Люминесцентные лампы: параметры, устройство, схема, плюсы и минусы по сравнению с другими. Люминесцентные лампы низкого давления

Ртутные люминесцентные лампы низкого давления

Люминесцентные лампы относятся к классу газоразрядных источников света. В основе действия газоразрядных источников излучения лежит электрический разряд в атмосфере инертного газа (чаще всего аргон) и паров ртути. Излучение происходит за счет перехода электронов атомов ртути с орбиты с высоким содержанием энергии на орбиты с меньшей энергией. Из всего разнообразия электрических разрядов (тихий, тлеющий и т.д.) для искусственных источников характерен другой разряд, отличающийся высокими плотностями токов в канале разряда. Люминесцентные лампы выполняют в виде прямых или дугообразных стеклянных трубок. Оба конца трубки герметично закрыты и на донышках смонтированы стеклянные ножки с вольфрамовыми оксидированными электродами в виде нитей. На обоих концах трубки имеются цоколи со штырьками. Трубки, заполненные гелием, дают светло-желтый или бледно-розовый свет, неоном – красный свет, аргоном – голубой, парами натрия – оранжевый и т.д. Трубки, заполненные парами ртути, предназначены в основном для ультрафиолетового излучения. Это излучение, возникающее в парах ртути, используется в люминесцентных лампах, стеклянные трубки которых изнутри покрыты люминофором, преобразующим ультрафиолетовое излучение в более длинноволновое – видимое.

По цветности излучения, зависящего от люминофора, различают люминесцентные лампы дневного света (тип ЛДЦ и ЛД), белого света (тип ЛЮ), холодно-белого (тип ЛХБ) и тепло-белого (тип ЛТБ).

Цветность ламп ЛДЦ близка к цветности рассеянного белого света, что обеспечивает наиболее точное различие в цвете предметов и материалов. Лампы ЛД в меньшей степени обладают таким свойством, хотя их цветность также близка к цветности дневного рассеянного света. Лампы ЛБ имеют близкую к цветности солнечной, отраженной от облаков. Они обладают более высокой светоотдачей, т.е. более экономичны, чем лампы ЛД.

Срок службы люминесцентных ламп – от 5 000 до 10 000 часов.

Преимущества люминесцентных ламп по сравнению с лампами накаливания заключается в том, что они меньше расходуют электроэнергии и срок их службы больше в 5 - 10 раз. К недостаткам этих ламп относят следующие: необходимость в приборах для зажигания ламп и ограничения тока, большие габариты, чувствительность к температуре окружающей среды.

Бактерицидные и эритэмные лампы действуют по такому же принципу, что и люминесцентные. Бактерицидные лампы (типа БУВ и ДБ) трубные. В бактерицидных лампах (типа БУВ и ДБ) трубка изготовлена из специального увиолевого стекла, а люминофор отсутствует. Ультрафиолетовые лучи разряда паров ртути хорошо проходят через стекло трубок и используется для обеззараживания воздуха, воды, поверхностей различных предметов и материалов.

В эритэмных лампах (тип ЭУВ, ЛЭ) трубка изготовлена также из увиолевого стекла. Изнутри она покрыта люминофором, преобразующим коротковолновое излучение разряда в более длинноволновые ультрафиолетовые лучи, вызывающие загар (эритему). Бактерицидные и эрительные лампы выпускают мощностью 5, 30, 40, 60 Вт.

В новой эритэмной дуговой ртутно-вольфрамовой диффузной лампе ДРВЭД, предназначенной для облучения с одновременным освещением, балластным сопротивлением является нить накала, включенная последовательно с ртутно-кварцевой лампой.

Газоразрядные лампы высокого давления. Из ламп высокого давления в сельском хозяйстве широко распространены лампы ПРК (прямая ртутно-кварцевая) и ДРТ (дуговая ртутная трубчатая). Лампа ДРТ представляет собой прямую трубку из кварцевого стекла, в торцы которой введены электроды в виде штырей (одним выводом). Трубка заполнена аргоном и небольшим количеством ртути. Кварцевое стекло пропускает ультрафиолетовые лучи, поэтому лампа одновременно излучает и в видимом и в ультрафиолетовом диапазоне всех областей.

В качестве источников света широко применяются лампы высокого давления ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные). Лампы типа ДРЛ с исправленной цветностью предназначены для освещения улиц и промышленных предприятий, не требующих высокого качества цветопередачи.

Прямая ртутно-кварцевая горелка (трубка), находящаяся внутри баллона лампы, содержит дозированную капельку ртути и аргон при давлении 30 мм рт. ст. Горелка создает интенсивное ультрафиолетовое невидимое и голубовато-зеленое видимое излучение. Ультрафиолетовое излучение поглощается люминофором, которым покрыта внутренняя стенка баллона лампы, и превращается в видимый свет. Цвет суммарного излучения близок к белому. Доля красного излучения – 5–8%.

Конструктивно лампы выполняются двух электродными (имеются два основных электрода) и четырех электродными (кроме двух основных есть еще одни или два поджигающих электрода).

В настоящее время для целей освещения выпускаются лампы с добавками йодидов натрия, таллия и индия (лампы типа ДРИ), световая отдача которых в 1,5-2 раза больше, чем у ламп ДРЛ.

На основе ламп ДРЛ создан тепличный облучатель ОТ, имеющий отражающий слой в верхней части колбы. Этот облучатель создает для растений благоприятный по спектральному составу световой поток, т.е. имеет повышенную фитоотдачу. Колба его выполнена из особо термостойкого стекла.

Рассмотрение процесса зажигания позволяет уточнить назначение основных элементов схемы. Стартер выполняет две важные функции:

- замыкает накоротко цепь для того, чтобы повышенным током разогреть электроды лампы и облегчить зажигание;

- разрывает после разогрева электродов лампы электрическую цепь и тем самым вызывает импульс повышенного напряжения, обеспечивающего пробой газового промежутка.

Дроссель выполняет три функции:

- ограничивает ток при замыкании электродов стартера;

- генерирует импульс напряжения для пробоя лампы за счет э.д.с. самоиндукции в момент размыкания электродов стартера;

- стабилизирует горение дугового разряда после зажигания.

Люминесцентная лампа может включаться в сеть и с активным балластом. Иногда в качестве балласта используется лампа накаливания. При создании и эксплуатации этих схем надо учесть, что при активном балласте, по сравнению с индуктивным, возрастают потери мощности в схеме, затрудняется зажигание лампы, так как активный балласт не создает э.д.с. самоиндукции, и уменьшается ее световой поток.

Существуют и бесстартерные схемы, в которых исключены недостатки, обусловленные наличием стартера.

Для стартерных и бесстартерных схем включения выпускаются специальные пускорегулирующие аппараты (ПРА). Стартерные ПРА обозначаются 1УБИ, 1УБЕ, 1УБК (индуктивный, емкостный), компенсированный балласт, соответственно, для одной лампы, и 2УБИ, 2УБЕ, 2УБК (для двух ламп).

Бесстартерные ПРА обозначаются АБИ, АБЕ, АБК. Марка аппарата 2АБК-80/220-АМП, например, расшифровывается так: двухламповый бесстартерный аппарат, компенсированный, мощность каждой лампы 80 Вт, напряжение сети 220 В, антистробоскопический, независимый, с пониженным уровнем шума.

studfiles.net

2.4. Люминесцентные лампы высокого давления.

Наиболее распростра­нены ЛЛ высокого давления типа ДРЛ (дуговая ртутная лам-

па).

Рис. 6.3. Дуговая ртутная 4-злект-родная лампа типа ДРЛ

Они состоят из стеклянной колбы 5, покрытой внутри люминофором, и заключен

ной в ней кварцевой трубки 3, заполненной аргоном при давлении 400 Па с добавкой рту

ти ( рис. 6.3).

В торцы кварцевой трубки впаяны активированные рабочие 4 и поджигающие 2 электро­ды, включенные через резисторы 1.

При включении лампы в сеть между рабочими и поджигающими электродами воз-

никает тлеющий разряд, ионизирующий аргон. При достаточной ионизации разряд пере-

брасывается в промежуток между рабочими электродами, после чего начинается процесс испарения ртути и повышения давления внутри трубки до 500-10 000 Па.

Возник­ший дуговой разряд сопровождается интенсивным излучением ультра­фио-

летовых лучей. Люминофор преобразует невидимое ультрафиоле­товое излучение в свет.

Схема включения лампы ДРЛ состоит из дросселя L, ограничивающего ток лампы и стабилизирующего режим горения, конденсатора C, подавляющего радиопомехи.

Период разгорания лампы составляет 3-10 мин.

Световой поток и процесс зажигания лампы не зависят от темпера­туры окружаю-

щей среды, так как большая колба заполнена углекис­лым газом, являющимся теплоизоли

рующей оболочкой.

Достоинством ламп ДРЛ является сочетание малых габаритных размеров с боль

шим световым потоком (10-46 клм при мощностях ламп 250-1000 Вт).

К недостаткам ламп ДРЛ следует отнести наличие периода разгорания. После пога

сания повторное включение возможно только через 5-10 мин после охлаждения лампы.

Двухэлектродные лампы ДРЛ не имеют зажигающих электродов, и их схема вклю-

чения усложнена трансформатором, разрядником и другими элементами.

Существуют дуговые ксеноновые, криптоновые, натриевые и металлогалогенные лампы, отличающиеся различными цветовыми оттенками.

2.5. Схемы включения люминесцентных ламп

Для включения люминесцентных ламп в сеть используют пускорегулирующие ап-

параты разных видов.

В общем случае в состав пускорегулирующего аппарата ЛЛ входят дроссели, стар-

теры, конденсаторы и резисторы.

Рис. 17.4. Схемы включения люминисцентных ламп:

а – стартер; б и в – соответственно стартерная и автотрансформаторная схемы

включения; г – схема включения 2-лампового светильника; д – резонансная схема подключения

Стартер (рис. 17..4, а ) служит для замыкания (размыкания) цепи пуска ЛЛ. Его изготовляют в виде стеклянной колбы 2, в которую впаяны два стальных электрода 4. К одному из электродов приварена биметаллическая пластина 3.

Для подключения стартера на изоляторе 5 смонтированы алюминиевые или латун-

ые штыри 6. В отверстия штырей заведены концы электродов, и затем штыри в месте соединения спрессованы.

Рядом с колбой стартера размещен конденсатор 1. Все устройство закрыто алюми

ниевым футля­ром с изоляционной прокладкой.

Простейшая схема подключения ЛЛ показана на рис. 17.4, б.

В исходном состоянии сопротивления стартера VK и лампы EL очень большие. При подаче питания в стартере появляется тлеющий разряд между его электродами

и сопротивление стартера уменьшается. Через обмотки двухкатушечного дросселя L, элек

троды лампы и область тлею­щего разряда стартера протекает ток прогрева электродов.

Тлеющий разряд вызывает изгиб биметаллической пластины стартера, и она замы

кается с электродом. Теперь сопротивление стартера близко к нулю, поэтому через элект

роды лампы протекает ток, прогревающий их до температуры 800-900º С.

При этом благодаря термоэмиссии внутри лампы появляется достаточное число электронов. Из-за отсутствия тлеющего разряда электроды стартера остывают и размыка

ются.

Разрыв цепи вызывает всплеск ЭДС самоиндукции на дросселе, соз­дающей на элек

тродах лампы импульс высокого напряжения, под действием которого происходит иониза

ция аргона и паров ртути -дампа зажигается.

Теперь сопротивление ЛЛ мало, но ток лампы и напряжение на ней ограничены со

противлением последовательно включенных обмоток дросселя. Стартер оказывается под пониженным напряжением и повторно не срабатывает.

Использование дросселя приводит к снижению коэффициента мощности соsφ.Для его повы­шения в схему включается конденсатор С2, который при выключении лампы раз

ряжается через резистор R.

Конденсаторы С1 и СЗ служат для уменьшения радиопомех, создаваемых старте-

ром.

Наличие стартера - контактного устройства - снижает надежность работы ЛЛ.

Схема бесстартерного пускорегулирующего аппарата (рис. 17.4, в) собрана на автотрансформаторе TV и дросселе L.

Пока лампа не зажглась, через дроссель течет небольшой ток, обусловлен­ный доста

точно высоким сопротивлением обмотки w. На дросселе существует небольшое падение напряжения, поэтому к обмотке wтрансформатора приложено почти все напряжение сети, которое обес­печивает повышенное напряжение в обмотках wи w.

В результате создаются условия для прогрева электродов и возникновения эмис­сии. Лампа зажигается, и ее сопротивление уменьшается.

Теперь через дроссель течет ток лампы. На дросселе увеличивается падение напря­жения, а напряжение на обмотках автотрансформатора уменьшается. В данной схеме дрос

сель не используется в процессе зажигания ЛЛ, но выполняет свою вторую роль – ограни-

чивает напряжение на ЛЛ после зажигания.

По сравнению с 1-ламповыми светильниками 2- ламповые (рис. 17.4, г) более ком

пактны. Лампа ЕL2 включена через конденсатор С2, по­этому вектор ее тока опережает вектор тока лампы Е1. При этом невидимые мигания ламп возникают несинхронно. Стро

боскопический эффект можно уменьшить, подключая светильники данного помещения в разные фазы 3-фазной сети.

Люминесцентные лампы по сравнению с ЛН более экономичны, но в пускорегули-

рующих аппаратах этих ламп расходуется около 30 % электроэнергии, подводимой из се-

ти.

Наиболее простой и рациональ­ной, с точки зрения минимальных массы и потерь, является резонанс­ная схема подключения (рис. 17.4, д), которая используется в сетях с ча-

стотой 400 Гц. С помощью резонансного эффекта, создаваемого цепью L - C1, С2, в пуско

вой период на лампе возникает напряжение, в 1,5 - 2,3 раза большее напряжения сети.

После зажигания лампы резонанс нарушается включением сопротивления лампы.

Бесстартерные схемы все же имеют дополнительные потери, обусловленные нали-

чием небольшого тока накала даже после зажигания лампы, но этот недоста­ток компенси-

руется высокой надежностью бесстартерных схем и увеличением срока службы ЛЛ (при-

мерно на 50 %).

studfiles.net

устройство, праметры, схема, плюсы и минусы

Современные люминесцентные лампы (ЛЛ) прекрасно справляются с освещением жилых, рабочих и технических помещений большой площади и позволяют снизить общее потребление электричества на 50-83%, уменьшив таким способом счета за коммунальные услуги.

Компактные модули люминесцентного типа имеют стандартный цоколь, благодаря которому становятся удобной заменой ярких, но более энергозатратных ламп накаливания.

Содержание статьи:

Что такое люминесцентная лампа

Люминесцентный прибор представляет собой газозарядный источник света, где в ртутных парах электрический разряд создает интенсивное ультрафиолетовое излучение.

В видимый человеческому глазу свет его преображает специальный состав под названием люминофор, состоящий из галофосфата кальция, смешанного с дополнительными элементами.

Раньше классическая лампа люминесцентного типа имела вид запаянной с двух сторон трубки, внутри которой находятся пары ртути. Сейчас приборы выпускаются в более разнообразных формах и конфигурациях

После подключения к центральной электросети люминесцентной лампы, внутри стеклянной колбы требуется поддерживать так называемый тлеющий разряд.

Он дает возможность обеспечить свечение люминофорного слоя в постоянном режиме и даже в период кратковременного отключения центрального электропитания.

Из чего состоит fluorescent изделие?

Традиционная лампа люминесцентного типа — это стеклянный цилиндр с внешним диаметром 12, 16, 26 и 38 мм, обычно представленный как:

• прямая удлиненная трубка;
• изогнутый U-образный модуль;
• кольцо;
• сложная фигура.

В торцевые края герметично впаяны ножки. На их внутренней стороне размещены вольфрамовые электроды, конструктивно напоминающие биспиральные тела накала, встроенные в лампочки «Ильича».

В отдельных типах люминесцентных ламп используются более прогрессивные триспирали, представляющие собой закрученную биспираль. Оснащенные ими приборы имеют повышенный уровень КПД и более низкий порог теплопотери, существенно поднимающие общую эффективность светопотока

С наружной части электродные элементы подпаяны к металлическим штырькам металлического цоколя, на которые подается рабочее напряжение.

U-подобные и прямые приборы обычно оснащены цоколями G5 и G13, где буквенная кодировка означает штырьковый тип цокольного элемента, а цифровая показывает, на каком расстоянии друг от друга располагаются рабочие элементы.

Электропроводная среда, располагающаяся внутри стеклянной колбы, обладает отрицательным сопротивлением. Когда между двумя противоположными электродами возникает рост тока, требующий ограничения, оно проявляется и снижает рабочее напряжение.

Рисунок показывает внутреннее обустройство лампы люминесцентного типа и наглядно объясняет базовый принцип работы ее основных составных элементов

В схему цепи включения обычной люминесцентной лампочки входит дроссель или балластник. Он отвечает за создание высокоуровневого импульсного напряжения, необходимого для корректной активации лампы.

Помимо этой детали, ЭмПРА комплектуется стартером. Он представляет собой элемент тлеющего разряда, внутри которого располагаются два электрода, окруженные средой инертного газа.

Один из них состоит из биметаллической пластины. В спящем режиме оба электрода находятся в разомкнутом состоянии.

Распространенные виды приборов

Первичная классификация изделий на люминесцентной основе производится по уровню базового давления. Приборы высокого давления используются для осветительных установок большой мощности и наружного уличного освещения.

Лампы низкого давления применяются в быту для подачи света в производственные, технические и жилые помещения различного назначения.

Модули высокого давления

Устройства высокого давления вырабатывают насыщенный светопоток хорошей плотности. Внутренняя поверхность колбового элемента имеет специальное люминофорное покрытие из фторогерманата или арсената магния.

Рабочая мощность таких люминесцентных ламп колеблется в диапазоне 50-2000 Вт.

Ртутные модули высокого давления для корректной работы нуждаются в 220 ваттном номинальном сетевом напряжении. Коэффициент их пульсации обычно составляет от 61 до 74%

Полный розжиг осветительного модуля происходит в течение 3 секунд. Срок службы 80-125-ваттных изделий составляет около 6 000 ч, а лампы от 400 Вт и более могут проработать до 15 000 ч при беспрекословном соблюдении правил эксплуатации, установленных изготовителем.

Изделия низкого давления

ЛЛ низкого давления применяется для обеспечения светопотоком жилых, технических и производственных помещений.

Конструкционно прибор является трубкой из прочного стекла, содержащей внутри аргон под давлением 400 Па и в небольшом количестве ртуть либо амальгаму. На рынке предлагается в самых разнообразных модификациях и оснащается двумя электродными элементами.

Самая низкая температура, которую могут переносить ЛЛ низкого давления, составляет -15 °C. Поэтому для использования на открытых площадках эти источники света считаются неактуальными

Стеклянная колба может иметь самый разный диаметр. Уровень светоотдачи варьируется в зависимости от мощности самого устройства. Для его корректной работы требуется стартер дроссельного типа. Средний срок службы составляет 10 000 часов.

Особенности компактных ЛЛ

ЛЛ компактного типа – это изделия-гибриды, соединяющие в себе некоторые специфические отличительные черты ламп накаливания и характеристики люминесцентов.

Благодаря прогрессивным технологиям и расширившимся инновационным возможностям, имеют небольшой диаметр и некрупные габариты, свойственные лампочкам «Ильича», а также высокий уровень энергоэффективности, характерный для линейки приборов ЛЛ.

ЛЛ компактного типа выпускаются под традиционные цоколи E27, E14, E40 и очень активно вытесняют с рынка классические лампы накаливания за счет обеспечения качественного света при существенно меньшем потреблении электроэнергии

КЛЛ в большинстве случаев оснащаются электронным дросселем и могут использоваться в осветительных приборах специфического типа. Также применяются для замены в новых и раритетных светильниках простых и привычных ламп накаливания.

При всех достоинствах у компактных модулей есть такие специфические недостатки, как:

• стробоскопический эффект или мерцание – основные противопоказания здесь касаются эпилептиков и людей с различными заболеваниями глаз;
• выраженный шумовой эффект – в процессе пролонгированного применения появляется акустический фон, способный вызвать определенный дискомфорт у человека, находящегося в помещении;
• запах – в некоторых случаях изделия издают едкие, неприятные ароматы, раздражающие обоняние.

Последняя позиция чаще наблюдается у безымянных поделок китайского происхождения, а первыми двумя часто страдают даже брендовые приборы, изготовленные согласно всем правилам и современным требованиям.

Базовый спектр цветовых температур

Цвет свечения – один из самых важных параметров, напрямую зависящий от состава люминофора, преображающего ультрафиолетовое излучение в свет.

Сегодня к наиболее распространенным относятся 7 определений оттенков потока, вырабатываемого люминесцентными лампами:

• ЛЕБ – естественный белый с заметным холодным оттенком;
• ЛДЦ – натуральный дневной с улучшенным качеством цветопередачи;
• ЛТБ – теплый белый;
• ЛД – традиционный дневной белый;
• ЛБ – классический белый;
• ЛЕЦ – естественный с максимально качественной передачей оттенков;
• ЛХБ – простой холодный белый.

Для жилых помещений, где человек проводит много времени, подходят оттенки теплой гаммы или натуральные дневные лампы с повышенным уровнем цветопередачи.

Белые и дневные тона, как правило, присутствуют в офисных, рабочих, промышленных помещениях, кабинетах и аудиториях. Они способствуют концентрации внимания, повышают мозговую активность и улучшают общую обучаемость и производительность труда.

Самые холодные оттенки применяются в медицинских учреждениях, лабораториях, больницах и технических помещениях. Они придают предметам дополнительную четкость и усиливают остроту зрения.

Люминесценты для мясных витрин продовольственных магазинов отличаются специально подобранным спектром излучения розового цвета. Он подчеркивает естественные оттенки продукции, делая ее более привлекательной в глазах покупателей

Цветовые компоненты, добавленные в люминофор, позволяют получать розовый, голубой, зеленый и другие необычные ламповые оттенки.

Такие приборы используются в дизайнерских, рекламных и коммерческих целях. С их помощью создают оригинальное свечение, необходимое в конкретном отдельно взятом случае.

Сильные и слабые стороны устройств

Как у любых технических приспособлений, предназначенных для освещения бытовых и рабочих помещений, у люминесцентных ламп имеются свои слабые и сильные стороны.

На основании этой информации можно определить, где разумнее их использовать, а в каких случаях стоит отдать предпочтение источникам света иного плана.

Положительные стороны ламп

Основным преимуществом люминесцентных изделий считается повышенная светоотдача и хороший уровень КПД. Они обеспечивают помещение освещением, не раздражающим глаз, и демонстрируют нормальную выносливость даже в условиях интенсивной эксплуатации.

Модуль примерно в 5 раз превышает базовую мощность обычной лампочки «Ильича». А 20-ваттный люминесцент дает световой поток, равный тому, что обеспечивает лампа накаливания в 100 Ватт

Разнообразные температуры световых оттенков, приближенные по гамме к естественному солнечному свету, позволяют подобрать подходящий осветительный прибор под различные цели и для помещений любого назначения.

Поток света, выдаваемый модулем, получается не направленным, а рассеянным. Спокойное, приятное глазу сияние исходит не только от вольфрамовой нити, располагающейся внутри, но и от всей наружной поверхности колбы.

Это позволяет использовать люминесцентные источники как для создания общего фонового освещения, так и для организации зонального света.

Для применения в местах, где освещение включается автоматически, согласно сигналам датчиков движения, люминесценты не подходят. Они ограничены по допустимому количеству включений за определенный временной период и при слишком частой активации могут выйти из строя

Продолжительность службы люминесцентных изделий варьируется в зависимости от модели и доходит до 20 000 часов или до 5 лет.

Однако, покупателю следует знать, что этот ресурс лампа вырабатывает только при соблюдении таких условий, как:

• наличие достаточного объема качественного электропитания без скачков и перепадов;
• качественный балласт;
• определенное количество активаций, обычно, не более 2000 за первые 2 года использования, что составляет всего 5 включений в день.

Нарушение этих базовых условий существенно ухудшит эффективность осветительного прибора, и значительно укоротит срок его жизни.

Модули можно использовать для освещения теплиц. Они обеспечивают естественный свет, максимально приближенный к солнечному, не потребляют много электропитания и проявляют хорошую стойкость к перепадам напряжения, характерным для загородных энергоподающих сетей

Уровень энергопотребления у люминесцентов почти в 5 раз ниже, чем у традиционных изделий, поэтому их можно отнести к энергосберегающим источникам света.

С их помощью удастся эффективно осветить большое помещение, не расходуя при этом больших денег на коммунальные платежи.

Рабочая температура на поверхности колбы не превышает 50 градусов. Это дает возможность эксплуатировать лампу в помещениях, где к пожарной безопасности предъявляются повышенные требования.

Основные недостатки модулей

Первым большим минусом изделий является излишняя чувствительность к температурным перепадам. Они сильно реагируют на движение ртутного столбика и могут перестать работать при похолодании ниже -20 °C.

Жара, превышающая +50 °C, далеко не лучшим образом сказывается на функционировании и серьезно ограничивает спектр использования этих источников света.

Влаговоспримчивость тоже не относится к плюсам и не позволяет широко применять изделия в ванных комнатах и санитарных помещениях.

Со временем люминофор в ламповых колбах деградирует и спектр излучения изменяется. Параллельно падает уровень светоотдачи прибора и заметно снижается КПД

Иногда к недостаткам причисляется и сам светопоток, имеющий линейчатый, неравномерный спектр, искажающий естественные оттенки находящихся в комнате предметов.

Не все ощущают это визуально, но для тех, кто улавливает этот минус слишком явственно, продаются лампы с люминофором, приближенным к сплошному, более натуральному спектральному цвету. Правда, их светоотдача существенно меньше.

Случаются ситуации, когда люминесценты мерцают с удвоенной частотой питающей сети. Проблема эта решаема некоторым усовершенствованием прибора, в частности, применением ЭПРА с подходящим уровнем емкости сглаживающего конденсатора выпрямленного тока на входе инвертора.

Но то, что производители пытаются сэкономить и не комплектуют приборы конденсаторами необходимой емкости, несколько огорчает.

Бытовые ЛЛ модули лучше всего себя чувствуют, когда температура окружающего воздуха держится в диапазоне от +5 до +35 ˚С. Когда градусник демонстрирует меньшие показатели, пуск устройства существенно затрудняется, а время эксплуатации заметно сокращается

Потребность в дополнительном пусковом устройстве тоже немного снижает популярность ламп. Им обязательно требуется либо чрезмерно шумный и довольно громоздкий дроссель со стартером низкой надежности или более прогрессивный ЭПРА, имеющий функцию корректировки мощности, но при этом стоящий солидных денег.

Еще одно уязвимое место люминесцентов – высокая чувствительность к включению. Во время непосредственной активации лампы на электродах выгорает и осыпается особый состав, который обеспечивает стабильность разряда и защищает внутреннюю вольфрамовую нить от перегрева.

Постоянное включение существенно снижает срок службы прибора. Кроме того, появляется заметное глазу, раздражающее мерцание, а края ламповой колбы темнеют и теряют эстетичность.

Химическая угроза здоровью

Одним из основных недостатков люминесцентных источников света является химическая опасность. В ламповой колбе содержится высокотоксичная ртуть, причем ее количество колеблется от 1 до 70 мг.

Пары этого вещества могут нанести вред здоровью людей, постоянно находящихся в помещениях, освещаемых приборами ЛЛ типа.

Целостность отработавшей лампы нельзя нарушать, иначе токсичная ртуть попадет во внешнюю среду. За несанкционированную утилизацию предусмотрен штраф, поэтому лучше передать изделие в центр, занимающийся переработкой элементов, опасных для природы и человека

Когда модуль выходит из строя, его ни в коем случае нельзя разбивать или отправлять в обыкновенную урну. Его необходимо утилизировать соответственно нормам и правилам, четко описанным в действующем законодательстве.

Например, отвозить на полигоны, где от населения принимают токсичные материалы для их корректного уничтожения или переработки.

Сравнение с другими источниками света

Изделия ЛЛ-типа существенно отличаются как от устаревающих ламп накаливания, так и от прогрессивных светодиодных.

По сравнению с первыми они потребляют в 5 раз меньше электроэнергии, обеспечивая при этом такой же уровень насыщенности светопотока. Зато LED-приборам они несколько уступают по мощности в сочетании с энергопотреблением.

Таблица наглядно в цифрах показывает, насколько выгоднее использовать вместо традиционных лампочек Эдисона более современные источники качественного освещения

Правда, лампа накаливания весь период работы горит с одинаковой интенсивностью, тогда как люминесценты теряют часть насыщенности из-за выгорания внутреннего слоя, отражающего ультрафиолет.

LED-изделия в процессе эксплуатации приобретают некоторую тусклость благодаря деградации рабочих диодов. А в отдельных моделях есть возможность регулировки яркости освещения при помощи диммера.

В лампах накаливания или люминесцентах такая функция не предусмотрена. Но этот удобный режим в LED-приборах не бесплатен и за него придется отдать дополнительную сумму.

По уровню конструкционной хрупкости лампы накаливания и люминесценты схожи, так как имеют стеклянную колбу. Лед-модули в этом плане более устойчивы к ударам и механическим повреждениям.

Да и отсутствие внутри каких-либо вредных и токсичных элементов делает их значительно привлекательнее для эксплуатации в домашних условиях.

Самые высокие расходы за весь эксплуатационный период влечет за собой использование ламп накаливания. Люминесценты расходуют энергию в разумных пределах, а светодиоды дают возможность снизить затраты до самых минимальных показателей

Что касается финансовой стороны, то изначально меньше других стоит лампочка накаливания. Однако, учитывая ее рабочий ресурс всего в 1 000 часов, это вряд ли можно считать ярко выраженным достоинством.

Базовая цена люминесцентов выше, однако, и служат они значительно дольше. Как говорят солидные производители, их хватает на 10 000-15 000 часов в том случае, если количество ежедневных активаций не превышает 5-6 раз.

Светодиодные модули могут похвастаться еще лучшими показателями, но и заплатить за это удовольствие придется намного больше, а это не во всех случаях целесообразно.

