За два года перегорели 10 разных недешевых кукурузок и спиралек. Вобщем, ни хорошего света, ни экономии не получил. Пробовал восстанавливать лампы и колхозить тепловентиляцию, но потом надоело. Решил покопать в направлении продления срока службы ламп накаливания.
Лампы накаливания (ЛН) у меня стоят в 12 точках освещения. В основном это люстры и закрытые светильники, в которых напряженный тепловой режим и требования к хорошей освещенности. Попытки оставить освещенность на хорошем уровне и сэкономить путем замены ЛН на энергосберегайки или светодиоды благополучно провалились. За два года перегорели 10 разных недешевых кукурузок и спиралек. В общем, ни хорошего света, ни экономии не получил. Пробовал восстанавливать лампы и колхозить тепловентиляцию, но потом надоело. Захотелось стабильности. Решил покопать в направлении продления срока службы ЛН. Для начала посадил ЛН на диод 0.5А на лестничной площадке. Конечно, свет не тот, но лампа горит уже 3000 часов непрерывным светом 24/7, потребляя 50% мощности. Дешево и сердито, хотя немного некомфортно. Но в квартире, где требования к освещению высокие, такое решение не подходит по двум причинам. Во-первых, при пониженном в 2 раза напряжении светоотдача падает примерно в 8 раз, во-вторых — мигание света хорошо ощущается глазом, что совсем плохо. Но есть еще одна возможность продлить срок службы ЛН. Она связана со способом запуска лампы. Об этом и буду говорить дальше.
У ЛН срок службы определяется двумя факторами — естественным износом нити накаливания при непрерывном горении (приводится в паспорте) и взрывной перегрузкой по току в момент включения, который может превышать номинальный более, чем в 10 раз. Причиной служит низкое сопротивление холодной спирали лампы. Для примера, холодная спираль ЛН 100 Вт имеет сопротивление 37 Ом, а горячая — 530 Ом. Поэтому пусковой ток превышает номинальный в 15,5 раз. Естественно, что при многократном включении спираль лампы быстро деградирует и срок службы ее резко сокращается. Напрашивается вопрос как уменьшить пусковой ток? Как сделать так, чтобы в момент включения ЛН последовательно с ней работал элемент, сопротивление которого меняется по закону, обратному закону изменения сопротивления лампы.
Оказывается, такие элементы есть и называются они термисторами. Термистор – это полупроводниковый резистор, сопротивление которого резко изменяется при нагреве. Для наших целей нужны термисторы с отрицательным температурным коэффициентом – NTC термисторы. При протекании тока через NTC термистор он нагревается и его сопротивление падает. У современных NTC термисторов оно может уменьшаться в 20-60 раз при изменении температуры от 25 до 85 градусов. Приближенно зависимость сопротивления от температуры в этом диапазоне можно рассчитать по формуле:
R2= R1* exp (-B (1/T1-1/T2)), где
В — индекс температурной чувствительности данного типа термистора. Часто приводится в его характеристиках в виде чисел от 2500 до 5000. Более высоким В соответствует более высокая чувствительность.
Т1 и Т2 — начальная и конечная температура, выраженная в Кельвинах ( температура по Цельсию +273 градуса)
R1 — известное сопротивление при температуре Т1.
R2 — рассчитываемое сопротивление при температуре T2
Для эффективного снижения пусковых токов ЛН сопротивление термистора при комнатной температуре должно быть больше в 2-3 раза сопротивления холодной нити лампы. В этом случае пусковые токи упадут в 3-4 раза. Казалось бы, почему тогда не выбрать сопротивление, большее в 5-10 раз и получить почти номинальный ток на пуске? Да просто потому, что при установившемся токе лампы на сопротивлении высокоомного термистора будет рассеиваться энергия, уже превышающая допустимую Wмах.
Подобрать нужный термистор можно по
справочным данным, в которых указаны сопротивление термистора при 25˚С — R25, максимальный установивший ток — Iмакс и сопротивление при максимальном установившемся токе Rмах. Два последних параметра определяют максимальную мощность рассеивания термистора Wмах = Iмакс^ 2* Rмах.
У моих ламп накаливания 60 Вт и 100 Вт, сопротивления лежат в диапазонах 60-806 Ом и 37-530 Ом. Меньшие значения сопротивлений соответствуют холодным лампам и они определяют пусковые токи (3.8 А, 6.2 А), а большие значения соответствуют установившимся рабочим токам ламп (0.3 А, 0.4 А). Если исходить из условия двукратного превышения сопротивления холодного термистора над сопротивлением холодной ЛН, то необходимо выбрать для моих ламп термисторы с сопротивлениями 120 и 80 Ом на рабочие токи 0.3 и 0.5 А ( а если с запасом, то 0.5 и 0.6 А).
Как видим, пусковые токи ЛН в 7-10 раз превышают рабочие токи термисторов.
К сожалению, в даташитах не приводятся данные по допустимой кратковременной перегрузке термистора на экстра токах. Даются лишь данные об проведенных испытаниях термисторов для заряди конденсаторов определенных значений. Конечно, по ним можно посчитать энергию, полученную термистором. Но режимы зарядки конденсатора и зажигания ЛН отличаются по длительности. Поэтому использовать эти данные для ЛН можно только как ориентировочные. Чтобы прояснить для себя эту ситуацию, я решил провести свое тестирование термисторов.
Поиск термисторов 120 Ом на китайских сайтах не дал результатов. Там есть термисторы на 10, 30, 47, 80 Ом. Собирать наборы из последовательно соединенных термисторов у меня не было желания по причине их последующего размещения. Заказал только номинал 80 Ом, а на киевском радиорынке я нашел еще номинал термистора — 220D15 за 0.25$.
Найти справочные данные в интернете на термистор 220D15 (R25 = 220Ом, диаметр 15 мм) не получилось. Поэтому тестирование было вызвано и этой причиной.
Тестирование проводилось в два этапа. На первом этапе снималась температурная и резистивная характеристика термистора в зависимости от тока, проходящего через термистор в цепи с питанием от источника постоянного напряжения 5-15 В.
На втором этапе уже в реальных условиях эксплуатации оценивались токи и температура термисторов, включенных в сеть 220 В последовательно с ЛН 60 и 100 Вт.
Схема тестирования для снятия характеристик термисторов.
Для измерения температуры использовался ИК бесконтактный термометр с полем захвата примерно 10 мм. Напряжение от источника питания подавалось ступенями. Показания снимались через 2 мин после стабилизации тока термистором, когда устанавливался температурный баланс нагрева и охлаждения.
Графики зависимостей сопротивления и температуры от тока для термистора NTC 80D9 имеют хрестоматийный вид. Значения начального, конечного сопротивления и рассеиваемой мощности соответствуют
справочным. Китайпром оказался на высоте. Заодно приятно осознавать, что схема тестирования работает правильно и при тестировании следующего малоизвестного термистора даст правильные результаты.
Графики зависимостей сопротивления и температуры от тока для термистора NTC 220D15 тоже имеют хрестоматийный вид, но с поправкой на небольшие экспериментальные отклонения. Можно отметить, что при токе 0.6А термистор нагревается до 120 градусов, сопротивление его падает в 44 раза (5 Ом) и он рассеивает максимальную мощность 0.62^2 * 5 = 1.8 Вт. Оказывается данный термистор в 2 раза мощнее термистора NTC 80D9, у которого рассеивание 0.9 Вт. Таким образом, стали известны характеристики и этого термистора.
Анализ графиков позволяют сделать выводы как будет вести себя термисторы при различных токах нагрузки, которые зависят от мощности подключаемых ламп. Оба термистора без особого перегрева работает при токах нагрузки 0.3-0.5А, т. е. через них можно подключить ЛН от 40 до 100Вт или даже две лампы по 60Вт. Более мощный термистор NTC 220D15 вероятнее всего будет имеет предпочтение, поскольку из-за большего начального сопротивления может более эффективно подавлять пусковой ток. Но это предпочтение обходится почти в 5 раз дороже.
На втором этапе тестирования вместо нагрузки 20 Ом подключались лампы накаливания 60 и 100 Вт. Питание подавалось от сети 220 В.
Получены следующие результаты:
Термистор NTC 80D9
Термистор NTC 220D15
Данные в таблице для термистора 220 Ом наиболее впечатляющие. 8-кратное подавление — это как раз то что хотелось бы иметь. Правда, рабочий работы термистора довольно напряженный по температуре для окружающих элементов. Сам термистор рассчитан на температуру до 170 градусов. Вопрос стоит только где его монтировать. Что важно, так это то, что температура на концах ножек разогретого термистора не превышает 50 градусов. По крайней мере, я мог их держать руками. Поэтому для соединения термисторов можно смело применять пайку или контактные колодочки в пластмассовых корпусах.
Компромисс можно также найти, заменив термистор на более низкоомный, например 120-180 Ом. В этом случае несколько увеличатся пусковые токи, но нагрев будет уже ниже 100 градусов.
Поскольку меньших номиналов термисторов я не достал, то поставил у себя один 220-ти омный на две лампы по 60 Вт в чашке люстры. На третью 60 Вт лампу люстры поставил термистор на 80 Ом. Термисторы подключены через контактные колодки люстры. Уже идет вторая неделя эксплуатации. Проблем пока нет.
Наконец, несколько выводов по поводу «таблеток против экстра токов ламп накаливания»:
— таблетки оказались вполне нормальными несмотря на происхождение из фирмы NoName,
— цена и свойства таблеток растут в квадрате от их размера,
— свою работу таблетки выполняют
— можно рекомендовать для использования с ЛН при частом включения и в горячих светильниках.
Благодарю за внимание.
У кукурузок есть собственные драйверы питания диодов и они определяют пусковые токи. Они обычно выходят из строя из-за перегрева.
NTC 120D-15 120Ohm
https://aliexpress.ru/item/item/4001157286101.html
а также: DSC NTC 100D-9 термистор
https://aliexpress.ru/item/item/32948886979.html
и ещё: MF72 120D20 NTC 120R
https://aliexpress.ru/item/item/32963637821.html
и ещё: Термистор NTC 80D-9
https://aliexpress.ru/item/item/1005002804420356.html
Заранее спасибо!
А вот для упрощенного «драйвера» с гасящим конденсатором, если уже не стоИт термистор, очень полезно.
Только номинал термистора придется увеличить раз в 10 — пропорционально соотношению мощности ЛН и LED
Обзор интересный.
И то и то — градусы. Гра́дус — от лат. gradus — «шаг».
Соответственно, есть градусы Цельсия и градусы Кельвина.
Просто в нашей стране это устоявшееся за Цельсием понятие.
Сейчас — просто «Кельвин».
ru.wikipedia.org/wiki/Единицы_измерения_температуры
Я не виноват, так в СИ прописано. Честное пионерское.))
Безграмотные могут и дальше минусовать...;)
Вы так говорите, как будто это что-то плохое — влепить минус умнику, все знания которого — цитирование википедии.
А Вики цитировал, как первое, что попалось под руку.
На самом деле, в русскоязычной Вики периодически попадаются и несуразицы и глупости. Но в этой статье я их пока не нашел. Может, плохо искал?;)
За много лет работы в вузах (преподавание, писанина статей, чтение литературы) приходилось иметь дело только с 4 единицами измерения температуры: градус Цельсия и Кельвин (сплошь и рядом), градус Фаренгейта (почти исключительно у американцев-канадцев и, как ни странно, японцев), градус Реомюра (только у французов и редко).
Успехов.
И тут Вы ошибаетесь снова.
СИ — это Система Единиц — это стандарт на наименование и величину измерений — внутри нее — да — все верно.
Только градус — это гораздо более широкое понятие — это, грубо — единица деления или отсчета.
Она может применяться к любым величинам и наименованиям, и не только в СИ.
Можно сказать — 5 см, а можно — 50 градусов длины — поверьте, в лабораториях так нередко говорят, ибо шкалы приборов и цена их деления далеко не всегда в СИ или в какой-либо другой системе. Часто она может быть в «попугаях» — грубо говоря — в неких единицах конкретно для этого прибора или относительной.
Т.е. градус Кельвина в данном случае — это неверно только внутри строгого СИ.
Надеюсь, что объяснил.
Можно пытаться притянуть любые оправдания, но «мой вес — 80 кг» — неверно. Как неверно «градусов Кельвина».
И поверьте — если спец говорит обывательским языком — это абсолютно не умаляет его уровня. Все мы — люди, а не роботы.
Я, например, прекрасно знаю, что вес измеряется в ньютонах, но когда спрашивают — отвечаю как раз «вес», а не «масса». Даже в лаборатории. Все прекрасно все понимают и никто мне ни разу не сказал, что так неверно — ибо что я имел ввиду отлично понятно. А если придираться к словам — так вместо работы будешь только придираться к словам. Я как раз и не люблю таких людей, которые придираются там, где это абсолютно ненужно и бесполезно.
Как-то я был в опытном цехе фармакологии, и представьте никто из фармакологов (а там весьма опытные были господа и дамы) не называл аспирин ацетилсалициловой кислотой. Хотя это в корне неверно, ибо Аспирин — название лекарства, а кислота — действующее вещество в нем.
Ну и, справедливости ради, градус — это все-таки цена деления или шаг и появился он задолго до СИ.
ru.wikipedia.org/wiki/Единицы_измерения_температуры
Градус Цельсия (°C)
Градус Фаренгейта (°F)
Кельвин (K)
Градус Реомюра (°Ré, °Re, °R)
Градус Рёмера (°Rø)
Градус Ранкина (°Ra)
Градус Делиля (°Д или °D)
Градус Гука (°H)
Градус Дальтона (°Dа)
Градус Ньютона (°N)
Лейденский градус (°L или ÐL)
Планковская температура (TP)
Все это чистая казуистика — «градусы — не градусы», какая к черту разница…
С удовольствием читал ваш труд — настоящее исследование.
Еще бы добавить литобзор, расширить кол-во изучаемых объектов и образцов (для статистики) + десяток графиков-таблиц (данные получены на приборах, прошедших метрологическую поверку). И получится неплохая дипломная в тех.вузе.))
Кажется из Чипа и дипа. Особой разницы в сроках жизни ламп накаливания не заметил, впрочем как и при использовании белорусских Гранитов www.noo.com.by/bloki-zashhityi-lamp-granit.html. Не рентабельно это все оказалось, лучше светодиодов пока ничего не нашел. Видимо срок жизни ЛН программируют на заводах-изготовителях) На лестничной площадке ЛН через диод включены, реально работают очень долго, но там свои минусы.
моргает? тоже так сделал в выключателе на первом этаже.
А выйдет из строя по превышению максимально допустимой пульсации тока через него. Для конденсатора 10/400 Jamicon максимальный ток всего 90мА
lib.chipdip.ru/120/DOC001120316.pdf
Если использовать конденсатор 22мкф и более, яркость свечения лампы уже может превышать её яркость в прямом включении
75 мА mircond.com/elc/jamicon_tk.html
Да и ток там не 90 мА, а много меньше!
Лампочка 60Вт имеет рабочий ток 270мА. Через конденсатор будет протекать примерно половина от него
Не согласен: от силы треть, поскольку при разряде конденсатора во второй полупериод ток разряда конденсатора через лампу упадёт. Хотя лампа за счёт инерции будет светиться почти так и в первый период.
Диод не является сопротивлением, он — нелинейный элемент, в лучшем случае, на нём возникнет падение напряжения порядка 1 вольта. Всё остальное попадёт на конденсатор. И на лампу, которая включена параллельно ему. Все 310В амплитудного напряжения.
Когда диод будет закрыт (а он закроется, как только моментальное напряжение в сети станет ниже напряжения конденсатора), то лампа и конденсатор образуют RC-цепочку. Конденсатор будет разряжаться через лампу. Тут возможны два варианта:
— при очень большом конденсаторе пульсации будут очень маленькими, лампочка питается постоянным напряжением 310В и сгорает.
— при маленьком конденсаторе пульсации будут большими, ток через конденсатор значительный, он от этого тока греется и выходит из строя. Лампочка при этом всё равно моргает — пульсации-то большие.
Откуда? Там же меньше 230 В — выпрямляется только половина периода — вторая отсекается диодом, стало быть, грубо говоря на лампу подают 115 В! А по-Вашей логике если подключить ЛН через диод к сети 230 В 50 Гц она должно сгореть, поскольку постоянное напряжение будут равно амплитудному! С КАКОГО ПЕРЕПУГУ? На ЛН будет подано ПОЛОВИНА ДЕЙСТВУЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ (ЭНЕРГИИ) МИНУС 1 В, ПАДАЮЩИЙ НА ДИОДЕ! А конденсатор не является ИСТОЧНИКОМ ЭНЕРГИИ! По Вашей логике если из одной полной бочки в 230 литров наливать бензин в другую бочку через маленькую трубочку в течение минуты, то перельётся 325 литров! Откуда появятся ещё 95 литров? Из эфира?
И ещё. И в России, и в Восточной, и в Северной Европе (где я живу) и в остальных странах ex-СССР напряжение в сети не 220 В, а 230 В! ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D0%B0%D1%80%D1%82%D1%8B_%D0%BD%D0%B0%D0%BF%D1%80%D1%8F%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B9_%D0%B8_%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%82_%D0%B2_%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D1%85
«Россия ГОСТ 29322-92 (IEC 38-83) предписывал полностью перейти на 230/400 В с 2003 года.»
Если ёмкость конденсатора будет велика, от не будет успевать разряжаться и все 310В пойдут на лампочку. Это можно легко проверить реально либо в симуляторе, например микрокап или протеус.
Синусоидальное напряжение с действующим значением 220В имеет амплитуду 311В. Амплитуда — это наибольшее отклонение от положения равновесия. То есть, в одном полупериоде будет +311, а в другом -311. Именно поэтому конденсатор будет заряжаться всего лишь до 310В.
Верно. Но предписываемые стандартом 230В+-10% включают в себя 220В, что позволило с введением этого стандарта ничего фактически не менять. Наиболее правильно вести наши расчёты из максимального разрешённого действующего напряжения, которое составит 253В при амплитудном 358В.
Аналогия вольтов и литров совершенно неуместна, простите.
Конденсатору фиолетово до нагрузки — его сеть в любом случае заряжает до амплитудного напряжения сети. А уж насколько он успеет разрядиться до очередной подзарядки зависит от его ёмкости и нагрузки в виде лампочки.
Вот, кстати, примерная (номиналы не подбирал) схемка в простейшем эмуляторе:
Так сказать «наглядно» показано, что там ~310 вольт.
Я читал, что в 2016 году производители светодиодных ламп на какой-то конференции пришли к этому же: рынок насытился, и лампы с теми сроками, что делали изначально для завоевания рынка (обоснования рентабельности), дóроги, и ведут к перенасыщению производства. Так что новые лампы будут проще, дешевле, и будут служить меньше. Собственно, мы это и видим.
может проблема не в лампах, а в качестве подаваемой в квартиру электроэнергии? кроме ламп ничего из строя не выходило?
У ЛН срок службы определяется двумя факторами — естественным износом нити накаливания при непрерывном горении (приводится в паспорте) и взрывной перегрузкой по току в момент включения, который может превышать номинальный более, чем в 10 раз.. Не в качестве сети тут дело.
Ну реально интересно-же :)
Не говоря о том, что сейчас довольно много сваричников с ИИП.
Почему они должны влиять на жилые дома?
У нас такого ни разу не замечал, хотя теоретически и допускаю такую возможность.
Вот включение/выключение холодильника дает помеху, это самое крупное, что я вижу у себя дома.
С учётом допустимых отклонений 240В — норма.
«Россия ГОСТ 29322-92 (IEC 38-83) предписывал полностью перейти на 230/400 В с 2003 года.»
Но это на тр-ре, а с учётом падения на 5-7 В в распределительной сети…
А насчёт падения… УПС рядом показывает 215В. :) Как он измеряет, правда, я не знаю…
Наехал на электриков. Они долго отнекивались, в конце концов перебросили на другую фазу, и лампочки перегорать перестали.
а чтобы ничего не платить за патенты, надо пользовать лучину или тюлений жир
может рассеивает мощность больше? Он же её не генерирует?
Для лучшей читаемости стоит отделять пробелом ед. измерения (37 Ом) и проверить ошибки — многовато будет.
— замечание принял. Исправил. Самому неудобно читать, особенно для Ом. В интернете нашел статью о правописании единиц измерения. Все единицы измерения пишутся ОТДЕЛЬНО.
Оказывается % тоже нужно писать раздельно, т.е 100 %
И это вы читаете на мощном мониторе, который тоже что-то рассеивает?
И это… ошибки в тексте себе-таки простили…
Эти детали различаются параметрами, и говорить о мощности некорректно, пусть даже оная на них и выделяется.
Мощный конденсатор.
В моём представлении можно сказать «мощный тиристор», но сказать «мощный термистор», да и конденсатор, — неверно (мы же не говорим о промышленных конденсаторах на огромные токи/напряжения). Это не их характеристика, хотя в текущих условиях выделяемая на них мощность может быть велика.
Кстати, если на высокотоковом тиристоре в некоей схеме почти не выделяется мощность, он ить не станет маломощным, вы всё равно про него скажете «мощный тиристор». Различайте неотъемлемую характеристику (определяющую компонент и его название) и текущее значение в конкретной схеме.
StainlessSoul'у мне сказать нечего, оставлю его в своём хлеву.
Милочка! Тут сплошь технари-практики!
В datasheets диапазон параметров большой, я говорил о второй картинке в вашем топике, там они одинаковы (и спор именно о них). Прочтите предыдущий мой пост, добавить нечего — это спор о терминах, если не согласны — его не разрешить.
Ну, может уважаемый kirich рассудит?
Сейчас для вас замерял ножки. У более мощного диаметр 0.77 против 0.66 у другого. Что дальше скажете?
А по поводу терминов — я в них уже 50 лет купаюсь и знаю разные диалекты — от высокого штиля до матерка.
Мощность определяется произведением среднеквадратичного тока на среднеквадратичное напряжение. А какая это мощность — генерируемаяили рассеиваемая зависит от контекста. У генератора- производимая (со знаеом +), у электроплиты — рассеиваемая (со знаком -). Термистор работает как электроплита.
Повторяю: «Это спор о терминах, если не согласны — его не разрешить.»
Только третейский судья. Хорошо бы не один… и не после Н.Г. :)
У меня у машины периодически галогенки дохнут при срабатывании. Так бы самое то было их туда воткнуть.
И еще — мороз 30С не помеха работе термистора?
Термисторы работают в диапазоне -50 +170 град. В мороз сопротивление термистора увеличивается.
п.с. с принтером и у меня такая же история приключилась, только принтеру пол года было с сбпч
А на самом деле, это просто цена потребительских свойств: чем выше рабочая температура нити — тем ярче и «приятнее» свет, но тем меньше срок службы. Найдите лампочки 50-летней давности и сравните их спектр со спектром современных, и убедитесь: раньше лампы делали «желтее».
На кухне у меня стоит энергосберегайка и постоянно мигает в выключенном состояние, раз в 5-10 секунд, чтобы это может быть? ( мигает с самого начала )
Причина 2 — в выключателе стоит подсветка
C1 0.047uf 400v
C2 2uf 400v
так сказать вечная лампа…
журнал радиолюбитель 1\
1992
https://aliexpress.com/item/item/20pcs-120-Ohm-1-8A-Power-NTC-Thermistor-surge-current-limiting-MF72-120D15/32296786339.html
200 Ом:
ebay.com/itm/371836563716
Проблема решилась двумя способами — поставил димер и начал покупать галогеновые лампы. Недавно в комнате заменил лампочку установленную 2 года назад, я их ещё и подписываю.
Ну и ещё одна типа незаметная проблема — скорее всего у вас в доме щитовая сгнила к чертям собачьим.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.