Как продлить жизнь электрической лампочке. Чтобы лампа накаливания служила долго. Какой cрок службы у лампы накаливания и как его увеличить Лампы накаливания схемы для продление срока службы

Лампа накаливания

Лампы накаливания с момента их изобретения обычно используют не только лишь для освещения жилищ, да и в автомобилях, киноаппаратуре, разного типа карманных фонариках и других устройствах. Рядовая бытовая лампа накаливания состоит из дутого стеклянного баллона, снутри которого помещена нить из тугоплавкого металла, обычно из вольфрама. Для того, чтоб нить лампы работала долгое время, из ее баллона выкачан воздух, и она заполнена инертным газом. В баллоне нить укреплена на особых проволочках- держателях. Конец одной из проволочек выведен через нижнюю утолщенную часть баллона и припаян к контакту в центре нижней части цоколя, а конец другой проволочки припаян к винтообразной вырезке на цоколе. Эти припаянные концы проволочек изолированы друг от друга стекловидной изоляционной массой. Баллон приклеен к цоколю особым огнеупорным клеем. Лампа при помощи винтообразной вырезки на цоколе ввертывается в электропатрон, соединенный проводами с квартирной электросетью. При включении выключателя, находящегося в цепи лампы, электронный ток проходит через нить и разогревает ее до температуры 2600…2700° С, в итоге чего происходит излучение света. В бытовых осветительных устройствах употребляются лампы накаливания мощностью от 15 до 300. Срок службы лампы накаливания колеблется в широких границах, так как находится в зависимости от очень многих причин: от свойства соединений в проводке и осветительном приборе, от стабильности номинального напряжения, от наличия либо отсутствия механических воздействий на лампу, толчков, сотрясений, вибраций, от температуры среды, от типа примененного выключателя и скорости нарастания величины тока при подаче питания на лампу. При длительной работе лампы накаливания ее нить накала под воздействием высочайшей температуры нагрева равномерно испаряется, уменьшаясь в поперечнике, рвется (перегорает). Чем выше температура нагрева нити накала, тем больше света испускает лампа. При всем этом лучше протекает процесс испарения нити, и сокращается

срок службы лампы. Потому для ламп накаливания устанавливается такая температура накала нити, при которой обеспечивается нужная светоотдача лампы и определенная длительность ее службы. Средняя длительность горения лампы накаливания при расчетном напряжении не превосходит 1000 часов. После 750 часов горения световой поток понижается в среднем на 15%. Лампы накаливания очень чувствительны даже к относительно маленьким увеличениям напряжения: при повышении напряжения всего на 6% срок службы понижается в два раза. По этой причине лампы накаливания, освещающие лестничные клеточки, достаточно нередко перегорают, потому что ночкой электросеть не достаточно нагружена и напряжение повышено. В одном из германских городов есть фонарь, в который вкручена одна из первых ламп накаливания. Ей уже больше 100 лет. Но она изготовлена с большущим припасом надежности, потому пылает до сего времени. В наше время лампочки накаливания выпускаются массово, но с очень малым припасом надежности. Бросок тока, возникающий при включении освещения, нередко выводит лампочку из строя из-за малого сопротивления в прохладном состоянии. Потому при включении освещения лампочку нужно разогреть малым током, а потом включить на полную мощность. Лампа накаливания выходит из строя, обычно, при включении из-за малого сопротивления прохладной нити накала. Разглядим маленькие хитрости по продлению жизни лампам накаливания. Учет номинального напряжения.В текущее время индустрия производит лампы накаливания, на которых обозначено не одно напряжение (127 либо 220 В), а спектр напряжений (125…135, 215…225, 220…230, 230…240 В). В границах каждого спектра лампа накаливания дает неплохой световой поток и довольно долговечна. Наличие нескольких диапазонов разъясняется тем, что рабочее напряжение в сети отличается от номинального: у источника питания (подстанции) оно выше, а вдалеке от источника питания ниже. В связи с этим, чтоб лампы длительно служили и отлично светили, нужно верно избрать нужный спектр.

Разумеется, что если напряжение в вашей квартирной сети равно 230 В, то брать и устанавливать лампы накаливания, на которых указан спектр 215…225 В, не имеет смысла. Такие лампы работают с перекалом, и длительно служить не будут - они перегорают заблаговременно. Воздействие вибрации на срок службы ламп. Лампы накаливания, которые работают в критериях вибрации и подвергаются толчкам, выходят из строя почаще, чем работающие в умеренном состоянии. Если появляется необходимость воспользоваться переноской, то лучше производить ее перемещение в выключенном состоянии. Профилактика патрона, в каком нередко перегорают лампы. Время от времени бывает, что в люстре перегорает одна и та же лампа, при этом при работе лампы патрон очень жаркий. В данном случае нужно почистить и подогнуть центральный и боковые контакты, подтянуть контактные соединения проводов, подходящих к патрону. Лучше, все лампы в люстру установить схожей мощности. Внедрение диодика для защиты лампы. Очень прибыльно на лестничных площадках домов включать лампы накаливания через диодик, потому что качество освещения в данном случае не имеет существенного значения, а лампы, как указывает опыт эксплуатации, служат при всем этом годами. А если Вы сможете поочередно с диодиком «пристроить» резистор, то можно вообщем запамятовать про лампу накаливании на лестничной площадке.
Совет. Для лампы накаливания мощностью 25 Вт довольно использовать резистор сопротивлением 50 Ом типа МЛТ.

Срок службы лампы накаливания колеблется в широких пределах, потому что зависит от очень многих факторов: от качества соединений в электропроводке и светильнике, от стабильности номинального напряжения, от наличия или отсутствия механических воздействий на лампу, толчков, сотрясений, вибраций, от температуры окружающей среды, от типа примененного выключателя и скорости нарастания величины тока при подаче питания на лампу.

При продолжительной работе лампы накаливания ее нить накала под воздействием высокой температуры нагрева постепенно испаряется, уменьшаясь в диаметре, рвется (перегорает). Чем выше температура нагрева нити накала, тем больше света излучает лампа. При этом интенсивнее протекает процесс испарения нити, и сокращается срок службы лампы. Поэтому для ламп накаливания устанавливается такая температура накала нити, при которой обеспечивается необходимая светоотдача лампы и определенная продолжительность ее службы.

Средняя продолжительность горения лампы накаливания при расчетном напряжении не превышает 1000 часов. После 750 часов горения световой поток снижается в среднем на 15%.

Лампы накаливания очень чувствительны даже к относительно небольшим повышениям напряжения: при повышении напряжения всего на 6% срок службы снижается вдвое. По этой причине лампы накаливания, освещающие лестничные клетки, довольно часто перегорают, так как ночью электросеть мало нагружена и напряжение повышено.

В одном из немецких городов есть фонарь, в который вкручена одна из первых ламп накаливания. Ей уже больше 100 лет. Но она сделана с огромным запасом надежности, поэтому горит до сих пор. В наше время лампочки накаливания выпускаются массово, но с очень малым запасом надежности. Бросок тока, возникающий при включении освещения, часто выводит лампочку из строя из-за малого сопротивления в холодном состоянии. Поэтому при включении освещения лампочку надо разогреть малым током, а затем включить на полную мощность. Лампа накаливания выходит из строя, как правило, при включении из-за малого сопротивления холодной нити накала.

Рассмотрим небольшие хитрости по продлению жизни лампам накаливания.

Учет номинального напряжения

В настоящее время промышленность производит лампы накаливания, на которых указано не одно напряжение (127 или 220 В), а диапазон напряжений (125...135, 215...225, 220...230, 230...240 В). В пределах каждого диапазона лампа накаливания дает хороший световой поток и достаточно долговечна.

Наличие нескольких диапазонов объясняется тем, что рабочее напряжение в сети отличается от номинального: у источника питания (подстанции) оно выше, а вдали от источника питания ниже. В связи с этим, чтобы лампы долго служили и хорошо светили, необходимо правильно выбрать необходимый диапазон. Очевидно, что если напряжение в вашей квартирной сети равно 230 В, то покупать и устанавливать лампы накаливания, на которых указан диапазон 215...225 В, не имеет смысла. Такие лампы работают с перекалом и долго служить не будут - они перегорают преждевременно.

Влияние вибрации на срок службы ламп

Лампы накаливания, которые работают в условиях вибрации и подвергаются толчкам, выходят из строя чаще, чем работающие в спокойном состоянии. Если возникает необходимость пользоваться переноской, то лучше осуществлять ее перемещение в выключенном состоянии.

Профилактика патрона, в котором часто перегорают лампы

Иногда бывает, что в люстре перегорает одна и та же лампа, причем при работе лампы патрон очень горячий. В этом случае необходимо почистить и подогнуть центральный и боковые контакты, подтянуть контактные соединения проводов, подходящих к патрону. Желательно, все лампы в люстру установить одинаковой мощности.

Использование диода для защиты лампы

Очень выгодно на лестничных площадках домов включать лампы накаливания через диод, так как качество освещения в этом случае не имеет существенного значения, а лампы, как показывает опыт эксплуатации, служат при этом годами. А если Вы сумеете последовательно с диодом «пристроить» резистор, то можно вообще забыть про лампу накаливании на лестничной площадке.

Совет. Для лампы накаливания мощностью 25 Вт достаточно использовать резистор сопротивлением 50 Ом типа МЛТ

В статье приводится описание простого способа продления срока службы бытовой лампы накаливания с помощью малогабаритной диодной сборки типа КЦ407А.

Известно, что обычная бытовая лампа накаливания не является вечной - проходит какой-то определенный промежуток времени, определяемый многими разными факторами, как она отказывает в работе. Правда, ее работоспособность можно попытаться восстановить, какописано в , если только это возможно после проведения ревизии сгоревшей лампе.

Восстановление осуществляется свариванием концов оборванной (перегоревшей) нити накала. В результате лампа накаливания прослужит еще какой-то промежуток времени, хотя, следует заметить, что этот промежуток может превышать предыдущее время службы. Уже есть такой опыт.

Однако продлить срок службы лампы накаливания до "ремонтных" работ сваркой концов нити накала можно довольно просто с помощью обычного диода, который устанавливают на пятачке центрального электрода лампы пайкой паяльником.

Технические решения по реализации такого способа приведены, к примеру, в , а также в других периодических изданиях. При этом в качестве диодов использовались диоды типа Д226Б, которые подвергались существенной переделке , или диоды типа КД105 с любым буквенным индексом с минимальными затратами труда и времени на переделку .

В "Радіоаматоре" 7/1998 предлагается использовать дисковые диоды типа 2Д213А-6 с допустимым обратным напряжением всего 200 В, что, естественно, не может не сказаться на надежности работы такого устройства. К этому следует добавить дефицитность этих диодов.

Лампы накаливания с напаянным диодом выгодно использовать для освещения подъездов, лестничных площадок, где на первое место ставится продолжительность службы лампы накаливания, а не качество освещения.

Срок службы лампы в этом случае не менее двух лет, при их мощности до 100 Вт включительно, а в кладовках, ванной, коридорах и т.п. он выливается в двухразрядную цифру. Так, у автора данных строк лампы накаливания исправно несут свою службу с 1982 года, т.е. практически 22 года.

Продлить "жизнь" лампы накаливания можно также путем использования малогабаритной диодной сборки в пластмассовом корпусе типа КЦ407А (размеры корпуса всего 7,5х6х3 мм при диаметре пятачка центрального электрода лампы 9 мм) на ток 0,5 А и допустимое обратное напряжение 400 В, которую в обиходе называют "паучок". (рис.1,а).

Рис. 1. Диодная сборка КЦ407А.

Порядок реализации технического решения осуществляется следующим образом. Выводы переменного тока 2 и 5 диодной сборки полностью обламывают в местах выхода из пластмассового корпуса. Затем с помощью наждачной бумаги уменьшают ее толщину до 1,5...2 мм, обтачивая сборку равномерно и аккуратно с обеих сторон.

После чего выводы 1 и 6 изгибают и прижимают к плоскости диодной сборки, как показано на рис.1,6, и пропаивают их в месте пересечения друг с другом. Аналогично поступают с выводами 3 и 4, но с противоположной стороны. Далее диодную сборку устанавливают на центральный электрод лампы накаливания.

Для этого пятачок центрального электрода разогревают паяльником, залужи-вают и вдавливают в расплавленный припой диодную сборку, при этом ее нужно держать прижатой к пятачку лампы до остывания припоя (рис.2). Затем проверяют одностороннюю проводимость всей цепи лампа - диоды, вкручивают лампу в патрон и включают.

Отсутствие свечения указывает на то, что необходимо немного подогнуть боковые электроды патрона, чтобы они касались цоколя ввернутой лампы накаливания. На этом переделка лампы накаливания путем использования "паучка" заканчивается.

Рис. 2. Подключение и крепление диодной сборки к лампе накаливания.

Возможен и второй вариант крепления диодной сборки - путем пайки ее укороченных выводов 3 и 4 к противоположным боковинам центрального электрода лампы накаливания. Для переделки лучше использовать лампы накаливания с криптоновым наполнением (тип БК), которые имеют грибовидную колбу и повышенный световой поток.

Например, криптоновая лампа мощностью 60 Вт при напряжении 220 В дает световой поток 790 лм, в то время как обычные лампы типа Г (моноспиральные) и Б (биспиральные) той же мощности при том же напряжении - 650 лм. Разница составляет 140 лм, что превышает световой поток обычной 15-ваттной лампы (110 лм) на 30 лм.

Т.е. криптоновая лампа в 60 Вт по световому потоку эквивалента 75-ваттной обычной. Работая через диод, криптоновая ламп, естественно, будет светить ярче, чем обычная 60-ваттная с диодом.

Устанавливая диодную сборку на лампу накаливания, необходимо быть внимательным и аккуратным, соблюдая при этом правила техники безопасности, обернув предварительно колбу лампы плотной тканью. "Паучок" довольно легко можно установить и в резьбовые патроны для ламп накаливания с цоколями Е27 и Е14 ("миньон") путем пайки на центральном пружинящем контакте патрона с помощью выводов 3 и 4 "паучка", которые обхватывают центральный контакт и припаиваются к нему с противоположной стороны. Лампа накаливания при вкручивании в патрон своим центральным электродом прижимается к перекрещивающимися и спаянными вместе выводам 1 и 6 диодной сборки (рис.1,б).

К.В. Коломойцев, г. Ивано-Франковск, Украина. Электрик-2004-12.

Литература:

Коломойцев К.В. Долгоживущая лампа на-каливания//Электрик. - 2002. - №2. - С9.
Почарский В., Даниленко Л. Таблетки для лампочки//Изобретатель и рационализатор. - 1992. - №5-6. - С.23.
Коломойцев К.В. Таблетка для лампы на-каливания//Ра-1996-3.
Коломойцев К.В. Еще раз об "аспирине" для лампочки и его вариациях//Ра-1999-9.
Коломойцев К.В. Цоколь - переходник для лампы накаливания//К-2002-4.

Сегодня широкое распространение имеют четыре вида освещения: традиционные лампы накаливания, люминесцентные, галогенные и светодиодные. Срок службы лампочек напрямую зависит от технологии осветительного прибора. Но в рамках технологи ресурс лампочек будет напрямую зависеть от условий эксплуатации.

Принцип работы ламп накаливания при нагрузках.

Наибольшую нагрузку спираль лампы накаливания испытывает в момент включения. Это происходит из-за того, что спираль лампочки в холодном состоянии имеет сопротивление в десятки раз меньше, чем когда она раскалена.

Экспериментальная проверка наиболее распространенных электрических ламп накаливания мощностью 25, 40, 60, 75, 100 Вт показывает, что их сопротивление в холодном состоянии составляет 155,5; 103,5; 61,5; 51,5; 40 Ом, а в рабочем - 1936; 1210; 815; 650; 490 Ом, соответственно. Тогда отношение «горячего» сопротивления к «холодному» равняется 12,45; 11,7; 13,25; 12,62; 12,4, а в среднем оно составляет 12,5. Эти показатели взяты из справочника. Но ради любопытства наши электрики в Королеве провели такие опытные замеры и вышли на те же цифры.

В результате лампа накаливания при включении работает в экстремальных условиях при токах, которые превышают номинальный. Это приводит к сокращению ресурса лампочек накаливания, к ускоренному износу нити накала и преждевременному выходу из строя, особенно при превышениях напряжения в питающей сети. Последнее обстоятельство при длительных превышениях напряжения относительно номинального приводит к резкому сокращению срока службы лампы. В результате при очередном нажатии на выключатель лампочка перегорит, и даже может отключиться автомат в щитке. А вы зададитесь вопросом, что делать, если погас свет и обесточилась квартира?

Срок службы лампы накаливания сильно зависит от условий эксплуатации.

Эксплуатационный ресурс обычной лампочки накаливания зависит:

от качества коммутации проводов;
от качества монтажа и подключения люстры;
от качества сборки светильника;
от стабильности номинального напряжения;
от наличия или отсутствия механических воздействий на светильник, толчков, сотрясений, вибраций;
от температуры и влажности окружающей среды;
от типа примененного выключателя и скорости нарастания величины тока при подаче питания.

Как увеличить срок службы лампы накаливания.

Для того, чтобы продлить ресурс и эксплуатационный срок службы, необходимо разобраться, почему перегорают электрические лампы накаливания . При продолжительной работе лампочки ее нить накала под воздействием высокой температуры нагрева постепенно испаряется, уменьшаясь в диаметре и рвется (перегорает).

Чем выше температура нагрева нити накала, тем больше света она излучает. При этом интенсивнее протекает процесс испарения нити, и сокращается срок службы лампы. Поэтому для ламп накаливания устанавливается такая температура накала нити, при которой обеспечивается необходимая светоотдача лампы и определенная продолжительность ее службы.

Увеличить срок эксплуатации ламп накаливания можно путем включения в цепь устройств плавного пуска, которые будут сглаживать нагрузку, возникающую на старте работы холодной лампочки. Для уточнения возможных способов продления работы светильников обратитесь за консультацией к мастеру. Например, наш электрик в Мытищах в подъезде многоквартирного дома собирал схему лестничного освещения, просчитывая оптимальный ресурс работы ламп. Такой же опыт есть у наших мастеров, оказывающих услуги электрика в Пушкино.

Средний ресурс лампы накаливания составляет 1000 часов.

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

Принцип действия лампы

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

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

Конструкция лампы

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

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Задать вопрос эксперту

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

Причины выхода из строя ламп накаливания

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

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

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

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

Топ 5 способов продлить срок службы лампы накаливания

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

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

Как бороться с токовым ударом

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

Понижение питающего напряжения.
Плавный разогрев спирали.

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

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

Продление срока службы лампочки при помощи диода

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

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

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

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

Продление времени службы лампочки при помощи балластного конденсатора

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

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

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

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

Увеличение срока службы ламп при помощи их последовательного включения

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

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

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

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

Обеспечиваем «мягкий» старт

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

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

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

Увеличение срока службы лампы при помощи терморезистора

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

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

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

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

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