01.10.2024

Люминесцентные лампы низкого давления: — — — — — ElectroDim.ru

Содержание

Маркировка люминесцентных ламп низкого давления

Люминесцентные лампы относятся к высокоэффективным источникам света, которые обладают очень высокой цветопередачей, световым потоком, в 4-7 раз превосходящим лампочки накаливания той же мощности, а также продолжительным сроком эксплуатации. Благодаря этим свойствам светильники заняли свое место в качестве источников света в административных и офисных помещениях, а также в промышленных зданиях. Все характеристики, которые необходимо знать потребителю при выборе среди многообразия данной продукции, содержит маркировка люминесцентных ламп  низкого давления.

Что такое люминесцентная лампа низкого давления

Люминесцентная лампа низкого давления представляет собой колбу цилиндрической формы, которая покрыта составом-люминофором с внутренней стороны. С обоих концов светильника расположены ножки с катодами. Основной принцип работы люминесцентной лампы низкого давления заключается в излучении люминофора за счет возбуждения ультрафиолетовым излучением электрического разряда в парах ртути.

Маркировка люминесцентных ламп общего назначения

Всю необходимую информацию об источнике света можно найти в простой формуле, которая обязательно должна присутствовать на упаковке (либо на самой лампе).

Структура условного обозначения люминесцентной лампы низкого давления может быть представлена в следующем виде:

ЛXY-Z-K

где:

Л — люминесцентная лампа;

Х – цветность излучения:

  • Б — белого цвета; 
  • ТБ — тепло-белый; 
  • ХБ — холодно-белый; 
  • Д — дневного цвета; 
  • У — универсальная; 
  • Е — естественно белый; 
  • УФ — ультрафиолетовый; 
  • С, К, З, Ж, Г — синий, красный, зеленый, желтый, голубой; 
  • одна или две буквы Ц, которые следуют после обозначения цветности излучения означают высокое (CRI>80) или более высокое (CRI>90) качество цветопередачи.

Y – особенность конструкции люминесцентной лампы:

  • U — U-образная, 
  • Р — рефлекторная, 
  • А – амальгамная,
  • К — кольцевая; 

Z – число, обозначающее мощность лампы: 4, 6, 8, 10, 13, 15, 16, 18, 20, 22, 25, 30, 32, 36, 40, 58, 60, 65, 80.

K – исполнение лампы:

  1. прямой стержень; 
  2. U-образный стержень.

Про маркировку люминесцентных ламп OSRAM можно узнать в следующем материале.

Люминесцентные лампы

Применение трубчатых люминесцентных ламп позволяет изменить визуальную геометрию и дизайн освещаемых помещений.

Люминесцентные лампы являются вторым по распространенности источником света, а в некоторых странах (например, в Японии) они лидируют, оставив позади лампы накаливания. Каждый год в мире выпускается больше миллиарда этих ламп.

Первые люминесцентные лампы в том виде, в котором они дошли до наших дней, были созданы американской компанией General Electric в 1938 году. За прошедшие годы люминесцентные лампы проникли во многие сферы деятельности людей и сейчас используются практически в каждом магазине или офисе.

Принцип образования электромагнитного излучения в люминесцентных лампах

Люминесцентный источник — это газоразрядная лампа низкого давления, в которой электрический разряд образуется в смеси ртутных паров и инертного газа (обычно аргона). Колба лампы всегда выполняется в виде стеклянного цилиндра 12, 16, 26 или 38 миллиметров в диаметре. Цилиндр может выполняться изогнутым в форме окружности, буквы U или другой сложной фигуры. По обеим сторонам цилиндра к нему герметично припаяны ножки из стекла, с внутренней стороны которых расположены электроды.

По своей конструкции электроды напоминают биспиральное тело ламп накаливания и тоже изготавливаются в виде вольфрамовой нити. В некоторых лампах электроды выполнены в форме триспирали, в которых из биспирали образована новая спираль. С внешней стороны электроды припаяны к цоколю. В прямых и U-образных люминесцентных лампах применяется две разновидности цоколей — G5 и G13 (цифры обозначают расстояние между ножками в миллиметрах).

Подобно лампам накаливания, воздух из колб люминесцентных ламп полностью откачивается штенгелем, впаянным в ножку. После откачивания воздуха в колбу нагнетается инертный газ и вводится небольшая капля ртути (около 30 мг) или сплав ртути с другими металлами (висмут, индий и т. д.). На устанавливаемые в лампах электроды наносится слой из смеси оксидов стронция, кальция, бария, тория для повышения их активности.

Если на лампу подано напряжение, превышающее напряжение зажигания, то между электродами происходит разряд, ток которого должен ограничиваться дополнительными внешними компонентами. Колба лампы заполнена инертным газом, но в ней постоянно находятся ртутные пары, объем которых зависит от температуры самого холодного участка колбы. Частицы ртути ионизируются при разряде быстрее частиц инертного газа, поэтому свечение лампы и проходящий через нее ток определяются именно ртутью.

Меры, обеспечивающие увеличение доли видимого излучения

В ртутных лампах низкого давления доля излучения составляет не более двух процентов от мощности самого разряда, а светоотдача разряда — лишь 5–7 лм/Вт. Однако больше половины мощности разряда преобразуется в ультрафиолет с волнами длиной 254 и 185 нм. Из курса физики известно, что при сокращении длины волны излучения увеличивается энергия этого излучения. С помощью люминофоров можно преобразовать одно излучение в другое, причем в соответствии с законом сохранения энергии преобразованное излучение будет менее энергичным, чем первоначальное. Этим путем ультрафиолет можно преобразовать в видимое излучения, применяя люминофоры, а обратное преобразование невозможно.

Изнутри цилиндрическая колба покрыта слоем специального вещества – люминофора, который преобразует ультрафиолетовые лучи ртутных паров в видимый свет. Чаще всего в люминесцентных лампах в качестве люминофора применяется галофосфат кальция с добавлением марганца и сурьмы. При попадании на такой люминофор ультрафиолетовых лучей он начинает светиться сплошным белым светом различных тонов. Излучение люминофора имеет сплошной спектр с двумя максимумами — 480 и 580 нм. Первый максимум зависит от доли сурьмы в люминофоре, а второй — марганца. Изменение содержания этих веществ позволяет получать белый свет различных тональностей цвета — от теплых оттенков до оттенков дневного света.

Корректировка цветопередачи

В 70-е годы прошлого века начался выпуск ламп с тремя люминофорами, обладающими максимумами спектра излучения в синей, зеленой и красной областях (450, 540 и 610 нм, соответственно). Эти люминофоры изначально создавались для кинескопов цветных телевизоров, и с их помощью формировалась качественная передача цветов. Совместное применение трех люминофоров дало возможность и в лампах добиться улучшения цветопередачи и светоотдачи по сравнению с применением одного люминофора. Однако такие люминофоры имеют довольно высокую стоимость по сравнению с традиционными, что обусловлено применением в них редких химических элементов — европия, тербия и церия. Поэтому до сих пор чаще всего в люминесцентных лампах используются традиционные люминофоры на основе галофосфата кальция.

В люминесцентных лампах электроды являются как источниками, так и приемниками электронов и ионов, которые обеспечивают протекание электрического тока через разрядный промежуток. Для попадания электронов в разрядный промежуток они должны нагреваться до 1100–1200 градусов. При таких высоких температурах вольфрам излучает слабое свечение вишневого оттенка, а его испарение очень незначительно. Для повышения числа электронов электроды покрываются слоем активирующего состава, имеющим значительно меньшую термостойкость, чем вольфрам, и в процессе работы слой распыляется и оседает на внутренних стенках колбы. Главным образом именно этот процесс распыления активирующего слоя определяет продолжительность службы ламп.

Потребность в разноразмерных колбах

Для повышения эффективности разряда, то есть для максимального излучения ртутного ультрафиолета, нужно поддерживать необходимую температуру самой колбы, для чего в каждом конкретном случае подбирается диаметр колбы. Все лампы имеют приблизительно равную плотность тока, исчисляющуюся отношением величины тока к площади сечения колбы, поэтому лампы разной мощности в одинаковых колбах обычно работают при одинаковых номинальных токах. Снижение напряжения на лампе пропорционально ее длине, а так как мощность является произведением величины тока на напряжение, то при равном диаметре колб мощность ламп пропорциональна их длине. У ламп мощностью 36–40 Вт длина колбы равна 1210 мм, а у ламп мощностью 18–20 Вт — 604 мм.

Укорачивание ламп и последующее достижение необходимых мощностей за счет повышения разрядного тока не оправдывает себя, так как при этом повышается температура колбы, что ведет к повышению давления ртутных паров и снижению светоотдачи ламп. Производители ламп уменьшают их общую длину с помощью изменения формы ламп, изготавливая U-образные или кольцевые лампы. Уже в 50-е годы ХХ века в СССР изготавливались U-образные лампы мощностью 30 Вт с диаметром колбы 26 мм и мощностью 8 Вт с диаметром колбы 14 мм.

Полностью устранить проблему снижения размеров ламп получилось лишь в 80-е годы с началом применения люминофоров, которые допускают использование высоких электрических нагрузок. Колбы люминесцентных ламп стали изготавливать из трубок с диаметром 12 мм и изгибать их, уменьшая этим общую длину ламп. Началось производство компактных люминесцентных ламп, по конструкции и принципу работы не отличающихся от линейных ламп.

Люминесцентные лампы прочно вошли в нашу жизнь как один из экономичных источников света. Благодаря не ослабевающему вниманию к ним со стороны изобретателей, они продолжают быть интересны и производителям светотехнической продукции.

устройство, принцип работы, виды, маркировка

Среди огромного разнообразия устройств искусственного освещения достаточно весомую нишу занимают люминесцентные лампы. Этот вид световых приборов был впервые представлен еще в 1938 году, бросив вызов единственным монополистам того времени, лампочкам накаливания. С того времени их конструктивные особенности претерпели значительные изменения и доработки за счет чего люминесцентные лампы перешли в разряд энергосберегающих. Но, чтобы разобраться во всех за и против, детально ознакомиться с особенностями их эксплуатации в быту и промышленности, мы детально изучим этот вид осветительных приборов.

Устройство и принцип работы

Конструктивно люминесцентные лампы представляют собой стеклянную колбу, внутренняя поверхность которой покрывается специальным составом – люминофором. Он состоит из галофосфата кальция и  других примесей, некоторые варианты содержат редкоземельные элементы – тербий, европий или церий, но такие комбинации являются довольно дорогими.

Из колбы на этапе изготовления откачивается весь воздух, а емкость заполняется смесью инертных газов, чаще всего аргона, и паров ртути. В зависимости от модели лампы химический состав, как инертных газов, так и люминофора будет отличаться. Внутри газовой смеси располагается вольфрамовая нить накала, которая покрывается эмитирующим покрытием.

Рис. 1. Устройство и принцип действия люминесцентной лампы

Принцип действия такой энергосберегающей лампы заключается в такой последовательности электрохимических процессов:

  • На контакты газоразрядной ртутной лампы подается напряжение питания, за счет чего в цепи нити накаливания начинает протекать электрический ток.
  • При протекании электрического тока с поверхности нити начинает распространяться тепловая энергия и частицы эмиттеры, которые активируют инертный газ и обуславливают выделение ультрафиолетового излучения.
  • Свечение газов имеет относительно низкий процент видимого спектра, так как большая часть приходится на ультрафиолетовые волны. Но при достижении ультрафиолетом стеклянной колбы газоразрядной лампы, происходит  активация и последующей свечение люминофора.

Спектр свечения люминесцентных лампочек может варьироваться в довольно широком диапазоне. Выбор оттенков свечения в осветительных устройствах осуществляется посредством изменения процентного соотношения магния и сурьмы в составе люминофора.

Также важным моментом является температурный показатель, поэтому величина подаваемого напряжения и протекающего электрического тока должны иметь постоянное значение для каждого диаметра колбы. Именно строгое соблюдение электрических характеристик по отношению к ее геометрическим параметрам в люминесцентной лампе позволяет выдавать нужный цвет и яркость свечения.

Разновидности

Все разнообразие люминесцентных ламп характеризуется достаточно большим спектром параметров. Но в рамках данной статьи мы рассмотрим наиболее отличительные из них.

По величине давления газа внутри колбы, на практике различают светильники высокого и низкого давления:

  • Высокого давления – такие люминесцентные приборы выдают плотный световой поток насыщенных цветовых оттенков. Применяются в достаточно мощных моделях с номиналом от 50 до 2000 Вт, характеризуются сроком службы от 6 тыс. до 15 тыс. часов.
  • Низкого давления – отличается относительно небольшой плотностью газа в емкости, применяется для освещения помещений в быту или на производстве.

По форме колбы энергосберегающей лампочки – колба может иметь классическую грушевидную  форму со стеклянной спиралью внутри, продолговатую вытянутую форму, вид спиралевидной трубки закрученной вокруг оси, кольцевидные и других форм.

Рис. 2. Разновидности колбы

По конструкции цоколя различают люминесцентные лампы со стандартным цоколем E с числовым обозначением, указывающим диаметр самого цоколя газоразрядного источника. G – штыревой, в котором число после буквенной маркировки показывает расстояние между контактами, а перед на количество пар контактов. Также можно встретить модели с  цоколем типа W и F, но они используются довольно редко.

Рис. 3. Разновидности цоколей

По цветовой температуре свечения различают люминесцентные приборы с горячим желтым и холодным синим спектром. Также существуют варианты нейтрального цвета свечения. Цветовые температуры подбираются в соответствии с поставленными задачами: теплые для жилья, холодные для производственных объектов.

Рис. 4. Цветовая температура

Маркировка

Система обозначения люминесцентных лампочек определяет их основные параметры Однако, в зависимости от страны производителя будут отличаться и стандарты в обозначении. Для сравнения рассмотрим оба варианта маркировки на примере отечественных и зарубежных производителей.

Отечественная

Отечественная маркировка включает в себя буквенно-цифровое обозначение, которое включает в себя четыре позиции для букв и одну для чисел. К примеру: ЛБЦК-60.

Первая буква в маркировке Л означает лампа. Вторая позиция более сложная, она может выражаться как одной, так и парой буквосочетаний, обозначает индексы цветопередачи, в ней возможны такие варианты:

  • Д – дневного спектра;
  • ХБ – холодное белое свечение;
  • Б – белого цвета;
  • ТБ – белый теплых оттенков;
  • ЕБ – белый естественного спектра;
  • УФ – ультрафиолетового спектра;
  • Г – голубого цвета;
  • С – синего оттенка;
  • К – красный спектр излучения;
  • Ж – желтого оттенка
  • З – зеленого цвета.

Третья позиция определяет качество цветопередачи, но в наличии есть только два варианта Ц – улучшенного качества или ЦЦ – особенно повышенного, которое часто применяется в декоративном освещении.

В четвертой позиции указывается конструкция светильника. Имеются пять основных позиций:

  • А – амальгамного типа;
  • Б – с быстрым пуском;
  • К – кольцевого вида;
  • Р – рефлекторные лампы
  • У – U образные.

Зарубежная

Люминесцентные лампы зарубежного образца имеют идентичный принцип маркировки. В начале указывается мощность изделия в ваттах, ее легко узнать по латинской букве W.

Тип свечения определяется цифровым кодом с буквенным пояснением на английском:

  • 530 – это теплый тон люминесцентных ламп, но относительно плохой цветопередачи;
  • 640/740 – не совсем холодный, но близкий к нему с посредственным уровнем цветопередачи;
  • 765 – голубого оттенка с посредственным уровнем передачи цветов;
  • 827 – близкий к лампе накаливания, но с хорошей передачей цветов;
  • 830 – близкий к галогенной лампочке, с хорошим уровнем передачи цвета;
  • 840 – белого оттенка с хорошим уровнем передачи цветов;
  • 865 – дневного спектра с хорошей цветопередачей;
  • 880 – дневной спектр с отличной степенью передачи света;
  • 930 – теплый тон с отличными параметрами цвета и низким уровнем светоотдачи;
  • 940 – холодный тон с отличной передачей цвета и средним уровнем светоотдачи.
  • 954/965 – люминесцентные устройства с непрерывным спектром.

Технические характеристики

Важными техническими характеристиками для люминесцентных ламп являются:

  • Мощность лампы – может варьироваться в пределах от 10 до 80 Вт для классических бытовых нужд, промышленные модели могут достигать 2000 Вт;
  • Номинальное напряжение – в большинстве случаев применяется напряжение 220В;
  • Температура цветового свечения – варьируется в пределах от 2700 до 6500°К;
  • Светоотдача – количество выделяемого светового потока в перерасчете на 1Вт потребленной электроэнергии для люминесцентных устройств составляет от 40 до 60Лм/Вт, но существуют и более эффективные модели;
  • Габаритные параметры – зависят от конкретной модели люминесцентной лампы;
  • Тип цоколя – E14 (миньон), E27 (стандартный типоразмер), G10 и  G13 штырькового образца и другие.

Особенности подключения к сети

В виду сложностей, связанных с ионизацией газового промежутка, в люминесцентных лампах может использоваться несколько вариантов схемы включения, упрощающих зажигание разряда. Наиболее популярными являются электрические схемы электромагнитного и электронного балласта, которые мы и рассмотрим далее.

Электромагнитный балласт

Является наиболее старым вариантом, применяемым в пуске люминесцентных ламп с холодными катодами.

Рис. 5. Схема подключения с электромагнитным балластом

Как видите, в этой схема лампа подключается через электромагнитный дроссель и стартер. В момент подачи напряжения стартер, состоящий из биметаллической пластины, представляет собой цепь с очень низким сопротивлением, поэтому ток в нем нарастает в значительной степени, но не доходит до величины КЗ благодаря дросселю. Этот процесс запускает электрический разряд в люминесцентной лампе, а при нагревании электроды стартера разомкнуться.

Электронный балласт

Такой способ подключения предусматривает использование специального автогенератора, собранного на трансформаторе и транзисторном блоке, способном выдавать напряжение повышенной частоты, что позволяет получить световой поток без мерцаний.

Рис. 6. Использование электронного балласта

Как видите, готовый блок электронного балласта для питания люминесцентных ламп, применяется в соответствии со схемой подключения, которая указывается прямо на корпусе изделия.

Причины выхода из строя

Достаточно часто потребители, столкнувшиеся с проблемой прекращения работы или ухудшением параметров свечения люминесцентных ламп, задаются вопросом поиска причин неисправности.

Наиболее частыми причинами выхода люминесцентных ламп со строя являются:

  • перегорание нити накала – характеризуется полным отсутствием свечения;
  • нарушение целостности контактов – также не дает лампе загореться;
  • разгерметизация колбы с последующим выходом инертного газа – характеризуется вспышками оранжевого цвета;
  • перегорание стартера, пробой его конденсатора – мерцание, неспособность долго запуститься, черное пятно возле контактов;
  • обрыв обмотки дросселя или пробой на корпус – не включается или дает попеременное включение/выключение в процессе работы люминесцентной лампы;
  • замыкание в патроне люминесцентной лампы или его контактах – характеризуется миганием, но без последующего пуска.

Плюсы и минусы

В связи с жесткой конкуренцией на рынке люминесцентные осветительные приборы принято сравнивать с параметрами работы ламп другого принципа действия.

К преимуществам люминесцентных устройств следует отнести:

  • Достаточно высокая эффективность, в сравнении с теми же лампами накаливания
    выдают на порядок больший световой поток на каждый ватт потребленной
    электроэнергии;
  • Имеет несколько вариантов цветового спектра, что делает обоснованным их
    применение для различных целей;
  • Срок эксплуатации до наработки на отказ в 10 – 15 раз превышает тот же
    показатель у ламп накаливания и галогенок;
  •  Достаточно большое разнообразие
    конструкций – компактные, большие, удлиненные и т.д.

Однако и недостатков у люминесцентных ламп существует немало:

  • Гораздо  более высокая стоимость;
  • Наличие ртути, которая при разрушении колбы попадает в окружающее пространство;
  • Даже уцелевшие отработанные лампы требуют специальной утилизации, которая также требует дополнительных затрат;
  • Стабильность работы во многом зависит от температуры и влажности окружающей среды;
  • Люминесцентные лампочки вызывают повышенную усталость глаз при длительном чтении или зрительном напряжении;
  • В сравнении со светодиодными светильниками, бояться механических повреждений;
  • Не поддаются классическим методам управления яркостью.

Область применения

Перечень сфер, в которых могут устанавливаться люминесцентные лампы, достаточно большой. Наиболее часто вы можете встретить их в бытовых помещениях или офисах как основное освещение. В магазинах или торговых центрах устанавливаются в качестве приборов подсветки витрин, стен и других элементов интерьера и могут легко заменить неоновую лампочку. Часто их можно встретить в подсветке коридоров и помещений большой площади удлиненными трубчатыми люминесцентными светильниками.

В промышленной сфере часто применяются как лампы для работы прожекторного освещения, которое охватывает большую площадь. Прожекторные люминесцентные приборы имеют отличную светопередачу, несмотря на удаленность по высоте от освещаемой поверхности.

Электронные пускорегулирующие аппараты для люминесцентных ламп низкого давления Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621. 38.002

ЭЛЕКТРОННЫЕ ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩИЕ АППАРАТЫ ДЛЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

С.Н. КУХАРЕНКО, Н.И. ВЯХИРЕВ, Б.А.ВЕРИГА

Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого, Республика Беларусь

Люминесцентные лампы в настоящее время являются одним из наиболее совершенных источников света. От ламп накаливания они отличаются высокой эффективностью преобразования электроэнергии в световой поток, большим сроком службы. Для создания одной и той же освещенности люминесцентной лампой требуется в 3-4 раза меньше электроэнергии, срок их службы в 5 — 7 раз выше, чем у ламп накаливания [1].

Включение люминесцентной лампы в электрическую цепь должно осуществляться с помощью схемы, которая обеспечивает ее зажигание, нормальный режим работы, подавление радиопомех, возникающих при зажигании и работе лампы.

В настоящей работе рассматриваются различные пускорегулирующие аппараты (ПРА) для люминесцентных ламп. Исследуются параметры ПРА, выпускаемых промышленностью и разработанного авторами. Рассматривается электромагнитная совместимость ПРА различных типов.

Широко распространены схемы включения люминесцентных ламп в сеть промышленной частоты через дроссельное устройство — электромагнитный пускорегулирующий аппарат, который обеспечивает зажигание лампы и необходимое напряжение на ней в рабочем режиме.

Однако традиционное питание люминесцентных ламп током промышленной частоты не позволяет в полной мере использовать преимущества данных источников света. Переменный ток частоты 50 Гц в моменты его перехода через нуль приводит к погасанию лампы и последующему перезажиганию. Вследствие этого световой поток получается сильно промодулированным двойной частотой питающей сети. Модуляция света приводит к возникновению стробоскопического эффекта, увеличивает утомляемость работающих в помещениях с таким освещением, снижает эффективность преобразования электрической энергии в световой поток. Процесс перезажигания ускоряет выгорание катодного покрытия лампы и снижает ее ресурс. Электромагнитные пускорегулирующие аппараты, работающие на частоте промышленной сети, часто являются источником шума и сильных импульсных электромагнитных помех при зажигании лампы, приводящих к сбоям в работе оборудования.

Необходимо также отметить, что в схеме с электромагнитным ПРА лампа подключена непосредственно к питающей сети. Нелинейная характеристика дугового разряда приводит к возникновению высших гармоник тока в питающей сети и, следовательно, к дополнительным потерям в энергосистеме. Кроме того, дополнительные потери вызываются увеличением реактивной составляющей тока в сети вследствие активноиндуктивного характера импеданса ПРА. Косинусный регулятор электронных ПРА позволяет создавать чисто активный характер нагрузки.