Выводы и полезное видео по теме

По какому принципу работают люминесценты. Подробное объяснение всех нюансов функционирования экономичных и энергоэффективных приборов для освещения:

В чем заключаются основные отличия люминесцентных элементов от простых и традиционных ламп накаливания. Сравнение мощности, светопотока и энергопотребления двух современных осветительных изделий:

Что собой представляют компактные энергосберегающие лампочки люминесцентного типа. Как они работают, сколько ватт потребляют и для каких целей используются:

Прибор люминесцентного типа – это практичный аналог классической лампы накаливания. С его помощью можно обеспечить качественным светопотоком помещение любых габаритов, снизив при этом энергопотребление. Прослужит он долго и не доставит владельцам никаких существенных хлопот. Потом, когда лампы отработают свой срок, их понадобится утилизировать, а взамен купить новые, более прогрессивные модули.

sovet-ingenera.com

Люминесцентная лампа - низкое давление

Люминесцентная лампа - низкое давление

Cтраница 1

Люминесцентные лампы низкого давления представляют собой стеклянную трубку, заполненную разреженным аргоном и малым количеством ртути. На концах трубки имеются два-спиральных вольфрамовых оксидированных электрода, концы которых выведены через цоколи наружу. Внутренняя поверхность трубки покрыта люминофорами ( веществами способными светиться) различного состава. К концам электродов подводится напряжение, вызывающее разряд между электродами и испарение ртути, пары которой дают ультрафиолетовое излучение, вызывающее видимое свечение люминофора. По огтенкам цвета люминесцентные лампы делятся на: ЛБ - белого света.  [1]

Люминесцентная лампа низкого давления ( рис. 39, б) представляет собой стеклянную герметически закрытую трубку 6, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люминофора. Из трубки выкачан воздух и имеется в ней лишь небольшое количество газа аргона и немного ртути. Внутри трубки ( на ее концах) в стеклянных ножках 2 укреплены электроды 5, соединенные с двухштырьковыми цоколями 1, служащими для присоединения лампы к электрической сети через специальные патроны.  [2]

Люминесцентные лампы низкого давления зажигаются через 0 5 - 5 с после восстановления питания, и поэтому при большой мощности осветительной установки ее пусковой ток превышает номинальный ток освещения.  [4]

Люминесцентные лампы низкого давления изготовляют на напряжение 127 в мощностью 15 и 20 вт; на напряжение 220 в мощностью 30, 40, 80 и 125 вт.  [5]

Люминесцентные лампы низкого давления изготовляют на напряжение 127 В мощностью 15 и 20 Вт; на напряжение 220 В - мощностью 30, 40, 65 и 80 Вт. Светоотдача люминесцентных ламп примерно в 4 - 5 раз выше, чем у ламп накаливания.  [6]

Люминесцентные лампы низкого давления, имеющие небольшие единичные мощности для наружного освещения ( исключая уличное освещение), применяются мало и не являются для этой цели перспективными. Высокоэкономичные натриевые лампы низкого давления ( световая отдача 80 - 100 лм / Вт) не могут быть рекомендованы из-за неудовлетворительности их спектральных характеристик, приводящих к большим искажениям в восприятии цветов. Эти лампы с успехом могут применяться для архитектурного освещения и освещения автострад, частично для уличного освещения.  [7]

Люминесцентные лампы низкого давления широко применяют для внутреннего освещения. Лампы высокого давления, отличающиеся большими мощностями, преимущественно используют в наружных осветительных электроустановках и для специальных целей.  [8]

Люминесцентные лампы низкого давления хорошо работают при 18 - 25 С. При других температурах светоотдача уменьшается. При отрицательных температурах сокращается срок службы, ухудшается зажигание. Лампы чувствительны к колебаниям напряжения сети.  [9]

Люминесцентные лампы низкого давления являются газоразрядными электрическими источниками света.  [10]

Люминесцентная лампа низкого давления примерно 1 - 1 5 Па ( 6 10 - 3 - 1 10 - 2 мм рт. ст.) представляет собой цилиндрическую стеклянную трубку ( колбу) 1 ( рис. 3 - 16), внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люминофора твердого кристаллического порошкообразного вещества. По обоим концам трубки укреплены электроды 2 в виде вольфрамовой биспирали или триспирали, концы которых выведены к цоколям 3 со штырьками.  [12]

Колба люминесцентных ламп низкого давления имеет форму трубки и выполняется из стекла. На внутреннюю поверхность трубки нанесен слой люминофора.  [13]

В люминесцентных лампах низкого давления применяют люминофоры с максимумом спектральной чувствительности в области резонансного излучения ртути с длинами волн 254 и 185 нм, на которое приходится более 60 % энергии, излучаемой ртутным разрядом низкого давления. Излучение люминофоров, предназначенных для люминесцентных ламп, должно охватывать всю область видимых иелучений и характеризоваться высоким квантовым выходом.  [14]

Как устроены люминесцентные лампы низкого давления и как протекает в них процесс зажигания.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Люминесцентная лампа – энциклопедия VashTehnik.ru

Люминесцентная лампа – источник света низкого давления, где ультрафиолетовое излучение, как правило, ртутного разряда преобразуется слоем люминофора, нанесённого на стенки колбы прибора, в видимое. Рассмотрим, в чем отличие устройств от галогенных и прочих схожих.

Люминесцентный источник света

История развития люминесцентных ламп

Явления флюоресценции начали изучать в 19 веке. Среди учёных мужей выделим Майкла Фарадея, Джеймса Максвелла и Джорджа Стокса. Самым примечательным изобретением называют колбу Гисслера. Этот учёный попытался откачать воздух при помощи ртутного насоса. Разряжение в колбе достигло высокого уровня – прежде не удавалось создать подобные условия. Одновременно освобождённый объем заполнился парами ртути. Гисслер обнаружил, что, располагая электроды по двум концам длинной колбы и прикладывая к ним напряжение, он лицезреет зелёное свечение.

Это тлеющий разряд, положенный сегодня в основу приборов. При низком давлении внутри образуется электронный луч между катодом и анодом. Местами элементарные частицы сталкиваются с малочисленными ионами газа, отдавая энергию. За счёт переходов электронов на новые уровни образуется свечение, цвет зависит от применяемого химического элемента и прочих условий. Трубки Гисслера с 80-х годов 19 века поставлены в массовое производство. Преимущественно для развлекательных и прочих сопутствующих целей. К примеру, известные неоновые вывески.

