Какой газ в лампах дневного света?

Принцип работы и схемы балласта для люминесцентных ламп

Люминесцентные лампы являются надежными, долговечными и экономичными источниками света. У них невысокая температура нагрева при эксплуатации, высокая световая отдача. Ультрафиолетовое излучение благоприятно влияет на здоровье человека.

Что это такое

Люминесцентная лампа – это газоразрядный источник света низкого давления (от 0,1 до 25 кПа). Разряд в парах ртути и инертного газа вызывает ультрафиолетовое свечение, которое люминесцирующее вещество преобразует в видимые лучи.

В качестве инертного газа часто используют аргон.

Технические характеристики: цоколи, вес и цветовая температура

Цоколь служит для крепления лампы к патрону светильника и для подачи питания к нему. Основные виды цоколей:

• Резьбовые — обозначаются (Е). Колба вкручивается в патрон по резьбе. Применяются диаметры по ГОСТу 5 мм (Е5), 10 мм (Е10), 12 мм (Е12), 14 мм (Е14), 17 мм (Е17), 26 мм (Е26), 27 мм (Е27), 40 мм (Е40).
• Штырьковые — обозначаются (G). В конструкцию входят штырьки. В выражение типа цоколя входит расстояние между ними. G4 – расстояние между штырьками 4 мм.
• Штифтовые — обозначаются (В). Цоколь соединяется с патроном двумя штифтами, расположенными по внешнему диаметру. Маркировка зависит от расположения штифтов:
• ВА — симметричное;
• ВАZ — смещение одного по радиусу и высоте;
• ВАY— смещение по радиусу.

Следующая за буквами цифра указывает диаметр цоколя в мм.

Резьбовой тип цоколя (Е) устанавливают для всех типов ламп: светодиодных, галогенных, люминесцентных, накаливания. В один патрон можно вкручивать лампы разных типов.

Для правильной утилизации необходима информация о весе люминесцентной лампы. Запрещено выбрасывать использованные источники света в ёмкости для бытового мусора. Они сдаются для уничтожения в специальные организации. Отработанный материал принимают у населения по весу. Средний вес лампы – 170 г.

На лампе указывают цветовую температуру, единицей измерения служит градус Кельвина (К). Характеристика показывает близость свечения лампы к источникам естественного света. Она делится на три диапазона:

1. Тёплый белый 2700К – 3200 К  — лампы с такой характеристикой излучают белый и мягкий свет, подходят для жилых помещений.
2. Холодный белый 4000К – 4200 К — подходят для рабочих помещений, общественных зданий.
3. Дневной белый 6200К – 6500 К — излучают белый свет холодных тонов, подходят для нежилых помещений, для улиц.

Температура света влияет на цвет окружающих предметов. Цветовая температура люминесцентных ламп зависит от толщины люминофора. Чем больше толщина, тем ниже цветовая температура лампы в Кельвинах.

Световой поток

Световой поток определяет количество света, которое даёт источник, измеряется в Люменах. Характеризует эффективность освещения. Зависит от мощности лампы. Величина указана на упаковке, по ней косвенно судят о параметрах энергосбережения.

К концу срока службы световой поток уменьшается в два раза.

Люминофоры и спектр излучаемого света

Люминофор превращает ультрафиолетовые лучи в видимый свет. У дешёвых моделей однослойное люминесцирующее вещество на внутренней поверхности трубки. У ламп жёлтое или голубоватое свечение с цветовым искажением.

У дорогих видов покрытие люминофора состоит из трёх или пяти слоёв. Это позволяет равномерно распределяться излучению и добиваться подобие естественного освещения. В специальных типах ламп используют ультрафиолетовые лучи. Они применяются для птицеферм и для обеззараживания помещений в больницах.

В зависимости от состава спектрального излучения лампы бывают:

• Стандартные. Поверхность покрыта однослойным люминофором. Свечение имеет различные оттенки белого цвета. Источники света применяют для освещения общественных зданий.
• Улучшенной цветопередачи. Применяют трёх и пятислойный люминофор. Световой поток повышается на 12%, по сравнению со стандартными лампами. Более точная передача цвета создаёт лучшие условия для восприятия. Лампы применяют в местах, где требуется точная информация об освещаемых предметах: в витринах, мебельных салонах, музеях, выставках.
• Специальные. Применяют напыление с добавками или особый тип. В спектре выделяются полосы заданной частоты, зависящие от назначения лампы. Примером служат бактерицидные лампы, обеззараживающие воздух, помещения, воду.

Устройство, строение и состав лампы дневного света

Лампа дневного света состоит из стеклянной трубки, запаянной с двух сторон. На внутреннюю поверхность стекла нанесён слой люминофора. Внутри создан вакуум и добавлен инертный газ с парами ртути. С двух противоположных концов трубки расположены электроды, между которыми при прохождении тока появляется электрический тлеющий разряд.

Принцип действия

Принцип действия заключается в возникновении разряда между электродами при подключении источника питания. Разряд взаимодействует с парами ртути и газа, вызывая невидимое для глаз ультрафиолетовое излучение. Для преобразования его в видимый свет, служит люминофор. Состав люминофора влияет на оттенки свечения лампы.

При использовании лампы необходимы дроссель или балласт, обеспечивающий запуск лампы, устранение мерцания. Применяют типы балластов:

• электромагнитные — имеют механический принцип действия, сокращают срок службы лампы;
• электронные — работают без звука, обеспечивают мгновенное включение ламп.

