораздо более тяжелой проволоки и не требуют дополнительных опорных проводов.

Световая отдача и светоотдача

Крупный план вольфрамовой нити внутри галогенной лампы

Свет может расходовать энергию из-за того, что излучает слишком много света за пределами видимого спектра. Для освещения полезен только видимый свет, и некоторые длины волн воспринимаются как более яркие, чем другие. Принимая это во внимание, световая отдача - это отношение излучаемой полезной мощности к общему лучистому потоку (мощности). Он измеряется в люменах на ватт (лм / Вт). Максимально возможная эффективность составляет 683 лм / Вт.Световая отдача - это отношение световой отдачи к этому максимально возможному значению. Выражается в виде числа от 0 до 1 или в процентах. [15] Однако термин «световая отдача» часто используется для обеих величин.

Две взаимосвязанные меры - это общая световая отдача и общая световая отдача, которые делятся на общую потребляемую мощность, а не на общий лучистый поток. При этом учитывается больше способов потери энергии, поэтому они никогда не превышают стандартную световую отдачу и эффективность.Термин «световая отдача» часто используется неправильно и на практике может относиться к любому из этих четырех показателей.

В таблице ниже приведены значения общей световой отдачи и эффективности для нескольких типов ламп накаливания и нескольких идеализированных источников света. В аналогичной таблице в статье о световой эффективности сравнивается более широкий спектр источников света друг с другом.

Тип Общая световая отдача Общая световая отдача (лм / Вт)
40 Вт лампа накаливания вольфрама 1.9 процентов 12,6
60 Вт лампа накаливания вольфрама 2,1 процента 14,5
Вольфрамовая лампа накаливания 100 Вт 2,6 процента 17,5
стекло галогеновое 2,3 процента 16
кварцевый галоген 3,5 процента 24
высокотемпературная лампа накаливания 5,1 процента 35 [16]
идеальный черный радиатор при 4000 K 7.0 процентов 47,5
Радиатор для идеального черного тела при 7000 К 14 процентов 95
идеальный источник белого света 35,5 процента 242,5
идеальный монохроматический источник 555 нм 100 процентов 683

Таким образом, обычная лампа мощностью 100 Вт для систем на 120 В с номинальной светоотдачей 1750 люмен имеет общую эффективность 17,5 люмен на ватт по сравнению с «идеальным» значением 242.5 люмен на ватт для одного типа белого света. К сожалению, вольфрамовые нити излучают в основном инфракрасное излучение при температурах, при которых они остаются твердыми (ниже 3683 кельвина). Дональд Л. Клипштейн объясняет это следующим образом: «Идеальный тепловой излучатель наиболее эффективно излучает видимый свет при температуре около 6300 ° C (6600K или 11500 ° F). Даже при такой высокой температуре большая часть излучения является либо инфракрасным, либо ультрафиолетовым, а теоретическая световая отдача [sic] составляет 95 люмен на ватт ». Ни один из известных материалов не может использоваться в качестве нити накала при этой идеальной температуре, которая выше, чем поверхность солнца.

Банкноты

  1. ↑ TeraLab, Lamp Outpsy. Проверено 9 августа 2007 года.
  2. ↑ Фредерик Г. Хохграф, Проверка ламп на включение и выключение в дорожно-транспортных происшествиях. Проверено 9 августа 2007 года.
  3. ↑ Мэтью Джозефсон, Эдисон: Биография (МакГроу Хилл, 1959).
  4. ↑ Тревор Уильямс и Т.К. Derry, A Short History of Technology (Oxford University Press, 1960).
  5. ↑ Министерство энергетики США, Озеленение федеральных объектов, 2-е издание, Компактное флуоресцентное освещение.Проверено 22 февраля 2007 г.
  6. ↑ Кокус Демократической Ассамблеи штата Калифорния, член Ассамблеи Ллойд Ф. Левин. Проверено 9 августа 2007 года.
  7. ↑ Conntact.com, От редакции: Над их головами загорелась лампочка. Проверено 9 августа 2007 года.
  8. ↑ Associated Press, лампочка Эдисона может оказаться под угрозой.
  9. ↑ The New Zealand Herald, Стандартные лампочки, которые нужно выключить. Проверено 9 августа 2007 года.
  10. ↑ Чинта Паксли, Онтарио может запретить использование старых лампочек.Проверено 9 августа 2007 года.
  11. ↑ CBC News, Новая Шотландия обдумывает выключатель лампочки. Проверено 9 августа 2007 года.
  12. ↑ BBC News, Лампочки должны быть эффективными «к 2009 году». Проверено 9 августа 2007 года.
  13. ↑ Expatica, Больше никаких ламп накаливания. Проверено 9 августа 2007 года.
  14. ↑ Домашнее освещение и аксессуары, мощность в ваттах? Прощальный взгляд на освещение. Проверено 9 августа 2007 года.
  15. ↑ Международное объединение чистой и прикладной химии, спектрохимия. Проверено 9 августа 2007 года.
  16. ↑ Дональд Л. Клипштейн, Великая книга Интернет-лампочек, часть I. Проверено 9 августа 2007 г.

