Hlavním a možná jediným důvodem selhání běžných žárovek, halogenových a zářivkových žárovek je vyhoření spirály. Z fyzikálního hlediska je tento proces snadno vysvětlitelný. Z horké cívky se neustále vypařují atomy wolframu.
V běžných lampách je rychlejší, v halogenových je pomalejší. Po vypnutí se část odpařených atomů usadí zpět na spirále a část na baňce. V důsledku nerovnoměrného sedání se časem vytvoří ztenčená místa. Co dělá LED lampy nepoužitelnými?
Všechny žárovky s žhavicí cívkou fungují na principu termionické emise, to znamená, že při průchodu proudu se cívka zahřívá a vyzařuje světlo ve viditelné části spektra. Intenzita vývinu tepla je nepřímo úměrná tloušťce vodiče, v důsledku toho se ztenčené zóny spirály mnohem více zahřívají a ztrácejí pevnost. Právě v těchto oblastech dochází k prasknutí.
Jako metody boje proti této „nemoci“ bylo vyvinuto mnoho schémat pro hladké zapálení spirály, což může skutečně výrazně prodloužit její životnost. Všechny tyto obvody se týkají ochranných zařízení.
Spolu s ochrannými zařízeními pro žárovky se objevují ochranná zařízení pro LED žárovky. Zdálo by se, k čemu jsou, když LED diody nemají spirálu...
K záři LED krystalu skutečně dochází v důsledku excitace elektronů v polovodičové vrstvě, a nikoli v důsledku horké cívky. Ale účinek je založen na stejném účinku termionické emise. V průběhu let velmi tenká polovodičová vrstva vyhoří. Pokud se na LED žárovku po několika letech provozu podíváte pozorně, všimnete si jednotlivých matných nebo nefunkčních krystalů, ve kterých došlo k porušení polovodičové vrstvy.
Přepětí je u nás poměrně častým jevem. Kupodivu, LED lampy zpracovávají zvýšení napětí nad jmenovitou hodnotu docela klidně. Napájecí ovladače si s nimi hravě poradí.
Nebezpečnější pro LED jsou poklesy napětí, kdy ve zlomku vteřiny klesne proud procházející polovodičovou vrstvou a poté se vrátí na původní hodnoty. Pak může dojít k bodovému průrazu v prostoru pn přechodu. Napájecí měnič je schopen přerušit proud, ale není schopen kompenzovat jeho výrazný pokles.
Ochrana LED svítilen je částečně řešena vysokonapěťovým kondenzátorem střední kapacity instalovaným před driverem, který plní roli antialiasingového filtru.
Situace, které se chci dotknout, je spíše výjimkou potvrzující pravidlo, nicméně k takovým případům dochází se záviděníhodnou pravidelností. Mluvíme o úderech blesku. Ale ne do elektrického vedení - takové situace jsou naprosto bezpečné, protože kvůli okamžitému roztavení drátů se náboj s největší pravděpodobností nedostane ke konečnému spotřebiteli elektřiny. Úder blesku v bezprostřední blízkosti elektrického vedení je nebezpečný.
Napětí koronového výboje dosahuje milionů voltů a kolem kanálu blesku se vytváří silné elektromagnetické pole. Pokud je přenosové vedení ve své oblasti působení, dojde k okamžitému nárůstu proudu a napětí.
Čelní nárůst amplitudy napětí je tak rychlý, že ochranné kaskády elektroniky nestihnou zvládnout a vyhoří celé desky. V LED žárovce dojde k četným poruchám krystalů. Takové přepětí jsme klasifikovali jako smrtelné, protože proti takovému zásahu vyšší moci neexistuje odpovídající ochrana.
Během normálního provozu dochází k jevu, jako je blikání kontrolek při vypnutí.
Proud potřebný k provozu LED je velmi malý - mikroampéry. Pokud jsou dvě vedení vnitřního vedení v těsné blízkosti a na jednom z vedení je zapnuta silná zátěž, mohou elektromagnetické vlny vybudit ve vodiči proud dostatečný k tomu, aby LED svítila.
Konečně se dostáváme k hlavnímu tématu této recenze – ochrannému zařízení LED lampy.
Jedním z příkladů takových zařízení je toto zařízení. Pro aktivaci ochrany ji stačí připojit ke svorkám vstupního napětí napájecího ovladače LED lampy. Použití i takto základního způsobu ochrany mnohonásobně prodlouží životnost LED osvětlení.
Ochranný blok halogenové žárovky Granit
Halogenové žárovky mají nepříjemnou vlastnost - při rozsvícení vyhoří. Tuto nevýhodu mají samozřejmě i běžné lampy, ale ne v takové míře.
Halogenové a žárovky zpravidla vyhoří při zapnutí, když je vlákno stále relativně studené a jeho odpor je nízký. V tomto případě dojde k velkému skoku proudu a na spirále se uvolní krátkodobý vysoký výkon. Tento efekt je podrobně popsán na SamElectric v článku.
Pro prodloužení životnosti halogenových žárovek bylo vynalezeno následující zařízení - ochranná jednotka halogenové žárovky. Princip činnosti ochranné jednotky je extrémně jednoduchý - protože lampa vyhoří v okamžiku prudkého skoku proudu přes ni, je toto zařízení zapojeno do série s lampou a omezuje proud v počátečním okamžiku.
Proud, a tedy i jas, se postupně zvyšuje během 1 - 2 sekund. Připojení ochranné jednotky není obtížné. Má dvě svorky, na polaritě, vstupu-výstupu a fázi-zem nezáleží. Je lepší jej zapojit do série s přepínačem ve fázi přerušení.
Taková jednotka se někdy nazývá softstartér, ochranné zařízení nebo ochranné zařízení. Zařízení se používá nejen pro halogenové, ale také pro klasické žárovky.
Fyzicky může být ochranná jednotka instalována do stropu přímo v místě instalace lampy. Pokud je několik lamp, pak je blok umístěn před první lampou, jak je znázorněno na fotografii níže.
Instalace ochranné jednotky do stropu
Jednodušší je umístění ochranné jednotky do montážní krabice pod vypínač, pokud to umožňuje volné místo a pokud výkon jednotky nepřesahuje 300 W.
V případě použití podsvíceného spínače se doporučuje paralelně k jednotce zapojit rezistor s odporem 33 kOhm - 100 kOhm a výkonem 1-2 W. Toto není provedeno z důvodu popsaného v článku SamElectric. Je tu další důvod. Aby podsvícení svítilo, musí obvodem lampy protékat proud, ale ochranná jednotka v neaktivním stavu představuje přerušení. Výsledkem je, že bez rezistoru nebude podsvícení fungovat nebo bude velmi slabé.
Pokud se pro osvětlení používají 12V halogenové žárovky, musí být v tomto případě instalována také ochranná jednotka. Při použití konvenčního (elektromagnetického) transformátoru je jednotka umístěna v mezeře primárního vinutí, jak je znázorněno na zobrazeném štítku.
Bloky Feron jsou k dispozici ve jmenovitých výkonech 150, 300, 500, 1000 W
Ale při použití elektronického transformátoru není vhodná běžná ochranná jednotka se dvěma svorkami. V případě elektronického transformátoru je třeba použít speciální ochrannou jednotku pro elektronické transformátory. Tento blok má 4 výstupy.
Výkon ochranné jednotky se volí na základě celkové spotřeby energie všech lamp. Je třeba udělat rezervu 30-50% ve výkonu.
Další jemnost instalace. Stává se, že halogenová žárovka selže tak, že se vlákno zkratuje a přejde do zkratu. K tomu může dojít v důsledku pádu, otřesu atd. V tomto případě dojde k vyhoření ochranné jednotky a přestane fungovat celá osvětlovací linka. Chcete-li odstranit takové nepříjemné věci, je lepší udělat následující:
Výběr se v tomto případě provádí podle dvou kritérií.
Napájení. Tento článek o tom říká dost.
Výrobce. Toto kritérium je však třeba zvážit podrobněji. Nyní jsou v prodeji zejména ochranné jednotky od následujících výrobců:
Vezměme v úvahu pouze první dva, protože ty druhé jsem osobně v prodeji neviděl a je na ně málo recenzí.
Výhodou Feronu je bezesporu cena. To je ale jediná výhoda. Měly by být uvedeny nevýhody (i když v závislosti na vašem štěstí se nemusí objevit):
Feron – jedním slovem Čína!