ВНИМАНИЕ! От типа балласта зависит схема подключение к электрической сети.

Виды

Люминесцентные лампы делятся по видам:

• круглые;
• кольцевые;
• цветные;
• длинные;
• U образные;
• линейные;
• двухцокольные;
• одноцокольные.

Виды источников света отличаются по исполнению. Варианты исполнения и применения:

1. Линейные — делятся на прямые, кольцевые, U образные. Различаются по длине, диаметру колбы. С увеличением размера увеличивается мощность. Используют цоколь G13. Диаметры: Т4, Т5, Т10, Т12. Цифры обозначают диаметр в дюймах. Лампы применяют в общественных местах.
2. Компактные — делятся по форме и величине колбы, по величине и типу цоколя. Форма колбы ихогнутая, что придаёт компактность. Несколько слоёв люминофора улучшают светопередачу.
3. Специальные.

Специальные отличаются спектром излучения:

• с повышенной цветопередачей — используются на выставках, музеях:
• спектр близкий к солнечному — применяется в медицине для светотерапии;
• в спектре преобладает синий и красный — благоприятно влияет на фотобиологические процессы, используется для растений и аквариумов;
• в спектре преобладает синий и ультрафиолет — применяют в аквариумах для роста кораллов;
• в спектре присутствует ближний ультрафиолет — применяется в помещениях, где содержатся птицы;
• ультрафиолетовые лампы из чёрного стекла — используются для лабораторных исследований;
• для соляриев;
• для стерилизации.

Размеры в зависимости от типа

Трубчатые люминесцентные источники света имеет форму трубки, у них различный диаметр и тип цоколя. В обозначение входит диаметр лампы:

ТипДиаметр в дюймахДиаметр в мм

Т4	4/8	12,7
T5	5/8	15,9
T8	8/8	25,4
Т9	9/8	28,6
T10	10/8	31,8
T12	12/8	38

СПРАВКА! 1дюйм = 25,4 мм

Срок службы

Срок эксплуатации люминесцентных ламп 2000 – 20000 часов при ограничении включений и выключений. Их не рекомендуется использовать в местах общего пользования в электрических цепях с датчиками движения. К концу срока эксплуатации световой поток уменьшается на 50%.

Нормативные документы: действующий ГОСТ

Стандарты, регулирующие эксплуатацию люминесцентных источников света:

Популярные марки

Трубчатые люминесцентные источники света часто применяют в магазинах, промышленных помещениях. Пользуются популярностью лампы белого света (ЛБ) и дневного света (ЛД). По европейскому обозначению самым используемым является 765 (холодный) и 640 (теплый) свет (маркировка фирмы Osram). Philips TLD имеет маркировку 54 (холодный) и 33 (теплый).

Тип ЛЛХарактеристикиПрименение

Линейная лампа тип Т8 (26 мм)	Популярные лампы мощностью 36 Вт и 18 Вт с цоколем G13. Срок службы в среднем 10 тыс. часов.Для пуска используют балласты на основе электромагнитного дросселя или электронные (ЭмПРА или ЭПРА).	Мощность отражается на длине. Чем она больше, тем длиннее лампа.
Линейная лампа тип Т5 (16 мм)	Мощность 6 – 28 Вт, срок эксплуатации от 6 тыс. до 10 тыс. часов. Для пуска применяют схему электронного балласта.	Лампы используют в жилых комнатах, их размещают в подвесных светильниках, в интерьерах бытовых помещений.
Линейная лампа тип Т4 (12,5 мм)	Диаметр трубки 12,5 мм. Диапазон мощностей — от 6 до 24 Вт. Цветовые температуры 6400К и 4200К самые распространённые. Срок эксплуатации от 6 тыс. до 8 тыс. часов. Для запуска необходим электронный балласт.	Лампы применяют для подсветки мобильников, с цоколем G5 в настольных светильниках.

Классификация

Люминесцентные источники света классифицируются:

• по конструкции: трубчатые (линейные), компактные;
• по мощности: 5 Вт – 80 Вт;
• по длине: 8,5 – 1 500 см;
• по типу разряда: дуговые, тлеющего, тлеющего свечения;
• по конфигурации: прямые, U-oбразные, W-oбразные, кольцевые, панельные, свечеобразные;
• по спектру свечения: ультрафиолетовые, специальные;
• по наличию стартера: стартерные, бесстартерные;
• по виду цоколя: резьбовые, штырьковые, штифтовые;
• по наличию электронной пускорегулирующей аппаратуры: использующие ЭПРЛ (компактные), не использующие ЭПРЛ (трубчатые);
• по типу распределения света: без направления светоизлучения, с направлением светоизлучения;
• по излучению: дневного света, различных цветов.

Область применения и использование

Освещение люминесцентными лампами больших площадей служит:

• для улучшения условий освещения;
• для снижения расхода электроэнергии на 50–80%;
• для увеличения времени работы источников света.

Лампы с электронными балластами с патронами E27 и E14 используют вместо ламп накаливания в быту. У них отсутствует мерцание и гул. Освещают различные места:

• торговые центры;
• образовательные учреждения;
• больницы и поликлиники;
• банки;
• производственные площади.

Потребление

Люминесцентные источники света популярны благодаря низкому энергопотреблению, которое зависит от мощности. Количество потребляемой электроэнергии за час равно мощности.

https://www.youtube.com/watch?v=P1xfMr5siFE

Если мощность лампы 40 Ватт, значит, за час работы она потребляет 40 Вт электроэнергии. Для сравнения с лампой накаливания, создающей такое же освещение, мощность люминесцентного источника света умножают на 5.

Два разнотипных источника света мощностью 20 Вт и 100 Вт создадут одинаковые световые потоки.

На люминесцентных лампах не указывают напряжение, на которое они рассчитаны. Питающее напряжение зависит от схемы включения. Оно будет меняться по величине и по роду тока (постоянный или переменный).

История – кто создал

Михаил Ломоносов первый открыл свечение газов при прохождении тока через шар с водородом. Дальнейшая история имела следующее развитие:

1. Газоразрядную лампу изобрёл в 1856 году Генрих Гейслер. Он обнаружил синее свечение газа в трубке, возбуждённой соленоидом;
2. В 1893 г. на всемирной выставке в Чикаго Томас Эдисон познакомил зрителей со свечением люминесцентного вещества;
3. В 1901 г. Питер Купер Хьюитт изобрёл ртутную лампу, которая испускала свет сине-зелёного цвета. Её конструкция была близка к современной, имела более высокую эффективность, чем ранее созданные.
4. В Советском Союзе лампы появились в 1948 году. В 1951 г. авторы разработок стали лауреатами Сталинской премии.

КПД

Важно, сколько электроэнергии лампа потребляет, какая её часть расходуется на видимый свет. Этот показатель называется коэффициентом полезного действия, он характеризует энергоэкономичность светильника. Световой КПД люминесцентного источника света составляет 7%.

Маркировка импортных устройств

Маркировка импортных ламп производителей OSRAM, PHILIPS, GENERAL ELECTRIC:

OSRAM	L18/21 — 840L — люминесцентная лампа, 18 — мощность Вт, 21 — цветовая температура (4000К)
PHILIPS	TL-D 18W/21(840)TL-D — люминесцентная лампа, 18W — мощность Вт, 21 — цветность, 8 — индекс цветопередачи, 40 — цветовая температура (4000К)
GENERAL	F18W/21 (840)F — люминесцентная лампа, 18 — мощность Вт, 21 — цветность, 8 — индекс цветопередачи, 40 — цветовая температура (4000K)

Люминесцентные источники света содержат ртуть, которая является ядовитым материалом первого класса опасности. Если ртутный источник света разбился, то можно нанести вред здоровью. В целях безопасности осколки сдают в организации по утилизации ламп.

Помогла статья? Оцените её (2 5,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://OsvescheniePro.com/lampy/lyuminestsentnye

Лампа дневного света: маркировка, размеры, состав, напряжение и преимущества

Лампы дневного света – это осветительные приборы, которые позволяют экономить электроэнергию по сравнению с классическими источниками света. Люминесцентные лампы применяются для освещения жилых, рабочих и производственных помещений. Их работа основывается на эффекте люминесценции. Чтобы выбрать подходящую лампочку, нужно знать конструктивные особенности и технические характеристики.

Принцип работы

Большая поверхность свечения люминесцентных ламп создает ровный рассеянный свет

Люминесцентная лампа – это газоразрядный источник света. Излучение происходит из-за реакции смеси газов, находящихся в колбе. Раньше подобные приборы практически не использовались в бытовых условиях, так как считалось, что они могут навредить зрению. Но после проведения исследований ученые пришли к выводу, что лучи отлично воспринимаются человеческим глазом. Из чего состоит люминесцентная лампа, зависит от ее предназначения. Смесь паров внутри может быть различной.

Конструктивно устройство представляет собой стеклянную трубчатую колбу, на внутреннюю поверхность которой нанесен люминофор. На торцах расположены электроды. Внутри трубки – пары ртутит и смесь газов.

Принцип работы люминесцентной лампы заключается в следующем:

• Под действием электрического поля в лампочке возникает газовый разряд.
• Ток, который проходит через пары, вызывает ультрафиолетовое излучение, из-за чего начинает светиться люминофор.

Колба сделана из стекла, которое не пропускает УФ лучи, а дает лишь видимый свет. Исключение – бактерицидные лампы, для применения которых нужно испускание ультрафиолета.

Преимущества люминесцентных ламп дневного света:

• высокая световая отдача;
• экономия электричества;
• прочность – для изготовления плафонов используются качественные материалы;
• длительность работы;
• разнообразие форм и размеров;
• широкий диапазон цветовых температур;
• создает теплый естественный свет, близкий к дневному излучению.

Недостатки:

• наличие в составе ламы вредных компонентов (ртуть);
• сложность утилизации;
• ограничения по количеству циклов включения и выключения;
• чувствительность к влажности;
• полное включение происходит не сразу;
• может гудеть и мерцать во время работы;
• зависимость стабильной работы от температуры.

Оптимальной рабочей температурой устройства является +20 градусов. Допустимый диапазон – 55 градусов, но он постоянно расширяется с развитием технологий и использованием электронных балластов.

Устройство люминесцентной лампы

Стоимость лампочек дневного света ниже, чем у светодиодов. Но она больше, чем у ламп накаливания или галогенных приборов.