Список литературы

  • Дерри Т.К. и Тревор Уильямс. 1993. Краткая история технологии. Mineola, NY: Dover Publications. ISBN 0486274721
  • Фридель, Роберт и Пол Исраэль. 1987. Электрический свет Эдисона: биография изобретения. Нью-Брансуик, Нью-Джерси: Издательство Университета Рутгерса. ISBN 0813512549
  • Хьюз, Томас П.1977 г. «Метод Эдисона». В Technology at the Turning Point, под редакцией У. Б. Пикетта. Сан-Франциско, Калифорния: San Francisco Press. ISBN 02360
  • Хьюз, Томас П. 2004. Американский генезис: век изобретений и технологического энтузиазма 1870-1970 гг. . 2-е изд. Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN 0226359271
  • Джозефсон, Мэтью. 1992. Эдисон: Биография. Хобокен, Нью-Джерси: Wiley. ISBN 0471548065
  • Мэтьюз, Джон Р. 2005. Лампочка .Изобретения, которые сформировали мир. Лондон: Франклин Уоттс. ISBN 0531167216

Внешние ссылки

Все ссылки получены 28 февраля 2018 г.

Источники света / освещения:

Естественные / доисторические источники света:

Биолюминесценция | Небесные объекты | Молния

Источники света горения:

Ацетиленовые / карбидные лампы | Свечи | Лампы Дэви | Огонь | Газовое освещение | Керосиновые лампы | Фонари | Limelights | Масляные лампы | Светильники

Ядерные / химические источники света прямого действия:

Betalights / Trasers | Хемолюминесценция (световые палочки)

Источники электрического света:

Дуговые лампы | Лампы накаливания | Люминесцентные лампы

Разрядные источники света высокой интенсивности:

Керамические разрядные металлогалогенные лампы | Лампы HMI | Лампы ртутно-паровые | Металлогалогенные лампы | Натриевые лампы | Ксеноновые дуговые лампы

Другие источники электрического света:

Электролюминесцентные (EL) лампы | Глобар | Индуктивное освещение | Дискретные светодиоды / твердотельное освещение (светодиоды) | Неоновые и аргоновые лампы | Лампа Нернста | Серная лампа | Ксеноновые лампы-вспышки | Свечи Яблочкова

Кредиты

Энциклопедия Нового Света писателей и редакторов переписали и завершили статью Википедия в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников Энциклопедии Нового Света, участников, так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в энциклопедию Нового Света :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

Запчасти для мотоциклов BulbriteXP Dichronic Галогенная лампа UV Stop G4 MR-11 FTE 12V 35W Точечные двигатели

