フィラメント電球の故障には、主に3つの原因があります。
- フィラメントの蒸発。電球にかける電圧が大きいほど、フィラメントに流れる電流が多くなります。流れる電流が多いほど、電球の熱と輝度が高くなり、フィラメントがより速く蒸発して故障します。(チャートを参照)
- 加熱/冷却サイクルもフィラメントに機械的ストレスを加えます。これは、あるデューティサイクルで電球をオン/オフして、加熱および冷却できるようにすることで実現できます。
- また、大電流の突入により、電球が早期に故障する可能性があります。突入は、電球のスイッチがオンになり、電球ドライバーが非常に急激な電圧遷移を生成する場合です。
上記の画像(ソース)はハロゲンランプに関するものですが、破損/輝度曲線は一般的なフィラメント電球とほぼ同じ形状である必要があります。
電球を燃やします
電球の過電圧は、制御されたランダムな障害を引き起こす最も簡単な方法のようです。この方法により、設定した電圧に応じて、電球の寿命を数か月から数秒に制御できます。電球の指定された電圧定格をさらに上回れば、それはより速く失敗します。可変トランスフォーマーを使用すると、電圧を簡単に入力して、電球の寿命を概算できます。(画像ソース)
ヒートサイクリングではこの種の制御を行うことはできません。正確な突入電流を生成することは、アプリケーションにとって不必要に複雑です。
フィラメントの寿命を予測するのを非常に難しくすることの1つは、フィラメントの非常に小さな欠陥または欠陥が寿命に劇的な影響を与える可能性があることです。
フィラメントに沿った抵抗率の小さな変動により、より高い抵抗率のポイントで「ホットスポット」が形成されます。直径がわずか1%変動すると、寿命が25%短くなります。ホットスポットはフィラメントの他の部分よりも速く蒸発し、その点で抵抗が増加します。これは、見た目が健康的なフィラメントのなじみのある小さな隙間で終わる正のフィードバックです。
出典:ウィキペディア