Разновидности ламп дневного света

Разновидности строения ламп дневного света

Классификация люминесцентных ламп может проводиться по мощности, температуре, форме, способу установки, длине. К самым распространенным относятся лампы высокого и низкого давления. Приборы высокого давления используются на улицах и в светильниках большой мощности. Лампочки низкого давления подходят для люстр в жилых и производственных помещениях.

По типу установки источники света классифицируются на следующие группы:

• подвесные;
• переносные;
• потолочные;
• настенные.

По строению лампы бывают:

• компактные;
• кольцевые;
• U образные;
• прямые.

Чаще всего для освещения используется кольцевая и прямая короткая или длинная лампа. Также активно применяются приборы, работающие от аккумулятора или батареек.

Область применения

Люминесцентные лампы в школьном классе

Лампы дневного света получили широкое распространение благодаря своим преимуществам. Они используются для освещения в домах и квартирах, офисах, производствах и складах, в уличной подсветке и световой рекламе.

В зависимости от спектра цветопередачи лампы бывают:

• аналогичные солнечному излучению – используются в подсветке офисов, производственных цехов, административных организациях;
• с повышенной цветопередачей – подходят для выставок, галерей, музеев, больниц, организаций по продаже красителей, тканей и других художественных приспособлений;
• с повышенным излучением в красном и синем спектре – используются для подсветки аквариумов, теплиц, в магазинах растений, оранжереях;
• со смещением в синюю и УФ часть спектра – декорирование аквариумов;
• свет в УФ спектре – солярии;
• УФ излучение повышенной мощности – антибактериальные лампы.

До активного использования светодиодов люминесцентные светящиеся лампочки применялись для подсветки жидкокристаллических мониторов. Мощные люминесцентные приборы применяются в уличном освещении трасс, стадионов, площадок.

Технические характеристики

Энергоэффективность различных ламп

К основным техническим характеристикам относятся:

• Цветопередача. Это одна из главных характеристик источника света. Определяется составом люминофора. Люминесцентные приборы имеют широкую цветовую гамму благодаря множеству различных составов. Самые распространенные для домашнего использования – устройства с цветовой температурой 2700 К, дающие теплый естественный оттенок. В рекламной и архитектурной подсветке используются приборы разных цветов – розовые, голубые.
• Цоколь. Можно выделить 2 формы цоколя в зависимости от конструкции – штырьковые и патронные. Штырьковые цоколи используются в светильниках, в которые устанавливается U образная колба. Патронные цоколи имеют классический внешний вид с резьбой разного диаметра. Применяются в домашних светильниках.
• Напряжение. Рабочее питание – 220 В, реже используется последовательное подключение дух ламп, работающее на 127 В.
• Мощность. Самые распространенные – лампы на 18 В. Есть более мощные источники для прожекторов, достигающие 80 Вт.
• Срок службы. Может достигать 40000 часов.
• КПД выше 20%.
• Физические размеры. Например, лампы Армстронг имеют стандартные размеры под ячейку 600х600 мм.
• Степень защиты от пыли и влаги. Определяет возможность безопасной работы при определенных климатических условиях.
• Материал изготовления. Пластик, металл и другие.

При выборе лампы нужно учитывать технические характеристики, а также параметры светильника, в который источник света будет установлен.

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.

Недостатки:

• длительность запуска составляет 1-3 секунды;
• требуется большее количество энергии по сравнению с ЭПРА;
• гудение;
• мерцание;
• крупные размеры;
• не работает при отрицательных температурах.

В схеме подключения используется стартер, который представляет собой неоновую лампу, подключенную параллельно конденсатору. У стартера есть 2 электрода – жесткий неподвижный и биметаллический, который изгибается при нагреве. Электроды в обычном состоянии разомкнуты, они замыкаются при подаче электрического тока.

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

ЭПРА

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.

Преимущества:

• 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.

Основные неисправности

Неисправности люминесцентных ламп

К основным причинам, по которым люминесцентные лампы дневного света выходят из строя, относятся:

• Износ вольфрамовой нити. Из вольфрамовой нити, которая покрыта активной массой, делаются электроды. Со временем покрытие разрушается и осыпается, из-за чего нить выходит из строя.
• Постоянное срабатывание стартера в лампочках с ЭмПРА. Оно напрямую связано с выгоранием электродов. При постоянном срабатывании стартеров светильник начинает мигать, что негативно сказывается на здоровье человека.
• Неисправность дросселя. Если сломался дроссель, электрический ток в цепи значительно возрастает, из-за чего резко нагреваются электроды. Под действием высоких температур электроды разрушаются, и лампа перестает работать.
• Некачественная защита в лампах с ЭПРА. В приборах с электронным балластом устанавливается схема автоматического отключения при перегорании лампы. В дешевых устройствах неизвестного производителя защита может быть некачественной или отсутствовать вовсе. Это приводит к повышению напряжения и перегоранию транзисторов балласта.
• Неправильный выбор конденсатора. Если конденсатор не подходит под мощность лампы, произойдет пробой.

Если лампа сломалась, осуществить самостоятельный ремонт сложно. Рекомендуется обратиться к специалисту или приобрести новый прибор.

Маркировка люминесцентных ламп

Отечественная маркировка люминесцентных ламп

Есть 2 типа маркировки люминесцентных ламп – отечественная и зарубежная.