Существенное ограничение применения люминесцентных ламп с традиционным питанием связано с тем, что электромагнитные ПРА позволяют обеспечить работу ламп только при положительных температурах [2]. Это объясняется снижением эмиссионных свойств катодов при отрицательных температурах.

В последние годы широко проводились исследования по питанию люминесцентных

ламп напряжением (током) повышенной частоты. Были созданы и эксплуатируются осветительные установки с различными системами питания на повышенных частотах. Это обусловлено рядом преимуществ ламп с таким питанием:

увеличивается световая отдача;

увеличивается срок службы ламп вследствие отсутствия перезажигания;

уменьшаются размеры ПРА, их вес и материалоемкость;

уменьшаются потери мощности в ПРА за счет уменьшения активного сопротивления обмотки дросселя;

практически полностью отсутствуют пульсации светового потока;

возможна работа лампы с электронным ПРА при отрицательных температурах.

Перечисленные преимущества электронных ПРА позволяют создавать светотехнические изделия с новыми потребительскими качествами. В Республике Беларусь производство электронных ПРА налажено на минских заводах «Калибр», «Электроника» и некоторых других. Все эти аппараты работают в автоколебательном режиме.

На входе схемы ПРА включен фильтр радиопомех, который служит для предотвращения проникновения импульсных помех в электрическую сеть. Переменное напряжение сети на выходе фильтра с помощью выпрямителя преобразуется в постоянное, корректируется фильтром гармонических составляющих тока — косинусным регулятором. Напряжение на выходе косинус-регулятора равняется примерно 400 В. Это напряжение является питающим для инвертора, который представляет собой автоколебательный генератор прямоугольных импульсов. Лампа включается в колебательный контур на выходе инвертора, образующий схему подключения.

ПРА, построенные по такому принципу, неплохо зарекомендовали себя в работе. По сравнению с электромагнитными до 20% увеличивается эффективность преобразования, в среднем на 20% увеличивается срок службы лампы, в 3 — 4 раза меньше потери мощности в ПРА.

Однако автоколебательные ПРА имеют существенные недостатки.

Частота колебаний инвертора определяется комплексом параметров. Кроме того, рабочая частота и передаваемая в лампу мощность сильно зависят от состояния и параметров самой лампы. Поэтому технологическая повторяемость характеристик инверторов довольно низкая и они изменяются в процессе старения лампы [3].

Включение и последующая работа инвертора происходит на частоте, близкой к резонансной. Поэтому в момент пуска в колебательном контуре накапливается большая энергия (амплитуда тока, коммутируемого транзисторами, достигает 10 А), и если по каким-либо причинам пробой газоразрядного промежутка лампы невозможен, то это неизбежно ведет к выходу транзисторов инвертора из строя.

Изложенных недостатков лишен разработанный авторами электронный ПРА. Функциональная схема аппарата приведена на рис. 2. Принципиальное отличие этого ПРА от известных состоит в построении инвертора.

Инвертор выполнен по полумостовой схеме на двух ключевых транзисторах. Ключи управляются схемой управления, представляющей собой симметричный мультивибратор, частота колебаний которого управляется током схемы питания и защиты. В схеме управления формируется необходимая функциональная зависимость частоты колебаний от режима работы.

Таким образом, в данном ПРА исключается влияние характеристик лампы на параметры инвертора, в первую очередь, частоту колебаний. Частота колебаний инвертора определяется резистивными и емкостными элементами схемы управления. Это позволяет достичь более высокой повторяемости характеристик ПРА, стабильности его работы и повышения КПД устройства. Предложенное функциональное построение устройства позволяет создавать многоламповые электронные ПРА с использованием одного

управляемого инвертора, причем рабочие режимы одних ламп не зависят от технического состояния других и наличия других ламп вообще.

Запуск устройства осуществляется на частоте 70-80 кГц. На этой частоте происходит разогрев катодов лампы с последующим снижением частоты до 44 кГ ц. При приближении частоты управления к резонансной частоте LC контура, к которому подключена лампа, на конденсаторе возникает напряжение, достаточное для пробоя разрядного промежутка лампы. Разработанный ПРА обеспечивает предварительный разогрев катодов лампы, создает пробивное напряжение разрядного промежутка и последующее удержание стабильного тока лампы в рабочем режиме, что увеличивает срок службы люминесцентных ламп [4].

В ПРА предусмотрена защита от токовой перегрузки транзисторов инвертора, работающая по следующему алгоритму. При снижении рабочей частоты инвертора и приближении ее к резонансной в LC контуре накапливается энергия и растет коммутируемый транзисторами ток. Как только ток превысит установленное значение, срабатывает триггер в схеме управления, который изменяет частоту до исходного значения

70-80 кГц и через 2 — 3 секунды процесс запуска повторяется [4].

Эффективность ПРА с управляемым инвертором выше за счет снижения динамических потерь в ключах инвертора, при выключении[5]. Существенно улучшается температурный режим выходных транзисторов инвертора, в сравнении с автоколебательным режимом. Кроме того, в таких ПРА изменением частоты колебаний появляется возможность управлять световым потоком лапы.

Технические характеристики светильников с рассмотренными ПРА приведены в Таблице 1, измерения проводились с использованием номинальных ламп при номинальном напряжении сети. Нормированная (активная) мощность определяется как отношение потребляемой активной мощности к величине светового потока.

Таблица 1

Технические характеристики рассматриваемых ПРА

Тип ПРА Коэффициент мощности Мощность ламп, Вт Активная нормированная мощность, Вт/ед Масса, кг

Электромагнитный 0,84 2×40 105 1.4

Разработанный 0,95 2×40 86 0.6

Завода «Калибр» 0,95 2×40 90 0.55

Завода «Электроника» 0,9 1×40 88.5 0.35

Сравним, наконец, все рассмотренные выше ПРА по электромагнитной совместимости. Люминесцентные лампы вместе с ПРА излучают электромагнитные импульсные помехи, которые могут мешать работе радиоэлектронной аппаратуры. Помехи возникают во время зажигания лампы и во время ее работы.

Импульс тока, возникающий при включении лампы, создает импульсное электромагнитное излучение. Вследствие малой электрической длины лампы 1 ток в ней можно считать однородным:

I (г, t) = I ),

где z- координата вдоль оси лампы. Этот ток можем представить в виде обратного преобразования Фурье от спектральной плотности S(ш):

1 Лю

1$= — Г S(a)eJOtda>.

2Ж-3

—ю

Напряженность электрического поля Е(ш) на фиксированной частоте ш на расстоянии г от лампы определяется соотношением.

80/с е

Е0)=Щ-4тд0 г

где с — скорость света, W0=120л; Ом — характеристическое сопротивление свободного пространства и угол 9 отсчитывается от оси лампы. дает для г=3м и 9=900 максимальное значение амплитуды излученного импульса поля — 7В/м. Такое значение поля электромагнитной помехи многократно превышает допустимое по ГОСТ. Форма излученного импульса имеет вид затухающей

1

синусоиды, спектр которой пропорционален величине Т2 2Г и имеет

(а + ]а) + 0 0

довольно большую интенсивность вплоть до частот в несколько мГц.

Рис. 3. Форма тока лампы при разжигании с электромагнитным ПРА

Электронные ПРА практически не имеют импульсов излучения при зажигании лампы, это было подтверждено экспериментально.

Электромагнитные помехи работающей лампы также различны при их питании через дроссельное устройство и электронным аппаратом. На рис.4 приведены осциллограммы напряженности электрического поля на расстоянии 3 м от лампы для различных ПРА. Во всех случаях расчет тока по результатам измерения поля дает действующее значение первой гармоники, примерно равное 0,4 А и совпадающее с результатами прямых измерений тока лампы.

Прямое излучение такого тока для лампы с электромагнитным ПРА на расстоянии г=3м создает напряженность электрического поля е(;)=6 мВ/м и не оказывает никакого влияния на работу радиоприемных устройств. Однако при питании лампы электромагнитным ПРА (рис.4а) вследствие ее перезажигания на излученное поле накладывается последовательность коротких импульсов перезажигания с амплитудой до 10 мВ/м (для г=3м). Такая помеха оказывает влияние на работу радиоприемных устройств длинноволнового и средневолнового диапазона, расположенных вблизи лампы.

При питании лампы электронным ПРА помехи из-за ее перезажигания отсутствуют, так как инерционность дугового разряда лампы достаточно велика и лампа не погасает в моменты прохождения тока через нуль.

Электронные ПРА автоколебательного типа создают помеху малой интенсивности при работе лампы, связанную с негармоническим характером тока через лампу (рис.4б). На работу радиоприемных устройств эта помеха оказывает очень слабое влияние. В случае ПРА с принудительным возбуждением она еще меньше, так как ток лампы практически синусоидальный (рис.4в).

Таким образом, приведенные исследования показали значительно более высокие характеристики электронных ПРА люминесцентных ламп по сравнению с электромагнитными. Разработанный в ГГТУ им. П.О. Сухого ПРА обладает такими положительными свойствами, как хорошая повторяемость характеристики, стабильность в работе при изменении внешних параметров, повышенный коэффициент полезного действия, низкий уровень электромагнитных помех, повышенный срок службы и расширенный, в сторону низших температур, диапазон применяемости люминесцентных ламп.

а) с электромагнитным ПРА

б) с электронным автоколебательным ПРА

\

\

ц

11 I иЧ

и > I и 15 24 ;Ь XI

в) с разработанным ПРА Рис.4. Напряженность электрического поля, излучаемого работающей лампой (г = 3м)

Литература

1. Справочная книга по светотехнике /Под ред. Ю.А. Айзенберга. — М: Энергия, 1983.

2. ГОСТ 6825-74. Лампы люминесцентные ртутные низкого давления.- С.19.

3. Букреев С.С., Головацкий В.А., Гулякович Г.Н. и др. Источники вторичного электропитания /Под ред. Ю.И. Конева. — М.: Радио и связь, 1983.- С.69-79.

4. Кухаренко С.Н. Электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентных ламп.

Современные проблемы машиноведения: Материалы международной научно-

технической конференции /Под ред. д.т.н., профессора А.С. Шагиняна.- Гомель: ГПИ, 1998.- Т.П.- С.156-158.

5. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Энергия,1972.- С.478-496; 612-619.

Газоразрядные лампы

Продолжая тему энергосберегающего освещения, стоит упомянуть такие распространенные источники света как газоразрядные лампы.

К разрядным источникам света относятся: ртутные лампы, натриевые лампы низкого и высокого давления, металлогалогенные, а так же люминесцентные и ксеноновые лампы. Непосредственно, к энергосберегающим лампам относятся: НЛВД, МГЛ и ЛЛ.

Что касается ксеноновых ламп, в данной статье они затронуты не будут, в виду узкой направленности их применения (ксеноновые лампы широко распространены в автомобильном свете и шоу-освещении).

Далее, более подробно остановимся на самых востребованных газоразрядных лампах:

Люминесцентные лампы

Благодаря обилию геометрических форм, разнообразию цоколей и большого диапазона мощностных характеристик, данный вид лампы является самым распространенным источником искусственного света.

Многие даже и не знают, что данные лампы были изобретены более 150-ти лет назад, а окончательный внешний вид, лампа приобрела 70 лет назад. Развитие технического прогресса позволило многократно увеличить эффективность данного источника света. На сегодняшний день светоотдача люминесцентных ламп достигает 80 Лм/Вт, что ставит их в один ряд по энергоэффективности со светодиодными источниками света. К сожалению, только одного показателя светоотдачи не достаточно чтобы назвать их самыми экономичными источниками света. Основной минус люминесцентных ламп – это громоздкая конструкция, что не позволяет создавать люминесцентные световые приборы с высоким КПД (более 70%), однако, в виду широчайшей распространенности данного типа источников света они обладают самой низкой на рынке себестоимостью. Благодаря этому, люминесцентное освещение, как правило, на порядок дешевле светодиодного.

Люминесцентные источники света широко применяются в промышленном, административном освещении и везде, где необходимо осветить максимальные площади при минимальных начальных затратах.