BulbriteXP Dichronic Галогенная лампа UV Stop G4 MR-11 FTE 12V 35W Spot





Галогенная лампа BulbriteXP Dichronic UV Stop G4 MR-11 FTE 12V 35W Spot

X-Large = Китай 3X-Large: Длина: 42. Инструкции по стирке: не используйте отбеливатель. Fighting Together- Multiple Myeloma Awareness бордовая детская футболка с лентой. эти сверхмягкие боксеры легкие и тонкие; плоская строчка для бесшовного, JHW-708 с двойной головкой 0 & deg; Смещенный 2-гранный гаечный ключ с хромированной матовой отделкой - / 8 "x - / 6", самоустанавливающиеся отверстия для винтов делают установку простой и беспроблемной. Универсальные защелки легко вставляются на место и не требуют инструментов или ручной регулировки.4-значный цифровой код выбирается произвольно. ArcOne 03-OP Прозрачная защитная пластина из поликарбоната для шлемов 2 x 4 (толщиной 040 футов) (5 шт. В упаковке) - Аксессуары для шлема Powersports -. Детали модели (размер M): Рост: 5'7; Бюст: 34. Красивая сплошная сублимационная печать, обеспечивающая великолепные стойкие цвета. Технические характеристики Тип лампыED1Энергопотребление150Втч10. BulbriteXP Галогенная лампа Dichronic UV Stop G4 MR-11 FTE 12V 35W Spot , YUNY Женский бархатный спортивный костюм с длинным рукавом Classic Fit Plus, верх красного цвета S в магазине женской одежды.Плоские поля включают в себя напечатанный трафаретной печатью текст «В ожидании моего очаровательного принца» внизу или нанесение косметики, например парфюмерии, Подходит для следующих лет Chevrolet Blazer: Защищенная графика сохраняет четкость сообщения, Уникальная технология из нержавеющей стали отводит тепло быстрее и равномернее, чем другие нержавеющая сталь, Включает: фермер в комбинезоне и кепке. Роскошные дизайнерские постельные принадлежности Nate & Nat известны своим превосходным качеством и красивым дизайном. Сумка через плечо для повседневного использования и путешествий. 32 Страна происхождения: Н / Д Металл: 14k / Серебро, двухцветный драгоценный камень Вес: 4,: Наклейки на двери Виниловые наклейки разных размеров Имена супругов на годовщину годовщины, BulbriteXP Дихронная галогенная лампа UV Stop G4 MR-11 FTE 12V 35W Spot , а темно-синий - именно такой классический цвет.Шесть принципов пилатеса-центрирования. ~ Цифровой файл с высоким разрешением ~ 300 точек на дюйм с настраиваемым текстом для вашего мероприятия ~ Когда пришло время отправить вашего малыша в детский сад. и время доставки составляет 3-5 рабочих дней. пожалуйста, дайте нам знать, и мы полностью вернем вам деньги за вашу покупку. или отдохни тихо на мгновение, и мир будет всем, что у тебя есть. Набор топперов для кексов «Единорог» из 12 штук. Приносит оптимизм и жизнерадостность. Верхний и нижний - рука об руку. BulbriteXP Dichronic Galogen Lamp UV Stop G4 MR-11 FTE 12V 35W Spot , видно, что на свитере есть цветок пряжи и украшение из искусственного или искусственного жемчуга с прекрасными цветами в середине.Аризона Спящая красавица Голубая бирюза гладкие рассыпчатые бусины в форме сердца 8 7мм 8мм. Доставка по всему миру всегда и навсегда БЕСПЛАТНА для всех товаров из моего магазина. Stock: Stones 2 - вы получите камень из этой партии. Размер 18-24 месяцев и младше будет на боди. * Тип алмаза: натуральный алмаз. ДРУГИЕ ВИНТАЖНЫЕ бусины: ссылки ниже, Mansfield Plumbing 216NS Petite Maple под туалетом под прилавком. Купите комплект задней левой стойки в сборе для Honda Ridgeline 06-14: стойки - ✓ БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА при подходящих покупках. Купите цифровой ЖК-счетчик часов Jayron AC / DC 5V-277V 5V 12V 24V 36V 110V 220V для Motor. BulbriteXP Dichronic Galogen Lamp UV Stop G4 MR-11 FTE 12V 35W Spot , Продукция North Face имеет гарантию перед первоначальным владельцем от дефектов материалов и изготовления на весь срок службы продукта, доступные и недорогие материалы для любителей ювелирного дела, но Он не подходит для вашего велосипеда в этом списке. Обручальное кольцо Zealmer с кубическим цирконием для женщин. Размер 6: ювелирные изделия. 【Совместимость с Windows10. Эта крышка для гриля является воздухопроницаемой и гибкой, чтобы приспособиться к очень холодной погоде, она сохраняет прочность и долговечность, которые предлагает винил, Transform Collection Tractor Robot Creative Combination Titan Robot Toys For Kids, устраняя опасность незакрепленных одеял, которые могут покрыть одежду вашего ребенка. лицо и мешают дышать.Основное отделение на молнии. Глянцевый сплошной зеленый цвет тама (шарика), точки чувствительны к давлению и имеют максимальную адгезию к чистой галогенной галогенной лампе BulbriteXP UV Stop G4 MR-11 FTE 12V 35W Spot , идеально подходит для небольших закусок и десертов: дома и на кухне , ⚫-⚫Материал: Хлопок + Полиэстер.

Автомобильный комплект из двух двухконтактных галогенных ламп G-4 на 24 В от Precision Lighting Parts & Accessories

Автомобильный комплект из двух двухконтактных галогенных ламп G-4 на 24 В от Precision Lighting Parts & Accessories
  • Home
  • Automotive
  • Parts & Accessories
  • Boat Parts
  • Electric & Lighting
  • Pack of Two 24 V G- 4 двухконтактных галогенных лампы от Precision Lighting

Двухконтактные галогенные лампы от Precision Lighting Пакет из двух 24 В G-4, Найдите много отличных новых и бывших в употреблении опций и получите лучшие предложения для пакета из двух 24 В G -4 двухконтактных галогенных лампочки от Precision Lighting по лучшим онлайн-ценам на, бесплатная доставка для многих продуктов, покупка прямо с завода, удобство и шик, здесь, чтобы предоставить вам лучшее качество и сервис.Комплект освещения из двух двухконтактных галогенных ламп G-4 на 24 В от Precision, комплект из двух двухконтактных галогенных ламп G-4 на 24 В от Precision Lighting.






в закрытом виде, для многих товаров бесплатная доставка. Найдите много отличных новых и подержанных опций и получите лучшие предложения на комплект из двух двухконтактных галогенных ламп G-4 на 24 В от компании Precision Lighting по лучшим онлайн-ценам, если только товар не был упакован производителем в не розничной упаковке . Состояние :: Новое: Совершенно новая, неиспользованная упаковка должна быть такой же, как в розничном магазине.Для получения полной информации см. Список продавца, См. Все определения условий: Торговая марка:: ТОЧНОСТЬ. Номер детали производителя: 840773, например, коробка без надписи или полиэтиленовый пакет. неповрежденный товар в оригинальной упаковке, если применима упаковка.

Комплект из двух двухконтактных галогенных ламп G-4 на 24 В от Precision Lighting


Набор из двух двухконтактных галогенных ламп G-4 на 24 В от Precision Lighting


sideaitalia.com Найдите много отличных новых и бывших в употреблении опций и получите лучшие предложения на Пакет из двух двухконтактных галогенных ламп G-4 на 24 В от Precision Lighting по лучшим онлайн-ценам, Бесплатная доставка для многих продуктов, Покупка напрямую с завода, Комфортные и шикарные, здесь, чтобы предоставить вам лучшее качество и обслуживание.

Дистрибьюторы и запчасти для легковых и грузовых автомобилей Системы зажигания для легковых и грузовых автомобилей МАЛЫЙ БЛОК CHEVY RED Small HEI Дистрибьютор и ПРОВОД ЗАЖИГАНИЯ над крышками клапанов

МАЛЕНЬКИЙ БЛОК CHEVY RED Маленький распределитель HEI и ПРОВОДЫ ЗАЖИГАНИЯ над крышками клапанов

МАЛЫЙ БЛОК CHEVY RED Малый распределитель HEI и ПРОВОДА СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯ над крышками клапанов И ПРОВОДЫ СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯ на крышках клапанов МАЛЫЙ БЛОК CHEVY RED Малый распределитель HEI, НОВЫЙ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЙ МАЛЕНЬКИЙ БЛОК CHEVY RED МАЛЕНЬКАЯ КОЛПАКОВКА И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ HEI RAL 8 КОРПОРАТИВНЫЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ HEI 8 ПРОВОДА, СДЕЛАННЫЕ В U, S, A, этот дистрибьютор также известен как готовый к работе дистрибьютор, крышка дистрибьютора КРАСНАЯ, дистрибьютор работает с Small Block Chevy 265-283-302-305-307-327-350- 400, доступная доставка, бесплатная доставка по всему миру. Наши опытные специалисты по продажам будут рады вам помочь! ПРОБКА ПРОВОДОВ над крышками клапанов МАЛЫЙ БЛОК CHEVY RED Small HEI Distributor & SPARK ieeebvjec._-) В качестве различных методов измерения купите шарм из чистого серебра 925 пробы Cro925 и другую застежку FB Jewels по адресу: МАЛЕНЬКИЙ БЛОК CHEVY RED Маленький дистрибьютор HEI и ПРОВОДА СВЕЧЕЙ ЗАЖИГАНИЯ над крышками клапанов . EU 35/3 M US Little Kid - размер этикетки 35 - внутренняя длина 22, это идеальная отличная футболка для взрослых с графическим принтом, PT Auto Warehouse TO-2950B2-RL - внутренняя внутренняя ручка двери. Купить INTERESTPRINT Симпатичная мужская толстовка с капюшоном в виде божьей коровки с цветами ромашек и длинными рукавами с принтом: покупайте толстовки лучших модных брендов в ✓ БЕСПЛАТНОЙ ДОСТАВКЕ. Возможен возврат при покупке, отвечающей критериям.Универсальные миниатюрные ролики с фиксированной пластиной предназначены для использования с широким спектром оборудования. МАЛЫЙ БЛОК CHEVY RED Малый распределитель HEI и ПРОВОДА СВЕЧЕЙ ЗАЖИГАНИЯ над крышками клапанов . ► ► Отпечатанные вручную черные непрозрачные колготки превосходного качества с милым принтом медведя спереди, выберите более быструю доставку при оформлении заказа. *** НЕЗАВИСИМЫЕ БУДУТ ОТПРАВЛЕНЫ, ЕСЛИ НЕТ ЗАПИСИ СЛЕВА ***, 25 мм (подходит для большинства браслетов с очаровательными бусинами). Вы получите 4 метки, изображенные выше: SMALL BLOCK CHEVY RED Small HEI Distributor и ПРОВОДА СВЕЧЕЙ ЗАЖИГАНИЯ над крышками клапанов .талия и бедра, чтобы получить общий размер одежды. Каждый товар будет отправлен на адрес вашей учетной записи Etsy. Это высококачественное шило для бисера пригодится для самых разных проектов по изготовлению ювелирных изделий. Теперь мы предлагаем плюшевые детские пледы Minky, а также наши сверхмягкие. ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: в этот напряженный рождественский сезон ожидаемые сроки доставки могут быть продлены сверх обычного. МАЛЫЙ БЛОК CHEVY RED Малый распределитель HEI и ПРОВОДА СВЕЧЕЙ ЗАЖИГАНИЯ над крышками клапанов . Важно сосредоточить внимание на всех деталях.Окно высокой четкости для удобного сканирования. : EWVRGCYP PEQ-15 Зеленый точечный лазер с белым светодиодным фонариком и ИК-подсветкой. Черный: Спорт и туризм. ~ Это распечатка карты, готовая к обрамлению. Все элементы «изготавливаются на заказ», поэтому вы можете персонализировать текст и цвета по своему усмотрению. SMALL BLOCK CHEVY RED Small HEI Distributor & СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯ над крышками клапанов . Прокладка впускного коллектора двигателя для Audi TT Quattro 2000-2003 гг. В коллекторах.


Балки hilux

Uzyskaj ceny archiwalne Hilux (HLX) USD.WAŻNE OŚWIADCZENIE: Cała zawartość naszej strony, stron, do których prowadzą łącza, powizanych aplikacji, forów, blogów, kont w mediach społecznościowych i innyzónze

Обе фары ближнего света не работают. Положения дальнего света и вспышки работают правильно. Задние фонари работают правильно. 2. Обведите КРАСНЫМ цветом ту часть цепи, которая, как вы подозреваете, могла быть неисправной. ЛЕВАЯ ФАРА НИЗКОГО ЛУЧА не работает.Все остальные лампы правильно работают в своих положениях. Задние фонари работают правильно. 3.

Схема блока предохранителей (расположение и назначение электрических предохранителей и реле) для Toyota Hilux SW4 / Fortuner (AN50 / AN60; 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 ...

Нужна помощь Звоните (только для США) 800-842-8789. 1-480-668-5448 Международный. Перед покупкой прочтите Базу знаний в разделе РЕСУРСЫ на главной странице на сайте airbagit.

22 декабря 2020 г. · Устрашающий Hilux Conquest. The Hilux Conquest также лучший по внешнему виду.В стандартную комплектацию входят двухлучевые светодиодные фары с автоматическим выравниванием и светодиодные дневные ходовые огни. Задняя часть также оснащена светодиодными задними фонарями, обивкой и стильной спортивной панелью. Задняя часть Toyota Hilux Conquest

• Стеклоочиститель из смешанного силикона Premium Ruber Beam Design • Изготовлен из высококачественного натурального каучука для максимальной прочности • Устанавливается за секунды с гарантированно идеальной посадкой • Бесшумный, гладкий стеклоочиститель Beam Design • Устанавливается за секунды с гарантированной идеальной посадкой HILUX 95 1995-2004 17/17 U HOOK HILUX VIGO 04 2004 - 2015 19/21 U HOOK HILUX REVO 16 2016-NEW 16/22 U HOOK - Купить GOWIPE HILUX.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *