![\"\"](\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/11\/indukcijska_lampa_01.jpg\")
<\/a><\/p>\n <\/p>\n \u0160to je linearna indukcijska svjetiljka?<\/strong><\/p>\n To je tip indukcijske svjetiljke kod koje se elektri\u010dna struja potrebna za svijetljenje \u017earulje ili svjetle\u0107e diode (LED) proizvodi pomo\u0107u malog ru\u010dnog generatora (elektromagnetskog induktora) koji se sastoji od zavojnice i permanentnog magneta. Mehani\u010dkim tresenjem svjetiljke du\u017e njene osi pomi\u010de se permanentni magnet gore-dolje du\u017e unutra\u0161nje osi zavojnice. Time se u zavojnici inducira izmjeni\u010dna struja koja se ispravlja i njome se napaja LED. S obzirom da se kod takvog induktora magnet pomi\u010de ili bolje re\u010deno klizi linearno (linijski, po pravcu) uzdu\u017e osi zavojnice, onda je za takve svjetiljke nastao termin \u201elinearna indukcijska svjetiljka\u201c, a ponegdje se zove i Faradayeva svjetiljka ili jednostavno svjetiljka na tre\u0161enje.<\/p>\n Drugi uobi\u010dajenih tip indukcijskih svjetiljki su one kod kojih se magnet okre\u0107e unutar zavojnice. Pogon kod takvih svjetiljki mo\u017ee biti mehani\u010dkim stiskanjem poluge ili okretanjem ru\u010dice na koju su obi\u010dno vezani zama\u0161njaci, opruge, zup\u010danici i drugi mehani\u010dki prijenosi i elementi za pohranu, prijenos i otpu\u0161tanje mehani\u010dke energije.<\/p>\n \u201eLinearni\u201c induktori su po u\u010dinkovitosti lo\u0161ije rje\u0161enje od onih sa rotiraju\u0107im magnetima ili zavojnicama jer je magnet barem polovinu svoje linijske putanje daleko izvan zavojnice i ne inducira se nikakva struja. Tako\u0111er, te\u0161ki magnet stalno udara u krajnje stjenke i s vremenom razbije plasti\u010dno ku\u0107i\u0161te svjetiljke iako su stavljeni svojevrsni gumeni odbojnici. No s druge strane, ovo je izuzetno jednostavno rje\u0161enje induktora kod kojeg ne trebaju nikakvi zama\u0161njaci, opruge, zup\u010danici, prijenosi poluge ili ru\u010dice, \u010ditav induktor se ovdje prakti\u010dki sastoji samo od magneta i zavojnice smje\u0161tenih u plasti\u010dnoj cijevi.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Pohrana energije kod indukcijskih svjetiljki <\/strong><\/p>\n Kada gledamo ovakve svjetiljke s prakti\u010dne strane, svakako moraju sadr\u017eavati i neki sistem za pohranu elektri\u010dne energije. Ovo posebno vrijedi za linearne indukcijske svjetiljke jer ju ne mo\u017eemo istovremeno tresti i svijetliti njome u \u017eeljenom smjeru. Tako se za pohranu elektri\u010dne energije mogu koristiti punjive baterije ili (super)kondenzatori \u0161to ve\u0107eg kapaciteta. Spomenimo da postoje i indukcijske svjetiljke koje pohranjuju mehani\u010dku, a ne elektri\u010dnu energiju. Mehanizam okretanja magneta se zavrti pomo\u0107u zama\u0161njaka ili navije pomo\u0107u opruge, a onda se tako pohranjena mehani\u010dka energija polako otpu\u0161ta na rotaciju magneta.<\/p>\n Vratimo se na elektri\u010dnu pohranu energije. Punjive baterije i superkondenzatori su dva bitno razli\u010dita sistema za pohranu energije. Generalno gledano, punjive baterije se dugo pune ali i dugo prazne, dok se superkondenzatori brzo pune ali i brzo isprazne. Nadalje, baterije se prazne puno linearnije nego kondenzatori (zadr\u017eavaju isti napon tijekom pra\u017enjenja) pa \u0107e svjetlo biti vi\u0161e ujedna\u010deno. Lo\u0161e kod baterija je \u0161to imaju ograni\u010den broj ciklusa punjenja i pra\u017enjenja te trebaju regulatore koji napon punjenja dr\u017ee u nominalnim okvirima. Kod kondenzatora pak je dovoljno da napon punjenja ne pre\u0111e nazivni napon kondenzatora.<\/p>\n Zbog svega navedenog punjive baterije su rijetke u indukcijskim svjetiljkama, one su vi\u0161e prikladne za svjetiljke koje se pune preko solarnih \u0107elija. Vrijeme punjenja i vrijeme pra\u017enjenja kod svake svjetiljke naravno ovisi o naponu i kapacitetu ugra\u0111enih kondenzatora ili baterija, a tako\u0111er i o ja\u010dini ugra\u0111enih LED. U nekom prosjeku, kod linearnih indukcijskih svjetiljki sa superkondenzatorom trebali bi nakon pola minute tre\u0161nje dobiti do 5 minuta svjetla s time \u0161to se intenzitet svjetla stalno bitno smanjuje s protokom vremena.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Konstrukcija la\u017ene linearne indukcijske svjetiljke<\/strong><\/p>\n Mo\u017eda \u0107e zvu\u010dati kako dobra vijest, no na\u0161a svjetiljka ima ugra\u0111ena oba elementa za pohranu elektri\u010dne energije, baterije i kondenzator. Problem je tek u tome \u0161to baterije nisu punjive, a kondenzator je daleko od superkondenzatora i ima kapacitet od samo 1000 \u00b5F. Za usporedbu, superkondenzatori najmanjeg kapaciteta su reda 0,1 F (100 puta ve\u0107i kapacitet od na\u0161eg), a oni najve\u0107i dolaze sa kapacitetom i do 10000 F (10 milijuna puta ve\u0107i kapacitet od na\u0161eg). U ovakve svjetiljke se obi\u010dno ugra\u0111uju superkondenzatori kapaciteta nekoliko Farada.<\/p>\n <\/p>\n \u00a0<\/strong><\/p>\n U la\u017enoj svjetiljki se pune nepunjive baterije<\/strong><\/p>\n U la\u017enoj svjetiljci nalazimo dvije u seriju spojene baterije CR 2032 tipa, dakle nepunjive, jednokratne litijske baterije. One su spojene paralelno kondenzatoru i izlazu iz induktora, dakle dobivaju napon kada induktor radi. To mo\u017ee biti potencijalno opasno je CR 2032 baterije nisu predvi\u0111ene za punjenje i narinuti napon mo\u017ee uzrokovati kemijske reakcije u bateriji koje dovode do njezinog zagrijavanja, stvaranja \u0161tetnih plinova i tlakova, curenja, smanjenja \u017eivotnog vijeka te drugih negativnih pojava.<\/p>\n \u00a0<\/strong><\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Dizajn elektri\u010dnog kruga<\/strong><\/p>\n Dvije CR 2032 baterije spojene u seriju daju napon od 6 V. Takve baterije su predvi\u0111ene su za maksimalne struje ne ve\u0107e od desetak mA i imaju kapacitet od oko 220 mAh.<\/p>\n Za ugra\u0111enu bijelu LED ne znamo nikakve podatke pa smo napravili neka mjerenja. LED se po\u010dinje paliti 2,3 V i puni sjaj dosti\u017ee na 2,7 V. Ve\u0107 na struji od 1 mA svijetli dovoljno jako da se mo\u017ee koristiti za neke kra\u0107e udaljenosti.<\/p>\n Ugra\u0111eni otpornik za ograni\u010denje struje je vrijednosti 18 \u2126. S obzirom na pad napona na LED i ugra\u0111eni otpornik, testom smo do\u0161li do slijede\u0107ih vrijednosti struje kroz LED: na 3 V struja je 7 mA, na 4 V struja je 35 mA, na 5 V struja je 70 mA, a na nominalnih 6 V struja je 110 mA. To bi prema prora\u010dunu zna\u010dilo da LED svijetli snagom od oko 500 mW.<\/p>\n Baterije CR 2032 svakako ne mogu isporu\u010diti struju od 110 mA te dolazi do pada napona na njima. Tako napon sa 6 V padne na 4,7 V pri \u010demu je maksimalna struja 50 mA. Mo\u017ee se izra\u010dunati da pod tim uvjetima LED svijetli snagom od oko 200 mW. U ovakvim okolnostima, baterije mogu trajati najvi\u0161e 3-4 sata. Za dvije serijski spojene CR 2032 snaga LED ne bi trebala biti ve\u0107a od 50 mW. Optere\u0107enje baterija strujom ve\u0107om nego nominalno mogu dati je vrlo lo\u0161e za \u017eivotni vijek baterija.<\/p>\n Da su baterije spojene paralelno, umjesto u seriju, imali bi dosta slabije svjetlo ali jo\u0161 uvijek posve iskoristivo za puno prakti\u010dnih primjena i \u017eivotni vijek baterija od oko 30 sati. Ovo je ipak ku\u0107na svjetiljka, a ne reflektor za protuzra\u010dnu obranu. Isto tako, potro\u0161nja struje od 7 mA kod paralelnog spoja bi bila u nominalnim granicama za dvije takve baterije. Tako\u0111er, mogao se staviti ve\u0107i otpornik za ograni\u010denje struje da se baterije i LED za\u0161tite od preoptere\u0107enja. Ovako niska vrijednost otpora ne \u0161iti od prekomjerne struje ni baterije ni LED. Taj otpornik bi imao smisla opet samo kod napona napajanja od 3 V.<\/p>\n Tako\u0111er, da je otpornik ve\u0107e vrijednosti, to bi nakon otkaza baterija produljilo vrijeme pra\u017enjenja kondenzatora kroz LED (smanjilo struju pra\u017enjenja), pa bi ona svijetlila slabije ali du\u017ee, mo\u017eda dovoljno za neku brzu radnju pod slabijim svjetlom. Ipak, to ovisi i o unutra\u0161njem otporu praznih baterija. Kako god bilo, ovdje se namjerno i\u0161lo na to da se iz baterija izvu\u010de maksimalna mogu\u0107a struja bez obzira na posljedice, samo da LED na po\u010detku \u0161to ja\u010de svijetli.<\/p>\n Naime, proizvod treba gledati marketin\u0161ki. Kupac do\u0111e u kineski du\u0107an i vidi ovu svjetiljku kako se prodaje za 2 eura. Prva pomisao je kako za tu cijenu to ne mo\u017ee biti neki dobar proizvod. Za potvrdu, svjetiljka se uzme u ruku, uklju\u010di, a ona gle \u010duda samo da vas ne oslijepi sna\u017enim bljeskom. Onda se baterija jo\u0161 malo prodrma, po\u010dne svijetliti crvena indikacijska LED da induktor (ru\u010dni punja\u010d) radi, ponovo se uklju\u010di i ona ponovno svijetli kao luda. Kupac ovdje naravno bude prili\u010dno razuvjeren da to ni\u0161ta ne valja, \u010dak \u0161to vi\u0161e bude i ugodno iznena\u0111en proizvodom, a kad ko\u0161ta samo 2 eura, \u0161teta da se ne kupi jedna za doma i jedna za auto…<\/p>\n Ukoliko se proizvod dizajnira za ovakvu prodaju, onda tu nije bitan \u017eivotni vijek, u\u010dinkovitost i sigurnost, bitno je samo da svjetiljka da sve od sebe i izdr\u017ei maksimalno optere\u0107enje u tih par sekundi dok ju kupac isprobava.<\/p>\n <\/p>\n Da li je elektri\u010dni krug stvarno dizajniran lo\u0161e ili se radi o dobro promi\u0161ljenom triku<\/strong><\/p>\n U prethodnom odlomku sam navodio kako su sva tri elementa elektri\u010dnog kruga (baterija, otpornik, LED) po svojim vrijednostima izvan svih pravila struke. Baterije su preslabe, otpornik je premale vrijednosti, LED su presna\u017ene za ovakav tip svjetiljke. Me\u0111utim, stvari se mogu posve druga\u010dije promatrati ako je in\u017eenjer dobio zadatak napraviti \u0161to jeftiniju svjetiljku koja prvih nekoliko minuta \u0161to ja\u010de svijetli, bez obzira na sve drugo.<\/p>\n Pod takvim kriterijima potrebno je odabrati najjeftinije baterije, izvu\u0107i iz njih maksimalnu struju i napajati LED koja \u0107e kod te struje najja\u010de svijetliti. Serijski spoj baterija je onda bolji jer si mo\u017eemo dozvoliti veliki pad napona (sa 6 V na 3 V), a ako smo doveli baterije opteretili do pada napona to zna\u010di da iz njih uvijek vu\u010demo maksimalnu mogu\u0107u struju. Ta maksimalna struja je CR 2032 baterije 50 mA tako da treba i odabrati adekvatnu LED koja posti\u017ee najve\u0107i sjaj na toj ili ne\u0161to ve\u0107oj struji. Otpornik ovdje nema ulogu ograni\u010denja struje (on propu\u0161ta i preko 100 mA) ali ima ulogu pada napona. Kao \u0161to smo testom izmjerili, pad napona na samim baterijama je 1,3 V dok je pad napona na otporniku 18 \u2126 dodatnih 0,9 V. Time je napon na LED oko 3,8 V \u0161to je kod struje 50 mA oko gornje granice napona za takve LED.<\/p>\n Ako dakle strujni krug promatramo na ovaj na\u010din, onda je on vrlo promi\u0161ljeno dizajniran za dobivanje maksimalnog intenziteta LED svjetla koji se mo\u017ee dobiti iz dvije CR 2032 baterije. Taj intenzitet ne bi mogli dobiti paralelnim spojem baterija, a jo\u0161 manje jednom baterijom. Tako\u0111er, upotrebom tri baterije ne bi postigli isplativo pobolj\u0161anje.<\/p>\n Najbolje u cijeloj shemi je to \u0161to kako se baterije vremenom prazne, tako \u0107e se i dalje iz njih izvla\u010diti maksimalna mogu\u0107a struja. I ne samo to. S obzirom da baterije rade pod prekomjernim optere\u0107enjem, kada uklju\u010dimo svjetiljku na du\u017ee vrijeme, mora se primijetiti postepeni pad intenziteta svjetla jer baterije sve vi\u0161e ulaze u zasi\u0107enje. Tada \u0107e korisnik svjetiljku isklju\u010diti jer misli da ju treba napuniti. Isklju\u010denjem svjetiljke baterije se djelomi\u010dno oporave (regeneriraju) te kod ponovnog paljenja dobivamo ja\u010de svjetlo. Korisnik naravno misli da je napunio svjetiljku \ud83d\ude42<\/p>\n <\/p>\n \u010cemu slu\u017ei induktor u la\u017enoj svjetiljci<\/strong><\/p>\n La\u017ene induktorske baterije sa ugra\u0111enim nepunjivim baterijama ra\u0161irile su se na svjetskim tr\u017ei\u0161tima po\u010detkom 2000-tih godina. Kod njih je skupi superkondenzator izostavljen, a umjesto njega je stavljen obi\u010dni kondenzator daleko manjeg kapaciteta koji je prakti\u010dno beskoristan i mo\u017ee dati energije za samo jedan kratkotrajni bljesak svjetle\u0107e diode.<\/p>\n S obzirom na mogu\u0107e opasnosti kod poku\u0161aja punjenja nepunjivih baterija, kod nekih takvih svjetiljki je la\u017ean i sam magnet (umjesto njega je stavljen obi\u010dan komad \u017eeljeza) ili pak zavojnica nije spojena nigdje i ne inducira elektri\u010dnu struju, odnosno u oba slu\u010daja induktor uop\u0107e ne radi. Takve la\u017ene svjetiljke u praksi funkcioniraju samo dok se ne potro\u0161e baterije, nakon \u010dega su posve beskorisne. U Americi su takve svjetiljke dobile popularan naziv \u201eFaker-Shaker\u201c.<\/p>\n Na na\u0161em primjerku la\u017ene indukcijske svjetiljke magnet je pravi i zavojnica je ispravno spojena na diodni mosni ispravlja\u010d, te dalje na kondenzator, bateriju i LED. Me\u0111utim, glavni razlog za ovo je taj \u0161to je ugra\u0111ena mala crvena indikacijska LED koja bljesne svaki put kad magnet pro\u0111e kroz zavojnicu. Tako kupac ima dojam da svjetiljka nije la\u017ena i da induktor radi. Me\u0111utim, iako induktor doista radi, zbog nedostatka superkondenzatora ili punjivih baterija, elektri\u010dna energija iz istog se mo\u017ee nigdje pohraniti. Struja koju daje induktor izravno, dovoljna je tek da se LED po\u010dne jedva vidljivo paliti. Kondenzator od 1000 \u00b5F \/ 10 V se nabije na oko 6-7 volti koliko efektivno mo\u017ee dati induktor, no pohranjena energija je dovoljna tek za jedan kratkotrajni bljesak koji traje tek djeli\u0107 sekunde.<\/p>\n Mogu\u0107e je da je s vremenom otkrivena prevara sa la\u017enim svjetiljkama, pa su kupci isprobavali da li je magnet stvarno magnet. To mora biti sna\u017ean magnet koji privla\u010di metal i preko plasti\u010dnog ku\u0107i\u0161ta. Onda se proizvo\u0111a\u010d dosjetio ipak stavljati prave magnete u svjetiljke, a kao dodatnu potvrdu funkcionalnosti induktora ugra\u0111ena i mala indikacijska LED koja svijetli ve\u0107 na struji ispod 0,5 mA.<\/p>\n <\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n