Купить люминесцентные лампы

Натриевые лампы

В процессе развития люминесцентных ламп, в 30-е годы 20-го века был изобретен один из самых эффективных источников света – натриевая лампа высокого давления (НЛВД). Данный вид ламп обладает очень высокой светоотдачей 150 Лм/Вт, что ставит их в один ряд с самыми современными светодиодами. Низкая себестоимость, большой срок службы (до 20000 часов), широкий диапазон мощностей — делает эти источники света идеальными для освещения улиц, магистралей и промышленного освещения больших открытых площадей. К основным минусам натриевых источников света можно отнести специфичные условия работы (длительное время запуска, невозможность мгновенного перезажигания) и плохую цветопередачу, что делает недопустимым их применение для освещения магазинов, административных учреждений, выставочных галерей, спортивных объектов и транспортных терминалов (аэропорты, вокзалы, порты).

Купить натриевые лампы

Металлогалогенные лампы

В процессе решения проблемы низкой цветопередачи натриевых ламп, но сохранения при этом их остальных преимуществ были созданы металлогалогенные источники света. Светоотдача МГЛ достигает 110 Лм/Вт, они обладают великолепной цветопередачей в 95% (Ra 90) и производятся в широком диапазоне мощностей от 20 до 3500 Вт.

Металлогалогенные источники света являются лидерами в области создания профессиональных систем освещения технического назначения. К таким системам можно отнести как объекты закрытого типа, например: торговые помещения, конференц-залы, гостиничные холлы, помещения промышленного назначения, так и открытые объекты: стадионы и спортивные площадки, фасады зданий, логистические терминалы и производственные комплексы, а так же другие открытые площади, где важно решить задачу по яркому и качественному освещению, сохранив при этом великолепную цветопередачу освещаемых пространств.

Купить металлогалогенные лампы

Если вас интересует дополнительная информация по созданию или модернизации системы освещения на вашем объекте, а также оптовая поставка металлогалогенных, люминесцентных или натриевых ламп отправьте нам заявку и мы в кратчайшие сроки решим любую из этих задач.

Люминесцентные лампы. Виды и работа. Применение и маркировка

Свою историю люминесцентные лампы начинают с газоразрядных приборов, изобретенных в XIX веке. По светоотдаче и экономичности они значительно превосходят лампы накаливания. Применяются для освещения жилых помещений, учреждений, больниц, спортивных сооружений, цехов производственных предприятий.

Принцип работы и основные свойства

Чтобы произошел разряд, к колбе с противоположных сторон подсоединены электроды. Напрямую подключать газоразрядные лампы к сети нельзя. Обязательно используется пусковые регулирующие устройства – балласты.

Если число включений не превышает 5 раз в день, то люминесцентный источник гарантированно прослужит 5 лет. Это почти в 20 раз больше, чем для ламп накаливания.

Среди недостатков люминесцентных ламп выделяют:

  • Нестабильную работу при низкой температуре.
  • Необходимость в правильной утилизации из-за паров ртути.
  • Присутствие мерцания, для борьбы с которым требуется усложнять схему.
  • Сравнительно большие размеры.

Однако люминесцентные лампы чрезвычайно экономичны, поскольку потребляют мало энергии, дают больше света и дольше работают. Не удивительно, что они заменили обычные лампочки почти во всех учреждениях и на предприятиях.

Разновидности люминесцентных ламп

Лампы бывают низкого и высокого давления. Трубки низкого давления устанавливают в помещениях, высокого давления – на улицах и в мощных осветительных приборах.

Ассортимент люминесцентных осветительных приборов довольно широк. Они отличаются размером и формой трубки, типом цоколя, мощностью, цветовой температурой, светоотдачей и другими характеристиками.

В зависимости от формы трубки люминесцентные лампы бывают:
  • Трубчатыми (прямыми), обозначаются буквой Т или t, имеют прямую форму.
  • U-образными.
  • Кольцевыми.
  • Компактными, применяются для светильников.

Прямые, U-образные и кольцевые типы объединят в один вид линейных ламп. Наиболее часто встречаются осветительные приборы в форме трубок. После буквы T или t стоит число. Оно указывает на диаметр трубки, выраженный в восьмой части дюйма. Т8 означает, что диаметр составляет 1 дюйм или 25,4 мм, Т4 – 0,5 дюйма или 12,7 мм, Т12 – 1,5 дюйма или 38,1 мм.

Чтобы сделать лампу более компактной, ее колбу изгибают. Для запуска таких ламп используют встроенный электронный дроссель. Цоколь делают либо под стандартные лампы, либо под специальные светильники.

Цоколь люминесцентной лампы может быть типа G (штырьковый с двумя контактами) или типа E (винтовой). Последний тип применяется в компактных моделях. Цифры после буквы G указывают на расстояние между контактами, а после буквы E – диаметр в миллиметрах.

Маркировка

Отечественная и международная маркировка отличается. Российская берет свое начало со времен Советского Союза, в ней используются буквы кириллицы. Значения букв следующие:

  • Л лампа;
  • Д дневной свет;
  • Б белый;
  • Т теплый;
  • Е естественный;
  • Х холодный.

Зная обозначение можно без проблем прочитать маркировку. Например, ЛХБ будет означать лампу с холодным белым светом.

Для компактных моделей впереди ставят букву К. Если в конце маркировки стоит Ц, то применяют люминофор с улучшенной цветопередачей. Две буквы Ц означают, что цветопередача самого высокого качества.

Если лампа дает цветной свет узкого спектра, то после Л стоит соответствующая буква. Например, ЛК означает источник красного свечения, ЛЖ – желтого, и так далее.

Согласно международной маркировке на лампе пишут мощность и через косую черту трехзначное число, которое определяет индекс цветопередачи и цветовую температуру.

Первая цифра числа указывает на цветопередачу, умноженную на 10. Чем больше цифра, тем точнее цветопередача. Последующие две цифры говорят о цветовой температуре, выраженной в кельвинах и деленной на 100. Для дневного света цветовая температура составляет 5-6,5 тысяч K, поэтому лампа с маркировкой 865 будет означать дневной свет с высокой цветопередачей.

Для жилья используют лампы с кодом 827, 830, 930, для внешнего освещения с кодом 880, для музеев с кодом 940. Подробнее о значении маркировки можно узнать в специальных таблицах.

Мощность традиционно обозначается буквой W. В источниках света общего назначения шкала мощности изменяется от 15 до 80 Вт. У ламп специального назначения мощность может быть менее 15 Вт (маломощные) и более 80 Вт (мощные).

Применение

Люминесцентные лампы с всевозможными оттенками белого цвета применяют для освещения помещений и улиц. С их помощью подсвечивают растения в оранжереях и теплицах, аквариумы, музейные экспонаты.

Наиболее распространенные трубки Т8 с цоколем G13 мощностью 18 и 36 Вт. Их применяют в учреждениях и на производстве. Они легко заменяют советские лампы типа ЛБ/ЛД-20 и ЛБ/ЛД-40.

Поскольку люминесцентные источники слабо нагреваются, их можно применять во всех типах светильников. Выбирая соответствующий цоколь, мощность и размер, их устанавливают в бра, подвесные люстры, ночники. Применяют на кухне, ванне, гаражах, рабочих кабинетах.

Выпускают люминесцентные лампы, излучающие ультрафиолетовый свет. Их устанавливают в лабораториях, исследовательских центрах, медицинских учреждениях – везде, где требуется этот тип излучения.

Люминофор может давать цветной свет (желтый, голубой, зеленый, красный и так далее). Такие источники применяют в дизайнерских целях для художественного оформления витрин, подсветки вывесок, фасадов зданий.

Чтобы люминесцентный прибор прослужил максимально долго, надо обеспечить ему стабильное напряжение и редкое включение/выключение. Поскольку в колбе люминесцентного источника света содержится ртуть, ее нельзя выбрасывать вместе с другим бытовым мусором. Люминесцентные лампы необходимо сдавать в специальные пункты приема. Это могут быть спасательные службы, магазины, продающие электротовары, или компании по утилизации опасного мусора.

Похожие темы:

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.

Газоразряд низкого давления для люминесцентных и компактных люминесцентных ламп

Люминесцентные и компактные люминесцентные лампы работают по принципу газового разряда низкого давления. Стеклянная трубка газоразрядных ламп низкого давления заполнена благородным газом низкого давления и небольшим количеством ртути. Стеклянная стена покрыта люминесцентным покрытием. Внутри корпуса между двумя электродами возникает электрическое поле и возникает газовый разряд. В процессе разряда пары ртути испускают УФ-лучи.Видимый свет излучается, как только УФ-излучение соприкасается с люминесцентным. Создаваемый цвет света можно изменять с помощью соответствующей флуоресцентной смеси. Таким образом, можно создавать люминесцентные лампы для любого применения. Принцип работы газоразрядных ламп высокого давления существенно отличается от обычных ламп накаливания. Свет создается газовым разрядом, который возникает в дуговой трубке между двумя электродами после зажигания. Электропроводность обеспечивается ионизированными компонентами наполнителя.Электроды подаются в полностью герметичный разрядный сосуд.

Во время газового разряда добавки (галогениды металлов) и ртуть возбуждаются током и излучают энергию возбуждения в виде своего характеристического излучения. Сочетание различных компонентов излучения обеспечивает желаемую цветовую температуру и свойства цветопередачи. В рабочем состоянии ртуть полностью испаряется.

Преимущества сброса газа низкого давления

  • Мгновенный запуск без мерцания в режиме EB
  • Высокая эффективность и экономичность

Люминесцентные лампы для любого применения

LEDVANCE предлагает широкий ассортимент современных, высококачественных и надежных люминесцентных и компактных люминесцентных ламп на любой вкус и вкус.Будь то для частного использования или для профессионального использования — люминесцентные лампы OSRAM отличаются долгим сроком службы, высокой экономичностью и разнообразием цветов света.

Ртутные люминесцентные лампы или ламповые лампы низкого давления: как работает люминесцентная лампа

Трубчатый светильник

Ртутные люминесцентные лампы низкого давления обычно называют ламповыми лампами. Они доступны в длине от очень маленькой (150 мм) до 2400 мм. Номинальная мощность от 4 до 125 Вт.Средний срок службы ламповых ламп составляет около 5000 часов, к тому же они очень дешевы, поэтому очень популярны. В этих типах ламп внутренняя часть трубок покрыта люминесцентным люминофором, который излучает видимый свет, когда возникает дуга и газ внутри ионизируется. Они дают более холодный свет, чем лампы накаливания, и дают более белый свет. В помещениях с кондиционированием воздуха, где тепловая нагрузка должна быть минимальной, используются ламповые лампы и КЛЛ.

В настоящее время КЛЛ стали очень популярными и составляют серьезную конкуренцию ламповым лампам, поскольку они могут быть встроены в фитинги для ламп накаливания, и никаких новых модификаций не требуется.Однако у некоторых людей КЛЛ вызывают тошноту из-за своего света. Также в таких установках, как торговые суда, нельзя использовать CFL, поскольку они создают помехи для оборудования связи.

Варианты покрытия люминофорного материала дают разные цвета, известные как теплый белый, теплый белый люкс, дневной свет и белый.

Конструкция лампового светильника

Трубчатый светильник имеет очень простую конструкцию. Он состоит из стеклянной трубки, закрытой на концах металлическими колпачками, через которые проходят электроды.Трубка заполнена смесью газообразного аргона и ртути под низким давлением. Внутренние части трубок покрыты люминесцентным люминофором. Электроды на концах стеклянной трубки подсоединены к двухштырьковому колпачку.

Принцип работы

Трубка зажигается при зажигании дуги между электродами с использованием высокого напряжения. Делается это с помощью стартера тлеющего типа. У стартера есть биметаллическая полоса, которая позволяет образовывать дугу и зажигать стартер.Свечение производит тепло, которое сгибает полосу и соприкасается с ней. Теперь свечение прекращается, и ток подается на электроды, которые светятся на концах.

