Czy halogeny 12V lubia prace On/Off ?



Masz problem? Zapytaj na forum elektroda.pl z bramką pl.misc.elektronika!

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
 spis treści
From: this_address_is_invalid_see_signature_at_nospam_adresniewazny.com (Jaroslaw Cichorski Jr.)
Subject: Czy halogeny 12V lubia prace On/Off ?
Date: Wed, 21 Jul 1999 10:11:16 GMT

Hi,
musze uzyc jakiegos zrodla swiatla do mrugajacego podswietlenia
reklamy. Takie On/Off raz na 2 sekundy.
Czy halogeny dlugo pozyja przy takim cyklicznym sterowaniu ?
Ma ktos doswiadczenia ?
Z gory dzieki i pozdrawiam

--
Jaroslaw Cichorski Jr.
E-mail cichy_at_nospam_amart.JUNKMAILPROTECTION.com.pl
WWW http://www.amart.com.pl
UWAGA Adres email niewazny!
Prosze usunac JUNK MAIL PROTECTION. zeby otrzymac prawidlowy adres.
Kto to jest General Failure i dlaczego czyta z mojego dysku twardego ?
Poprzedni Następny
Wiadomoœć
 spis treści
From: Marek Dzwonnik <mdz_at_nospam_pap.com.pl>
Subject: Re: Czy halogeny 12V lubia prace On/Off ?
Date: Wed, 21 Jul 1999 21:20:56 +0200

Hi!
O ile dobrze pamietam opowiesci z wykladu o zrodlach swiatla to
halogenowka wymaga aby temp. banki wynosila ok. 250 st. C. Ponizej nie
zadziala cykl halogenowy transportujacy odparowany wolfram z powrotem na
wlokno. Przy pracy przerywanej wlokno (o malej bezwladnosci cieplnej)
nagrzeje sie szybko do przepisowych 3100K (?) i wolfram bedzie parowal
az milo. Natomiast masywna banka usredniajac otrzymywany strumien
cieplny nagrzeje sie prawdopodobnie znacznie ponizej 250 st. C
osiaganych przy pracy ciaglej. Dlatego nalezy sie spodziewac znacznie
ograniczonej trwalosci. Z tego samego powodu nalezy uwazac z wymuszonym
chlodzeniem halogenow.

Pozdrawiam
Marek Dzwonnik
mdz_at_nospam_pap.com.pl

"Jaroslaw Cichorski Jr." wrote:

Hi,
musze uzyc jakiegos zrodla swiatla do mrugajacego podswietlenia
reklamy. Takie On/Off raz na 2 sekundy.
Czy halogeny dlugo pozyja przy takim cyklicznym sterowaniu ?
Ma ktos doswiadczenia ?
Z gory dzieki i pozdrawiam

--
> Jaroslaw Cichorski Jr.
> E-mail cichy_at_nospam_amart.JUNKMAILPROTECTION.com.pl
> WWW http://www.amart.com.pl
> UWAGA Adres email niewazny!
> Prosze usunac JUNK MAIL PROTECTION. zeby otrzymac prawidlowy adres.
> Kto to jest General Failure i dlaczego czyta z mojego dysku twardego ?

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
 spis treści
From: marekm_at_nospam_linux.org.pl (Marek Michalkiewicz)
Subject: Re: Czy halogeny 12V lubia prace On/Off ?
Date: Thu, 22 Jul 1999 18:40:49 GMT

Marek Dzwonnik <mdz_at_nospam_pap.com.pl> wrote:
O ile dobrze pamietam opowiesci z wykladu o zrodlach swiatla to
halogenowka wymaga aby temp. banki wynosila ok. 250 st. C. Ponizej nie
zadziala cykl halogenowy transportujacy odparowany wolfram z powrotem na
wlokno. Przy pracy przerywanej wlokno (o malej bezwladnosci cieplnej)
nagrzeje sie szybko do przepisowych 3100K (?) i wolfram bedzie parowal
az milo. Natomiast masywna banka usredniajac otrzymywany strumien
cieplny nagrzeje sie prawdopodobnie znacznie ponizej 250 st. C
osiaganych przy pracy ciaglej. Dlatego nalezy sie spodziewac znacznie
ograniczonej trwalosci. Z tego samego powodu nalezy uwazac z wymuszonym
chlodzeniem halogenow.

Ciekawy temat... Chciałbym dowiedzieć się, jak wygląda trwałość
żarówek halogenowych zasilanych niższym napięciem, ale w sposób
ciągły? (Może niezupełnie ciągły, bo impulsowo - napięcie 12V
kluczowane słusznej wielkości MOSFETem, częstotliwość ok. 70Hz,
wypełnienie ok. 70% - ale przy bezwładności włókna żarówki można
chyba przyjąć, że jest to równoznaczne z zasilaniem niższym
napięciem stałym?)

Chodzi o to, że mam takie urządzenie - "ściemniacz" do samochodu
włączający światła mijania i pozycyjne z niepełną jasnością (tzw.
światła do jazdy dziennej) gdy pracuje silnik (przy jeździe nocnej
należy fabrycznym wyłącznikiem włączyć światła na pełną moc).
Powinno to przedłużyć trwałość żarówek i uniknąć zapominania
o wyłączeniu świateł przy dłuższym parkowaniu (co może prowadzić
do rozładowania akumulatora i w konsekwencji - do pchania :-).

Zwykłe żarówki (te w światłach pozycyjnych) na pewno będą się
rzadziej przepalać świecąc nieco ciemniej, ale co ze światłami
mijania (żarówki halogenowe, H4 60/55W)? Czy ich trwałość może
być mniejsza niż przy świeceniu pełną mocą?

Który efekt przeważa - z jednej strony mniejsze parowanie przy
niższej temperaturze włókna, z drugiej strony niższa temperatura
bańki, więc mniej wolframu wraca? Czy to co już osiadło na bańce,
wróci później na włókno po włączeniu pełnej mocy?

pozdrawiam
Marek

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
 spis treści
From: Marek Dzwonnik <mdz_at_nospam_pap.com.pl>
Subject: Re: Czy halogeny 12V lubia prace On/Off ?
Date: Fri, 23 Jul 1999 21:32:52 +0200

Marek Michalkiewicz wrote:
Ciekawy temat... Chciałbym dowiedzieć się, jak wygląda trwałość
żarówek halogenowych zasilanych niższym napięciem, ale w sposób
ciągły?

Hej!
Widzę, że temat się rozwija dlatego -

na początek króciutki wykład o żarówkach:
-----------------------------------------
Sprawność świetlna żarówki zależy głównie od temperatury włókna. Czyli
od tego jaka część mocy promieniowania leży w zakresie widzialnym. W
przypadku zwykłych żarówek o temperaturze 2400-2700K (Liczby podaję z
pamięci - mogą być niedokładne, aczkolwiek prawdopodobne)
sprawność świetlna wynosi ok. 18 lm/W przy trwałości rzędu kilku tys. h
. Sprawność niewielka, biorąc pod uwagę że źródło idealne (ale i
nieosiągalne) ma 680 lm/W. Wyższą sprawność (do 24 lm/W), a zarazem
barwę światła bardziej zbliżoną do światła dziennego - czyli wyższą
tempertaturę barwową - mają silnie forsowane żarówki fotograficzne.
Niestety kosztem trwałości wynoszącej tylko kilka h.

Głownym problemem skracającym żywot żarówki jest parowanie wolframu z
powierzchni włókna i osadzanie go na ściankach w postaci czarnego,
metalicznego nalotu. Do tego, im wyższa temperatura włókna, tym łatwiej
zachodzi rekrystalizacja materiału włókna (Darku - zgadzasz się ze
mną?). Włókno tracąc na grubości w końcu pęka gdzieś na granicy
odtwarzających się kryształów. (O ile pamiętam, to rekrystalizacji można
przeciwdziałać dodając do spieku wolframowego niewielką domieszkę osmu.)

Temperatura włókna w żarówce halogenowej wynosi ok. 3100K dzięki osiąga
się sprawność świetlną ok. 27 lm/W. Intensywnemu, w takich warunkach,
parowaniu wolframu można przeciwdziałać na dwa sposoby:


włókno (żarówki halogenowe)

W żarówkach halogenowych do obojętnego gazu wypełniającego bańkę
wprowadza się mieszaninę halogenków (Cl, Br, J). Halogenki reagują z
wolframem i w temp. 250 st. C odparowują ze ścianek bańki. Pary związków
Hal-W docierając do włókna, w temp 3100K ulegają rozpadowi. Wolfram
zostaje na włóknie a wolne halogenki wracają do obiegu. Warunkiem
działania tego cyklu jest zapewnienie możliwości odparowania halogenków
z powierzchni bańki - czyli te wymagane 250 st. C. Obecność agresywnych
i gorących halogenków narzuca ponadto szczególne wymagania na
konstrukcję bańki. Niewiele materiałów poza czystym kwarcem wytrzyma ich
oddziaływanie. (Na marginesie: jeszcze gorsze warunki panują w
wysokoprężnych lampach sodowych. Tam już wytrzymuje tylko specjalnie
preparowana ceramika alundowa).

Praca ze ściemniaczem:
----------------------
Przy pracy ze ściemniaczem temperatura włókna jest prawie stała (70Hz to
wystarczająco dużo) i niższa niż 3100K - bliższa temperaturze zwykłej
żarówki (2400-2700K) - dzięki czemu cykl halogenowy nie jest aż tak
potrzebny. Poza tym reflektorów samochodowych używa się okresami przy
pełnej mocy stwarzając tym samym szanse na odparowanie Hal-W z
powierzchni szkła i odtransportowanie wolframu na włókno. Problem może
wystąpić przy żarówce 'troszkę' niedogrzanej. Nie wiadomo co ustanie
wcześniej: szybkie parowanie wolframu czy też cykl halogenowy.

Praca impulsowa:
----------------
Warunki pracy impulsowej (+/- 0,5 Hz) są o tyle szczególne, że przez
prawie połowę czasu włókno pracuje w nominalnej temperaturze 3100K -
czyli przy bardzo silnym parowaniu. Natomiast cykl halogenowy, który
powinien kompensować skutki parowania wolframu z włókna - ze względu na
zbyt niską temperaturę szkła nie działa wcale.

Do tego częste cykle termiczne + siły magnetyczne przy udarach prądowych
( a za każdym razem stratujemy od prawie zimnego włókna - czyli np.
Izimne = Igorące * 10 ) na pewno dadzą się spiralce we znaki
przyspieszając gromadzenie mikropęknięć i lokalne przewężanie włókna.

Co zrobic?
----------
Eksperymentując z halogenami do pracy impulsowej zastosowałbym jakieś
sprytne sterowanie korzystające ze spostrzeżenia, że włókno nagrzane do
1200K jeszcze wydaje się prawie ciemne.

Dlatego proponuję coś takiego (załóżmy cykl 2s):

1) Grzejemy włókno przez 1s pełną mocą. - świeci jak trzeba.
2) Wyłączamy na 0.3s (tak na wyczucie)- aby uzyskać szybki zanik
świecenia - ale nie do całkowitego wystudzenia.
3) Po ostygnięciu włókna do 1200K zaczynamy podawać np. 25% mocy
nominalnej, tak aby utrzymać włókno w stanie niedożarzonym przez
pozostałą część cyklu (0.7s)

Uzyskujemy w ten sposób:
włókna -> mniejsze naprężenia

4) całą bańkę umieszczamy w dodatkowej osłonie upośledzającej warunki
chłodzenia. (rura kwarcowa?), dobierając osłonę tak, aby szkło uzyskało
przepisowe 250 st.C już przy stosowanej mocy średniej = ok. 60% mocy
nominalnej.

Prawdopodobnie wymagałoby to poeksperymentowania z termoparą przyklejoną
(kit żarodoporny ze szkłem wodnym?) do powierzchni szkła. Ponieważ szkło
ma małą emisyjność to większość ciepła będzie odprowadzana z jego
powierzchni przez otaczające powietrze (przejmowanie, konwekcja) a nie
przez promieniowanie. Dlatego też położenie osłony powinno silnie
wpływać na temperaturę szkła a jego dobieranie może być wdzięcznym
tematem doświadczeń.

Sądzę, że po paru doświadczeniach, udałoby się dobrac tak warunki pracy,
aby trwałość żarówki nie uległa znaczącej degradacji.


Powodzenia w miganiu :)


Marek Dzwonnik
mdz_at_nospam_pap.com.pl


P.S. Powyższe dywagacje opierają się na wykładzie n.t. źródeł światła
prof. Wolińskiego. Jeżeli się za bardzo rozgadałem - przepraszam, ale
wykład naprawdę był prowadzony ze sporym zacięciem. Mogę się mylić co do
konkretnych wartości liczbowych. Przytaczałem je z pamięci a minęło już
te ..naście lat.
M.Dz.