Ledgroup72.ru

Лед Групп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Очень важный параметр светодиодных ламп, о котором мало кто знает

Очень важный параметр светодиодных ламп, о котором мало кто знает

По ГОСТ 29322-92 в сети должно быть напряжение 230 вольт, однако тот же ГОСТ допускает отклонение сетевого напряжения ±10%, то есть допустимо напряжение от 207 до 253 вольт. Впрочем, во многих районах (особенно, сельских) напряжение иногда падает до 180 вольт и ниже.

При пониженном напряжении обычные «лампочки Ильича» светят гораздо тусклее. На нижнем пороге допустимого напряжения 207 вольт, 60-ваттная лампа накаливания, рассчитанная на 230 В, светит, как 40-ваттная на номинальном напряжении (ammo1.livejournal.com/671053.html).

Работа светодиодных ламп на пониженном напряжении зависит от типа используемой электронной схемы (драйвера).

Если в лампе используется простейший RC-драйвер или линейный драйвер на микросхеме, лампа ведёт себя почти так же, как лампа накаливания (светит тусклее при понижении напряжения, а при скачках напряжения в сети её свет «дёргается»).

Если же используется IC-драйвер, яркость лампы не меняется при изменении напряжения питания в очень широких пределах. Фактически, у таких ламп есть встроенный стабилизатор.

Если посмотреть на все светодиодные лампы, которые я протестировал в проекте Lamptest.ru, определяя тип драйвера, окажется, что у 3/4 всех ламп IC-драйвер и только у четверти линейный или RC-драйвер. Если же посмотреть только на филаментные лампы, картина резко меняется: из 321 протестированных ламп только у 131 (40%) IC-драйверы.

У большинства ламп с линейным драйвером яркость падает на 5% от номинальной при снижении напряжения до 210-220 В и на 10% при напряжении 200-210В.

Некоторые лампы с IC-драйвером не снижают яркость при падении напряжения даже до 50 вольт, но большинство стабильно работает при напряжении от 150 вольт.

Вот так ведут себя две филаментные лампы (левая с IC-драйвером, правая — с линейным) при изменении напряжения от 230 до 160 вольт.

Я измеряю минимальное напряжение, при котором световой поток лампы падает не более, чем на 5% от номинального. В таблице результатов Lamptest это напряжение указано в столбце «Вмин». Если при снижении напряжения световой поток начинает падать сразу, я указываю линейный (LIN) тип драйвера (столбец «drv»), если световой поток при снижении напряжения стабилен, а потом начинает снижаться, — тип драйвера IC1, если при снижении напряжения лампа выключается, — IC2, если начинает вспыхивать — IC3.

К сожалению, тип драйвера по упаковке лампы и параметрам, приводимым производителями на сайтах, узнать почти невозможно. Отдельные производители пишут на упаковке «IC драйвер». Чаще пишут широкий диапазон напряжения, например «170-260В», но не всегда это соответствует действительности. На Lamptest много ламп, у которых указаны широкие диапазоны напряжений, а фактически в них установлен линейный драйвер и на нижней границе указанного диапазона они горят «вполнакала». Указание узкого диапазона «220-240 В» или просто «230 В» тоже ни о чём не говорит: множество таких ламп построены на IC-драйвере и фактически работают при значительно более низких напряжениях без снижения яркости.

Всё, что я могу посоветовать для определения типа драйвера — смотреть результаты на Lamptest по лампе или её аналогам (тот же производитель, тот же тип, тот же цоколь), если конкретная модель лампы ещё не протестирована.

Конечно, лампы с IC-драйвером лучше. Они не меняют яркость при уменьшении напряжения в сети и их свет не «дёргается» при перепадах напряжения. Кроме того, такой драйвер заведомо лучше защищён от любых перепадов напряжения и в целом более надёжен.

Рекомендую учитывать при выборе светодиодных ламп тип драйвера и по возможности покупать лампы с IC-драйвером.

16 Высокий уровень

Решебник по физике Л.А. Кирик Самостоятельные и контрольные работы

1. а) Имеются две лампы мощностью 60 и 100 Вт, рассчитанные на напряжение 220 В. Какая из них будет гореть ярче при включении в осветительную сеть?

Читайте так же:
Можно установить светодиодные лампы если выключатель с подсветкой

16 Высокий уровень

б) Две лампы мощностью 40 и 60 Вт, рассчитанные на одинаковое напряжение, включены в сеть с тем же напряжением последовательно* Какие мощности они потребляют?

16 Высокий уровень

2. а) Две одинаковые лампочки, рассчитанные на напряжение 6,3 В, включены в электрическую цепь. Одна лампочка светила 1 мин, другая — 2 мин. В какой лампочке работа электрического тока была больше? Почему?

Работа тока зависит от времени A=IUt . Больше время, больше работа

б) Определите, на какое напряжение рассчитан электрокипятильник, который за 5 мин нагревает 0,2 кг воды от 14 °С до кипения, при условии, что по его обмотке протекает ток 2 А. Потерями энергии можно пренебречь.

16 Высокий уровень

3. а) В квартире в течение часа горели две электрические лампы. Мощность первой лампы 75 Вт, второй — 100 Вт. В какой из ламп расход электроэнергии больший?

100 Вт лампа будет потреблять больше электроэнергии.

б) Из какого материала изготовлена спираль нагревательного элемента, мощность которого 480 Вт, если его длина равна 16 м, сечение 0,24 мм2 и напряжение в сети 120 В?

16 Высокий уровень

4. а) Одна электрическая лампа включена в сеть напряжением 127 В, а другая — в сеть напряжением 220 В. В какой лампе при прохождении 1 Кл совершается большая работа?

16 Высокий уровень

б) Сколько времени будут нагреваться 1,5 л воды от 20 °С до 100 °С в электрическом чайнике мощностью 600 Вт, если КПД чайника 80 % ?

16 Высокий уровень

5. а) Две электрические лампы, мощность которых 40 и 80 Вт, рассчитаны на одно и то же напряжение. Сравните сопротивления нити накала обеих ламп.

16 Высокий уровень

б) Четыре лампы мощностью по 25 Вт, включенные последовательно в сеть с напряжением 36 В, горят нормальным накалом. Последовательно с лампами включен реостат. При каком сопротивлении реостата мощность тока уменьшится вдвое?

16 Высокий уровень

6. а) Одна электрическая лампа включена в сеть напряжением 127 В, а другая — в сеть напряжением 220 В. Через какую лампу должно пройти большее количество электричества, чтобы работа тока была одинаковой в обеих лампах?

Через лампу напряжения 220 В.

б) Резисторы сопротивлениями 24 и 72 Ом подключают к источнику постоянного напряжения один раз последовательно, а второй раз параллельно. В каком случае в первом из резисторов выделится большее количество теплоты за одно и то же время? Во сколько раз большее?

Лампочка, которая светит уже 113 лет

Средняя продолжительность работы лампы накаливания колеблется в пределах от 1,000 до 2,000 часов. Светодиодные лампы могут похвастаться более долгой «жизнью» — от 25,000 до 50,000 часов, отчего постепенно и вытесняют традиционные лампы накаливания с рынка осветительных приборов.

Но все это ничто по сравнению с одиноко висящей лампочкой в подвале калифорнийской пожарной части, которая бесперебойно дает свет вот уже 989,000 часов, то есть почти 113 лет. Эксперты General electrics и физики всего мира уже провозгласили ее источником вечного света.

Возникает вопрос: как такое может быть? Либо это очередное чудо природы, либо признак того, как мало мы знаем о лампах накаливания и что современные экземпляры им и в подметки не годятся. Попробуем разобраться.

Краткая история электрической лампочки

Лампочка, которая светит уже 113 лет

Лавры изобретателя электрической лампочки принадлежат небезызвестному Томасу Эдисону (Thomas Edison,1879), но следует сказать, что не он один пытался создать электрический источник света.

В 1802 году британский химик Гемфри Дэви (Humphry Davy) впервые получает свет, раскалив добела при помощи тока тонкие полоски платины. В течение последующих 75 лет эксперимент Дэви служил своего рода основой для поисков других изобретателей, которые также пытались найти способ извлечь яркий и долговечный свет, нагревая тонкие нити того или иного металла.

Читайте так же:
Как расчитать ток в лампочке

Шотландский изобретатель Джеймс Боумен Линдси (James Bowman Lindsay) в 1835 году смог получить яркий свет, который, по его словам, позволил ему «читать книгу на расстоянии полутора футов», — но он вскоре забросил эксперименты в этой области, чтобы полностью сосредоточиться на разработке беспроводной телеграфии.

Спустя пять лет команда британских ученых проводила опыты с нагревом платиновой нити внутри вакуумной трубки. Несмотря на то, что платина — это весьма дорогой металл, а следовательно — лампочки с платиновой нитью были бы доступны далеко не каждому, именно дизайн этой лампочки лег в основу патента первой электрической лампочки в 1841 году.

Американский изобретатель Джон У. Старр (John W. Starr) мог претендовать на звание первооткрывателя электрической лампочки (в 1845 году он интегрировал в уже существующий дизайн лампы углеродные нити и вполне успешно), но в следующем году он скончался от туберкулеза, а его коллеги так и не смогли довести его начинания до конца, поскольку не обладали ни знаниями его уровня, ни опытом. Несколько лет спустя Джозеф Свон (Joseph Swan) применил достижения Старра в своих поисках и в 1878 году смог-таки собрать первый работающий прототип современной лампы и стал первым человеком, который осветил свой дом с помощью электричества.

Между тем американский изобретатель Томас Эдисон продолжил работу над усовершенствованием углеродных нитей. К 1880 ему удалось продлить жизнь такой лампочки до 1,200 часов и наладить выпуск таких лампочек до 130,000 экземпляров в год.

В разгар всех этих событий родился человек, создавший в итоге ту самую «вечную» лампочку, о которой было сказано во вступительном абзаце.

The Shelby Electric Company

The Shelby Electric Company

Адольф Шайе (Adolphe Chaillet) родился в 1867 году в Париже в разгар бурного роста легкой промышленности во Франции. С 11 лет он начал работать на небольшой фирме своего отца, шведского иммигранта — в компании по производству лампочек. Он быстро учился, серьезно увлекся физикой и впоследствии закончил академию наук и во Франции, и в Германии. После нескольких лет, которые Адольф провел, проектируя волокна для крупной германской энергетической компании, он переезжает в США.

Некоторое время он работал на уже упомянутой нами General Electrics, а затем, пользуясь своей славой гениального электрика и инженера, сумел изыскать финансовое обеспечение для собственной компании — Shelby Electric Company. Хотя успех Шайе на поприще производства ламп уже был широко известен, все же ему требовалось с нуля доказывать американской публике, что его изделия светят ярче и дольше. Рискуя собственной репутацией, он решился на смелый эксперимент: Шайе разместил свои лампочки и лампы лидирующей на рынке компании бок о бок, подключил к сети и постепенно наращивал напряжение. Из этого импровизированного состязания, которое он устроил на публике, Адольф вышел победителем и мгновенно привлек внимание общественности к своему продукту: они единственные остались гореть, тогда как остальные просто повзрывались.

Успех Шайе определило его собственное изобретение: закрученные спиралью углеродные нити.

Ссылаясь на эти достижения, Shelby заявила, что их лампочки светят на 30% дольше и на 20% ярче, чем любая другая лампочка в мире. Вскоре компания пережила ошеломительный успех: по словам издания Western Electrician, Shelby Electric Company на 1 марта получила столько заказов, что ей потребовалось увеличить масштабы своего завода и работать сутки напролет. К концу этого года они смогли вдвое увеличить объем выпускаемых ламп: с 2000 до 4000 в день.

Преимущество ламп Shelby было настолько очевидным, что не вызывало сомнений даже у самых скептически настроенных умов.

В следующую декаду компания продолжала выводить новые продукты, но после того, как рынок осветительных приборов заметно расширился и новые компании стали использовать более совершенные технологии (вольфрамовые нити и т.д.), Shelby Electric Company не сумели приспособиться к изменившимся условиям и в итоге были куплены General Electric, а выпуск лампочек был остановлен.

Читайте так же:
Выключатель с подсветкой как включить светодиодную лампу

Столетний свет

75 лет спустя в 1972 году начальник пожарной инспекции калифорнийского города Ливермор обратился в местную газету с сообщением, которое повергло всех в шок: он обнаружил в подвале пожарной части одиноко висящую лампочку Shelby, которая беспрерывно работала на протяжении десятилетий. Сами пожарные уже давно относились к этой лампочке как к своего роде легенде, местной достопримечательности, но доподлинно никто не знал, сколько точно эта лампочка уже горит и откуда она вообще взялась. Майк Данстен (Mike Dunstan), молодой репортер из газеты Tri-Valley Herald, взялся за расследование деталей этой истории и то, что в итоге откопал, оказалось не менее интересным и захватывающим.

Проследив историю появления этой лампочки через десятки устных рассказов и письменных свидетельств, Данстен определил, что лампочка была куплена в конце 1890-х годов неким Деннисом Берналем, которому на тот момент принадлежала первая энергетическая компания в городе — Livermore Power and Water Co. После продажи компании, Деннис пожертвовал эту лампочку местной пожарной части. Сейчас это звучит несколько комично, но нужно помнить, что на тот момент лишь 3% всех домов в США освещались с помощью электричества, и лампочки были настоящим ходовым товаром.

Поначалу несколько месяцев лампочка просто лежала в корзине, где хранился пожарный инвентарь. Затем ее повесили в здании городской мэрии, но там она пробыла недолго и вновь вернулась в пожарную часть. С тех самых пор, как заявляет нынешний начальник пожарной охраны, эта лампочка тушилась очень редко, за исключением того периода, когда пожарную часть перестраивали: тогда все электричество было отключено на неделю. Бывало, что несколько раз отключали свет, а в 1976 году лампочку и вовсе перевезли в новое строение пожарной части. Это звучит и вовсе невероятно, но за процессом повторной инсталляции лампы наблюдала целая толпа народа. В какой-то момент показалось, что лампочка перегорела, но электрики покрутили рубильники, и она вновь озарила ярким светом всю округу.

В помещении, куда поместили лампочку, было проведено видеонаблюдение, чтобы убедиться, не погаснет ли лампа со временем и способна ли она бесперебойно работать целые сутки. Уже тогда к ней относились как к чуду, но после того, как народные умельцы организовали онлайн-трансляцию и за работой лампочки начали наблюдать все, кому не лень, она превратилась в культ.

В какой-то момент лампа погасла и все решили, что это и есть финал истории, но после 9,5 часов оказалось, что перегорела не лампа, а проводка. Провода заменили, и лампочка засветила вновь. В итоге эта Shelby-легенда смогла пережить не только проводку, но и три камеры видеонаблюдения.

Эта легендарная лампочка светит и по сей день, но, по заявлению очевидцев, дает очень мало света: всего 4 ватт. Однако, вся пожарная команда относится к этому крохотному стеклянному шарику как к фарфоровой кукле. «Никто не хочет, чтобы лампочка погасла» — как-то сказал бывший начальник пожарной Гари Стюарт. «Если это случится, это будет не очень хорошим завершением моей карьеры».

Они делают их не так, как раньше

Долголетие этой лампочки пробуждало интерес у многих, и каждый пытался раскрыть секрет этого устройства. В пожарную часть даже приезжали из известной телепередачи «Разрушители легенд» (Mythbusters), но ответ так и не нашли.

Некоторые, как, например, профессор электротехники калифорнийского университета в Беркли Дэвид Тсе (David Tse), настроены более скептично и считают всю историю с вечной лампочкой абсурдным вымыслом. Другие, как студент инженерного факультета Генри Слонски (Henry Slonsky), напротив, убеждены в правдивости истории и объясняют столь долгое время работы лампочки тем, что в те далекие времена вещи делались более качественно.

Читайте так же:
Лампа сразу с розеткой

В 2007 году профессор физики Дебора М. Катц (Debora M. Katz) из Аннаполиса приобрела аналогичную лампочку, что висит в пожарной части, и провела серию экспериментов, пытаясь выяснить, что же отличает ее от современных ламп и объясняет такое завидное долголетие.

Первое, на что она обратила внимание, — это ширина нити. Но оказалось, что и в современных лампах, и в лампах Shelby ширина нити накаливания примерно одинакова и составляет 0,08 мм.

Тогда профессор предположила, что все дело не в ширине нити, а в ее плотности: по этому показателю лампочки Shelby превосходили современные в 8 раз. В нынешних образцах используются более тонкие вольфрамовые нити, которые дают больше света и тепла (от 40 до 200 Ватт). Дебора поясняет: «Представьте себе животное с медленным метаболизмом. Это и есть лампочка Shelby. Она дает меньше света, но служит гораздо дольше». Катц также не исключает, что причиной долголетия может быть и тот факт, что лампочку редко выключали. Процесс включения-выключения оказывает негативное воздействие на любой механизм, он изнашивается.

Что думает индустрия?

Средняя продолжительность работы современной лампы накаливания составляет 1,500 часов. Светодиодные лампы горят дольше — 30,000 часов, но и стоят, соответственно, дороже. Лампочка Shelby светит уже 113 лет, то есть около миллиона часов. В чем же могли ошибиться производители, что настолько сократили рабочий период устройства? А, может быть, это было сделано специально?

Дело в том, что в те времена, на которые и пришелся взлет Shelby Electric Company, в маркетинге делался упор на долговечность товара. Поэтому в компании Шайе так гордились отменным качеством своих изделий. Но в начале XX века акцент в маркетинге смещается в противоположный полюс и начинает доминировать совершенно иная риторика, которая для нас должна звучать вполне привычно: продукт, который не изнашивается, грозит бизнесу крахом и банкротством. Эта мысль получила развитие в намеренном, запланированном устаревании продукта, когда компания-производитель специально сокращает срок работы продукта, стимулируя повторные продажи.

В 1924 такие крупные международные компании, как Osram, General Electric, Philips и некоторые другие компании основали так называемый Phoebus Cartel, организацию, которая устанавливала стандарты производства лампочек. Но так звучала публичная версия. На деле же эти компании занялись решением задачи по запланированному устареванию. В итоге продолжительность работы лампочки была сокращена до 1,000 часов (хотя десятилетие назад Эдисон достиг показателя в 1,200 часов), а все, кто выводил на рынок продукцию, не отвечающую этим стандартам, могли быть оштрафованы.

Так продолжалось вплоть до начала Второй Мировой войны. Но эти 20 лет эта организация могла легко препятствовать проведению исследования в области создания более износостойких ламп.

Заключение

Доказательства, указывающего на то, что современные производители лампочек намеренно изготавливают товары худшего качества, нет, поэтому вопрос о запланированном устаревании сегодня является весьма спорным.

Так или иначе, но объем производства традиционных ламп накаливания сокращается во всем мире. Более эффективными сейчас являются галогенные лампы, светодиодные, компактные люминесцентные лампы, фары магнитной индукции. Вот только ни одна из них все еще не приблизилась к рекорду той лампочки, которая до сих пор висит в подвале пожарной части и отказывается гаснуть.

Почему горит лампочка зарядки аккумулятора, хотя он заряжен?

При запуске двигателя на приборной панели загорается множество всяких лампочек, одна из них — лампочка зарядки аккумулятора. В идеале она загорается, как только вы заводите мотор, и гаснет через некоторое время. Это говорит о том, что генератор и все его цепи полностью исправны и на аккумулятор поступает заряд напряжением 13,7-14,3 Вольт, то есть он заряжается.

Однако часто возникают различные поломки из-за которых лампочка продолжает светиться, светится тускло, или вообще не горит. Чтобы разобраться с такими неисправностями, нужно немного разобраться с устройством генератора и принципом его взаимодействия с аккумуляторной батареей.

Читайте так же:
Двойной выключатель лампочка вентилятор

Немного теории

На нашем сайте Vodi.su мы уже подробно описывали устройство автомобильного генератора. Скажем только, что электричество в нем вырабатывается за счет вращения коленчатого вала. С возрастанием оборотов, величина напряжения тоже увеличивается, но оно должно находиться в указанных выше пределах, иначе на АКБ пойдет перезаряд, что грозит закипанием электролита и сульфатацией пластин.

Чтобы такого не происходило, в цепи возбуждения ротора установлено реле-регулятор, благодаря которому на АКБ поступает стабильное напряжение.

Сигнал от генератора на сигнальную лампу передается через предохранитель, который тоже находится в самом генераторе. Соответственно, лампочка горит до тех пор, пока генератор не начнет работать и передавать напряжение на АКБ.

Заряд с генератора проходит через:

  • диод;
  • регулятор;
  • щетку генератора;
  • контактные кольца;
  • обмотку и проводку.

Таким образом, если хоть один из этих элементов работает некорректно или выходит из строя, показаниям лампочки можно не доверять, хотя зарядка может подаваться на АКБ.

Горит лампочка зарядки аккумулятора2

Почему горит лампочка зарядки аккумулятора?

Причин может быть очень много. Так, если после запуска мотора сигнальная лампа продолжает гореть в полнакала, скорее всего ремень генератора растянулся и его нужно заменить. При этом вы можете слышать характерные звуки из двигателя. На Води.су мы также уже рассказывали, как натянуть или поменять ремень.

Вторая распространенная причина — слабый контакт на клеммах аккумуляторной батареи или на выводах из генератора. Контакты со временем окисляются и их нужно очищать.

Поломки в механической части ротора: рассыпался подшипник, «полетели» втулки. Придется полностью снимать генератор, разбирать его и менять поломанные детали. К счастью, в продаже всегда можно найти ремкомплект из трех втулок на ВАЗ-2107 или другие отечественные авто.

Поломки диодного моста, реле-регулятора. В данном случае необходимо проверить их с помощью мультиметра, или обратиться к специалистам. Зачастую ремонт обходится дороже, чем покупка нового генератора.

Со временем графитные щетки тоже стираются, их нужно регулярно менять. Когда они износились, заряд не передается на обмотку, соответственно лампочка начинает светиться тускло, хотя заряд передается, но очень слабо. Ориентируйтесь по вольтметру. Если щетки не поменять вовремя, АКБ будет постоянно недозаряжаться, что чревато постепенным осыпанием пластин.

Диагностика генератора

Прежде всего напряжение измеряют на клеммах АКБ. Если оно ниже, чем требуется, нужно пошагово проверить всю цепь:

  • уровень натяжения ремня;
  • измерить напряжение на каждом из выводов генератора — на каждой из клемм оно должно быть вдвое ниже, чем на АКБ;
  • проверить предохранители, реле, диоды;
  • проверить сопротивление в приборной панели, качество пайки проводов.

Если окажется, что поломка кроется в самом генераторе, его придется снимать и также проверять. В частности, сначала проверяют реле-регулятор, потом замеряют сопротивление обмотки возбуждения ротора с помощью омметра. Оно не должно быть ниже 4,5 Ом. Также с помощью тестера можно определить разрыв цепи обмотки.

Горит лампочка зарядки аккумулятора1

Понятно, что таких неисправностей избежать не удастся. Однако есть простые советы, помогающие продлить жизнь генератора:

  • прежде всего, регулярно проверяйте качество его крепления — постоянные вибрации приводят к механическим повреждениям;
  • время от времени очищайте наружные поверхности;
  • проверяйте натяжение ремня, при необходимости подтягивайте;
  • качество подшипника ротора — снимите ремень и прокрутите ротор, он должен вращаться ровно, без люфта и щелчков.

Также нужно контролировать качество соединения проводов с генератором и регулятором напряжения.

Таким образом, горящая лампочка зарядки аккумулятора при работающем двигателе — это серьезная причина произвести диагностику. Обратите внимание, что она может гореть и в тех случаях, если вы установили много дополнительного оборудования — сабвуферы, подсветку, фонари.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector