«Вечная» гирлянда — как она работает, устройство.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Гирлянда на обычных миниатюрных или современных светодиодных лампочках — неизменный спутник любого зимнего праздника.

Многим нравится такой вид декоративной подсветки не только в новогоднюю ночь, но и в будние дни. Главное выключить режим стробоскопа или перепрошивки.

Однако настоящей головной болью в этих украшениях всегда был выход из строя одной лампочки. Если перегорает один элемент последовательной цепи, сразу перестает светиться вся гирлянда.

Любой, у кого есть навыки работы с мультиметром и электроникой, все же может попытаться найти неисправность самостоятельно. А что делать всем остальным?

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Отрезать неисправный элемент от цепи и подключить провода напрямую? Ни в коем случае нельзя этого делать.

Если вы уменьшите количество ламп в гирлянде, вы измените сопротивление в цепи. Нагрузка и напряжение на оставшиеся элементы увеличатся и, как и семена, начнут гореть один за другим.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

В конце концов, произойдет короткое замыкание и пожар на дереве.

Старые елочные гирлянды

В СССР были «сложные» патроны с длинным язычком посередине. Когда гирлянда перегорела, каждую лампочку приходилось откручивать на 1,5-2 оборота и при этом закрывать язычок.

Если гирлянда начала светиться, вы обнаружили неисправную лампочку. В противном случае картридж был переустановлен, и поиск продолжился.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

А представьте, что у вас одновременно горят две лампы — будете мучить патроны крутить.

Также были попытки изготовить спецпатрончики с резиновой основой. В нижней части патрона были встроены дополнительные контакты, которые можно было замкнуть обычным сжатием пальцев.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Поэтому они постарались облегчить поиск неисправного предмета.

Однако вопрос о замене лампы по-прежнему оставался актуальным. Многие до сих пор рекомендуют вместе с гирляндой сразу покупать запасную и использовать ее лампочки для замены.

Совет, кстати, не такой уж и глупый. Модели меняются из года в год, и через пару лет вы просто не сможете найти в продаже подходящую лампочку.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

А с донорским венком новогоднее освещение послужит и вам, и вашим малышам. Но есть более изощренное решение проблемы.

Устройство лампочки с шунтом

Не многие об этом знают, но инженеры в 1950-х годах изобрели так называемую «вечную» гирлянду, в которой перегоревшая лампочка «исправляет сама себя», а вся подсветка продолжает гореть без вашего вмешательства внутри.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Подобное изобретение изначально использовалось в метро на старых вагонах. Там освещение в вагоне тоже выполнено по последовательной схеме.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Тонкая проволока также наматывается на «усики» лампочки, куда крепится вольфрамовая спираль.

При этом изначально он не соприкасается с ножками электрода до тех пор, пока колба не сгорит и не перегорит.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Как все работает в экстренных случаях? Некоторые ошибочно полагают, что при сгорании вольфрама ножки «усиков» размыкаются и тем самым замыкаются контакты на проводе. Это неправда.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Даже если бы ножки изначально были подпружинены, у вольфрамовой нити не хватило бы прочности, чтобы удерживать их. Они никуда не двигаются, даже если нить перегорела.

Речь идет о разумном применении химических свойств материалов.

Изначально сопротивление шунта в несколько раз больше, чем у вольфрамовой лампочки, поэтому весь ток проходит через катушку. Сам шунт изготовлен из алюминия и покрыт оксидным слоем.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Оксид действует как своего рода изолятор.

В штатном режиме напряжение на лампочке небольшое, но как только спираль перегорает, ток через лампочку перестает течь и поднимается до сети 220В.

В это время происходит разрыв оксидного слоя. Ток уже начинает течь через шунт.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Таким образом, перегоревшая лампочка становится обыкновенной перемычкой в ​​общей цепи.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Да, конечно, она сама перестает светиться, но на работу венка это практически не влияет. Разве что яркость немного увеличивается.

Опасна ли такая гирлянда?

При этом многие опасаются, что из-за изменения сопротивления в цепи остальные лампы тоже начнут выходить из строя, и со временем все закончится банальным коротким замыканием.

Во-первых, сопротивление шунта подбирается таким образом, чтобы в рабочем режиме при протекании через него тока это не сказывалось на работоспособности всей гирлянды.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Сопротивление проволоки должно быть эквивалентно холодному сопротивлению нити накала.

А во-вторых, даже если в аварийной ситуации токовая нагрузка будет превышена в несколько раз, этот же шунт просто сыграет роль предохранителя и сгорит, разорвав цепь.

Еще одним преимуществом этой «защиты» является то, что вы без какого-либо устройства увидите, какую именно лампочку в цепи необходимо заменить. Откровенно говоря, вся идея изначально была придумана для этой цели.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Не для того, чтобы гирлянда засияла дальше, а чтобы быстро найти и заменить перегоревшую лампу.

Такие гирлянды, чаще всего зарубежного дизайна, до сих пор можно найти в наших магазинах.

Посмотрите внимательно на лампочку для идентификации. Тонкую проволоку у основания легко различить без микроскопа.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Единственный недостаток — скачки напряжения.

При резком повышении выходного напряжения оксидный слой в шунтах может гореть на всех колбах. Вот когда действительно увязаешь.

Лампочку в такой гирлянде можно даже сломать, уничтожив ее лампочку. В этом случае остальные «шары» продолжат светиться.

Аналоги “вечной” гирлянды

Помимо миниатюрных новогодних гирлянд, выпускаются аналогичные лампы под патрон Е27 на напряжение 60 В (трамвайные лампочки). Только вместо анодированного моста используют тонкую анодированную пластину.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Принцип работы такой же. Такой способ освещения был распространен в старинных ретро-вагонах.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Лампочки ввинчивались в лампы СПЛ-55. В простонародье их называли «сиськами”.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Если перемычка не срабатывала, отключалась вся сторона машины.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Конечно, лампы накаливания в гирляндах уже в прошлом веке, и все давно перешли на светодиодные модели или даже лазерные фонари.

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Но и в них иногда можно встретить похожую уловку: перегорел один светодиод, остальные продолжают светиться (и это при последовательном подключении!).

«Вечная» гирлянда: как работает, устройство.

Здесь тоже работает волшебный «джемпер»? Нет, это свойство pn перехода, только когда он выходит из строя, ломается или ломается.

Кроме того, неисправность может быть обратимой, т. Е. Сломанный pn переход может быть восстановлен. Вот, как говорится, как бумага упадет.

Оцените статью
Добавить комментарий