Через некоторое время контакты стартера остывают, разъединяются и цепь размыкается. Когда цепь размыкается, она прерывает цепь дросселя, что вызывает скачок напряжения, который зажигает лампу.

Два или три раза это происходит перед трубкой, если она достаточно теплая для возникновения дуги. После того, как дуга установилась, стартер можно снять, и лампочка будет продолжать работать.Однако без стартера он не запустится.

Ртуть истощается со временем, заканчивая срок службы трубки. Когда трубка на концах чернеет, это означает, что срок ее службы закончился.

Ссылки

  • Tube Light: Wikipedia Commons
  • Практическая морская электротехника Денниса Т. Холла

3. Как работают люминесцентные лампы?

3.4. Физические характеристики ламп

Принципы работы

Люминесцентная лампа генерирует свет от столкновений с горячим
газ («плазма») свободного ускоренного
электроны с атомами–
обычно ртуть — в
какие электроны поднимаются на более высокие уровни энергии, а затем
отступать, излучая на двух линиях УФ-излучения (254
нм и 185 нм).Таким образом
созданное УФ-излучение затем преобразуется в
видимый свет УФ
возбуждение флуоресцентного покрытия на стеклянной оболочке
фонарь. Химический состав этого покрытия подобран таким образом, чтобы
излучать в желаемом спектре.

Строительство

Трубка люминесцентной лампы заполнена газом с низким содержанием
пар ртути под давлением и
благородные газы в целом
давление около 0.3% от
атмосферное давление. В
самая обычная конструкция, пара эмиттеров накала, один
на каждом конце трубки, нагревается током и используется для
испускать электроны, которые
возбуждают благородные газы и газообразную ртуть путем ударной ионизации.
Ионизация может происходить только в исправных лампочках.Следовательно, вредное воздействие на здоровье от этого процесса ионизации
невозможно. Кроме того, лампы часто оснащаются двумя
конверты, что значительно снижает количество УФ-излучения
испускается.

Электрические аспекты эксплуатации

Для запуска лампы и
поддерживать ток на достаточном уровне для постоянного света
эмиссия.В частности, схема подает высокое напряжение на
запускают лампу и регулируют ток через трубку.
Возможны различные конструкции. в
в простейшем случае используется только резистор, что относительно
энергоэффективность. Для работы от
переменный ток (AC)
напряжения сети, использование индуктивного балласта является обычным явлением и было
известен отказ до конца срока службы лампы, вызывающий
мерцание лампы.Различные схемы, разработанные для
начать и запустить
люминесцентные лампы выставляют
различные свойства, то есть излучение акустического шума (гула),
срок службы (лампы и балласта), энергоэффективность и
мерцание интенсивности света. Сегодня в основном улучшенная схемотехника
используется, особенно с компактными люминесцентными лампами, где
Схема не может быть заменена перед люминесцентными лампами.Это уменьшило количество технических сбоев, вызывающих
эффекты, как перечисленные выше.

EMF

Часть
электромагнитный спектр
который включает статические поля, а поля до 300 ГГц — вот что
здесь упоминается как
электромагнитные поля
(ЭДС).Литература о том, какие виды и какие сильные стороны ЭМП
которые излучаются из КЛЛ
редко. Однако есть несколько видов ЭДС, обнаруженных в
близость этих ламп. Как и другие устройства, которые зависят
на электричество для выполнения своих функций они излучают
электрические и
магнитные поля в
низкочастотный диапазон (
частота распространения 50 Гц и, возможно, также гармоники
из них, e.грамм. 150 Гц, 250 Гц и т. Д. В Европе). Кроме того, КЛЛ,
в отличие от
лампы накаливания,
также излучают в высокочастотном диапазоне ЭДС (30-60 кГц).
Эти частоты различаются
между разными типами ламп.

Мерцание

Все лампы будут различать интенсивность света при удвоении мощности от сети.
(линейная) частота, так как
мощность, подаваемая на лампу, достигает пика дважды за цикл при 100
Гц или 120 Гц.Для
лампы накаливания это
мерцание уменьшается по сравнению с люминесцентными лампами за счет тепла
емкость нити. Если модуляция света
интенсивности достаточно для восприятия человеческим глазом, тогда
это определяется как мерцание. Модуляции на 120 Гц не видно,
в большинстве случаев даже не при 50 Гц (Seitz et al.2006 г.).
Флюоресцентные лампы
включая КЛЛ, которые используют
поэтому высокочастотные (кГц) электронные балласты называются
«без мерцания».

Однако как лампы накаливания (Chau-Shing and Devaney, 2004), так и
«немерцающие» люминесцентные источники света (Хазова и О’Хаган
2008) производят еле заметное остаточное мерцание.Дефектный
лампы или схемы могут в некоторых случаях привести к мерцанию при более низкой
частот, либо только в
часть лампы или во время цикла запуска в несколько минут.

Световое излучение, УФ-излучение и синий свет

Имеются характерные различия между излучаемыми спектрами.
люминесцентными лампами и
лампы накаливания, потому что
различных принципов работы.Лампы накаливания
настраиваются по своей цветовой температуре за счет специальных покрытий из
стекло и часто продаются с атрибутом «теплый» или
«Холодные» или, точнее, по их цветовой температуре для
профессиональные светотехнические приложения (фотостудии,
магазины одежды и т. д.). В случае люминесцентных ламп
спектральное излучение зависит от покрытия люминофора. Таким образом,
люминесцентные лампы могут быть обогащены синим светом (длины волн
400-500 нм), чтобы
лучше имитируют дневной свет по сравнению с лампами накаливания.
Как и люминесцентные лампы, КЛЛ излучают больше синего цвета.
свет, чем лампы накаливания.Есть на международном уровне
признанные пределы воздействия излучения (200-3000 нм)
испускается лампами и осветительными приборами, настроенными на защиту от
фотобиологические опасности (Международная электротехническая
Комиссия 2006 г.). Эти ограничения также включают излучение от
КЛЛ.

УФ-содержание излучаемого спектра зависит как от
люминофор и стеклянная колба люминесцентной лампы.УФ
выброс
лампы накаливания есть
ограничивается температурой нити накала и
поглощение стекла. Некоторый
КЛЛ с одной оболочкой излучают
УФ-В и следы УФ-С излучения на длине волны 254
нм, что не так
для ламп накаливания (Khazova and O´Hagan 2008).Экспериментальный
данные показывают, что КЛЛ производят больше
УФ-излучение, чем
вольфрамовая лампа. Кроме того, количество
УФ-В излучение производится из
КЛЛ с одной оболочкой, с того же расстояния 20 см, составляли примерно
в десять раз выше, чем облучается вольфрамовой лампой
(Мозли и Фергюсон, 2008 г.).

Анализ причин почернения концов люминесцентных ламп

15 июля 2016 г.,
Публикуется в статьях: EE Publishers, Статьи: Vector.

Информация от Cosine Developments

Чтобы разобраться в причинах почернения концов люминесцентных ламп, полезно немного узнать о самом свете.

Свет — это форма энергии, которая может выделяться атомом. Он состоит из множества маленьких частиц, подобных пакетам, которые обладают энергией и импульсом, но не имеют массы. Эти частицы, называемые фотонами света, являются основными единицами света. Далее в этом поможет базовое понимание конструкции и принципов работы люминесцентных ламп.

Конструкция люминесцентной лампы

Люминесцентная лампа представляет собой разрядную ртутную лампу низкого давления.Обычно он имеет форму длинной стеклянной трубки, покрытой на внутренней поверхности флуоресцентным порошком или люминофором. На каждом конце трубки находится катод лампы. Катод состоит из спирального вольфрамового нагревателя, покрытого специальными оксидами бария и стронция, которые при нагревании испускают электроны. К каждому катоду прикреплены две защитные пластины, которые предотвращают разрушение катушки нагревателя из-за бомбардировки положительными ионами во время разряда. Стеклянная трубка закрыта с обоих концов и содержит небольшое количество ртути и инертного газа под низким давлением.Газ может быть аргоном, криптоном или их смесью (см. Рис. 1).

Центральным элементом люминесцентной лампы является герметичная стеклянная трубка. Как показано на рис. 1, трубка содержит небольшое количество ртути и инертный газ, обычно аргон, который находится под очень низким давлением. Трубка также содержит порошок люминофора, нанесенный по внутренней стороне стекла (см. Рис. 2).

Как показано на рис. 2, трубка имеет два электрода, по одному на каждом конце, которые подключены к электрической цепи. Электрическая цепь подключена к источнику переменного тока.

Рис. 1: Базовая конфигурация люминесцентной лампы.

Когда вы включаете лампу, ток течет по электрической цепи к электродам. На электродах имеется значительное напряжение, поэтому электроны будут мигрировать через газ от одного конца трубки к другому. Эта энергия превращает часть ртути в трубке из жидкости в газ. Когда электроны и заряженные атомы движутся по трубке, некоторые из них будут сталкиваться с газообразными атомами ртути. Эти столкновения возбуждают атомы, выталкивая электроны на более высокие энергетические уровни.Когда электроны возвращаются к своему первоначальному уровню энергии, они испускают световые фотоны.

Принципы работы

Принцип работы люминесцентной лампы основан на неупругом рассеянии электронов, т.е. термоэлектронной эмиссии.

Термоэмиссия — это истечение электронов в вакуум из нагретого электрического проводника. Это также известно как эффект Эдисона и эффект Ричардсона. В более широком смысле, это высвобождение электронов или ионов из вещества в результате нагрева.

Падающий электрон (испускаемый покрытием на витках проволоки, образующей катодный электрод) сталкивается с атомом газа (например, ртути, аргона или криптона), используемого в качестве излучателя ультрафиолета. Это заставляет электрон в атоме временно подпрыгивать на более высокий энергетический уровень, чтобы поглотить часть или всю кинетическую энергию, доставленную сталкивающимся электроном. Вот почему столкновение называется «неупругим»; часть энергии поглощается.

Это состояние с более высокой энергией нестабильно, и атом излучает ультрафиолетовый фотон, когда электрон атома возвращается на более низкий, более стабильный энергетический уровень.Фотоны, которые испускаются из выбранной газовой смеси, обычно имеют длину волны в ультрафиолетовой части спектра. Человеческий глаз не видит его, поэтому его необходимо преобразовать в видимый свет.

Это делается с помощью флуоресценции. Это флуоресцентное преобразование происходит в люминофорном покрытии на внутренней поверхности люминесцентной лампы, где ультрафиолетовые фотоны поглощаются электронами в атомах люминофора, вызывая аналогичный скачок энергии, а затем снижающийся с испусканием следующего фотона.Фотон, испущенный в результате этого второго взаимодействия, имеет меньшую энергию, чем тот, который его вызвал.

Химические вещества, входящие в состав люминофора, выбираются таким образом, чтобы эти испускаемые фотоны имели длину волны, видимую человеческим глазом. Разница в энергии между поглощенным ультрафиолетовым фотоном и испускаемым фотоном видимого света идет на нагрев покрытия люминофора (см. Рис. 3).

Следует отметить, что во время каждого цикла запуска некоторое количество излучающего материала теряется с каждого катода.Этот материал имеет тенденцию загрязнять газ и люминофорные покрытия лампы и в старых лампах заметен в виде темных полос вокруг каждого катода. Это загрязнение приводит к постепенному снижению мощности лампы (уменьшение светового потока). Когда больше не будет достаточно материала, излучающего электроны, чтобы обеспечить правильный объем свободных электронов во время запуска, лампы больше не будут зажигать.

Обрыв катода лампы также предотвратит зажигание лампы при нормальных условиях.

КПД

Эффективность люминесцентных ламп колеблется от примерно 16 лм / Вт для лампы мощностью 4 Вт с обычным балластом до 95 лм / Вт для лампы мощностью 32 Вт с современным электронным балластом, обычно в среднем от 50 до 67 лм / Вт в целом. .Большинство компактных люминесцентных ламп мощностью 13 Вт и более со встроенными электронными балластами достигают около 60 лм / Вт. Из-за деградации люминофора по мере старения лампы средняя яркость за весь срок службы фактически примерно на 10% меньше.

Пусковая лампа

Атомы ртути в люминесцентной лампе должны быть ионизированы, прежде чем дуга сможет «загореться» внутри лампы. Для небольших ламп для зажигания дуги не требуется большого напряжения, и запуск лампы не представляет проблемы, но для больших ламп требуется значительное напряжение в диапазоне 1000 В.
В некоторых случаях это происходит именно так: люминесцентные лампы с мгновенным запуском просто используют достаточно высокое напряжение, чтобы разрушить столб газа и ртути и тем самым запустить дугу.

В других случаях должна быть предусмотрена отдельная помощь при пуске. Некоторые люминесцентные конструкции (лампы предварительного нагрева) используют комбинацию нити накала / катода на каждом конце лампы в сочетании с механическим или автоматическим переключателем, который первоначально соединяет нити последовательно с балластом и, таким образом, предварительно нагревает нити перед зажиганием дуги.

Самая популярная конструкция люминесцентных ламп — это лампа с быстрым запуском. Эта конструкция работает по тому же основному принципу, что и традиционная лампа стартера, но у нее нет выключателя стартера. Вместо этого балласт лампы постоянно пропускает ток через оба электрода. Этот ток сконфигурирован так, что между двумя электродами существует разница зарядов, что создает напряжение на трубке.

При включении люминесцентной лампы обе электродные нити очень быстро нагреваются (горячий катод), выкипая электроны, которые ионизируют газ в трубке.После ионизации газа разность напряжений между электродами создает электрическую дугу. Текущие заряженные частицы (красные) возбуждают атомы ртути (серебра), запуская процесс освещения.

Рис. 2: Внутри люминесцентной лампы.

Сравнение горячего катода и холодного катода

Катод — отрицательный электрод люминесцентной лампы. Ток течет через электроны, вылетающие из катода и притягивающиеся к положительному электроду, аноду.

Горячий катод должен быть нагрет для правильной работы и испускания достаточного количества электронов, чтобы быть полезным. Примерами являются ЭЛТ-телевизоры и мониторы, большинство электронных ламп (или клапанов) и вакуумные флуоресцентные дисплеи (например, на видеомагнитофонах). Это, как объяснялось ранее, называется «термоэлектронной эмиссией» — выкипанием электронов с поверхности катода. Обычные люминесцентные лампы представляют собой устройства с горячим катодом, которые частично поддерживаются самим током разряда. У всех есть период разминки (хотя он может быть довольно коротким).

Горячий катод

Тепловое излучение — это основной процесс, используемый в лампах с горячим катодом, которые включают стандартные люминесцентные лампы. Ионы ускоряются по направлению к катоду за счет небольшого катодного напряжения (менее 10 В) и получают достаточно энергии, чтобы нагреть небольшую часть очень тонкого проволочного электрода, когда они сталкиваются с ним. Они нагревают его до тех пор, пока он не начнет тускло светиться и электроны «выкипят», высвободившись за счет тепловой энергии. Этот процесс очень эффективен в производстве большого количества электронов и приводит к появлению эффективных ламп.

Холодный катод

Вторичная эмиссия — более жестокий процесс генерации электронов. Для этого требуется падение ускоряющего напряжения от 130 до 150 В. Энергичные ионы просто «сбивают» электроны с поверхности металла. При этом они также сбивают часть металла — процесс, называемый напылением. У больших электродов T12 и T8 достаточно материала, чтобы прослужить до того, как другие эффекты вызовут отказ лампы. Нити накаливания лампы T5 намного более хрупкие и более подвержены повреждениям.

Балласты

Электронные балласты

В более новых конструкциях балласта с быстрым запуском предусмотрены силовые обмотки накала в балласте; они быстро и непрерывно нагревают нити / катоды, используя низковольтный переменный ток. При запуске не возникает никаких индуктивных всплесков напряжения, поэтому лампы обычно следует устанавливать рядом с заземленным отражателем, чтобы тлеющий разряд мог распространяться по трубке и инициировать дуговый разряд.

Электронные балласты часто возвращаются к стилю между стилями предварительного нагрева и быстрого запуска: конденсатор (или иногда автоматически отключающая цепь) может замкнуть цепь между двумя нитями накала, обеспечивая предварительный нагрев нити.Когда трубка загорается, напряжение и частота на лампе и конденсаторе обычно падают, поэтому ток конденсатора падает до низкого, но ненулевого значения. Этот конденсатор и катушка индуктивности, которая обеспечивает ограничение тока при нормальной работе, обычно образуют резонансный контур, увеличивая напряжение на лампе, чтобы ее можно было легко запустить.

Некоторые электронные балласты используют запрограммированный запуск. Выходная частота переменного тока начинается выше резонансной частоты выходного контура балласта; и после того, как нити нагреваются, частота быстро уменьшается.Если частота приближается к резонансной частоте балласта, выходное напряжение возрастает настолько, что лампа загорается. Если лампа не загорается, электронная схема прекращает работу балласта.

Балласты аварийного управления

ПРА для аварийного управления предназначены для работы люминесцентной лампы при отключении электросети. Это вообще не обычное явление. В результате разработчик балластов аварийного управления не принимает во внимание тонкости зажигания люминесцентной лампы, чтобы предотвратить повреждение нити накала и т. Д.Стоимость также является важным фактором. В результате большинство балластов аварийного управления приводят в действие лампу в режиме холодного удара и, как объяснялось ранее, вызывая «сбивание» электронов, что включает в себя сбивание материала с нитей накала. Во-вторых, большинство аварийных ламп работают при гораздо более низком уровне освещенности, примерно 20% от нормального, что приводит к истощению электрода, вызывая почернение концов.

Окончание срока службы

Режим отказа по окончании срока службы люминесцентных ламп различается в зависимости от того, как они используются, и типа их ПРА.В настоящее время существует три основных режима отказа и четвертый, который начинает появляться:

Смесь выбросов

В основе всей работы лампы лежит тот факт, что любой металл непрерывно излучает электроны. Как количество, так и скорость, с которой они испускаются, очень сильно возрастают с температурой, хотя испускание происходит при любых температурах, превышающих абсолютный ноль (-273 ° C). Чтобы понять излучение, мы должны посмотреть, что происходит внутри тела металла. В любом металле есть один или два электрона, которые можно легко отделить от атома, так что внутри твердого металла есть своего рода море электронов, плавающих вокруг независимо от какого-либо конкретного атома.Последние фиксируются внутри кристаллической структуры и совсем не двигаются, хотя и колеблются на месте. Это море электронов является общим для всех металлов и действительно является определяющей характеристикой металла и объясняет многие из их знакомых свойств, таких как электрическая проводимость и тот факт, что они блестят.

Поскольку электроны не прикреплены к какому-либо конкретному атому, они постоянно перемещаются, очень похоже на молекулы в газе. Средняя скорость электронов увеличивается с температурой, но, поскольку они постоянно отскакивают от атомов и друг от друга, не все они имеют одинаковую скорость, а подчиняются закону статистического распределения (см.рис.4).

Эмиссионная смесь обычно состоит из смеси оксидов бария, стронция и кальция, покрытие разбрызгивается при нормальном использовании, что часто в конечном итоге приводит к выходу лампы из строя.

Рис. 3: Включение люминесцентной лампы.

Эмиссионная смесь на нитях / катодах трубки необходима для того, чтобы электроны могли проходить в газ посредством термоэлектронной эмиссии при используемых рабочих напряжениях трубки. Смесь медленно распыляется путем бомбардировки электронами и ионами ртути во время работы, но большее количество распыляется каждый раз, когда трубка запускается с холодными катодами.Лампы, работающие обычно менее трех часов за раз, обычно исчерпывают эмиссионную смесь до того, как выйдут из строя другие части лампы. Распыленная эмиссионная смесь образует темные пятна на концах трубок, которые можно увидеть в старых трубках. Когда вся эмиссионная смесь исчезнет, ​​катод не может пропустить достаточно электронов в газовую заливку, чтобы поддерживать разряд при расчетном рабочем напряжении трубки. В идеале управляющий механизм должен отключать трубку, когда это происходит. Однако некоторые устройства управления будут обеспечивать достаточно повышенное напряжение для продолжения работы лампы в режиме с холодным катодом, что приведет к перегреву конца трубки и быстрому разрушению электродов и их поддерживающих проводов до тех пор, пока они не исчезнут полностью или стекло не потрескается, разрушив Заполнение газом низкого давления и прекращение выпуска газа.

Электроника балласта

Относится только к компактным люминесцентным лампам со встроенными электрическими балластами. Отказ балластной электроники — это несколько случайный процесс, который следует стандартному профилю отказов для любых электронных устройств. Срок службы встроенных электронных балластов сокращается в условиях высокой влажности. Сначала наблюдается небольшой пик ранних отказов, за которым следует спад и неуклонное увеличение срока службы лампы. Срок службы электроники сильно зависит от рабочей температуры — обычно он уменьшается вдвое на каждые 10 ° C повышения температуры.Приведенный средний срок службы лампы обычно составляет при температуре окружающей среды 25 ° C (это может варьироваться в зависимости от страны). Средний срок службы электроники при этой температуре обычно больше указанной, поэтому при такой температуре не многие лампы выйдут из строя из-за отказа электроники.

В некоторых фитингах температура окружающей среды может быть намного выше этой, и в этом случае отказ электроники может стать преобладающим механизмом отказа. Точно так же использование компактного цоколя люминесцентной лампы приведет к более горячей электронике и сокращению среднего срока службы (особенно с более высокой номинальной мощностью).Электронные балласты должны быть спроектированы так, чтобы отключать лампу, когда заканчивается смесь выбросов, как описано выше. В случае интегральных электронных балластов, поскольку они никогда не должны снова работать, это иногда достигается путем преднамеренного сгорания какого-либо компонента для окончательного прекращения работы.

Люминофор

Эффективность люминофора падает во время использования. Приблизительно через 25 000 часов работы это будет, как правило, вдвое меньше яркости новой лампы (хотя некоторые производители заявляют, что период полураспада у своих ламп намного больше).Лампы, в которых отсутствуют отказы системы эмиссии или встроенной балластной электроники, в конечном итоге разовьют этот режим отказа. Они все еще работают, но стали тусклыми и неэффективными. Процесс идет медленно и часто становится очевидным только тогда, когда новая лампа работает рядом со старой.

Потеря ртути

Ртуть теряется из-за газового наполнения в течение всего срока службы лампы, так как она медленно поглощается стеклом, люминофором и трубчатыми электродами, где больше не может работать.Исторически это не было проблемой, потому что в трубках содержится избыток ртути. Тем не менее, экологические проблемы в настоящее время приводят к созданию трубок с низким содержанием ртути, в которые гораздо точнее дозируют ртуть, достаточную для обеспечения ожидаемого срока службы лампы. Это означает, что потеря ртути возьмет верх из-за выхода из строя люминофора в некоторых лампах. Симптомы отказа аналогичны, за исключением того, что потеря ртути сначала вызывает увеличенное время разгона (время для достижения полного светового потока) и, наконец, заставляет лампу светиться тускло-розовым светом, когда ртуть заканчивается, а основной газ аргон вступает во владение. первичный разряд.

Рис. 4: Крупный план нити накала ртутной газоразрядной лампы низкого давления с белым покрытием из термоэлектронной смеси на центральной части катушки.

Заключение

Почернение концов люминесцентных ламп

Почернение концов — обычное явление для большинства обычных люминесцентных ламп по мере их старения. Однако частый или повторный запуск может ускорить процесс. Сами по себе черные области не влияют на работу, за исключением небольшого уменьшения количества доступного света, поскольку люминофор в этой области мертв.Однако они представляют собой потерю металла на электродах (нитях).

Причина — разбрызгивание нитей, чаще всего в холодном состоянии. Итак, чаще всего это происходит, когда:

  • Запуск с неисправным балластом быстрого пуска, который не нагревает нить (и).
  • Запуск с балластом или стартером, который постоянно работает.
  • Используется с балластами аварийного управления.

Когда нить накала (катод) холодная (на отрицательной половине цикла переменного тока для этого конца трубки), работа выхода выше, и ионы имеют более высокую скорость при ударе, сбивая атомы металла в процессе.Это значительно уменьшается, когда нить нагревается до нормальной рабочей температуры (хотя даже в этом случае некоторое разбрызгивание неизбежно).

В основе работы люминесцентных ламп лежит тот факт, что любой металл непрерывно излучает электроны. И количество, и скорость, с которой они испускаются, очень сильно возрастают с температурой, хотя на самом деле испускание происходит при любых температурах выше абсолютного нуля (-273 ° C).

Пуск лампы

Способ зажигания лампы и, следовательно, тип ПРА оказывает значительное влияние на почернение концов.

Как описано ранее в этой статье, во время предварительного нагрева нити испускают электроны в столб газа за счет термоэлектронной эмиссии, создавая тлеющий разряд вокруг нитей. Затем, когда пусковой переключатель размыкается, индуктивный балласт и небольшой конденсатор на пусковом переключателе создают высокое напряжение, которое зажигает дугу. Удар трубки надежен в этих системах, но стартеры накаливания часто переключаются несколько раз, прежде чем позволить лампе оставаться зажженной, что вызывает нежелательное мигание во время запуска.Это явление усиливает распад электродов (нитей), что приводит к ускоренному потемнению концов.

После удара по трубке падающий основной разряд сохраняет нить накала / катод горячей, позволяя продолжать излучение.

По мере того как лампа стареет, возникает ситуация, когда лампа не зажигает или зажигается, а затем гаснет, поэтому последовательность запуска повторяется.

С автоматическими пускателями, такими как стартеры накаливания, неисправная лампа будет бесконечно работать, мигая снова и снова, поскольку стартер многократно запускает изношенную лампу, а затем лампа быстро гаснет, поскольку эмиссии недостаточно для поддержания нагрева катодов, и лампа Сила тока слишком мала, чтобы пускатель горелки оставался открытым.Тогда пришло время заменить лампу.

Свяжитесь со Стирлингом Марэ, Cosine Developments, тел. 031 579-2172, [email protected]

Статьи по теме

  • Портал ресурсов правительства ЮАР по коронавирусу COVID-19
  • Постановлениями министерства предлагается 13813 МВт нового строительства на ГЭС, без Eskom
  • Настало время для южноафриканской национальной ядерной компании Necsa
  • Разбираясь со слоном в комнате, это Эском…
  • Интервью с министром полезных ископаемых и энергетики Гведе Манташе
  • Газоразрядная лампа

    — обзор

    1.8.3 Газоразрядные лампы

    Газоразрядные лампы были произведены еще в 1856 году, но коммерчески газоразрядные лампы появились на рынке только в 1930-х годах. Газоразрядные лампы — это семейство искусственных источников света, которые излучают свет, посылая электрический разряд через ионизированный газ, то есть плазму. Обычно такие лампы наполнены благородным газом (аргон, неон, криптон и ксенон) или смесью этих газов. Большинство ламп заполнены дополнительными материалами, такими как ртуть, натрий и галогениды металлов.Когда газ ионизируется, свободные электроны ускоряются электрическим полем в трубке и сталкиваются с атомами газа и металлов. Некоторые электроны на атомной орбитали этих атомов возбуждаются этими столкновениями до более высокого энергетического состояния. Когда возбужденный атом возвращается в состояние с более низкой энергией, он испускает фотон с характерной энергией, в результате чего возникает инфракрасное, видимое или ультрафиолетовое излучение. Некоторые лампы преобразуют ультрафиолетовое излучение в видимый свет с помощью флуоресцентного покрытия на внутренней стороне стеклянной поверхности лампы.Люминесцентная лампа, пожалуй, самая известная газоразрядная лампа. Спектральное распределение энергии в электроразрядной лампе зависит в первую очередь от типа пара или газа, давления пара, природы электрода и электрической энергии.

    Газоразрядные лампы отличаются долгим сроком службы и высокой эффективностью, но их сложнее производить. Из-за их большей эффективности газоразрядные лампы заменяют лампы накаливания во многих осветительных приборах. Газоразрядные лампы можно разделить на три большие группы:

    1.

    Газоразрядные лампы низкого давления

    2.

    Газоразрядные лампы высокого давления

    3.

    Газоразрядные лампы высокой интенсивности (HID).

    Газоразрядные лампы низкого давления работают при давлении намного ниже атмосферного. Обычные люминесцентные лампы в офисном освещении и других бытовых применениях работают при давлении около 0,3% от атмосферного. Эти лампы производят до 100 лм Вт −1 . Натриевые лампы низкого давления, наиболее эффективный тип газоразрядных ламп, производят до 200 лм Вт -1 , но их цветопередача очень плохая.Эти лампы излучают почти монохроматический желтый свет, который приемлем только для уличного освещения и аналогичных приложений. В то время как люминесцентные лампы большего размера в основном используются в коммерческих или институциональных зданиях, компактные люминесцентные лампы тех же самых популярных размеров, что и лампы накаливания, теперь доступны в качестве энергосберегающей альтернативы в домах. Агентство по охране окружающей среды США классифицирует люминесцентные лампы как опасные отходы и рекомендует отделять их от обычных отходов для вторичной переработки или безопасной утилизации.

    В люминесцентных лампах, выпускаемых с конца 1930-х годов, используются ртутные лампы низкого давления с люминофорным покрытием для изменения излучения. Обычно это длинные трубки, внутренняя часть которых покрыта люминофором, с электродами на двух концах. Трубки заполнены инертным газом, который несет электрический разряд до тех пор, пока капля жидкой ртути в трубке не испарится. В этих лампах используются пары ртути, излучающие свет в видимом и ультрафиолетовом диапазонах. Часть видимого света проходит через полупрозрачное покрытие из флуоресцентного порошка внутри стеклянной трубки.Ультрафиолетовый свет, в основном с длиной волны 253,7 нм, излучаемый парами ртути, возбуждает флуоресцентное покрытие, генерируя дополнительный и более непрерывный в спектральном отношении свет в видимом диапазоне.

    Люминесцентные лампы производятся в соответствии с выбранной цветовой температурой путем изменения смеси люминофоров внутри трубки. Тёпло-белые флуоресцентные лампы имеют цветную температуру 2700 К. Они популярны для освещения жилых помещений. Нейтрально-белые флуоресцентные лампы имеют CCT 3000 K или 3500 K. Холодно-белые флуоресцентные лампы имеют CCT 4100 K и популярны для офисного освещения.Флуоресцентные лампы дневного света имеют CCT 5000–6500 K, что означает голубовато-белый цвет. Люминофоры представляют собой неорганические соединения высокой химической чистоты, и иногда некоторые металлы добавляют в качестве активаторов для повышения их эффективности. Один из наименее приятных источников света исходит от трубок, содержащих более старые галогенфосфатные люминофоры (химическая формула Ca 5 (PO 4 ) 3 (F, Cl): Sb 3 + , Mn 2 + ). Этот люминофор в основном излучает желтый и синий свет и сравнительно мало зеленого и красного.В отсутствие эталона эта смесь кажется глазам белой, но свет имеет неполный спектр. Индекс цветопередачи (CRI) (см. Раздел 1.11.1) таких ламп составляет около 60. Другие люминофоры включают вольфраматы металлов, силикаты, бораты и арсенаты. В люминесцентных лампах дневного света в качестве люминофора используется вольфрамат магния, который излучает свет с длиной волны 480 нм. Галофосфат кальция в качестве люминофора и сурьма / марганец в качестве активатора используются в холодно-белых люминесцентных лампах без красного света и в модифицированных более красных люминесцентных лампах теплого белого цвета.С 1990-х годов в люминесцентных лампах более высокого качества используется галофосфатное покрытие с более высоким индексом цветопередачи или смесь трифосфоров на основе ионов европия и тербия, полосы излучения которых более равномерно распределены по спектру видимого света. Галофосфатные и трифосфорные трубки с высоким индексом цветопередачи придают человеческому глазу более естественную цветопередачу. CRI таких ламп обычно составляет 82–100.

    Лампы высокого давления работают при несколько более высоком давлении, чем лампы низкого давления — давление может быть меньше или выше атмосферного.Например, натриевая лампа высокого давления работает при давлении 100–200 торр — примерно 14–28% от атмосферного давления (стандартное атмосферное давление составляет ровно 1 бар, 100 кПа или ≈ 750,01 торр). Некоторые автомобильные HID-фары работают под давлением до 50 бар, что в 50 раз превышает атмосферное.

    Лампы HID излучают свет с помощью электрической дуги между вольфрамовыми электродами, помещенными внутри полупрозрачной или прозрачной дуговой трубки из плавленого кварца или плавленого оксида алюминия. По сравнению с другими типами ламп в этих лампах применяется относительно большая мощность дуги.HID лампы могут быть одного из следующих типов:

    1.

    Ртутные лампы

    2.

    Металлогалогенные лампы

    3.

    Керамические газоразрядные металлогалогенные лампы

    4.

    Натриевые лампы

    5.

    Ксеноновые дуговые лампы

    6.

    Сверхвысокие характеристики (UHP).

    В ртутной лампе электрическая дуга пропускается через испаренную ртуть для получения света.Лампы на парах ртути и газоразрядные лампы более энергоэффективны, чем лампы накаливания. Большинство люминесцентных ламп имеют световую отдачу примерно 35–65 лм -1 Вт. Эти лампы имеют длительный срок службы (24 000 часов) и высокую интенсивность яркого белого света. Они используются для верхнего освещения больших площадей, например, на заводах, складах и спортивных площадках, а также для уличных фонарей. Прозрачные ртутные лампы излучают белый свет с голубовато-зеленым оттенком. Это не льстит цвету кожи человека, поэтому в розничных магазинах такие лампы не используются.Более приемлемы ртутные лампы с «коррекцией цвета» с люминофорным покрытием внутри внешней колбы, излучающим белый свет. Они обеспечивают лучшую цветопередачу, чем более эффективные натриевые лампы высокого или низкого давления.

    Лампы на парах ртути высокого давления являются старейшими типами ламп высокого давления, которые в большинстве случаев заменяются металлогалогенными лампами и натриевыми лампами высокого давления. Он дает характерный сине-зеленый свет из-за излучения на выбранных длинах волн. Длины волн спектрального излучения различных газов за счет электрических разрядов приведены в таблице 1.4.

    Таблица 1.4. Длины волн испускания различных газов / паров металлов

    9040 Sodium

    Газ / пар Длины волн испускания (нм)
    Ртуть 408, 436, 546, 577–579 и 691
    589–590
    Кадмий 480, 509, 644
    Водород 434, 486 и 656
    Гелий 412, 439 68, 447, 58 706 и 728.

    Спектральные эмиссионные линии расширяются с увеличением рабочего давления внутри трубки. Как ртутные, так и натриевые лампы в основном используются для наружного освещения. Им не хватает излучения на некоторых длинах волн, что приводит к искажению цвета некоторых объектов, видимых под этим светом. С увеличением рабочего давления линейный спектр расширяется, а цветовые искажения уменьшаются. В настоящее время разработаны более белые натриевые лампы высокого давления, которые можно использовать для внутреннего освещения, но цветопередача все еще может быть плохой из-за недостатка синего света.Дефицит ртутных ламп в красном конце спектра можно уменьшить, покрывая внутреннюю часть трубки люминофором, излучающим красный цвет.

    В металлогалогенных лампах йодиды различных элементов включены в ртутную лампу, которая излучает свет с длинами волн, характерными для этого конкретного элемента. Комбинации различных йодидов восполняют пробелы в излучении ртутных ламп. Металлогалогенные лампы обеспечивают высокую светоотдачу для своего размера, что делает их компактными, мощными и эффективными источниками света.Световая отдача повышается за счет добавления солей редкоземельных металлов в ртутную лампу, и достигается цвет света. Металлогалогенные лампы излучают почти белый свет и имеют светоотдачу 100 лм Вт −1 . Металлогалогенные лампы, изначально созданные в конце 1960-х годов для промышленного использования, теперь доступны во многих размерах и конфигурациях для коммерческих и жилых помещений. Поскольку лампа мала по сравнению с люминесцентной лампой или лампой накаливания с таким же уровнем освещенности, относительно небольшие отражающие светильники могут использоваться для направления света для различных целей (наводнение на открытом воздухе или освещение складов или промышленных зданий).Помимо паров ртути, лампа содержит иодиды, а иногда и бромиды различных металлов. Скандий и натрий используются в некоторых типах, таллий, индий и натрий — в европейских моделях Tri-Salt, а в более поздних типах используется диспрозий для высокой цветовой температуры и олово для более низкой цветовой температуры. Гольмий и тулий используются в некоторых очень мощных моделях освещения для кино. Галлий или свинец используются в специальных моделях с высоким УФА. Цвет лампы определяется составом смеси металлов.

    Керамическая разрядно-металлическая (CDM) галогенидная лампа или металлокерамическая галогенидная лампа (CMH) — это относительно новый источник света и улучшенная версия лампы с высоким содержанием ртути. Лампа помещена в керамическую трубку, которая может нагреваться выше 1200 К. Керамическая трубка заполнена солями ртути, аргона и галогенидов металлов. Из-за высокой температуры стенки галогениды металлов частично испаряются. Внутри горячей плазмы эти соли распадаются на атомы металла и йода.

    Металлические атомы являются основным источником света в этих лампах, создавая голубоватый свет, близкий к дневному, с индексом цветопередачи до 96.Точные значения CCT и CRI зависят от конкретной смеси солей галогенидов металлов. Существуют также теплые белые лампы CDM с несколько более низким индексом цветопередачи (78–82), которые по-прежнему дают более чистый и естественный свет, чем старые ртутные и натриевые лампы при использовании в качестве уличных фонарей, кроме того, что они более экономичны для использовать. Лампы CDM используют одну пятую мощности сопоставимых вольфрамовых ламп накаливания для того же светового потока (80–117 л мВт –1 ) и сохраняют стабильность цвета лучше, чем большинство других газоразрядных ламп.Эти лампы применяются в телевидении и кинопроизводстве, а также в освещении магазинов, цифровой фотографии, уличном и архитектурном освещении.

    В натриевой лампе для получения света используется возбужденный натрий. Есть две разновидности таких ламп: натриевые низкого давления (ЛПС) и высокого давления. Поскольку натриевые лампы вызывают меньшее световое загрязнение, чем ртутные лампы, они используются во многих городах, где есть большие астрономические обсерватории. Лампы LPS являются наиболее эффективными источниками света с электрическим приводом при измерении в условиях фотопического освещения — до 200 лм Вт -1 — в первую очередь потому, что на выходе получается свет с длиной волны, близкой к максимальной чувствительности человеческого глаза.В результате они широко используются для наружного освещения, такого как уличные фонари и охранное освещение, где цветопередача когда-то считалась неважной. Однако недавно было обнаружено, что в мезопических условиях, типичных для вождения в ночное время, более белый свет может обеспечить лучшие результаты при более низкой мощности. Натриевые лампы высокого давления дают мощность до 150 лм −1 . Эти лампы производят более широкий спектр света, чем натриевые лампы низкого давления. Они также используются для уличного освещения и для искусственной фотоассимиляции при выращивании растений.

    Ксеноновая дуговая лампа — это особый тип газоразрядной лампы, электрический свет, который излучает свет, пропуская электричество через ионизированный газ ксенон под высоким давлением, чтобы произвести яркий белый свет, максимально имитирующий естественный солнечный свет. Ксеноновые дуговые лампы используются в кинопроекторах, в кинотеатрах, в прожекторах, для специализированных целей в промышленности и исследованиях для имитации солнечного света, а также в ксеноновых фарах автомобилей. Ксеноновые дуги высокого давления излучают широкий спектр, охватывающий ультрафиолетовый, видимый и инфракрасный диапазон длин волн.Используя фильтры, можно сделать спектры близкими к среднему дневному свету. Эти лампы широко используются в кинематографии и в научных целях.

    Ртутная дуговая лампа UHP была разработана Philips в 1995 году для использования в коммерческих проекционных системах, проекторах для домашних кинотеатров, MD-PTV и видеостенах. В отличие от других распространенных ртутных ламп, используемых в проекционных системах, эта лампа не является металлогалогенной, а использует только ртуть. Philips утверждает, что срок службы ламп превышает 10 000 часов. Эти лампы очень эффективны по сравнению с другими проекционными лампами — одна лампа UHP мощностью 132 Вт используется производителями DLP, такими как Samsung и RCA, для питания своих телевизионных линий обратной проекции DLP.Лампы HID обычно используются, когда требуется высокий уровень света и энергоэффективность.

    Газоразрядные лампы низкого давления | SpringerLink

    Справочная работа, запись

    Первый онлайн:

    Аннотация

    В этой главе представлен обзор современной технологии газоразрядных ламп низкого давления. Из-за их доминирования на рынке и производства «белого» света большая часть главы посвящена флуоресцентному освещению.Люминесцентные лампы (FL) содержат ртуть, высокоэффективный излучатель УФ-излучения, которое затем преобразуется в видимое излучение с помощью люминофорного покрытия лампы. Хотя натриевые лампы низкого давления (LPS), в которых в качестве основного источника излучения используется натрий, являются более эффективными источниками видимого излучения, чем FL, они подходят только для ограниченного использования вне помещений из-за преобладающего желтого цвета и, следовательно, плохой цветопередачи. Разряды низкого давления в инертных газах, таких как неон, использовались для специального освещения, но в настоящее время их заменяют светоизлучающие диоды (светодиоды).

    Ключевые слова

    Люминесцентная лампа Функция распределения энергии электронов Положительный столбец Атомно-резонансное излучение ртути

    Эти ключевые слова были добавлены машиной, а не авторами. Это экспериментальный процесс, и ключевые слова могут обновляться по мере улучшения алгоритма обучения.

    Это предварительный просмотр содержимого подписки,

    войдите в

    , чтобы проверить доступ.

    Ссылки

    1. Curry JJ, Lister GG, Lawler JE (2002) Экспериментальное и численное исследование разряда Hg-Ar низкого давления при высоких плотностях тока.J Phys D Appl Phys 35: 2945–2953

      CrossRefGoogle Scholar

    2. de Groot JJ, Jack AG, Coenen H (1984) J Ilum Eng Soc 14: 188–209

      CrossRefGoogle Scholar

    3. Denneman JW (1981) IEE Proc 128A: 397–414

      Google Scholar

    4. Druvvesteyn MJ (1933) Physica 1: 14–27

      CrossRefGoogle Scholar

    5. Guest RA, Mascarenhas EJP (1997) In: Coaton JR, Marsden AM (eds) Лампы и освещение. Arnold, London, pp. 292–335

      Google Scholar

    6. Ingold JH (1991) Теория амбиполярной диффузии прямоугольного положительного столбца с квадратичной ионизацией.J Appl Phys 69: 6910–6917

      CrossRefGoogle Scholar

    7. Jack AG, Vrenken LE (1980) IEE Proc 127A: 149–157

      Google Scholar

    8. Kirby MW (1997) Натриевые лампы низкого давления. В: Коатон Дж. Р., Марсден А. М. (ред.) Лампы и освещение. Арнольд, Лондон, стр. 227–234

      Google Scholar

    9. Листер Г.Г., Уэймут Дж. Ф. (2002) Источники света. In: Encyclopedia of Physical and Technology, 3rd ed, vol 8. Academic, pp 577–594

      Google Scholar

    10. Листер Г.Г., Лоулер Дж. Э., Лапатович В.П., Годяк В.А. (2004) Физика газоразрядных ламп.Rev Mod Phys 76: 541–598

      CrossRefGoogle Scholar

    11. Maya J, Lagushenko R (1990) Adv At Mol Opt Phys 26: 321–373

      CrossRefGoogle Scholar

    12. Molisch AF, Oehry BP (1998) пары. Clarendon, Oxford

      Google Scholar

    13. Национальная информационная программа по осветительным продуктам (2006) Lighting answers, vol 9, issue 1

      Google Scholar

    14. Penning FM (1926) Z Phys 46: 335–348

      CrossRefGoogle Scholar

    15. Waymouth JF (1971) Электроразрядные лампы.The MIT Press, Кембридж, Массачусетс

      Google Scholar

    Информация об авторских правах

    © Springer International Publishing Switzerland 2017

    Авторы и аффилированные лица

    1. 1.Graeme Lister Consulting LLC, Венхэм, США,
    2. 2. Руководство по выбору Фуданского университета, Шанхай, Китай, флуоресцентное освещение

    | Инженерное дело360

    Люминесцентные лампы — это высокоэффективные лампы, в которых используется электрический разряд через пары ртути низкого давления для производства ультрафиолетовой (УФ) энергии, которая затем преобразуется в видимый свет.УФ-излучение возбуждает люминофорные материалы, нанесенные тонким слоем на внутреннюю часть стеклянной трубки, которая составляет структуру лампы. Люминофоры преобразуют УФ в видимый свет.

    В люминесцентных лампах длина волны излучаемого света зависит от количества выделяемой энергии. Как правило, люминесцентные лампы преобразуют электричество в свет с большей энергией, чем лампы накаливания. Они также работают при более низких температурах. В отличие от ламп накаливания люминесцентные лампы нельзя подключать напрямую к электрическим линиям.Вместо этого люминесцентным лампам требуются балласты для стабилизации тока. Люминесцентный балласт обеспечивает пусковое напряжение и ограничивает количество тока, который может проходить через люминесцентную лампу.

    Как работает флуоресцентный свет — схематическая анимация Видео предоставлено: EdisonTechCenter

    Технические характеристики

    Рабочие характеристики люминесцентных ламп включают расчетный средний срок службы, мощность лампы, начальную яркость, среднюю яркость, индекс цветопередачи и цветовую температуру.

    Расчетный средний срок службы — это количество часов работы лампы по отношению к средней ожидаемой продолжительности жизни.

    Мощность лампы — мощность лампы. Начальные люмены — это начальная светоотдача.

    Средний люмен — это средняя мощность лампы за определенный период времени, обычно от 40 до 50% номинального срока службы лампы. люмен — это стандартная международная (СИ) единица светового потока или количества света.

    Цветопередача Индекс указывает на способность лампы отображать цвета объекта нормальным, естественным образом.Чем больше число, тем лучше цвет. Числа от 0 до 100.

    Цветовая температура — это мера визуальной «теплоты» или «прохлады» света от лампы. Чем выше значение, тем белее или «холоднее» появляется свет.

    Базовые типы

    В люминесцентных лампах используется много различных типов цоколя лампы: однополюсный Т-6, однополюсный Т-8, однополюсный Т-12, двухконтактный Т-5, двухштырьковый Т-8, двухштырьковый Т -10, двухконтактный Т-12 и 4-контактный (круглая линия). Также доступны встраиваемые цоколи Т-8 с двойным контактом и цоколи Т-12 с двойным контактом.

    • Однополюсный T-6 использует небольшое однополюсное соединение.
    • Однополюсный T-8 использует однополюсное соединение среднего размера.
    • Однополюсный T12 использует большое однополюсное соединение.
    • Bi-pin T5 использует миниатюрное двухконтактное соединение.
    • Bi-pin T8 использует небольшое двухконтактное соединение.
    • Bi-pin T-10 использует двухконтактное соединение среднего размера.
    • Двухконтактный T-12 использует большое двухконтактное соединение.
    • Circline — четырехконтактное соединение.
    • Утопленный двойной контакт T8 использует маленькое утопленное двухконтактное соединение.
    • Утопленный двойной контакт T-12 использует большое двухконтактное соединение.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *