灯丝灯泡故障的三个主要原因:
- 灯丝蒸发。您在灯泡上施加的电压越高,流过灯丝的电流就越大。流过的电流越多,灯泡中的热量和亮度就越高,从而导致灯丝更快地蒸发并失效。(见图)
- 加热/冷却循环也会在灯丝上增加机械应力。这可以通过以一定占空比打开和关闭灯泡以使其加热和冷却来完成。
- 大电流涌入还会使灯泡过早失效。浪涌是指灯泡打开时,灯泡驱动器产生非常突然的电压跃迁。
上面的图像(来源)参考的是卤素灯,但故障/亮度曲线应大致与白炽灯泡的形状相同。
烧坏灯泡
灯泡过电压似乎是导致受控但随机故障的最直接方法。通过这种方法,您可以根据设置的电压将灯泡的寿命控制在几个月到几秒钟之间。灯泡的额定电压越远,灯泡失效越快。借助可变变压器,您可以轻松输入电压并估计灯泡的使用寿命。(图片来源)
热循环无法为您提供这种控制,并且对于您的应用而言,生成精确的浪涌电流不必要地复杂。
很难预测灯丝寿命的原因之一是,灯丝中很小的瑕疵或缺陷会对寿命产生巨大影响:
沿着灯丝的电阻率的微小变化会导致在较高电阻率的点上形成“热点”。直径变化只有1%会导致使用寿命降低25%。热点的蒸发速度比其余灯丝要快,从而增加了电阻值,而这种积极反馈最终会在看上去健康的灯丝中出现熟悉的微小间隙。
资料来源:维基百科