Da li ste se nekad pitali zašto sijalica sa vlaknom od volframa skoro uvek pregori u trenutku uključenja? Uzrok tome je pozitivan temperaturni koeficijent vlakna. To znači da hladno vlakno sijalice ima manju otpornost nego kad je ono u ustaljenom radnom režimu. Posledica toga je da vlakno, pri uključenju, ima manji otpor nego kada je užareno. Zbog toga je struja kroz vlakno u trenutku uključenja veća nego pri ustaljenom režimu.
U hladnom stanju otpornost sijalice je oko 10 puta manja od otpornosti usijanog vlakna, tako da je pri uključivanju struja 10 puta veća, ali se brzo smanjuje. Proizvođači sijalica vlakno dimenzionišu tako da ono izdržava te trenutne jake struje prilikom uključivanja za određeno vreme (oko 1000 časova), što je, u stvari, radni vek sijalice. Iz iskustva je poznato da je radni vek sijalice znatno kraći.
Vek sijalice se može znatno produžiti, ako se uključivanje sijalice vrši u blizini prolaska mrežnog naizmeničnog napona kroz nulu, jer se onda sa povećanjem mrežnog napona povećava i otpornost vlakna, a struja uključivanja je veoma mala, pa nema trenutnog šoka pri uključenju.
Na slici 1 prikazana je promena mrežnog napona u vremenu, koji je sinusoidalnog oblika. Njegova efektivna vrednost je 220 V, a amplituda iznosi 311 V. Ukoliko se sijalica uključi u trenutku kada je trenutna vrednost mrežnog napona u blizini nulte vrednosti (na slici 1 interval od A do B i od A’ do B’), na hladnom vlaknu će, umesto 220 V, napon biti najviše 80 V, tako da će opterećenje hladnog vlakna biti daleko manje. Kada trenutna vrednost mrežnog napona dostigne 220 V, otpornost vlakna je povećana, tako da je struja manja nego pr i direktnom uključenju na 220 V. Time se znatno produžava vek sijalice.
Slika 1
Šema kola za zaštitu sijalicaje data je na slici 2. Pored normalnog prekidača (prekidač ugrađen u zid), kolo sadrži dva tranzistora, dva tiristora i nekoliko otpornika. Vrednosti otpornika R1 i R2 odabrani su tako da kod trenutne vrednosti napona od 80 V napon na bazi trasnzistora ne bude veći od 0.4 V, tako da je tranzistor zakočen. Preko otpornika R3 kroz gejt tiristora Ts1 prolazi dovoljna struja, tako da je on provodan.
Iznad 80 V tranzistor provodi, struja gejta opada i tiristor se isključuje. Ako se prekidač Pr zatvori u trenutku kada je trenutna vrednost mrežnog napona izmežu 80 i 220 V (na slici 1 to je interval od B do A’ i od B’ do A), tiristori su zakočeni, sve dok trenutna vrednost napona ne opadne ispod 80 V, kad se tiristor opet uključuje.
Slika 2
Da bi se obezbedio rad u toku negativne poluperiode, predviđeno je simetrično kolo sa T2, Ts2 i pripadajućim elementima. Vrednost otpornika je tako odabrana da ni u jednom trenutku napon na R2 ne prelazi maksimalno dozvoljenu vrednost za spoj baza – emiter tranzistora. Za R3 je odabrana veća vredenost kako bi se smanjila disipacija snage na njemu za vreme provođenja tranzistora T1.
