Kurs-ufa.ru

В помощь Электрику
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы люминесцентной лампы

Что такое люминесцентная лампа и как она работает?

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.

Описание

Визуально люминесцентная лампа представляет собой стеклянную колбу. Как правило, выполняется в белом цвете, по краям выступают соответствующие контакты подключения. Форма может быть выполнена в виде:

  • Трубки или стержня
  • Тора
  • Спирали

Лампа в виде спирали

В процессе производства из колбы выкачивается воздух, после чего закачивается в конструкцию инертный газ. В результате действия электричества инертный газ приводит к последующему свечению самого изделия. При этом создаются потоки холодного, теплого света, последний называется «дневным». От этого и возникло второе название ламп. Лампа светить бы не могла, если на поверхность колбы с внутренней стороны не был нанесен люминофор. В самом изделии находится ртуть.

Внимание! Из-за наличия ртути в составе относительно актуальности использования лампы до сих пор не угасают многочисленные споры у экологов во всем мире.

Варианты исполнения

Существует большое разнообразие электролюминесцентных ламп, но все они могут иметь различие по:

  • форме исполнения;
  • виду балласта;
  • внутреннему давлению.

Форма исполнения может быть как у обычных люминесцентных ламп – линейная трубка либо трубка в виде латинской буквы U. К ним добавились компактные варианты, выполненные под привычный цоколь с использованием различных спиральных колб.

Балласт является приспособлением, стабилизирующим работу изделия. Электронный и электромагнитный виды являются самыми распространенными схемами включения.

Внутреннее давление определяет область использования изделий. В бытовых целях или общественных местах нашли применение лампы низкого давления или энергосберегающие образцы. В промышленных помещениях или местах с пониженными требованиями к цветопередаче используют экземпляры высокого давления.

Для оценки способности освещения применяют показатель мощности лампы и ее светоотдачи. Можно привести еще много различных параметров классификации и вариантов исполнения, но их количество постоянно увеличивается.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ ЛАМЫ

Двумя элементами, без которых функционирование люминесцентной лампы является невозможным, являются стартер и дроссель.

Стартер представляет собой небольшую неоновую лампочку с расположенными в ней двумя биметаллическими электродами, которые в нормальном положении разомкнуты. После подачи электроэнергии электроды в стартере замыкаются. Электроэнергия передается на дроссель, в результате чего сила тока возрастает почти в три раза, практически моментально разогревая электроды внутри колбы.

Остывая, биметаллические контакты размыкаются. В момент их размыкания дроссель создает высоковольтный запускающий импульс, благодаря самоиндукции, возникающей в его обмотке. Этот импульс приводит к возникновению разряда в газоконденсатной среде внутри колбы, зажигая ее.

Читать еще:  Принцип работы теплового реле

Стартер является элементом, который наиболее часто выходит из строя. Если в осветительном приборе погасла одна или несколько ламп необходимо, прежде всего, заменить стартеры.

Данная схема запуска характерна для светильников использующих электромагнитный балласт или по другому – электромагнитный пускорегулирующий аппарат (ЭмПРА). Его применение довольно широко распространено, однако системы подключения основанные на ЭмПРА, на данный момент являются морально устаревшим оборудованием.

Они имеют следующие недостатки:

  • довольно долгий запуск 1-3 сек, в зависимости от степени износа изделия;
  • неприятный звук, возникающий в процессе функционирования пластин дросселя, который со временем усиливается;
  • мерцание (эффект стробоскопа), негативно влияющее на зрение.

Подключение люминесцентной лампы при помощи электронного пускорегулирующего устройства (ЭПРА) имеет принципиально другую схему активации. Прежде всего ЭПРА функционирует в высокочастотном диапазоне 25-133 кГц, используя выходной каскад на транзисторах и трансформатор.

Применение ЭПРА имеет следующие преимущества:

  • отсутствие мерцания и шума в процессе функционирования;
  • отсутствие стартеров в схеме управления;
  • увеличение срока службы и экономия электроэнергии до 20%;
  • некоторые модели выпускаются с возможностью регулировки яркости свечения.

Применение люминесцентных ламп, безусловно, даст положительный экономический эффект в любой организации, частном доме или квартире. Кроме того, можно довольно точно подобрать цвет к уже использующимся образцам.

Однако стремительное распространение светодиодных ламп составило значительную конкуренцию, так как они превосходят люминесцентные по многим параметрам кроме стоимости.

На данный момент наиболее популярными производителями являются:

  • Космос (Россия);
  • OSRAM (Германия);
  • PHILIPS (Голландия);
  • General Electric (США);
  • Sylvania (Бельгия).

Утилизация люминесцентных ламп.

Классификатор относит люминесцентные лампы к отходам, которые необходимо сортировать и собирать отдельно, и к которым применимы особые требования к эксплуатации и утилизации. В связи с тем, что в состав изделия входит ртуть, относящаяся к первому классу опасности.

Хранить вышедшие из строя, отработанные и потерявшие целостность люминесцентные лампы необходимо хранить в герметичных контейнерах. При этом необходимо вести журнал учета, где отмечены дата выхода из строя, а также дата передачи партии нерабочих изделий специализированной организации для утилизации.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Маркировка

Маркировка дает всю необходимую информацию о производителе, мощности, типе цоколя, сроке службы, оттенке, диаметре колбы и виде люминесцентной лампы.

Первая буква «Л» подтверждает, что прибор относится к люминесцентному типу. Далее указывается оттенок излучения. Он обозначается:

  • Д – дневной свет;
  • Б – белый;
  • ХБ – холодный белый;
  • ТБ – теплый белый;
  • Е – естественно-белый;
  • У – универсальный;
  • УФ – ультрафиолет;
  • К, Ж, З, Г, С – оттенки цвета;
  • Ц – улучшенная цветопередача;
  • ЦЦ – сверхулучшенная цветопередача.
Читать еще:  Электро щиты вводные в частный дом

Маркировка, состоящая из буквы «Т» с последующими значениями 18, 26 и 38 обозначает диаметр колбы. Мощность можно узнать по показателям, указанным в W или Вт (13 W, 28 Вт).

Далее идет описание цоколя:

  • FS – одинарный;
  • FD – 2-ухцокольная (трубчатая);
  • FB – компактная.

Напряжение представлено в двух видах: 127 и 220 В. Форму лампы можно понять по следующей маркировке:

  • U – дуговая или U-образная;
  • Р – рефлектор;
  • 4U – 4-ехдуговая;
  • G – шар;
  • S – спираль;
  • Т – таблетка;
  • С – в виде свечи.

Также в маркировке может быть указана особенность конструкции:

  • «А» – наличие амальгамы;
  • «Б» – быстрый пуск;
  • «ТЛ» – тлеющий разряд.

Вся информация описывается производителем на упаковочной коробке лампы.

Подключение к сети

Газоразрядные источники света не могут подключаться напрямую к электросети. Это связано с тем, что в выключенном состоянии у лампы повышенное сопротивление, поэтому для зажигания нужен импульс высокого напряжения. После появления заряда у лампочки появляется отрицательное дифференциальное сопротивление, что требует включения в цепь дополнительного резистора. В ином случае источник света сломается.

Чтобы решить эти проблемы, применяются балласты. К самым распространенным относятся два вида — электромагнитные балласты ЭмПРА и электронные балласты ЭПРА.

ЭмПРА

Устройства с электромагнитным пускорегулирующим аппаратом представляют собой дроссель, у которого есть набор индуктивных сопротивлений. Он подключается параллельно люминесцентному источнику определенной мощности. С помощью дросселя формируется запускающий импульс и ограничивается электрический ток, проходящий через лампочку. К преимуществам относятся:

  • высокая надежность;
  • простота конструкции;
  • долгий срок службы.
  • длительность запуска составляет 1-3 секунды;
  • требуется большее количество энергии по сравнению с ЭПРА;
  • гудение;
  • мерцание;
  • крупные размеры;
  • не работает при отрицательных температурах.

Для создания резонансного контура параллельно подключается конденсатор с малой емкостью. Это помогает сформировать импульс большой длительности для зажигания лампочки.

Электронный пускорегулирующий аппарат отличается отсутствием мигания лампочки. Он питает источник света высокочастотным напряжением, достигающем 133 кГц. Есть 2 вида ЭПРА по способу запуска:

  • холодный – лампочка светится сразу же после включения, подходит для светильников, которые используются редко;
  • горячий запуск – электроды прогреваются, лампа загорается через 0,5 – 1 сек.
  • быстрый запуск;
  • потребление энергии ниже на 20-25%;
  • меньше материальных затрат на утилизацию;
  • наличие в продаже устройств с диммером.

По сравнению с лампами, использующими электромеханический балласт, для работы ЭПРА не требуется стартер. Балласт может самостоятельно сформировать необходимую последовательность напряжений. Есть разные способы запуска ламп. Обычно применяется подогрев катодов напряжением большей частоты, чем сетевое.

В контуре компоненты выбираются таким образом, чтобы при отсутствии заряда возникал электрический резонанс. Он приводит к повышению напряжения между катодами. Это приводит к более легкому зажиганию лампочки.

Читать еще:  Для чего служит узо

Как устроена современная ЛЛ

Основной принцип действия современной люминесцентной лампы заключается в получении УФ-излучения с помощью пробоя газового промежутка между электродами и последующего преобразования этого излучения в видимый свет с помощью эффекта люминесценции в специальных фосфорсодержащих покрытиях, так называемых люминофорах. Варьируя состав люминофора, получают разные цвета видимого участка спектра, от синего до красного. На рисунке ниже схематично представлен разрез типичной ЛЛ.

Кроме указанных компонентов каждая лампа наполняется инертным газом (обычно это Ar) для увеличения ресурса вольфрамовых электродов. Наличие ртути (Hg) в небольшом количестве резко увеличивает светоотдачу из-за роста плотности тока, вызванного повышением концентрации электронов, появляющихся в результате ионизации атомом этого металла. Существуют версии ламп, в которых ртуть отсутствует, а УФ-излучение появляется только от ионизации атомов инертного газа. Световой поток таких светильников существенно меньше, но зато они безопасны при эксплуатации.

Принципиальная схема люминесцентной лампы

Как выбрать лампу

При выборе лампы важен температурный режим использования прибора, показатель электрического напряжения в сети, размеры ламп, сила светового потока, оттенок излучения. Параметры цоколей люминесцентных ламп должны соответствовать типам светильников, торшеров и т.д.

Различается подбор ламп по типу помещения (прихожие, гостиные, спальни, ванные и т.д.). Для жилых пространств подходят модели с резьбовым цоколем и электронным балластом, т.к. не имеют резкого мерцания и бесшумны.

Для прихожих необходимы мощные светильники с интенсивным, при этом рассеянным освещением. Для настенных бра подойдут приборы компактного типа с теплым оттенком (930) и цветопередачей высокого качества. Над карнизом под потолком можно монтировать ленточные светильники с лампами холодного оттенка (860) и трубчатой конструкцией.

В гостиной люминесцентные устройства используются для бра, которые монтируются для подсветки зон либо декоративных элементов. Цвет подбирается белый, высокого качества (940). Возможен монтаж осветительных устройств по периметру потолка.

В спальни рекомендуется выбирать люминесцентные приборы стандартные с показателем 930-933 либо компактные устройства с похожими качествами.

Освещение в кухонной зоне должно быть многоуровневым (общим и локальным). В качестве потолочных рекомендованы компактные устройства мощностью не меньше 20 Вт, оттенок света должен быть теплым, с показателем не ниже 840. Для обустройства рабочей зоны на кухне оптимальны лампы линейные люминесцентные, не создающие блики на поверхностях.

Что такое галогенная лампа, где используется, как выбрать галогенную лампу для дома

Как подключить люминесцентную лампу — схемы с дросселем и балластом

Все типы и виды цоколей для ламп освещения — правила маркировки и в чём отличия

Как заменить люминесцентную лампу на светодиодную?

Что измеряется в люменах и какие нормы освещенности на 1 квадратный метр?

Что такое цветовая температура светодиодных ламп?

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector