назад

- на главную
- к оглавлению рубрики

ремонт

- холодильников
- импортных стиральных
  машин
- отечественных
  стиральных машин
- малой бытовой
  техники

разное

- сделай сам
- электрику



На главную
Схемы
Программы
Справочник
История
Журналы
Ссылки
Новости

 

Лампы накаливания

Лампа накаливания - источник света, в котором преобразование электрической энергии в световую происходит в результате накаливания электрическим током тугоплавкого проводника (вольфрамовой нити). Эти приборы предназначаются для бытового, местного и специального освещения. Последние, как правило, отличаются внешним видом-цветом и формой колбы. Коэффициент полезного действия (КПД) ламп накаливания составляет около 5-10%, такая доля потребляемой электроэнергии преобразуется в видимый свет, а основная её часть превращается в тепло.

Устройство лампы. Любые лампы накаливания состоят из одинаковых основных элементов. Но их размеры, форма и размещение могут сильно отличаться, поэтому различные конструкции не похожи друг на друга и имеют разные характеристики.

Существуют лампы, колбы которых наполнены криптоном или аргоном. Криптоновые обычно имеют форму "грибка". Они меньше по размеру, но обеспечивают больший (примерно на 10%) световой поток по сравнению с аргоновыми. Лампы с шаровой колбой предназначены для светильников, служащих декоративными элементами, с колбой в форме трубки - для подсветки зеркал в стенных шкафах, ванных комнатах и т.д.

Винтовой цоколь для ламп накаливания был предложен Эдисоном (Edison), и поэтому в обозначении такого цоколя присутствует латинская буква "Е", а цифры обозначают диаметр резьбы в миллиметрах. Чаще всего применяются цоколи Е27 (мощность лампы 25-200 Вт), Е14 (под патроны "миньон", мощность 25-100 Вт), Е40 (для ламп мощностью 200-750 Вт), а также мини-цоколи Е12.

Лампы накаливания имеют световую отдачу от 7 до 17 лм/Вт и срок службы около 1000 часов. Они относятся к источникам света с тёплой тональностью, поэтому создают погрешности при передаче сине-голубых, жёлтых и красных тонов. В интерьере, где требования к цветоразличению достаточно высоки, лучше использовать другие типы ламп. Также не рекомендуется применять лампы накаливания для освещения больших площадей и для создания освещённости, превышающей уровень 3000 лк, так как при этом выделяется много тепла и помещение "перегревается".

Несмотря на эти ограничения, такие приборы всё ещё остаются классическим и излюбленным источником света.

Галогенные лампы накаливания

Лампы накаливания со временем теряют яркость, и происходит это по простой причине: испаряющийся с нити накаливания вольфрам осаждается в виде тёмного налёта на внутренних стенках стеклянной колбы. Современные галогенные лампы не имеют этого недостатка благодаря добавлению в газ - наполнитель галогенных элементов (йода или брома). Последние способны "собирать" осевшие на колбе испарившиеся частицы вольфрама и "возвращать" их снова на вольфрамовую нить. Кроме того, колба такой лампы выполняется из тугоплавкого кварцевого стекла, которое более устойчиво к высокой температуре и химическим воздействиям, и может быть заполнена газом под повышенным давлением. В итоге это позволяет повысить температуру спирали, в результате чего увеличивается в 1,5-2 раза световая отдача и срок службы галогенной лампы, а размеры её уменьшаются в несколько раз по сравнению с лампами накаливания такой же мощности.

Лампы бывают двух форм: трубчатые с длинной спиралью, расположенной по оси кварцевой трубки, и капсульные - с компактным телом накала.

Цоколи малогабаритных бытовых галогенных ламп могут быть резьбовыми (тип Е), которые подходят к обычным патронам, и штифтовые (тип G), которые требуют патронов другого типа.

Световая отдача галогенных ламп составляет 14-30 лм/Вт. Они относятся к источникам с тёплой тональностью, но спектр их излучения ближе к спектру белого света, чем у ламп накаливания. Благодаря этому прекрасно "передаются" цвета мебели и интерьера в тёплой и нейтральной гамме, а также цвет лица человека.

Галогенные лампы применяются повсюду. Лампы, имеющие цилиндрическую или свечеобразную колбу и рассчитанные на сетевое напряжение 220 В, можно использовать вместо обычных (особенно там, где необходимы лампы небольшого размера). Зеркальные лампы, рассчитанные на низкое напряжение, практически незаменимы при акцентированном освещении мебели, картин, а также жилых помещений.

Откуда луч света?

Отечественную светотехническую продукцию выпускают следующие производители: объединение "ЛИСМА" (Саранский завод), производящее галогенные, разрядные и люминесцентные лампы, Калашниковский электроламповый завод, Уфимский электроламповый завод, Смоленский электроламповый завод (производит половину всех отечественных люминесцентных ламп). Основными поставщиками импортной продукции на российский рынок являются такие фирмы-производители, как GENERAL ELECTRIC LIGHTING (США), OSRAM и PAULMANN (Германия). Поскольку с ассортиментом отечественной продукции читатель знаком, то имеет смысл остановиться на описании новых моделей импортных ламп.

Фирма GENERAL ELECTRIC LIGHTING поставляет лампы накаливания общего и специального назначения, а также декоративные. Колбы могут быть выполнены из прозрачного и матового стекла, благодаря чему достигается более равномерная яркость источника света. Широко представлены цветные колбы абрикосового, розового, лазурного, светло-зелёного, лимонного и других оттенков, а также с покрытием, имитирующим различные узоры, например ледяной. Есть зеркальные лампы с колбами, имеющими серебристое или золотистое напыление. Их можно использовать для создания эффекта отражённого света, который, как известно, считается более комфортным. Зеркальная лампа типа PAR 38 подойдёт для создания направленного потока света. Фирма выпускает криптоновые лампы с колбами в виде "грибка", сферы или витой и обычной свечи.

Лампы специального назначения служат для создания особых условий освещённости. Неодимовые лампочки предназначены для освещения растений. Трубчатые лампы накаливания Striplight используются, когда нужен особо мягкий свет. Лампа от насекомых Parinsect даст вам возможность спокойно отдыхать летним вечером на террасе, не отмахиваясь от назойливых комаров и мошек. Серия Enrich - одна из новинок фирмы — способствует максимально насыщенной передаче цветов и их оттенков.

Фирма GENERAL ELECTRIC LIGHTING выпускает три серии галогенных ламп. Серия Precise Constant Color рассчитана на профессиональное применение на рабочих местах, требующих точной цветопередачи, и поэтому достаточно дорогая (до ). Лампы этой серии практичны — они имеют рекордный срок службы - до 6000 часов, другой же серии - Precise Bright - служат 3000-3300 часов. Серия Start объединяет более дешёвые и менее долговечные лампы. Хотелось бы упомянуть о моделях Halo BTT, "Свеча Halo" и "Глоб", имеющих резьбовой цоколь, что позволяет использовать их вместо ламп накаливания.

Фирма OSRAM. Её продукция производится в Германии, Франции, Италии, Словакии. Особенностью ламп накаливания фирмы OSRAM является устройство тела накала в виде биспирали, благодаря чему увеличивается световой поток. Лампы серии Classic различаются формой колбы (стандартная, свечеобразная, каплевидная). Группа ламп Bellalux soft излучает мягкий приятный свет. Серия Concentra spot - это зеркальные лампы диаметром 39, 50, 63, 80 и 95 мм. Зеркальное покрытие на куполе лампочек Decor Silver/Gold препятствует прохождению слишком прямого яркого света через купол, обеспечивая тем самым превосходную защиту для глаз. Декоративная лампа Decor Globe с шаровой колбой даёт мягкий неслепящий свет. Лампы серии Decor Color окрашены в красный, оранжевый, жёлтый, зелёный и синий цвета. Они подходят для декоративного оформления и иллюминации.

Компактность ламп Halolux 220 В обеспечивает возможность их установки в небольшие узкие светильники. Если в вашем доме есть коллекция скульптур, керамики или каких-нибудь других художественных объектов и вы хотели бы выделить их с помощью светового акцента, то можно использовать низковольтные галогенные лампы Decostar (с алюминиевым, титановым и обычным отражателями). Новинка мирового рынка лампа Halopin. Она компактна (длина 50 мм, диаметр 14 мм), имеет штырьковый цоколь, рассчитана на 220 В и применяется в малогабаритных светильниках.

Фирма PAULMANN. Её "конёк" — широкий ассортимент декоративных ламп с колбами различных форм, цветов и оттенков (золотистые, серебряные), матированными, прозрачными, рифлеными, имеющими напыление в виде рисунков и зеркальное напыление внутри колбы. Интересна лампочка Feelings Flame Kerzenlampe, имитирующая свечу. Она имеет патрон Е14, а её мощность - 3 Вт (то есть как у обычной свечки). Лампочка вставляется в подсвечник, а трубочка-основание подрезается до нужной длины. Специальное приспособление имитирует эффект дрожащего пламени свечи. Трубчатые лампы накаливания Linienlampe Disco, помимо традиционного исполнения, выпускаются жёлтого, красного, синего и зелёного цветов. Производятся декоративные лампы типа Kreuzkerze, Globe Fantasia с изображением, например, цветка, животного или с надписью внутри колбы. В основном они используются в качестве ночников, их мощность 3 Вт.

Особенность галогенных ламп этой фирмы в том, что они все низковольтные и рассчитаны на напряжение 12 В. Лампы Akzent с направленным световым потоком прекрасно подходят для натяжных потолков, так как они пожаробезопасны (80% теплового потока направляется вниз, и пространство над потолочной плёнкой не нагревается). Стекло компактных галогенных ламп Halogen Stiftsockel — тоже может быть цветным, выпускаются модели со сроком службы 1500-2000 или 4000 часов.

 

"Идеи вашего дома", N6, 2000 г.
 

Всего хорошего, пишите to Electronicsdesign © 2005

Мы рекомендуем еще посмотреть:

Простой лабораторный источник питания

<< Назад в раздел   Распечатать   Рекомендовать

    Однажды автору этой статьи понадобился достаточно мощный и надежный источник питания с регулируемым в широких пределах выходным напряжением. Изучив доступную литературу, он пришел к выводу, что предлагаемые для повторения устройства имеют недостатки: у линейных стабилизаторов большие габариты (из-за необходимости применения оксидных конденсаторов большой емкости и теплоотводов), у ШИМ стабилизаторов довольно узок диапазон регулирования и в выходном напряжении присутствуют высокочастотные пульсации, а приборы с улучшенными потребительскими качествами (ограничением по току, индикацией режимов, коммутацией обмоток трансформатора и т. д.) относительно сложны. Пришлось искать иные решения, и в результате был разработан источник питания, свободный от названных недостатков.

    В предлагаемом лабораторном источнике питания применено двухступенчатое преобразование выпрямленного напряжения: ШИМ преобразование в промежуточное напряжение и последующая линейная стабилизация. Основные технические характеристики устройства следующие: пределы регулирования выходного напряжения - от 1,3 до 30 В, коэффициент нестабильности на напряжению - 0,07 %/В, нестабильность по току нагрузки 0,1 %, максимальное входное (переменное) напряжение - 27 В, КПД преобразования при максимальном токе нагрузки - не менее 70 %. Предусмотрена возможность изменения порога ограничения тока до 1,2 А, имеется нетриггерная защита от короткого замыкания со световой индикацией. Источник отличается малыми габаритами, минимальными тепловыми потерями (при токе нагрузки до 0,3 А теплоотводы не требуются).

    Структурная схема устройства показана на рис.1. Входное напряжение Uвх трансформируется ШИМ-преобразователем DA1 в промежуточное Uпр, которое, в свою очередь, является входным для аналогового стабилизатора DA2. Обратная связь через дифференциальный усилитель DA3 поддерживает необходимое для DA2 падение напряжения (для LM317 - 2,5 В), благодаря чему тепловые потери на DA2 минимальны.

Структурная схема источника питания

Рис.1. Структурная схема источника питания

    Принципиальная схема источника питания изображена на рис.2. Выпрямленное напряжение с выхода моста VD1 сглаживается конденсатором С1 и подается на вход ШИМ преобразователя, собранного на элементах DA1, VT2, VD2, L1. Схема включения DA1 - типовая понижающая [1]. Применение микросхемы КР1156ЕУ5 свело к минимуму число пассивных элементов, но наложило ограничение на максимальное входное напряжение, которое в таком включении не должно превышать 40 В. ШИМ с помощью накопительного дросселя L1 и диода VD2 формирует промежуточное напряжение Uпр на конденсаторе С4.

Принципиальная схема источника питания

Рис.2. Принципиальная схема источника питания

    На микросхемном стабилизаторе DA2 собран линейный регулятор напряжения. Регулируют его переменным резистором R12. Диоды VD3 и VD4 защищают микросхему от обратных токов и отрицательных напряжений и введены в соответствии с рекомендациями по ее применению [2].

    ОУ DA3 и резисторы R7-R10 образуют дифференциальный усилитель, следящий за падением напряжения на стабилизаторе DA2. Коэффициент усиления DA3 выбран равным 1,5, что позволяет поддерживать установленное значение во всем интервале напряжений и токов, в том числе и при коротком замыкании выхода. Подстроечным резистором R2 регулируют падение напряжения при налаживании.

    На элементах VT1, HL1, R1 выполнен сигнализатор короткозамкнутого состояния выхода. В нормальном режиме транзистор VT1 открыт, и падение напряжения на нем не превышает нескольких десятых долей вольта. При снижении напряжения на выходе источника до 0,7 В и менее транзистор VT1 закрывается и светодиод HL1 начинает светиться. О включенном состоянии источника питания сигнализирует светодиод HL2.

    Весьма интересна роль резистора R5. При напряжении на нем более 120 мВ (среднее значение, определенное опытным путем) вступает в действие внутренний ограничитель ширины импульсов микросхемы DA1, превращая ее в источник тока. Этим свойством КР1156ЕУ5 можно воспользоваться для ограничения максимального тока нагрузки. Так, например, при сопротивлении этого резистора, равном 0,1 Ом, источник способен выдавать в нагрузку ток до 1,2 А, а при R5 = 1 Ом - только до 120 мА. Установив резистор сопротивлением 0,5 Ом и ограничив тем самым ток нагрузки значением 240 мА, можно отказаться от теплоотвода для микросхемы DA2 и от внешнего токового ключа ШИМ преобразователя (исключив транзистор VT2, резистор R3 и подключив вывод 2 DA1 к точке соединения дросселя L1 и диода VD2). В этом случае габариты изделия будут ненамного больше спичечного коробка.

    В качестве ключа VT2 можно применить любой транзистор со статическим коэффициентом передачи тока базы более 30 и допустимым током коллектора не менее 3 А. Автор использовал КТ805АМ. У него неплохие частотные свойства, поэтому малы потери при переключении. Очень хорошо "ведет" себя на этом месте полевой транзистор IRF3205 - ему не нужен теплоотвод при токе до 1 А.

    Индуктивность дросселя L1 может быть любой от 40 до 600 мкГн, единственное требование - он должен быть рассчитан на ток не менее 1,5 А. Резисторы - МЛТ, С1-4 с допускаемым отклонением сопротивления от номинала ±10 %, подстроечный резистор R2 - многооборотный проволочный СП5-2ВБ или подобный, переменный R12 - любого типа сопротивлением 4,7...6,8 кОм. Конденсаторы С1 и С4 - оксидные К50-35 емкостью 220...470 мкФ с номинальным напряжением 63 В, остальные - керамические (КД2, К10-7, К10-17ит. п.).

    Налаживание источника питания сводится к установке подстроечным резистором R2 напряжения 2,5 В между выводами 2 и 3 DA2 (при 50-процентной нагрузке).

Источники

  1. Бирюков С. Преобразователи напряжения на микросхеме КР1156ЕУ5. - Радио,2001, № 11,0.38,39,42.
  2. Интегральные микросхемы: микросхемы для линейных источников питания и ихприменение. - М.: Додека, 1996.

Автор: С. МУРАЛЕВ, г. Димитровград Ульяновской обл.

Все самое необходимое для ремонта Электроники © ElectronicsDesign.RU, 2010. Все права защищены.