Отечественная маркировка записывается в цифробуквенном виде:

• Первая буква – Л, обозначает «лампа».
• Вторая характеризует световой поток (Д – дневной, ХБ – холодный белый, ТБ – теплый белый, ЕБ – естественный белый, Б – белый, УФ – ультрафиолет, К – красный, З – зеленый, Г – голубой, С – синий, Ж – желтый).
• Третья буква – качество цветопередачи. Бывает Ц – улучшенное качество и ЦЦ – особо высокая цветопередача.
• Четвертая буква – конструкция. А – амальгамная, К – кольцевая, У – U-образная, Б – быстрого запуска, Р – рефлектнорая.
• Цифра обозначает мощность лампы в Ватт.

Зарубежная маркировка ламп дневного света

Также естественный белый цвет может маркироваться символами ЛЕ – естественный и ЛХЕ – холодный естественный.

Лампы специального назначения также имеют свою маркировку. Буквами ЛН, ЛК, ЛЗ, ЛЖ, ЛР, ЛГР, ЛУФ маркируются лампы цветного свечения.

В зарубежной маркировке используется трехзначный код и подпись на английском языке. В цифровой форме записывается индекс цветопередачи (первая цифра в формате 1х10 Ra) и цветовая температура (последние 2 цифры). В домах применяются источники с маркировкой 830, 840, 930.

Утилизация лампочек

Вредные вещества, входящие в состав лампы, требуют особой утилизации прибора после выхода из строя. Выбрасывать лампы вместе с бытовым мусором запрещено – это может привести к ухудшению экологической среды.

Чтобы правильно утилизировать приборы, созданы специальные пункты сбора. Они есть в управляющих компаниях района, это прописано по закону. Сдать лампочку можно бесплатно.

Источник: https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/princip-raboty-i-ustrojstvo-lamp-dnevnogo-sveta/

Устройство люминесцентной лампы и принцип работы

Применение светильников дневного света позволяет экономить электроэнергию по сравнению с использованием обыкновенных осветительных приборов накаливания. О принципе работы люминесцентной лампы необходимо знать специалистам, занятым работой с электричеством.

Историческая справка

Газоразрядная колба появилась еще в 1856 году и называлась трубкой Гейслера. Использование высоковольтной катушки позволило возбудить в ней свечение газа зеленого цвета. Через несколько лет предложено было покрыть внутреннюю поверхность колбы люминофором.

Изделия более яркого белого спектра появились лишь в 1926 году благодаря исследованиям Эдмунда Гермера. По своему устройству они уже стали похожи на те, которые можно видеть сегодня.

Устройство люминесцентной лампы

Для того чтобы понять принцип работы однолампового светильника, надо познакомиться с его схемой. Светильник состоит из следующих элементов:

• стеклянная цилиндрическая трубка;
• два цоколя с двойными электродами;
• стартер, работающий на начальном этапе поджига;
• электромагнитный дроссель;
• конденсатор, подключенный параллельно питающей сети.

Колба изделия выполнена из кварцевого стекла. На начальном этапе ее изготовления из нее откачан воздух и создана среда, состоящая из смеси инертного газа и паров ртути. Последняя находится в газообразном состоянии за счет избыточного давления, созданного во внутренней полости изделия. Стенки покрыты изнутри фосфоресцирующим составом, он превращает энергию ультрафиолетового излучения в видимый человеческому глазу свет.

К выводам электродов на торцах устройства подводится переменное напряжение сети. Внутренние вольфрамовые нити покрыты металлом, который при разогреве испускает со своей поверхности большое количество свободных электронов. В качестве таких металлов могут применяться цезий, барий, кальций.

Электромагнитный дроссель представляет собой катушку, намотанную для повышения индуктивности на сердечнике из электротехнической стали с большой величиной магнитной проницаемости.

Стартер работает на начальном этапе процесса тлеющего разряда, протекающего в газовой смеси. В его корпусе находятся два электрода, один из которых биметаллический, способный под действием температуры изгибаться и изменять свои размеры. Он выполняет роль замыкателя и размыкателя электрической цепи, в которую включен дроссель.

Принцип работы люминесцентного светильника

Как работает люминесцентная лампа? Сначала образуются свободно движущиеся электроны. Это происходит в момент включения питающего переменного напряжения в областях вокруг вольфрамовых нитей накаливания внутри стеклянного баллона.

Эти нити за счет покрытия их поверхности слоем из легких металлов по мере нагрева создают эмиссию электронов. Внешнего напряжения питания пока недостаточно для создания электронного потока. Во время движения эти свободные частицы выбивают электроны с внешних орбит атомов инертного газа, которым заполнена колба. Они включаются в общее движение.

Движущиеся частицы обладают достаточной кинетической энергией, необходимой для перевода электронов атомов ртути, входящей в состав лампы в виде небольшой капли металла, на более высокую орбиту. При возвращении электрона на прежнюю орбиту высвобождается энергия в виде света ультрафиолетового спектра. Преобразование в видимый свет происходит в слое люминофора, покрывающего внутреннюю поверхность колбы.

Для чего нужен дроссель в люминесцентной лампе

Это устройство работает с момента старта и на протяжении всего процесса свечения. На разных этапах задачи, выполняемые им, различны и могут быть разделены на:

• включение светильника в работу;
• поддержание нормального безопасного режима.

На первом этапе используется свойство катушки индуктивности создавать импульс напряжения большой амплитуды за счет электродвижущей силы (ЭДС) самоиндукции при прекращении протекания переменного тока через ее обмотку. Амплитуда этого импульса напрямую зависит от величины индуктивности. Он, суммируясь с переменным сетевым напряжением, позволяет кратковременно создать между электродами напряжение, достаточное для разряда в лампе.

При созданном постоянном свечении дроссель выполняет роль ограничивающего электромагнитного балласта для цепи дуги с низким сопротивлением. Его цель теперь – стабилизация работы для исключения дугового замыкания. При этом используется высокое индуктивное сопротивление обмотки для переменного тока.

Принцип работы стартера люминесцентной лампы

Устройство предназначено для управления процессом запуска светильника в работу. При первоначальном подключении сетевого напряжения оно полностью прикладывается к двум электродам стартера, между которыми существует небольшой промежуток. Между ними возникает тлеющий разряд, в котором температура увеличивается.

Один из контактов, выполненный из биметалла, имеет возможность под действием температуры изменять свои размеры, изгибаться. В этой паре он выполняет роль подвижного элемента. Возрастание температуры приводит к быстрому замыканию электродов между собой. По цепи начинает протекать ток, это приводит к понижению температуры.

Через небольшой промежуток времени происходит разрыв цепи, что является командой для вступления в работу ЭДС самоиндукции дросселя. Последующий процесс был описан выше. Стартер понадобится только на этапе следующего включения.

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.

Источник: https://simplelight.info/istochniki-osveshheniya/princip-raboty-lyuminescentnoy-lampy.html

Люминесцентные лампы

ХАРАКТЕРИСТИКИ
ПРИМЕНЕНИЕ
ПОДКЛЮЧЕНИЕ

Люминесцентные лампы являются одним из основных источников освещения в офисных помещениях, на предприятиях, в общественных местах.

До недавнего времени такая ситуация была обусловлена несколькими факторами: утилитарным внешним видом, ограниченным модельным рядом и довольно сложным, для рядового пользователя, обслуживанием.

Однако, с недавних пор, появился довольно большой выбор бытовых люминесцентных ламп, как в плане новых конструкций и эксплуатационных характеристик, так и по внешнему виду и удобству эксплуатации.

При этом замена в квартире всех лампочек накаливания на энергосберегающие люминесцентные источники света сэкономит до 80% электроэнергии.

Устройство и принцип действия люминесцентной лампы.

Стеклянная колба, наполненная инертным газом и парами ртути, покрыта изнутри слоем люминофора. Она может иметь различные размеры и разнообразные формы. Для подачи электроэнергии имеется от 2 до 4 электродов и набор элементов под общим названием — схема запуска.

В бытовых устройствах она располагается внутри корпуса, у офисных и промышленных образцов схема запуска является частью осветительного прибора предназначенного для использования определённого типа люминесцентных ламп.

Группа электродов состоит из двух или четырех токопроводящих контактных стержней, между которыми натянута нить накаливания. Ее покрывают специальным эмиссионным веществом для более интенсивного излучения электронов в процессе функционирования, а также для увеличения срока службы изделия.

Все люминесцентные лампы, независимо от особенностей их конструкции, имеют сходный принцип функционирования. На электроды подается ток, после чего они разогреваются и начинают постепенно испускать электроны.

Однако интенсивности электронного потока недостаточно для возникновения между электродами тлеющего разряда — потока ионизированного газа.

После того как электроды разогрелись, активизируется схема управления отвечающая за запуск. Этот элемент посылает кратковременный импульс напряжения, зажигающий в колбе лампы, вначале инертный газ, а затем ртутные пары. Ионизация электрическим током соединения этих двух веществ дает свет в ультрафиолетовом диапазоне.

Так как ультрафиолетовое излучение находится в невидимой для человека части спектра, его необходимо преобразовать в видимое свечение. Это осуществляет люминофор – специальное вещество нанесённые на внутреннюю часть колбы.

Основные технические и световые характеристики

Цветопередача.

Является одной из главных характеристик изделия, зависит от состава люминофора. На сегодняшний день разработано множество составов, которые дают довольно широкую цветовую гамму. Наиболее распространенными оттенками для домашнего использования являются жёлтые, тёплые цвета, имеющие температуру около 2700 К.

Для офисных помещений наибольшее распространение получило белое «дневное» искусственное освещение, которое находятся в диапазоне температур 4000 — 4500К. Довольно часто можно встретить лампы холодного белого цвета, используемые в специальных осветительных приборах на производстве и в медицине, они имеют цвет свечения до 6000 — 6500 К.

Для удобства пользователя была разработана специальная классификация цветов люминесцентных ламп:

• ЛКБ – естественный холодный;
• ЛДЦ – дневной с улучшенной цветопередачей;
• ЛТБ – белый теплый;
• ЛД – дневной;
• ЛБ – белый;
• ЛЕЦ – естественный с улучшенной цветопередачей;
• ЛХБ – холодный белый.

Кроме этого определённые добавки в люминофор могут изменять и цветность лампового света, делать его розовым, голубым, зелёным. Этот эффект широко используется в рекламной индустрии и коммерции. К примеру, люминесценции лампы розового цвета часто используют для подсветки стеклянных витрин мясных отделов. Это значительно улучшает внешний вид продукта.

Цоколь.

В зависимости от конструкции используются две принципиальных формы цоколя.

Лампы в виде прямой трубки имеют двухконтактные штырьковые цоколи, расположенные по краям. Одной из разновидностей такой конструкции, использующейся в изделиях небольшого размера, является штырьковый цоколь для U-образной колбы, встроенный в пускорегулирующее устройство.

Патронные цоколи – имеют классическую форму с резьбой и могут быть использованы в бытовых устройствах освещения, без каких либо ограничений.

Область и особенности применения

Выпускается множество разновидностей люминесцентных ламп, которые получили широкое применение в самых разнообразных областях.

Иногда их называют лампами дневного света, вместе с тем, в зависимости от спектра цветопередачи различают следующие типы:

• с цветопередачей, аналогичной солнечному свету — получили наибольшее распространение в офисах, производственных цехах, общественных организациях, образовательных учреждениях;
• с улучшенной цветопередачей — выставочные залы, галереи, музеи, больницы, коммерческие организации специализирующиеся на продаже художественных товаров, красок, тканей и т.п.;
• с высоким уровнем изучения в красном и синем спектре — подсветка аквариумов, теплиц, оранжерей, используется в магазинах торгующих растениями;
• со смещением спектра в синий и УФ диапазон — применяется в сочетании с искусственными источниками дневного света для декорирования аквариумов с кораллами.
• со светом в чистом ультрафиолетовом диапазоне — солярии и косметические салоны, в устройствах автозагара;
• с ультрафиолетовым излучением высокой мощности — в медицинских учреждениях в качестве антибактериального освещения (аналогично кварцевым лампам).

Достоинства и недостатки.

Из основных достоинств люминесцентных ламп можно выделить следующие:

1. Сравнительно высокий КПД до 20-25%. Это значительно выше, чем у лампочки накаливания — 7-8%;
2. Высокий уровень светоотдачи, в 10 раз выше, чем у лампочки накаливания;
3. Длительный срок службы — 15000-20000 часов (до 1000 часов у лампочки накаливания);
4. Низкая температура стеклянной колбы позволяет использовать в осветительных приборах из чувствительных к температуре материалов;
5. Можно довольно точно подбирать цветовые оттенки, даже из различных партий и производителей изделий.

Однако у люминесцентных изделий есть и некоторые недостатки:

1. Достаточно высокая стоимость;
2. Опасность химического заражения и отравления ртутными испарениями при разрушении;
3. Мерцание при неисправной работе стартера, перепадах напряжения в электросети, окончании срока эксплуатации;
4. Появление раздражающего звука при эксплуатации;
5. Довольно требовательны эксплуатационным температурам окружающей среды. Не работают при отрицательных, максимальная температура эксплуатации у большинства моделей около 55°С.

На данный момент новые модели с электронными пускорегулирующими аппаратами значительно расширили рабочий диапазон температур

.

Линейные люминесцентные лампы.

Вопреки названию линейная люминесцентная лампа может иметь, как прямую, так и u-образную и даже кольцевую форму. В соответствии с ГОСТ 6825-64 существовало три типа таких изделий с различной мощностью и длиной трубки:

• 20 Ватт — 600 мм;
• 40 Ватт — 1200 мм;
• 80 Ватт — 1500 мм.

На данный момент рынок заполнен различными моделями среди которых наиболее популярными считаются изделия стандартов Т4, Т5 и Т8. Диаметр трубок составляет 12,5, 16 и 26 мм соответственно.

Наиболее популярная длина трубки 590 мм. Это связано со стандартом ячейки потолка Армстронг (600х600 мм) на который ориентируется большинство производителей осветительных приборов для офисных и общественных помещений.

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.

Существуют стартеры на 127 Вольт, которые работают в двухламповых схемах и на 220 Вольт, предназначенные для одной ламповых схем. Они НЕ взаимозаменяемы, так что перед установкой необходимо прочитать маркировку.

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

Источник: https://eltechbook.ru/lampa_ljuminescentnaja.html

Газоразрядные лампы — виды, особенности, применение

Есть источники света, работа которых основана на использовании электрического разряда в газовой среде. Это газоразрядные лампы.
В зависимости от газовой среды и принципов, которые используются для получения светового потока, эти лампочки подразделяются еще на несколько видов.

Люминесцентные лампы

После лампочек накаливания это — самые распространенные осветительные приборы. Хотя в бытовых условиях они применяются редко, все-таки являются лидерами при освещении помещений производственных цехов, учебных заведений и других объектов.

Принцип работы основан на зажигании и поддержке разряда внутри стеклянной трубки с парами инертного газа, куда добавлено еще и небольшое количество ртути. Инертный газ ионизируется и является поставщиком носителей заряда: электронов и ионов. Они бомбардируют атомы ртути, передавая им энергию. Долго удержать ее атомы не могут, практически сразу излучая излишки в виде кванта света. Причем — в ультрафиолетовом спектре.

Для преобразования ультрафиолетового излучения в диапазон, пригодный для освещения помещений, колба изнутри покрыта люминофором. При облучении ультрафиолетом люминофор светится, но уже в другом диапазоне. Возможны следующие оттенки свечения:

• белый,
• дневной,
• холодно-белый,
• тепло-белый.

Наиболее приближенная к солнечному, лампа белого света, имеет желтоватый оттенок. В остальных увеличивается доля синего цвета свечения.

К очевидным недостаткам люминесцентных лампочек относится пульсации света с частотой 100 Гц, что компенсируется применением полупроводниковых ПРА вместо стандартных стартеров и дросселей, применяемых для зажигания разряда и поддержания в рабочем состоянии газового промежутка.

Разновидностью люминесцентных являются так называемые энергосберегающие лампочки. Их еще называют компактными люминесцентными (КЛЛ). Размеры минимизируются за счет свертывания длинной трубки в сложную конструкцию, а также — за счет применения полупроводникового пускорегулирующего устройства.

Лампы ДРЛ

В некотором роде модификацией люминесцентных лампочек является дуговые ртутные лампы (ДРЛ). Внутри них также находятся пары аргона и ртути. Они заключены в трубку, расположенную по центру стеклянной колбы, покрытой изнутри люминофором. Рабочая температура трубки достаточно высока. Чтобы она не расплавилась, ее изготавливают из кварцевого стекла, а внутреннюю полость заполняют азотом, чтобы люминофор не пострадал.

Для зажигания ДРЛ нужно, чтобы внутри трубки, называемой «горелкой», появились свободные носители зарядов. Если в люминесцентной лампочке для этого используются нити накала, подключенные к стартеру во внешней цепи, то пусковое устройство ДРЛ уже находится внутри.

Полный разогрев ДРЛ происходит за 10-15 минут. Лампы имеют сине-зеленый оттенок свечения, яркость очень высокая, поэтому их применение ограничено внешним освещением и производственными помещениями с высокими потолками. Свет от них имеет ярко выраженные пульсации с частотой сети. Для их снижения при освещении производственных зон светильники равномерно распределяются по фазам сети.

Лампы ДНаТ

Похожую на ДРЛ конструкцию имеют и натриевые лампы. Сокращенное ее название — лампа ДНаТ (дуговая натриевая трубчатая). Ее излучение создают пары натрия, разогретые до высокой температуры, а не ртуть. Хотя она тоже присутствует в составе наряду с небольшим количеством ксенона, служащего для облегчения процесса запуска.

Вся эта смесь помещена внутрь кварцевой трубки, также называемой горелкой. Ее концы соединены с цоколем и герметизированы высокотемпературной материалом — ниобием. Между трубкой и колбой лампы создан глубокий вакуум, чтобы снизить потери тепла.

Используются эти лампочки при освещении дорог, городских улиц и промышленных предприятий. Из-за преобладания желтого света в спектре натриевая лампа максимально пригодна для работы в тепличном хозяйстве.

Лампы кварцевые

Еще одно направление для использования светящихся разрядов в среде газа — кварцевые лампы для дезинфекции помещения. Принцип их действия также основан на разряде в трубке из кварца, содержащего ртуть. Только теперь ультрафиолет является полезным излучением. Поэтому внутреннее люминофорное покрытие колбы отсутствует.

Ультрафиолетовая лампа при работе убивает бактерии и другие микроорганизмы, разрушая их ДНК, или затормаживает их активность. Это свойство активно используется для обеззараживания помещений как медицинских, так и общественных, даже бытовых.

Обычная лампа для кварцевания (так сокращенно в медицинской среде принято называть процесс отделки помещений ультрафиолетом), кроме всего прочего, еще и способствует образованию озона. Так как он в больших концентрациях становится вреден, то после обработки помещение требует проветривания.

Лампы для защиты от насекомых

Еще одно применение для ультрафиолетового излучения — инсектицидные лампы. Принцип работы прибора основан на повышенном внимании насекомых к ультрафиолету: их к нему тянет. Лампа инсектицидные выполняет роль приманки. На подлете к ней насекомых ждет неприятный сюрприз: сетка, находящаяся под напряжением.

Безэлектродные лампы

Лампа может быть газоразрядной и без электродов, между которыми происходит образование плазмы. Этот процесс можно запустить и бесконтактным способом. На этом принципе работают индукционные лампы.

Поскольку внутри баллона с газом отсутствуют металлические детали, срок службы изделия увеличивается. Разряд получается за счет ионизации газа мощным электромагнитным полем катушки индуктивности.

Лампы импульсные

Есть устройства, задача которых — выдать кратковременный световой импульс. Они используются в профессиональной фотографии и называются вспышками.

Основным элементом такого устройства является импульсная лампа. Для ее работы нужно подвести кратковременный высоковольтный импульс от мощного источника. Обычно в его роли выступает заранее заряженный конденсатор.

Лампы неоновые

Неоновые лампы — это небольшие по габаритам лампочки, применяемые в основном в устройствах индикации. Название пошло от газа неона, который находится в их стеклянной колбе. Оно стало нарицательным, хотя вместо него иногда применяются и другие инертные газы.

Разряд возникает сам собой, из дополнительных устройств есть только небольшой резистор, ограничивающий ток. Ток настолько мал, что лампочка с успехом используется в однополюсных индикаторах напряжения.

Вот так разнообразно используется способность некоторых газов ионизироваться и излучать свет. Но это не предел. Возможно, в скором времени будут изобретены новые способы, чтобы получить пользу от света плазмы.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/mislife/gazorazriadnye-lampy-vidy-osobennosti-primenenie-5e9bd55d6647a20c33191b32

Люминесцентная лампа: 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.

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 накаливаниявыдают на порядок больший световой поток на каждый ватт потребленнойэлектроэнергии;
• Имеет несколько вариантов цветового спектра, что делает обоснованным ихприменение для различных целей;
• Срок эксплуатации до наработки на отказ в 10 – 15 раз превышает тот жепоказатель у ламп накаливания и галогенок;
•  Достаточно большое разнообразиеконструкций – 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.