Мрія про «вічну» лампочку
від світлодіода до ІЗУ
Мрія про «вічну» лампочку.
З давніх-давен люди мріяли про штучне освітлення свого житла. На зорі розвитку суспільства застосовувалися різні способи освітлення, такі як вогонь в осередку, використання своєрідних лампад на оливковій олії. При розвитку хімічної промисловості як наслідок переробки нафти з'явилися парафінові свічки та гас. На початку 19 століття стали з'являтися електричні джерела світла: лампи прямого розжарення і лампи розряду, що тліє, так звані «газорозрядні лампи денного освітлення» (роботи Едісона і Яблучкіна). На етапі розвитку НТР (науково-технічної революції) відбувається вдосконалення як старих методів висвітлення, і використання нових методів висвітлення.
Мета цієї статті полягає в тому, щоб оглядово показати способи включення ламп, перспективи та недоліки систем промислового освітлення на підставі дослідів, проведених у лабораторіях фірмиAiRONпротягомбільше 15 років.
Перші дослідження було спрямовано продовження терміну служби ламп прямого розжарення (П/Н).
Досвід 1. 1995 рік.
Якщо використовувати світлодіод АЛ307 як індикатор вимикача освітлення, то термін служби лампи П/Н збільшується від 20 до 50% за рахунок вакуумного підігріву спіралі лампи через світлодіод.
Ця схема добре себе зарекомендувала, тому вже 10 років випускаються вимикачі із вбудованими світлодіодами. Єдиний недолік: можливість ураження електричним струмом за неакуратної заміни лампи П/Н.
Досвід 2. 1996 рік.
Ціль досвіду: збільшення світності лампи П/Н. Дослідження проводили на лампі 40 Вт 230В. Напруга мережі 220В. Світність збільшиласяу 3 рази. Змінився спектральний складосвітлення з червоним на білому. Крім того, термін служби лампи значно збільшується.
Досвід 3. 1997 рік.
Для продовження терміну служби лампи П/Н було запропоновано спосіб порогового запалювання лампи. Існуючі аналоги використовують плавне наростання струму та напруги. Дана схема порогового запалення простіше та дешевше у виробництві.
Досвід 4. 1998 рік.
Для продовження терміну служби лампи було розроблено блок плавного запалення з частотно-импульсной схемою роботи лампи, рахунок чого відбувається істотна економія електроенергії на лампі П/Н, що можна порівняти з енергозберігаючими схемами ламп денного освітлення (Д/О).
Досвід 5. 1999 рік.
Метою досвіду було знайти способи «запалювання» ламп Д/О з обірваними спіралями, тобто лампами, що відслужили свій термін експлуатації за паспортом.
Стандартна схема включення ламп Д/О з дроселем наступна:
Спостереження за перегоранням ламп Д/О показали, що зазвичай один електрод зношується і обривається, а інший залишається необірваним, що навело нас на думку включати дві лампи ЛБ-20 з обірваними спіралями стандартну схему як лампу ЛБ-40.
Схема працює ненадійно, але якщо стартер замінити на кнопку, запалення стане стійкішим. Також можна використовувати лампи різного спектрального складу.
Досвід 6. 2000 рік.
Таким чином, ми досягли запалення ламп з однією обірваною спіраллю. І все-таки: як запалювати лампи Д/О із двома обірваними спіралями будь-якої потужності у стандартній схемі включення з мінімальними переробками схеми? Для цього було розроблено електронний стартер. На період 2000 року це було досить перспективно. Випущені зразки безвідмовно працюють досі. Простота та надійність схеми дивує нас досі. Кожна людинаможе зібрати її і як ми здивуватись.
Конденсатори: МБМ 0,1 МкФ х 400В
Також цю схему можна використовувати для ламп ДРЛ-250Вт, що перегоріли.
Варто окремо сказати, що схеми задовільно працюють при застосуванні ламп ламп вітчизняного виробництва, тому що склад газового середовища ламп імпортного виробництва інший.
Досвід 7. 2001 рік.
Вирішивши, як нам здавалося, проблему запалювання ламп Д/О з обірваними спіралями («без спіралей») при робочій напрузі 220В, ми запитали: як включати лампи Д/О від низької напруги (12В, 24В, 36В). Для досліджень було вирішено використати лампи ЛБ-20, ЛБ-40, ЛБ-80. Після кількох невдач нам таки вдалося знайти рішення для ламп ЛБ-20 з напругою живлення 12В і отримати рівень освітлення порівнянний з рівнем освітлення лампи Д/О з напругою живлення 220В.
Схема дозволяє включати лампи ЛБ-20, ЛБ-40, імпортні лампи, будь-які лампи П/Н потужністю до 100 Вт. Цю схему перспективно використовувати у системах аварійного освітлення.
Досвід 8. 2002-2003 роки.
У цей час у системах вуличного освітлення відбувалася заміна ламп ДРЛ на лампи натрієвого освітлення. Для запалювання натрієвих ламп використовується ІЗП (імпульсний пристрій, що запалює). Використання натрієвого освітлення гальмувалося тривалий час високою вартістю ІЗП. Нами було розроблено дешеве та надійне ІЗП.
Схема 12. Включення ІЗП
Досвід 9. 2004-2006 роки.
Коли натрієві лампи в системах вуличного освітлення перегорають, їхня заміна технічно ускладнена. По-перше, лампи встановлені на висоті, по-друге, під час перевірки працездатності світильника доводиться вмикати всю лінію вуличного освітлення. Нами було розроблено систему автономного контролю роботи світильника.
Було проведено польові випробування. Готовий виріб отримав схвалення спеціалістів.
З 2007 року продовжуються дослідження у галузі освітлення.