Czy wielokrotne włączanie i wyłączanie żarówki spowoduje jej uszkodzenie?

Słyszę wspólne powiedzenie, że jeśli ktoś włącza i wyłącza światła, prawdopodobnie uszkodzi samą żarówkę, ponieważ za każdym razem, gdy zamkniesz przełącznik, nastąpi nagły przypływ prądu przez obwód. Biorąc pod uwagę, że mówimy o nowoczesnych żarówkach, które można znaleźć w normalnym środowisku domowym (żarowe / fluorescencyjne / LED), czy wielokrotne włączanie i wyłączanie spowoduje długotrwałe uszkodzenie żarówki?

Osobiście nie sądzę, że tak będzie, ponieważ początkowy przypływ prądu nie będzie miał nawet dość energii, aby spowodować zauważalny efekt. W to wierzę, ale nie jestem pewien, czy to prawda, czy nie. Czy te światła w dekoracjach i znakach również nie migają cały czas? Nie widzę, żeby zużywały się szybciej.

To zależy od rodzaju żarówki!

Wszystkie lampy halogenowe, żarowe, fluorescencyjne i parowe wykorzystują żarniki wolframowe, które nagrzewają się i emitują elektrony w wyniku emisji termionowej . W tym sensie są podobne. Jednak metoda „włączania” świateł jest różna.

Żarówki są po prostu włączane raz i pozostawione. Prąd rozruchowy jest rzędu od 12 do 15 razy większy od prądu szczytowego, jeśli nie jest ograniczony metodami opisanymi w nocie aplikacyjnej.

Świetlówki działają na zasadzie „rozrusznika” i „statecznika”. Włókna nagrzewają się bardziej stopniowo, ponieważ rozrusznik (D na schemacie poniżej) musi przełączać się wiele razy, aby uruchomić elektrony przepływające przez rurkę, a nie tylko jeden raz jak światło żarowe.

Zasadniczo rozrusznik (przełącznik bimetaliczny) nagrzewa się i otwiera okresowo, powodując zapadanie się pola magnetycznego generowanego przez statecznik (G) i uwolnienie kopnięcia indukcyjnego w rurkę. Jeśli kopnięcie nie jest wystarczająco silne, elektronów nie będzie wystarczająca, aby utrzymać obwód przez rurkę, a światło będzie migotać. Światło wytrzyma tylko wtedy, gdy pole magnetyczne będzie silne, gdy się zapadnie. Aby zobaczyć animację tego, sprawdź „Jak działa światło fluorescencyjne” .

W każdym razie chodzi o to, że element wolframowy podlega szokowi termicznemu za każdym razem, gdy światło jest włączane. Przypuszczam, że szok termiczny jest mniejszy dla świetlówki niż dla żarówki, ponieważ lampy fluorescencyjne nie są natychmiast podgrzewane do pełnego otwarcia przepustnicy, ponieważ rozrusznik musi próbować kilka razy, aby zapalić światło (zwykle przez kilka sekund). Tak czy inaczej, włączenie światła za każdym razem powoduje uszkodzenie żarnika i spowoduje uszkodzenie długoterminowe.

The dioda LED jest jedynym rodzajem emitującego światło urządzenia z listy, które nie wykorzystuje elementu wolframowego. Zamiast tego używa złącza PN. Oznacza to, że diody LED wymagają znacznie mniejszego napięcia i prądu, co oznacza niskie zużycie energii w porównaniu do lamp z żarnikami. Jako takie, diody LED w ogóle nie zostaną uszkodzone przez przełączenie, ponieważ nie ma żarnika do uszkodzenia, a moc przechodząca przez żarówkę jest niższa. W rzeczywistości wiele aplikacji przełącza je przy dużych prędkościach, wykorzystując PWM, z którymi bez problemu sobie radzą.

Zobacz także świetne wideo MinutePhysics na temat nowoczesnych lamp, aby uzyskać krótkie wyjaśnienie ich działania!

Według amerykańskiego Departamentu Energii:

• Najlepiej jest wyłączyć żarówki i żarówki halogenowe, gdy nie są one potrzebne, ze względu na wysokie zużycie energii elektrycznej.
• W przypadku kompaktowej żarówki fluorescencyjnej zasadą jest pozostawienie jej włączonej, jeśli opuścisz pokój na 15 minut lub krócej (w zależności od kilku czynników).
• W przypadku oświetlenia LED nie ma to wpływu na żywotność przez włączenie i wyłączenie.

https://energy.gov/energysaver/when-turn-your-lights

Ogólna zasada jest taka, że ​​za każdym razem, gdy włączasz i wyłączasz światło, skraca to jego żywotność, ale dotyczy to również pozostawiania świateł w trybie 24/7.

Prąd rozruchowy: Przykładem prądu rozruchowego jest oprawa typu downlight LED o mocy 9 W (0,0375 A przy 240 V) będzie miała dowolny średni prąd rozruchowy 7 A przez 300 ms (za mało czasu, aby wyzwolić styk zrywający wyłącznika przy 400 ms).

Rozszerzalność termiczna: bardziej wadliwy jest stres temperaturowy (rozszerzalność cieplna) na sterowniku i urządzeniach sterujących (stateczniki, urządzenia sterujące LED, transformatory itp.). Za każdym razem, gdy coś się nagrzewa (czyli coś elektrycznego z powodu rezystancji), musi się ochłodzić. Powoduje to rozszerzanie i kurczenie się połączeń kablowych, lutowanych lub zakończonych, powodując awarie i ostatecznie spowoduje, że płytki drukowane (płytki obwodów drukowanych) wypalą rezystory, usuną okablowanie ze styków i styków / okablowania łukowego. Dlatego widzisz, że urządzenia sterujące zawodzą konsekwentnie w oprawach LED, które mają żywotność lampy wynoszącą 50 000 godzin.

Jest to częste zjawisko w wyłącznikach i bezpiecznikach. Z biegiem czasu zaciski śrubowe zaczną się rozszerzać, popychając śruby zaciskające, aby je cofnąć, ale gdy się kurczy, między zaciskami występuje przerwa łukowa. Powoduje to gorący staw.

Przepraszam za długą odpowiedź, ale zadawano mi to pytanie w przeszłości.