Причины флюоресценции различались. Часто эффект провоцировался электромагнитным излучением. Известный предприниматель Томас Эдисон экспериментировал с нитями из кальция, возбуждая их рентгеновскими лучами. Аналогичными работами занимался Никола Тесла.

Разновидности люминесценции

Согласно причинам, порождающим явление, люминесценция делится на классы:

1. Катодолюминесценция, происходит в трубках Гисслера.
2. Фотолюминесценция: свечение веществ под действием волн близких к видимому диапазону.
3. Радиолюминесценция идентична предыдущей, возбуждающие волны сильно пониженной частоты.
4. Термолюминесценция: свечение образуется за счёт нагрева тела.
5. Электролюминесценция заметна на примере светодиодов.
6. Биолюминесценция. Ярким примером класса служит население дна океана.

Биолюминесцентная лампа

Люминесцентная лампа

Люминесцентные лампы относятся к разрядным, обсуждение начнём с процесса ионизации. Иначе окажется неинтересно из-за незнания базиса. До появления светодиодов разрядные лампы обнаруживали высокую светоотдачу. Они до 80% экономнее, нежели приборы с нитями накала. В среде газа, пара или смеси образуется тлеющий разряд. Когда среда уже ионизирована, сложностей нет, но на старте приходится использовать крайне высокие напряжения, достигающие единиц кВ.

Разрядная лампа за малым исключением – в отвёртках-индикаторах – работает в паре со стартером. Иногда эту часть неправильно называют балластом. Это разные вещи:

1. Стартером (пускорегулирующим аппаратом) называется часть схемы, где формируется высокое напряжение для розжига дуги. В результате резкого скачка толща газа или пара пробивается, ионизируется и проводит ток. Потом необходимость в поддержании на электродах высокого напряжения пропадает. Пускорегулирующий аппарат работает исключительно на старте.
2. Балластом именуется совокупность приспособлений, призванных скомпенсировать отрицательное сопротивление люминесцентной лампы. Когда ток растёт, проводимость между электродами увеличивается. Этот процесс не принимает лавинообразный характер, исключает выход оборудования из строя благодаря балласту, включённому последовательно в цепь. Он ограничивает рост тока до конкретного уровня.

Балласт и пускорегулирующее устройство сложно разделимы. К примеру, дроссель создаёт резкий скачок напряжения в нужный момент, его импеданс одновременно ограничивает и величину тока.

Устройство лампы

Принцип розжига дуги и конструкция разрядной лампы

Люминесцентная лампа состоит из длинной стеклянной колбы, на концах которой контактные площадки с электродами. Особенность конструкции такова, что параллельно с лампой приходится включать часть балласта. Электрод имеет два выхода наружу, напоминая вольфрамовую подкову. Отличие люминесцентных ламп: на стенки стеклянной колбы нанесено специальное вещество, светящееся под действием ультрафиолетового излучения. Напомним, внутри находятся пары ртути или вещество, способное при относительно низком напряжении старта поддерживать в объёме тлеющий разряд с нужной частотой волны.

Разберёмся, как работает зажигание. Параллельно люминесцентной лампе включается биметаллическое реле. Через него питается напряжением сети небольшой разрядник. Он представляет сильно уменьшенную копию главной лампы и для ионизации хватает 220 В. Тлеющий разрядник постепенно подогревает биметаллическое реле, производящее питание. По мере повышения температуры контакты размыкаются. В результате разрядник гаснет, а биметаллическое реле, спустя некий период, снова замыкается. Циклический процесс по времени занимает 1-2 сек.

Посмотрим, как при помощи описанного приспособления разжечь люминесцентную лампу. Действующего значения напряжения 220 В не хватает, чтобы ионизировать газ в колбе. Конструкторы пошли на оригинальный ход – использовали дроссель. Это катушка индуктивности с двумя обмотками на общем сердечнике. Намотаны так, чтобы при резком пропадании формировать скачок напряжения большой амплитуды. Описание работы в комплексе:

• Люминесцентная лампа питается через дроссель, они включены последовательно. Стартер включён параллельно колбе через подковообразные электроды.
• В результате при наличии напряжения в начальный момент времени зажигается разрядник и греет реле. Сопротивление контактов мало, 220 В прикладываются к дросселю. Там начинается процесс запасания реактивной мощности.
• Когда разрядник сильно нагревает контакты биметаллического реле, оно разрывает цепь. Как следствие, питание на дросселе пропадает, в результате образуется резкий скачок напряжения. Это вызывает ответную реакцию, амплитуда импульса многократно возрастает (до единиц кВ).
• Разница потенциалов на электродах люминесцентной лампы становится настолько большой, что ионизирует газ в колбе. Стартует процесс тлеющего разряда.
• В результате напряжение на стартере падает, разрядник более не зажигается.

Так происходит розжиг дуги люминесцентной лампы в стандартном режиме.

Схема люминесцентной лампы

Систему называют предварительным подогревом электродов. Ток по мере нагревания биметаллического реле проходит через вольфрамовые подковы, повышая температуру и облегчая процесс розжига. Если в помещении слишком холодно, с первого раза процесс терпит неудачу. Тогда цикл повторяется, температура вольфрамовых электродов становится чуть выше. Выглядит, как быстрое моргание света при замыкании выключателя.

Как зажечь сгоревшую люминесцентную лампу

Чаще у люминесцентной лампы сгорает вольфрамовый электродов в форме подковы. Тогда через него уже нельзя подать питание на стартер, включённый параллельно колбе. Используется схема, приведённая на рисунке ниже. На электродах лампы постоянно поддерживается высокое напряжение (выше 600 В). Этим обеспечивается тлеющий разряд. Режим работы люминесцентной лампы становится напряжённым, и долго устройство функционировать не сможет.

Схема сгоревшей лампы

Обратите внимание, снаружи оба выхода каждого электрода замыкаются накоротко. Этим обеспечивается работа оставшихся внутри огрызков вольфрамового электрода. Диоды служат для правильной коммутации каждой полуволны питающего напряжения, конденсаторы доводят уровень разницы потенциалов до заданного.

Отличие люминесцентной лампы от разрядной

Главной особенностью рассматриваемых устройств становится наличие люминофора на стенках колбы. Явление люминесценции наблюдалось с древних времён. Наиболее известно указанное свойство у фосфора.

Многие кристаллы под действием ультрафиолета начинают лучиться, но температура не меняется. Напомним закон Вина для абсолютно чёрного тела. Он гласит, что максимум излучения зависит от температуры и увеличивается с её повышением. Чтобы тело стало красным, его поверхность становится горячей, 500 градусов и выше. Прочие цвета по спектру идут выше, значит, и температура поднимается больше.

Но явления люминесценции проявляется при нормальных условиях, даже мороз не помеха. Известно, что при температуре абсолютного нуля непрерывный спектр излучения некоторых тел становится просто дискретным. Вместо хаотичного потока квантов намечается упорядоченность. Явление люминесценции не пропадает. Это объясняется простым образом:

1. При повышенной температуре электроны переходят между уровнями совершенно хаотичным образом. Каждое тело светится при нагревании в зависимости от конкретной температуры. К примеру, прочные металлы легко доходят до нужной кондиции, а дерево вначале чернеет, активно окисляясь кислородом воздуха.
2. В основе явления люминесценции лежит принцип поглощения телом волн определённой частоты. Чаще это инфракрасный или ультрафиолетовый диапазоны. Проще всего привести пример с шариковой «ручкой для шпионов». Её чернила характерно светятся при облучении волнами ультрафиолетового диапазона. Хотя прежде бумага выглядит белой.

Аналогичным образом каждое тело демонстрирует спектр поглощения, а излучение происходит на пониженной волне. Это объясняется тем, что часть падающей на материал энергии рассеивается в виде тепла. Говорят, что тело излучает в стоксовой (от имени учёного) области спектра. Встречаются вещества, у которых волна люминесценции выше возбуждающей. Тогда говорят, что тело светится в антистоксовой области спектра. Наконец, встречаются материалы, проявляющие оба вида свойств.

В случае люминесцентных ламп волна возбуждения образуется тлеющим разрядом паров ртути и лежит в ультрафиолетовом диапазоне. Свет, излучаемый люминофором, видимый. И здесь приходим к важной характеристике – цветовой температуре. Если люминофор даёт яркий белый свет, говорят, оттенок холодный. Это хорошо для создания рабочего ритма мозга. А лампы носят название дневного света. Чаще и встречаются на практике.

vashtehnik.ru

Люминесцентная ртутная лампа низкого давления

254658

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21.Н! I.1968 (№ 1264512/30-15) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17.Х.1969. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 17.III.1970

Кл. 21f, 82/01

ЧПК Н 011

УДК 621.32:631.22:628.8 (088.8) Комитет по делам ивобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

И. И. Свентицкий, Д. С. Созин и В. Г. Сулацков

Заявитель

ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ РТУТНАЯ ЛАМПА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

Предмет изобретения

Известно использование эритемно-осветительных ламп для одновременного облучения и удлинения светового дня сельскохозяйственных животных и птиц. Недостатком таких ламп является неблагоприятное соотношение светового и эритемного потоков, а также большая, относительно, единичная мощность лампы.

Для облучения и продления светового дня птиц и животных применяют светильник-облучатель с эритемной лампой ЭУВ-30 и последовательно соединенными с ней двумя лампами накаливания мощностью 40 вт. Однако надежность работы и к. п. д. светильника-облучателя весьма низкие.

В предлагаемой лампе с целью получения высокого к. п. д. и требуемого (при одновременном ультрафиолетовом облучении и дополнительном освещении животных и птиц) отношения светового потока к эритемному колба лампы выполнена из бактерицидного стекла, на поверхность которого нанесен в виде продольных полос люминофор. Отношение общей площади поверхности, покрытой люминофором, к площади, свободной от него, равно 3: 1, что обеспечивает соотношение свегового и эритемного потоков 2,5 л,я: 1 мэр.

На чертеже представлена конструкция лампы.

На колбу 1 из бактерицидного стекла нанесен в виде полос люминофор 2, чередующийся с продольными полосами 8, свободными от люминофора.

5 Ультрафиолетовое излучение ртути, возбуждаемое электрическим разрядом, частично проходит через участок колбы, свободный от люминофора, другая часть попадает на участок колбы, покрытый люминофором, где

10 трансформируется им в видимое излучение.

Определенное соотношение светового и эритемного потоков для различных видов животных и птиц, а также в зависимости от их возраста, достигается путем изменения площади

15 колбы, покрытой люминофором.

Лампы этого типа могут быть изготовлены на различную единичную мощность от нескольких до 200 вт и более.

1. Люминесцентная ртутная лампа низкого давления, включающая колбу с нанесенным

25 на ее поверхность люминофором, отличающаяся тем, что, с целью получения соотношения эритемного и светового потоков, необходимого для одновременного ультрафиолетового оолучения и дополнительного освещения сель30 скохозяйственных животных и птиц, люмино254658

Составитель В. Овчинников

Текред Л, Я. Левина

Корректоры: В. Петрова и Е. Ласточкина

Редактор В. Торопова

Заказ 421/1 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 фор нанесен в виде полос с промежутками, свободными от него.

2. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью получения спектра излучения, обеспечивающего отношение светового потока к эритемному, равного 2,5 лм: 1 лэр, отношение площади поверхности колбы, покрытой люминофором, к площади, свободной от него, рав5 ноЗ:1.

www.findpatent.ru

Электрические источники света. Лампы накаливания, люминесцентные лампы низкого и высокого давления. Схемы включения.

poisk-ru.ru

• 
  Кми 11860 схема подключения
• 
  Схема подключения китайского вольтметра амперметра
• 
  Когда дадут отопление в казани
• 
  Из чего состоит компрессор
• 
  Геркон нормально разомкнутый
• 
  Дома с индивидуальным отоплением
• 
  Штраф за самовольную замену электросчетчика
• 
  Экономия электроэнергии на предприятии мероприятия
• 
  Нерегулируемые тарифы на электроэнергию на 2018 год
• 
  Отключили свет за неуплату как подключить самому
• 
  Тонкий полупроводник как пишется