Mezi nedostatky ochranné jednotky halogenových žárovek Granite lze uvést pouze jednu. Toto jsou rozměry. Možná je to maličkost, ale už se nevejde do zásuvky. Cena není o moc vyšší, ale hlavní je stabilita a spolehlivost provozu!
Přečtěte si také můj. A také článek o halogenových žárovkách.
Vyberte si tedy mezi kvalitou a cenou a nainstalujte!
Důvodů častého vyhoření žárovek v lustru nebo lampě může být několik, je dobré, když je jen jedna. Identifikací hlavní příčiny ušetříte nejen žárovky, ale také ušetříte lampu před poškozením a možná i dům před požárem.
Příčiny vyhoření lampy v pořadí prevalence
Způsob ochrany: Halogenové nebo žárovky můžete nezávisle chránit před spálením jejich připojením přes elektronickou ochrannou jednotku.
Taková zařízení vyrovnávají malé napěťové rázy a zajišťují hladký start. Ochranné bloky jsou instalovány jeden po druhém na každý spínač. Nejsou vhodné pro práci se zářivkami, kompaktními zářivkami (CFL, i energeticky úsporné) a LED svítidly.
Několik způsobů ochrany:
Postup eliminace. Vypněte přívod proudu do bytu, pomocí indikátoru se přesvědčte, že tam není napětí, a opatrně plochým šroubovákem vytáhněte středový okvětní lístek v zásuvce směrem k sobě.
S největší pravděpodobností budete muset ohýbat okvětní lístek více než jednou, dokud nezměníte kazetu na lepší nebo si koupíte jiný lustr.
Lék:
Postup eliminace: vypněte napájení, otevřete vypínač, očistěte zatmavené kontakty, dobře utáhněte šrouby zajišťující vodiče.
Při výměně vypínače na lampě s jednou lampou je vhodné nainstalovat stmívač, pomocí kterého se zbavíte problému s vypálením žárovky při rozsvícení.
Výběr koaxiálního (TV) kabelu Domácí solární baterie Samohybné solární panely ovládané mobilním telefonem – Fáze 3: řazení
Nejčastěji se žárovka spálí při rozsvícení, kdy se vlákno ještě nezahřálo a má malý odpor. Aby se zabránilo takovému vývoji událostí, bylo vynalezeno hardwarové zařízení - jednotka ochrany lampy (nazývaná také softstartér). Hlavním úkolem jednotky je zabránit poškození žárovky v důsledku přepětí v síti.
Žárovky fungují na principu termionické emise. Když proud vstoupí do cívky, zahřeje se, což má za následek produkci světla ve viditelné části spektra. Kromě toho je výkon generování tepla nepřímo úměrný průměru vodiče. V důsledku toho se ztenčené úseky spirály velmi rychle zahřívají, což vede ke ztrátě jejich pevnosti. Právě ztenčená místa jsou slabým článkem, kde dochází k vyhoření.
Halogenové žárovky jsou také náchylné k vyhoření v důsledku přepětí. Takové světelné zdroje mají vlastnost, která je pro ně jedinečná – sklon k přehřívání. Přehřátá žárovka se může kdykoli spálit.
Nejen žárovky a halogenové žárovky potřebují ochranu, ale také LED žárovky. Na první pohled to vypadá zvláštně, protože LED diody nemají spirálu a záře krystalu vzniká v důsledku excitace elektronů, nikoli zahřívání spirály. Princip činnosti LED však také zahrnuje termionické vyzařování. Po několika letech dojde k vypálení polovodičové sekce a při bližším pohledu na LED lampu jsou vidět matné krystaly s proraženou polovodičovou vrstvou.
Ochranná jednotka běží v sérii s osvětlovacím zařízením a v omezené míře přenáší elektřinu. Proud se postupně zvyšuje - během 1–2 sekund. Bez bloku proud teče okamžitě, což často vede k vyhoření lampy.
Bloková struktura je jednoduchá. Pro jeho provoz nezáleží na vstupu-výstupu, fázi-země a polaritě. Zařízení by mělo být připojeno v sériovém režimu s přepínačem instalovaným ve fázi přerušení.
Zařízení pro měkký start vám umožňuje:
Důležitou výhodou ochranného zařízení je, že zabraňuje blikání lampy. Díky tomu je pobyt v osvětlené místnosti pohodlný, protože nedochází k nadměrné zátěži očí.
Instalace ochranného bloku se obvykle provádí na stropě, to znamená tam, kde jsou upevněna osvětlovací zařízení. Pokud žárovka není jediná, je softstartér instalován před prvním světelným zdrojem.
Bloky jsou také umístěny v montážních krabicích pod vypínačem světla. Je však třeba mít na paměti, že pro umístění jednotky do montážní krabice existuje omezení: maximální výkon zařízení by neměl překročit 300 W.
Poznámka! Ať už je pro instalaci jednotky zvoleno jakékoli místo, zařízení musí být zajištěno volným přístupem pro opravy.
Typické blokové schéma zapojení je znázorněno na obrázku níže.
V případě prosvětleného spínače je paralelně k bloku připojen rezistor. Úroveň odporu rezistoru by měla být v rozsahu 33–100 kOhm a výkon by neměl překročit 2 W.
Pro 12V žárovky je také vyžadována ochranná jednotka. Při použití elektromagnetického transformátoru je jednotka umístěna v mezeře primárního vinutí. Pro elektronický transformátor budete potřebovat speciální blok se čtyřmi vstupy.
Úroveň výkonu jednotky se volí na základě celkového výkonu všech spotřebičů. V tomto případě je nutná určitá výkonová rezerva, obvykle do 50 % jmenovité hodnoty všech osvětlovacích zařízení.
Pro normální provoz ochranné jednotky musí být chlazena. Pro vstup vzduchu jsou v pouzdře vytvořeny speciální otvory.
Když žárovka shoří, vlákno se otevře, což vede ke zkratu. V důsledku toho existuje riziko selhání ochranné jednotky. Chcete-li tomu zabránit, proveďte následující:
Při výběru vhodného softstartéru se doporučuje zohlednit dva faktory – výkon a výrobce. Síla bloku je diskutována výše. Pokud jde o značky, nejznámějšími společnostmi jsou:
Nejoblíbenější modely vyrábí Feron a Granit. Produkty čínského výrobce mají nízké ceny. Stejně jako většina produktů z Číny jsou bloky od společnosti Feron považovány za nepříliš kvalitní. Vyznačují se následujícími nevýhodami:
Výrobky běloruské společnosti jsou považovány za výrazně kvalitnější.„Granite“ však není kompaktní, což je v některých případech kritická nevýhoda (například při umístění vypínače do zásuvky). Je třeba také poznamenat, že náklady na „Granite“ jsou vyšší než náklady čínských výrobců.
Schéma pro hladké připojení žárovky k síti je poměrně jednoduché. Při vytváření bloku vlastníma rukama byste však měli vzít v úvahu některé technické nuance. Musíte také dodržovat předpisy týkající se elektrických zařízení. Jako příklad níže je schéma, podle kterého funguje vlastní ochranná jednotka.
Výše uvedené schéma ukazuje plynulé zapínání žárovky. Navíc se nebere v úvahu polarita. Zařízení je připojeno mimo fázi, aby se vytvořilo sériové spojení s přepínačem. Ten by měl být jednoklíčový.
Při vytváření bloku je také nutné vzít v úvahu následující okolnosti:
Jednotka bude pracovat jak v sítích se standardním napětím 220 V, tak se sníženým napětím.
Softstartéry umožňují výrazně zvýšit životnost žárovek. Jejich instalace však vyžaduje dodržování technických předpisů a vyžaduje alespoň minimální znalosti elektrotechniky. Pokud žádné nejsou, je lepší pozvat odborníka, aby provedl instalaci.
Ochrana žárovky při zapnutí
Navrhované jednoduché zařízení (obr. 1) nemá mnoho nevýhod oproti podobným schématům a zajišťuje hladké zapálení domácí žárovky.
Obr. 1
Výběrem vhodných kapacit a diod zapojíte žárovku téměř libovolného výkonu a libovolného napětí bez snižovacího transformátoru. Například pro 220V síť a 60wattovou lampu se stejnými polovodičovými ventily jsou potřeba kondenzátory 5 μF, resp.
Kružkov.V
Orel
Omezovač náběhového proudu při rozsvícení lampy
Zařízení sestavené podle obvodu na obr. 2 zpožďuje dodávku plného síťového napětí do lampy přibližně o 0,2 sekundy - dobu nabíjení v něm instalovaného kondenzátoru.
Obr.2
To je dostačující k účinnému omezení zapínacího proudu skrz studenou cívku lampy. Zbytkový úbytek napětí na omezovači je asi 5 V.
Zpočátku omezovač používal odpory MLT - 0,5, tranzistor KT940A, diodu KD105B a triak KU208G. Následně obvod používal malé části, jejichž typy jsou uvedeny ve schématu, a nižší výkonové odpory. Tuto verzi omezovače lze namontovat na desku plošných spojů znázorněnou na obr. 2.
Při výkonu lampy EL 1 více než 100W triak MAS97 musí být nahrazen výkonnějším VT137 nebo VTA12-600. Pokud je takový tyristor vybaven chladičem, a místo tranzistoru MJE 13001 nainstalujte MJE 13003, přípustný výkon zátěže dosáhne 2 kW. Kapacita kondenzátoru C1 může být zvýšena na 470 μF.
Štěpánko E.
Severodoneck
Luganská oblast
Dvoustupňové spínání lampy
Náhlé zapnutí žárovky pomocí běžného vypínače je škodlivé jak pro oči (prudký skok světla), tak pro žárovku samotnou a poškozuje její vlákno.
Obr.3
Obvod znázorněný na obrázku 3 zajišťuje dvoustupňové zapínání lampy. Při zapnutí S 1, první 1-2 sekundová lampa H.L. 1 hoří žhavě, protože jím protéká pouze jedna půlvlna proudu síťového napětí (přes VD 1). Současně se C1 začne nabíjet VD 2 a R 2 a po přibližně 1-2 sekundách napětí na něm dosáhne prahu otevření tyristoru VS 1, což se děje. Přes tyristor začne k lampě proudit druhá půlvlna síťového napětí a lampa se rozsvítí plnou intenzitou.
Mizin S.
Aby lampa byla „věčná“
Je známo, že osvětlovací lampa nejčastěji selhává v okamžiku zapálení. Právě v tomto okamžiku je odpor vlákna žárovky nízký (asi 10krát menší než rozžhavený) a je na něm rozptýlena energie, která výrazně překračuje jmenovitý. Nit nedrží a vyhoří. To se stává zvláště často u žárovek do 500 W.
Chcete-li prodloužit životnost lampy, musíte na ni nejprve přivést snížené napětí a mírně zahřát vlákno lampy a po chvíli přivést napětí na jmenovité napětí. K tomuto účelu slouží dvoustupňový zdroj napětí, který se zapojí do série se síťovým vypínačem, aniž by narušil zbytek elektroinstalace. V bytech a pracovních prostorách lze stroj namontovat do stejné krabice jako vypínač.
Schéma zapojení stroje je na obr. 4.
Obr.4
Při nastavování stroje nejprve odpojte tyristorovou anodu od dílů VS 1. Výběr rezistoru R 3 (místo toho je vhodné dočasně instalovat proměnný rezistor s odporem 15 kOhm) dosahují na lampě napětí cca 200V (přesněji lze měření provádět termosystémovým zařízením) - napájecí napětí o něco nižší než síťové napětí, což prodlužuje životnost lampy. Poté se změří odpor zavedené části proměnného rezistoru a do zařízení se připáje konstantní rezistor stejné nebo nejbližší hodnoty.
Dále připojte tyristor VS 1 a výběr rezistoru R 1 zajistit, aby tyristor VS 1 otevřen dříve VS 2. To lze snadno zjistit rozsvícením lampy - nejprve by měla hořet „plnou intenzitou“. Pokud stroj pracuje nestabilně (kontrolka bliká), znamená to, že je nainstalován velmi „citlivý“ tyristor VS 1 (zapíná se při nízkém proudu přes řídicí elektrodu). V tomto případě musí být mezi řídicí elektrodu a tyristorovou katodu zapojen odpor 1...2 kOhm nebo je nutné tyristor vyměnit.
V obvodu lze použít tyristor VS 1 - jakákoli řada KU201, KU202, VS 2 - KU202K, KU202N. Diody řady KD105B. S těmito díly je stroj schopen ovládat lampu o výkonu až 60 W. Pokud vyměníš diody za výkonnější, třeba D247 a namontuješ je a tyristor VS 2 pro radiátory lze stroj použít se svítidly o výkonu do 1 kW.
Pershikov V.
Beloretsk
