Из чего состоит люминесцентная лампа: Светильники с люминесцентными лампами: устройство

Светильники с люминесцентными лампами: устройство

На фоне постоянного роста цен на электричество населению приходится экономить. Наиболее простой способ сделать это – установить люминесцентные лампы. Они потребляют в 3-4 раза меньше, чем классические, давая практически такой же световой поток. Давайте разберем, чем хорош светильник для люминесцентной лампы, есть ли смысл менять обычные лампочки накаливания на “энергосберегайки” и в чем их основные достоинства.

Введение

Светильники, работающие по принципу люминесцента, были изобретены в середине 30-х годов прошлого века. Их придумали в США. Распространяться по стране они начали в 50-е годы, в 60-е они появились в Европе и СССР. Сегодня люминесцентные светильники находятся на втором месте по распространенности (первое занимают лампы накаливания), но их процентное соотношение постоянно растет. И даже светодиодные лампы не вытесняют люминесцентные с рынка – они занимают нишу обычных ламп накаливания.

Классические люминесцентные линейные лампы старого типа

Использование этих светильников долгое время было ограничено из-за их больших размеров. Если в общественных заведениях их еще можно было разместить, то для дома они не очень подходили. Но в 90-е годы ученым удалось усовершенствовать конструкцию, уменьшить ширину трубки до 12 мм и скрутить ее в спираль, создав аналог обычной лампочки. Это придало люминесцентным лампам новую жизнь.

Устройство светильника

Теперь давайте разберем, из чего состоит люминесцентная лампа (речь идет о компактных вариантах, или КЛЛ):

1. Колба.
2. Цоколь.

Колба представляет собой тонкую трубку, завитую в спираль. Внутри трубки расположены электроды из вольфрама, окрашенные оксидами стронция, бария и кальция. Трубка герметично закрыта, в ней находится инертный газ, смешанный с парами ртути. Именно эти пары ионизируются и испускают ультрафиолет. Принцип работы следующий: на вольфрамовые контакты подается напряжение, между ними возникает заряд и происходит запуск светильника. Пары ртути излучают свет в ультрафиолетовом спектре. Чтобы сделать его видимым, на стенки трубки наносят специальное вещество – люминофор.

В результате облучения от ультрафиолета он тоже “зажигается” и светится в видимом спектре. При помощи толщины слоя люминофора и его состава можно менять цвет и насыщенность потока. По сути, именно от него зависит, насколько хорошо устройство будет светить.

Внимание: при производстве КЛЛ используются различные редкоземельные элементы, нанесенные в 3-5 слоев в качестве люминофора. Следите за тем, чтобы цоколь не разбился – в нем много вредных веществ. Именно за счет использования более дорогих люминофоров, нанесенных толстым слоем, ученым удалось добиться значительного сокращения длины трубки.

Современные люминесцентные лампы

Изучая устройство светильника с люминесцентными лампами, следует рассказать про вторую часть конструкции – цоколь. Он не только удерживает светильник в патроне, но и содержит внутри ЭПРА (пуско-регулирующую аппаратуру или, в просторечии, стартер/балласт). Они выдают токи с высокими частотами, из-за чего у комнатных ламп полностью отсутствует эффект мерцания, который хорошо заметен у обычных линейных ламп накаливания.

Высокочастотные токи образуются в результате работы инвертора, выпрямляющего их и преобразующего в импульсы. Современные ЭПРА также способны усиливать мощностные коэффициенты, что позволяет создавать активные нагрузки и не компенсировать при работе косинус фи.

Внимание: по сути, срок службы лампы зависит от качества балласта. Расчетное время свечения люминофора около 20 тысяч часов, но устройство обычно работает меньше и выходит из строя в результате поломки ЭПРА.

При выборе старайтесь не экономить – дешевые лампы собираются из недорогих комплектующих, которые служат максимум полтора года. Также они крайне чувствительны к скачкам напряжения – при просадке на 10-20% балласт может выйти из строя.

Типы ламп

Все устройства можно разделить на два типа:

1. Имеющие встроенный ЭПРА.
2. Имеющие внешний дроссель.

Встроенные ЭПРА, входящие в состав люминесцентной лампы, обычно подключаются к классическому цоколю E27 или E14 – они могут использоваться в любых люстрах и светильниках. Лампы под внешние ЭПРА представляют собой обычную трубку с цоколем под штырьковые крепления. Обычно их используют в настольных светильниках – дроссель находится внутри корпуса, а лампа является расходным материалом.

Цоколь у них может быть рассчитан на подключение к 2 или 4 штырькам. При замене лампы нужно учитывать тип цоколя, чтобы  не перепутать – промышленность выпускает более 10 видов подобных устройств.

Некоторые нюансы

Раньше люминесцентные лампы не очень любили, поскольку они давали “больничный” безжизненный белый свет. Сегодня ситуация изменилась – промышленность выпускает устройства с диапазоном работы от 2700 до 6500 градусов Кельвина, что практически полностью перекрывает возможные диапазоны от “лампового” желтого до практически голубого.

Сгоревший ЭПРА в люминесцентной лампе

Мощность подобных светильников варьируется от 5 до 23 ватт, для жилых помещений используют 9-15 ваттные варианты. Выбирая себе качественную лампу, обязательно спрашивайте у продавца про устройство люминесцентного светильника. Чем качественнее ЭПРА, тем дольше она прослужит. Стандартный срок службы сертифицированных ламп – 10 00 часов, тогда как дешевые китайские подделки служат 1000-3000 часов. Изделия от лидеров рынка, таких как PHILIPS или OSRAM, легко выхаживают по 15 тысяч часов, особенно если в сети нет провалов напряжения.

Внимание: люминесцентные светильники не работают вместе с диммерами. Если вам важен процесс регулировки уровня освещения, то приобретайте классические лампы накаливания.

И еще один совет напоследок. Не гонитесь за дешевыми устройствами – они служат очень мало. Если хотите сэкономить, то покупайте комплекты из 2, 4, 8 светильников – они обходятся значительно дешевле, чем одиночные. Выбирайте лампы от проверенных производителей – они гарантировано проработают весь положенный им срок.

Люди часто спрашивают, какой газ в люминесцентных лампах используют и не вреден ли он. В большинстве устройств используют аргон с парами ртути. Ничего страшного не произойдет, если вы разобьете ее в доме, но лучше все же не допускать подобного и сдавать их в пункты утилизации.

 

Как работает люминесцентная лампа

Люминесцентная лампа, явившаяся результатом целого ряда открытий и исследований (подробнее об этом в статье история люминесцентной лампы), сегодня стала одним из основных источников искусственного света, как в офисных помещениях, так и в частных домах и квартирах. Ряд выгодных отличий от популярной еще пару десятков лет назад лампы накаливания, позволили люминесцентной лампе достаточно успешно конкурировать с «фаворитными» источниками света, а также привело к созданию ее боле совершенных и компактных модификаций.

Но речь в этой статье пойдет не о ее достоинствах или недостатках, а о том, как она работает.

Все виды люминесцентных ламп, будь то популярные сейчас «экономки» или старые длинные лампы дневного света, построены и работают примерно по одному и тому же принципу. Отличие может быть лишь в электронной схеме подключения к источнику питания.

Конструкция люминесцентной лампы

Лампа состоит из стеклянной колбы (может быть самой разнообразной формы и размеров), двух (иногда четырех) электродов, инертного газа, ртути (паров), люминофора и схемы запуска (в экономках она находится внутри корпуса лампы).

Электрод представляет собой два проводящих электрических контакта (обычно из проволоки), к которым подводится электрический ток и нить накала, покрытую специальным эмиссионным веществом для более эффективного испускания электронов в процессе работы и большей продолжительности  службы самой лампы.

Принцип работы люминесцентной лампы

Когда электрическая цепь лампы подает на электроды ток, они начинают постепенно разогреваться и испускать электроны. Но этих электронов недостаточно, чтобы зажечь между электродами, так называемый тлеющий разряд – поток ионизированных частиц газа. Тогда в работу вступает та часть схемы управления, которая отвечает за запуск лампы. Кратковременный импульс напряжения зажигает инертный газ в лампе, а затем и пары ртути. Симбиоз этих веществ, ионизированных электрическим током, приводит к возникновению свечения в невидимой для нас ультрафиолетовой области спектра.

Чтобы преобразовать ультрафиолетовый свет в видимый свет, используется люминофор, нанесенный на стенки стеклянной колбы. Получается двойное преобразование. Сначала электроны, испускаемые электродами лампы, ионизируют газ и пары ртути, а затем ионизированные частицы возбуждают люминофор, заставляя его испускать видимый для нашего глаза свет.

Разница в принципе работы обычной длинной лампы дневного света и «экономки» лишь в том, что в первом случае схема запуска состоит из дросселя (индуктивности), конденсатора и стартера. Во втором же эти функции выполняет более сложная электрическая схема, в состав которой входят другие электронные компоненты.

Сейчас производители используют различный состав люминофора, чтобы менять цвет свечения люминесцентных ламп или как еще говорят – его температуру. Более желтое (теплое) свечение имеет температуру порядка 2700 К, естественное дневное (белое) – порядка 4100 К, я яркое (холодный свет) – примерно 6000 К. Подобную маркировку можно встретить и на самих лампах.

< Предыдущая		Следующая >

Схема подключения и принципы работы люминесцентных ламп.

Среди всех источников искусственного света самыми распространенными сегодня являются люминесцентные лампы. Благодаря тому что они в 5-7 раз экономичнее ламп накаливания и гораздо дешевле самых сверхэффективных на сегодня- светодиодных.

Люминесцентные лампы сегодня можно встретить на каждом шагу. Они используются преимущественно для освещения в магазинах, супермаркетах, учебных заведениях, общественных зданиях, а после появления компактных вариантов, подходящих под обычные патроны E27 и E14 домашних светильников и люстр, люминесцентные лампы стали широко применяться для освещения в многоквартирных квартирах и частных домах.

Принцип работы.

Люминесцентная лампа — это газоразрядный источник света, внутри стрелянной трубы протекает электрический разряд между двумя спиралями (катодом и анодом), расположенными  с обоих сторон. Пары ртути под воздействием электрического разряда излучают невидимое для наших глаз ультрафиолетовое излучение, которое затем преобразовывается в видимый свет при помощи нанесенного по внутренней поверхности лампы люминофора, состоящего из смеси фосфора с другими элементами.

Схема подключения с применением электромагнитный балласта или  ЭмПРА.

ЭмПРА — это сокращенная аббревиатура- Электромагнитный Пускорегулирующий Аппарат. Часто называемый, как дроссель. Его мощность должна соответствовать общей мощности подключаемым к нему лампам.
Это довольно старая (активно применяемая еще в советское время) простая стартерная схема подключения к электросети  люминесцентной лампы дневного света.

Стартер — это миниатюрная лампочка с неоновым наполнением с  двумя биметаллическими электродами внутри, которые разомкнуты в нормальном положении.

Принцип работы: при включении электропитания в стартере возникает разряд и замыкаются накоротко биметаллические электроды, после чего ток в цепи электродов и стартера ограничивается только внутренним сопротивлением дросселя, в результате чего возрастает почти в три раза больше  рабочий ток в лампе и моментально разогреваются  электроды люминесцентной лампы. Одновременно с этим остывают биметаллические контакты стартера и цепь размыкается.
В этот момент разрыва дроссель, благодаря самоиндукции создает запускающий высоковольтный импульс (до 1 кВольта), который приводит к разряду в газовой среде и зажигается лампа. После этого напряжение на ней будет равняться половине от сетевого, которого будет недостаточно  для повторного замыкания электродов стартера.
Если лампа светит стартер не будет участвовать в схеме работы и его контакты всегда будут разомкнуты.

Часто встречается последовательная схема включения  2 ламп, для работы в которой применяются стартеры на 127 Вольт,  но они не будут работать в одноламповой схеме, для которой понадобятся стартеры на 220 Вольт!

 

Недостатки  схемы ПРА:

1. По сравнению со схемой с электронным балластом на 10-15 % больший расход электроэнергии.
2. Долгий запуск  не менее 1 до 3  секунд (зависимость от износа лампы).
3. Звук от гудения пластин дросселя, возрастающий со временем.
4. Стробоскопический эффект мерцания лампы, что негативно влияет на зрение, при чем  детали станков, вращающихся синхронно с частотой сети-  кажутся неподвижными.
5. Неработоспособность при низких температурах окружающей среды. Например, зимой в неотапливаемом гараже.

Схема подключения с применением электронного балласта или ЭПРА.

Электронный Пускорегулирующий Аппарат (сокращенно-  ЭПРА) в отличии от электромагнитного-  подает на лампы  напряжение не сетевой частоты, а высокочастотное от 25 до 133 кГц. А это полностью исключает возможность появления заметного для глаз мигания ламп. В ЭПРА используется автогенераторная схема, включающая трансформатор и выходной каскад на транзисторах.

Схемы подключений бывают разные, как правило они наносятся сверху на блоке и не вызывают трудности в подключении. Давайте рассмотрим пример.

Слева, L – фаза и N- ноль от электропитания. Один провод общий на контакты с левой стороны и два — раздельные.
Справа, 4 контакта. По два на каждую нить накала. Только соблюдайте схему подключения на каждую лампу с обоих сторон.

Преимущества схем с ЭПРА:

• Увеличение срока службы люминесцентных ламп, благодаря специальному режиму работы и запуска.
• По сравнению с ПРА до 20% экономия электроэнергии.
• Отсутствие в процессе работы шума и мерцания.
• Отсутствует в схеме  стартер, который часто ломается.
• Специальные модели выпускаются с возможностью диммирования  или регулирования яркости свечения.

Как Вы уже поняли у ЭПРА  много преимуществ,  именно поэтому Мы только и рекомендуем их использовать.
Дополнительно прочитайте по этом теме нашу статью  ”Характеристики люминесцентных ламп и светильников”.

Как работает лампа дневного света схема. Из чего состоит люминесцентная лампа

Люминесцентные светильники давно удерживают первенство в освещении нашего быта, чему способствуют долговечность и экономичность данных устройств. Схем подключения люминесцентного светильника существует много, и у каждой из них есть свои особенности.
Сначала разберемся в принципе работы самой лампы . Длинная стеклянная трубка от нескольких сантиметров до… Если учитывать всевозможные современные спирали и изгибы, я не знаю, какова их может быть конечная длина? Мы все же займемся прямыми трубками, которые ограничивались в недавнем прошлом 80 ваттами, и тех, наверное, уже не существует.
Труба заполнена инертным газом с присутствием капельки ртути. Кстати, из-за ртути и утилизируют использованные люминесцентные лампочки в установленном законом порядке, иначе бы случилась экологическая катастрофа.
Суть работы лампы такова: между двумя электродами, представляющими собой нити накала на концах колбы, надо сделать устойчивый электрический пробой , испаряющий и ионизирующий ртуть. Ионизированные пары ртути создают ультрафиолетовое излучение , воздействующее на люминофор , которым изнутри покрыта колба. В зависимости от состава люминофора свечение может принимать все оттенки радуги.
Наверное, слышали о бактерицидных лампах или о кварцевании ? Так вот в этих светильниках люминофор отсутствует, стекло кварцевое, без препятствий пропускающее ультрафиолетовые лучи, более того, в салонах для загара именно такие светильники и применяются, а ультрафиолет может и раковую опухоль нажить — возьмите на заметку!
Как же создается электрический пробой? Рассмотрим некоторые варианты схем подключения люминесцентного светильника.

схема подключения однолампового люминесцентного светильника

Для начала надо разогреть нити накала, чтоб они могли излучать электроны — это называется электронной эмиссией . Данную функцию выполняет стартер . Его контакты настолько близки друг от друга, что при подаче 220В возникает между ними дуга, разогревающая биметаллическую пластину устройства. Пластина соединяется с рядом стоящим контактом, замыкая цепь накала люминесцентной лампы. Цепочка соединений всех элементов схемы представлена на Рис.1, по-моему, комментировать здесь нечего. О роли конденсаторов читайте ниже.
Чтобы не было короткого замыкания, в цепь подключается пускорегулирующий аппарат — ПРА , ограничивающий пусковой ток. Это катушка индуктивности, намотанная на сердечник из электротехнической стали, отсюда и название «дроссель».
Как только разогретые электроды начинают излучать электроны, напряжение на контактах стартера падает, они разрываются, на дросселе возникает высокое напряжение самоиндукции , способное между электродами создать устойчивый электрический пробой. Люминесцентный светильник зажигается, напряжение на лампочке падает наполовину засчет ПРА, и стартер, выполнив свою функцию, уходит на отдых до следующего этапа зажигания. Его в это время можно даже удалить, все равно светильник будет работать.

схема подключения двухлампового люминесцентного светильника

Смотря какие лампочки подключаете. Если лампы-сороковки, то это простое параллельное подключение: к схеме, указанной чуть выше, добавить еще такую, получим двухламповый люминесцентный светильник. Здесь присутствуют два конденсатора (раньше были, теперь их может и не быть). Маленький конденсатор (С1) уничтожает радиопомехи, большой (С2) — дросселя. Резистор R предназначен для разрядки С2 после выключения. Уберем это усложнение — все равно будет успешное зажигание, что, в общем-то, в современных светильниках и делается.

Другое дело, двадцатки — лампочки мощностью 18Вт (Рис.2 и 3). Их рабочее напряжение всего 60В, тогда как сороковки (36Вт) работают на 108 вольтах, поэтому 18-ваттные часто подключаются к сети 220В парой. Соединяются они последовательно, и у каждой — свой стартер, но балласт общий. Четырехламповые светильники 18Вт — просто два двухламповых в одном. Техника зажигания все та же.
Санитарные нормы не рекомендуют длительное пребывание в местах, освещенных стартерными люминесцентными светильниками, ввиду негативного воздействия мерцающего эффекта на зрение. В качестве альтернативы предлагается

схема подключения люминесцентного светильника с ЭПРА.

ЭПРА — это электронный пускорегулирующий аппарат , представляющий собой своеобразный преобразователь частоты и умножитель напряжения. Высокая частота, на которой работает с этим аппаратом люминесцентная лампа, становится не заметна глазу. Такая схема подключения люминесцентного светильника не только безопасна, но еще и экономичнее, в плане потребления электроэнергии, процентов на 15. Значительная потеря в массе из-за отсутствия электротехнической стали делает светильник более удобным при установке.
Основной упор ЭПРА делает на схему подключения двухлампового люминесцентного светильника, схема вычерчивается на крышке аппарата, поэтому проблемы с подключением сводятся к минимуму.

На моем рисунке фаза сети подается на клемму L, рядом — клемма N, на которую подключается «ноль», а на третий контакт. Все остальное видно на чертеже. Конечно, модификаций ЭПРА много, но не стоит бояться замены одного другим, чертеж на крышке все расставит по своим местам, только если монтаж проводов светильника изменить придется.

Люминесцентные лампы – 2-ой в мире по распространенности источник света, а в Стране восходящего солнца они занимают даже 1-ое место, обогнав лампы накаливания. Раз в год в мире делается более 1-го млрд люминесцентных ламп.

1-ые образцы люминесцентных ламп современного типа были показаны американской
компанией General Electric на Глобальной выставке в Нью-Йорке в 1938 году. За 70 лет существования они крепко вошли в нашу жизнь, и на данный момент уже тяжело представить какой-либо большой магазин либо кабинет, в каком не было бы ни 1-го осветительного прибора с люминесцентными лампами.

Люминесцентная лампа – это обычный разрядный источник света низкого давления , в каком разряд происходит в консистенции паров ртути и инертного газа , в большинстве случаев – аргона. Устройство лампы показано на рис. 1.

Пробирка лампы – это всегда цилиндр 1 из стекла с внешним поперечником 38, 26, 16 либо 12 мм. Цилиндр может быть прямым либо изогнутым в виде кольца, буковкы U либо более сложной фигуры. В торцевые концы цилиндра герметично впаяны стеклянные ножки 2, на которых с внутренней стороны смонтированы электроды 3. Электроды по конструкции подобны биспиральному телу накала ламп накаливания и также делаются из вольфрамовой проволоки. В неких типах ламп электроды изготовлены в виде триспирали, другими словами спирали из биспирали. С внешней стороны электроды подпаяны к штырькам 4 цоколя 5. В прямых и U-образных лампах употребляется только два типа цоколей – G5 и G13 (числа 5 и 13 указывают расстояние меж штырьками в мм).

Как и в лампах накаливания, из пробирок люминесцентных ламп воздух кропотливо откачивается через штенгель 6, впаянный в одну из ножек. После откачки объем пробирки заполняется инертным газом 7 и в него вводится ртуть в виде маленький капли 8 (масса ртути в одной лампе обычно около 30 мг ) либо в виде так именуемой амальгамы, другими словами сплава ртути с висмутом, индием и другими металлами.

На биспиральные либо триспиральные электроды ламп всегда наносится слой активирующего вещества – это обычно смесь окислов бария, стронция, кальция, время от времени с маленький добавкой тория.

Если к лампе приложено напряжение большее, чем напряжение зажигания, то в ней меж электродами появляется электронный разряд, ток которого непременно ограничивается какими-либо наружными элементами. Хотя пробирка заполнена инертным газом, в ней всегда находятся пары ртути, количество которых определяется температурой самой прохладной точки пробирки. Атомы ртути возбуждаются и ионизируются в разряде еще легче, чем атомы инертного газа, потому и ток через лампу, и ее свечение определяются конкретно ртутью.

В ртутных разрядах низкого давления толика видимого излучения не превосходит 2 % от мощности разряда, а световая отдача ртутного разряда – всего 5-7 лм/Вт. Но больше половины мощности, выделяемой в разряде, преобразуется в невидимое уф-излучение с длинами волн 254 и 185 нм. Из физики понятно: чем короче длина волны излучения, тем большей энергией это излучение обладает. При помощи особых веществ, именуемых люминофорами, можно перевоплотить одно излучение в другое, при этом, по закону сохранения энергии, «новое» излучение может быть только «менее энергичным», чем первичное. Потому уф-излучение можно перевоплотить в видимое при помощи люминофоров, а видимое в ультрафиолетовое – нельзя.

Вся цилиндрическая часть пробирки с внутренней стороны покрыта узким слоем конкретно такового люминофора 9, который и превращает уф-излучение атомов ртути в видимое. В большинстве современных люминесцентных ламп в качестве люминофора употребляется галофосфат кальция с добавками сурьмы и марганца (как молвят спецы, «активированный сурьмой и марганцем»). При облучении такового люминофора уф-излучением он начинает сиять белоснежным светом различных цветов. Диапазон излучения люминофора – сплошной с 2-мя максимумами – около 480 и 580 нм (рис. 2).

1-ый максимум определяется наличием сурьмы, 2-ой – марганца. Меняя соотношение этих веществ (активаторов), можно получить белоснежный свет различных цветовых цветов – от теплого до дневного. Потому что люминофоры превращают в видимый свет больше половины мощности разряда, то конкретно их свечение определяет светотехнические характеристики ламп.

В 70-е годы прошлого века начали делать лампы не с одним люминофором, а стремя, имеющими максимумы излучения в голубой, зеленоватой и красноватой областях диапазона (450, 540 и 610 нм). Эти люминофоры были сделаны сначало для кинескопов цветного телевидения, где с помощью их удалось получить полностью применимое проигрывание цветов. Композиция 3-х люминофоров позволила и в лампах достигнуть существенно наилучшей цветопередачи при одновременном увеличении световой отдачи, чем при использовании галофосфата кальция. Но новые люминофоры еще дороже старенькых, потому что в их употребляются соединения редкоземельных частей – европия, церия и тербия. Потому в большинстве люминесцентных ламп как и раньше используются люминофоры на базе галофосфата кальция.

Электроды в люминесцентных лампах делают функции источников и приемников электронов и ионов, за счет которых и протекает электронный ток через разрядный просвет. Для того чтоб электроны начали перебегать с электродов в разрядный просвет (как молвят, для начала термоэмиссии электронов), электроды должны быть нагреты до температуры 1100 – 1200 0С. При таковой температуре вольфрам сияет очень слабеньким вишневым цветом, испарение его сильно мало. Но для роста количества вылетающих электронов на электроды наносится слой активирующего вещества, которое существенно наименее термостойко, чем вольфрам, и при работе этот слой равномерно распыляется с электродов и оседает на стенах пробирки. Обычно конкретно процесс распыления активирующего покрытия электродов определяет срок службы ламп.

Для заслуги большей эффективности разряда, другими словами для большего выхода уф-излучения ртути, нужно поддерживать определенную температуру пробирки. Поперечник пробирки выбирается конкретно из этого требования. Во всех лампах обеспечивается приблизительно однообразная плотность тока – величина тока, деленная на площадь сечения пробирки. Потому лампы разной мощности в колбах 1-го поперечника, обычно, работают при равных номинальных токах. Падение напряжения на лампе прямо пропорционально ее длине. А потому что мощность равна произведению тока наальна их д напряжение, то при схожем поперечнике пробирок и мощность ламп прямо пропорционлине. У самых массовых ламп мощностью 36 (40) Вт длина равна 1210 мм, у ламп мощностью 18 (20) Вт – 604 мм.

Большая длина ламп повсевременно заставляла находить пути ее уменьшения. Обычное уменьшение длины и достижение подходящих мощностей за счет роста тока разряда нерационально, потому что при всем этом возрастает температура пробирки, что приводит к повышению давления паров ртути и понижению световой отдачи ламп. Потому создатели ламп пробовали уменьшить их габариты за счет конфигурации формы – длинноватую цилиндрическую пробирку сгибали напополам (U-об- различные лампы) либо в кольцо (кольцевые лампы). В СССР уже в 50-е годы делали U-образные лампы мощностью 30 Вт в пробирке поперечником 26 мм и мощностью 8 Вт в пробирке поперечником 14 мм.

Но кардинально решить делему уменьшения габаритов ламп удалось исключительно в 80-е годы, когда начали использовать люминофоры, допускающие огромные электронные нагрузки, что позволило существенно уменьшить поперечник пробирок. Пробирки стали делать из стеклянных трубок с внешним поперечником 12 мм и неоднократно изгибать их, сокращая тем общую длину ламп. Появились так называемые компактные люминесцентные лампы. По механизму работы и внутреннему устройству малогабаритные лампы не отличаются от обыденных линейных ламп.

Посреди 90-х годов на мировом рынке появилось новое поколение люминесцентных ламп, в маркетинговой и технической литературе называемое «серией Т5» (в Германии – Т16). У этих ламп внешний поперечник пробирки уменьшен до 16 мм (либо 5/8 дюйма, отсюда и заглавие Т5). По механизму работы они также не отличаются от обыденных линейных ламп. В конструкцию ламп внесено одно очень принципиальное изменение – люминофор с внутренней стороны покрыт узкой защитной пленкой, прозрачной и для ультрафиолетового, и для видимого излучения. Пленка защищает люминофор от попадания на него частиц ртути, активирующего покрытия и вольфрама с электродов, по этому исключается «отравление» люминофора и обеспечивается высочайшая стабильность светового потока в течение срока службы. Изменены также состав наполняющего газа и конструкция электродов, что сделало неосуществимой работу таких ламп в старенькых схемах включения. Не считая того – в первый раз с 1938 года – изменены длины ламп таким макаром, чтоб размеры осветительных приборов с ними соответствовали размерам стандартных модулей очень престижных на данный момент навесных потолков.

Люминесцентные лампы, в особенности последнего поколения в колбах поперечником 16 мм, существенно превосходят лампы накаливания по световой отдаче и сроку службы. Достигнутые сейчас значения этих характеристик равны 104 лм/Вт и 40000 часов.
Но люминесцентные лампы имеют и огромное количество недочетов, которые следует знать и учесть при выборе источников света:

1. Огромные габариты ламп нередко не позволяют перераспределять световой поток необходимым образом.
2. В отличие от ламп накаливания, световой поток люминесцентных ламп очень находится в зависимости от окружающей температуры (рис. 3).

3. В лампах содержится ртуть – очень ядовитый металл, что делает их экологически небезопасными.
4. Световой поток ламп устанавливается не сходу после включения, а спустя некое время, зависящее от конструкции осветительного прибора, окружающей температуры и самих ламп. У неких типов ламп, в которые ртуть вводится в виде амальгамы, это время может достигать 10-15 минут.
5. Глубина пульсаций светового потока существенно выше, чем у ламп накаливания, в особенности у ламп с редкоземельными люминофорами. Это затрудняет внедрение ламп в почти всех производственных помещениях и, не считая того, негативно сказывается на самочувствии людей, работающих при таком освещении.
6. Как было сказано выше, люминесцентные лампы, как и все газоразрядные приборы, требуют для включения в сеть использования дополнительных устройств.

На фоне постоянного роста цен на электричество населению приходится экономить. Наиболее простой способ сделать это — установить люминесцентные лампы. Они потребляют в 3-4 раза меньше, чем классические, давая практически такой же световой поток. Давайте разберем, чем хорош есть ли смысл менять обычные лампочки накаливания на “энергосберегайки” и в чем их основные достоинства.

Светильники, работающие по принципу люминесцента, были изобретены в середине 30-х годов прошлого века. Их придумали в США. Распространяться по стране они начали в 50-е годы, в 60-е они появились в Европе и СССР. Сегодня люминесцентные светильники находятся на втором месте по распространенности (первое занимают лампы накаливания), но их процентное соотношение постоянно растет. И даже светодиодные лампы не вытесняют люминесцентные с рынка — они занимают нишу обычных ламп накаливания.

Классические люминесцентные линейные лампы старого типа

Использование этих светильников долгое время было ограничено из-за их больших размеров. Если в общественных заведениях их еще можно было разместить, то для дома они не очень подходили. Но в 90-е годы ученым удалось усовершенствовать конструкцию, уменьшить ширину трубки до 12 мм и скрутить ее в спираль, создав аналог обычной лампочки. Это придало люминесцентным лампам новую жизнь.

Устройство светильника

Теперь давайте разберем, (речь идет о компактных вариантах, или КЛЛ):

1. Колба.
2. Цоколь.

Колба представляет собой тонкую трубку, завитую в спираль. Внутри трубки расположены электроды из вольфрама, окрашенные оксидами стронция, бария и кальция. Трубка герметично закрыта, в ней находится инертный газ, смешанный с парами ртути. Именно эти пары ионизируются и испускают ультрафиолет. Принцип работы следующий: на вольфрамовые контакты подается напряжение, между ними возникает заряд и происходит запуск светильника. Пары ртути излучают свет в ультрафиолетовом спектре. Чтобы сделать его видимым, на стенки трубки наносят специальное вещество — люминофор. В результате облучения от ультрафиолета он тоже “зажигается” и светится в видимом спектре. При помощи толщины слоя люминофора и его состава можно менять цвет и насыщенность потока. По сути, именно от него зависит, насколько хорошо устройство будет светить.

Внимание: при производстве КЛЛ используются различные редкоземельные элементы, нанесенные в 3-5 слоев в качестве люминофора. Следите за тем, чтобы цоколь не разбился — в нем много вредных веществ. Именно за счет использования более дорогих люминофоров, нанесенных толстым слоем, ученым удалось добиться значительного сокращения длины трубки.

Современные люминесцентные лампы

Изучая следует рассказать про вторую часть конструкции — цоколь. Он не только удерживает светильник в патроне, но и содержит внутри ЭПРА (пуско-регулирующую аппаратуру или, в просторечии, стартер/балласт). Они выдают токи с высокими частотами, из-за чего у комнатных ламп полностью отсутствует эффект мерцания, который хорошо заметен у обычных линейных ламп накаливания. Высокочастотные токи образуются в результате работы инвертора, выпрямляющего их и преобразующего в импульсы. Современные ЭПРА также способны усиливать мощностные коэффициенты, что позволяет создавать активные нагрузки и не компенсировать при работе косинус фи.

Внимание: по сути, срок службы лампы зависит от качества балласта. Расчетное время свечения люминофора около 20 тысяч часов, но устройство обычно работает меньше и выходит из строя в результате поломки ЭПРА.

При выборе старайтесь не экономить — дешевые лампы собираются из недорогих комплектующих, которые служат максимум полтора года. Также они крайне чувствительны к скачкам напряжения — при просадке на 10-20% балласт может выйти из строя.

Типы ламп

Все устройства можно разделить на два типа:

1. Имеющие встроенный ЭПРА.
2. Имеющие внешний дроссель.

Встроенные ЭПРА, входящие в состав люминесцентной лампы, обычно подключаются к классическому цоколю E27 или E14 — они могут использоваться в любых люстрах и светильниках. Лампы под внешние ЭПРА представляют собой обычную трубку с цоколем под штырьковые крепления. Обычно их используют в настольных светильниках — дроссель находится внутри корпуса, а лампа является расходным материалом.

Цоколь у них может быть рассчитан на подключение к 2 или 4 штырькам. При замене лампы нужно учитывать тип цоколя, чтобы не перепутать — промышленность выпускает более 10 видов подобных устройств.

Некоторые нюансы

Раньше люминесцентные лампы не очень любили, поскольку они давали “больничный” безжизненный белый свет. Сегодня ситуация изменилась — промышленность выпускает устройства с диапазоном работы от 2700 до 6500 градусов Кельвина, что практически полностью перекрывает возможные диапазоны от “лампового” желтого до практически голубого.

Сгоревший ЭПРА в люминесцентной лампе

Мощность подобных светильников варьируется от 5 до 23 ватт, для жилых помещений используют 9-15 ваттные варианты. Выбирая себе качественную лампу, обязательно спрашивайте у продавца про устройство люминесцентного светильника. Чем качественнее ЭПРА, тем дольше она прослужит. Стандартный срок службы сертифицированных ламп — 10 00 часов, тогда как дешевые китайские подделки служат 1000-3000 часов. Изделия от лидеров рынка, таких как PHILIPS или OSRAM, легко выхаживают по 15 тысяч часов, особенно если в сети нет провалов напряжения.

Внимание: люминесцентные светильники не работают вместе с диммерами. Если вам важен процесс регулировки уровня освещения, то приобретайте классические лампы накаливания.

И еще один совет напоследок. Не гонитесь за дешевыми устройствами — они служат очень мало. Если хотите сэкономить, то покупайте комплекты из 2, 4, 8 светильников — они обходятся значительно дешевле, чем одиночные. Выбирайте лампы от проверенных производителей — они гарантировано проработают весь положенный им срок.

Люди часто спрашивают, какой газ в люминесцентных лампах используют и не вреден ли он. В большинстве устройств используют аргон с парами ртути. Ничего страшного не произойдет, если вы разобьете ее в доме, но лучше все же не допускать подобного и сдавать их в пункты утилизации.

как выбирать и какие плюсы

Люминесцентные лампы – это газоразрядные источники света. В них создается УФ излучение в процессе прохождения электрического заряда через пары ртути. В уловимое для человеческого глаза излучение оно преобразуется за счет специального покрытия на колбе – люминофора. Мощностью данных ламп меньше, чем накаливания, а световая отдача больше. За счет этого они в разы экономней.

Принцип работы и устройство

Лампочка состоит из таких элементов:

1. Трубка или колба. Этот компонент бывает разным в зависимости от исполнения.
2. Цоколь. Он может быть 1 или 2.
3. Нити накаливания, что расположены внутри.
4. На внутренней поверхности нанесен люминофор – важнейшая деталь.
5. Внутри содержится в вакуумных условиях инертный газ, пары ртути, под стабильным давлением.

Устройство и принцип работы люминесцентной лампы

Когда лампочка включается, между электродами внутри возникает дуговой тлеющий разряд. Газ проводит ток и провоцирует появление УФ излучения. Люминофор поглощает его и воспроизводит заметный для человеческого зрения свет. В подобных источниках применены энергосберегающие технологии. Разряд внутри поддерживает термоэлектронная эмиссия заряженных частиц с поверхностью катода.

Важно! В зависимости от того какой люминофор нанесен могут быть разные оттенки свечения.

к содержанию ↑

Область применения

За счет незначительного энергопотребления такие лампы часто используются для общественных мест. В торговых центрах и офисах на потолках типа Армстронг монтируются именно ЛЛ линейного типа. Когда появились компактные изделия они стали очень востребованы в быту для освещения квартир и домов. ЛЛ заменили собой стандартные лампы накаливания.

Особенно часто их используют в местах, где есть критические требования к цветопередаче. Конкретней:

• Больницы.
• Школы, в том числе для освещения коридоров и классов.
• Стоматологические клиники.
• Ювелирные мастерские.
• Парикмахерские.
• Магазины.
• Музеи.
• Типографии.
• Покрасочные цехи в автомастерских, текстильных цехах, графических студиях.

Люминесцентное освещение в подземном переходе

Их рационально использовать для основного освещения помещений большого размера. Качество освещения улучшается, а энергопотребление снижается на 50% как минимум. Часто используются в подсветке места работы, исторических строений, световой рекламе.

к содержанию ↑

Классификация

Разновидностей люминесцентных лам существует много, ведь они используются не только для освещения помещений, но и для специфических целей. К примеру, лечебных. Они отличаются по вариантам исполнения, что также влияет на сферу применения.

Варианты исполнения

Изначально такие лампы были исключительно линейными, но с развитием технологий появились и компактные. Оба вида имеют одинаковые свойства, негативные и положительные стороны. Данную группу можно назвать общие, так как, по сути, они отличаются формой колбы и в определенной мере конструкцией.

Линейные лампы

Это ртутная лампа прямого, кольцевого или U-образного исполнения. Такие имеют классификацию по:

1. Длине.
2. Диаметру колбы.

При этом чем больше по габаритам лампа, тем она мощнее. Для линейных ламп используется цоколь G13, а диаметр колбы: Т4, Т5, Т8, Т10, Т12. Цифры после «Т» означают диаметр стеклянного элемента, выраженный в дюймах. Указанные выше типоразмеры считаются стандартными.

Линейные лампы разных размеров

Основное отличие подобной конфигурации в том, что она имеет вваренные электроды по краям, которые направлены внутрь изделия. Снаружи установлены цоколи с контактными штырьками для подключения ее в цепь.

Линейные лампы преимущественно используют в офисах, торговых центрах, транспорте, других общественных местах. Все потому что они потребляют не больше 15% электроэнергии, если брать за 100% потребления энергию лампочкой накаливания.

Компактные

Компактные классифицируются по:

• Форме и размеру колбы.
• Размеру и типу цоколя.

В основном колба в них изогнутая, и «сложена» в виде спирали или в другую форму. За счет этого они и компактны. Использование в бытовых условиях очень удобное и практичное. Ведь можно найти изделие со стандартным цоколем (е27) и устанавливать в любой бытовой светильник без какой-либо его переделки. Кроме того, цоколи бывают: g-11, g23 и другие.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! Как только КЛЛ появились, они практически вытеснили использование ламп накаливания в люстрах, бра, светильниках в различных помещениях, в том числе в детской. В первую очередь за счет своей энергоэффективности.

Компактные люминесцентные лампы

Есть ЛЛ с улучшенной светопередачей. Эта их особенность достигается за счет нанесения нескольких слоев люминофора. Как результат, они качественней ретранслируют цвета. Могут быть как линейного, так и компактного исполнения.

Специальные

Основное отличие их от стандартных люминесцентных ламп дневного света – это спектр излучения. Существуют такие специальные:

• Лампы дневного света, отвечающие повышенным требованиям по цветопередаче. Используются для типографий, музеев, картинных галерей.
• Источники света со спектральным излучением близким к солнечному. Часто используются в медицинских целях для проведения светотерапии.
• Для растений (рассады в том числе) и аквариумов, обозначаются fluora. Для них характерен усиленный спектральный диапазон синего и красного. Он оказывает положительное влияние на фотобиологические процессы. Могут использоваться даже в саду или в собственной теплице.

Люминесцентная лампа для подсветки растений

• Аквариумные с преобладанием синего спектра и ультрафиолета. Они помогают создать оптимальные условия для роста кораллов. Отдельные виды способны при таком освещении флуоресцировать.
• Изделия для освещения помещений, в которых содержаться птицы. Их спектр излучения характеризуется присутствием ближнего ультрафиолета. Это способствует созданию оптимальных условий для птиц, очень приближенных к естественным, применять их стараются в домашних условиях в холодное время года, а на фабриках круглогодично.
• Лампы с разной цветностью: зеленые, синие, фиолетовые, красные, желтые и др. Активно используются для создания световых эффектов, к примеру, в ночных клубах и других развлекательных заведениях. Достигается световой эффект за счет окрашивания колбы или покрытия ее специальным составом люминофора изнутри. Подобные цветные лампы розового оттенка активно используются для подсветки мясных витрин в магазинах. Они делают мясо привлекательным для глаз, а значит, покупатель с большей вероятностью его купит.
• Лампы для соляриев. Еще одно направление среди специальных люминесцентных осветительных элементов.
• УФ лампы из черного стекла, переносные. Используются в сфере лабораторных исследований.
• Лампы для стерилизации и озонирования – ртутно-кварцевые и бактерицидные, гигиенические.

Важно! Разные типы ЛЛ специального назначения активно используются в механике, текстильном, пищевом производстве, криминалистике, сельскохозяйственной сфере.

к содержанию ↑

Маркировка

Разбираться в маркировке люминесцентных ламп просто необходимо, чтобы правильно выбирать источник освещения для своих потребностей. На металлических элементах или колбе могут быть нанесены буквы и цифры, что они значат понять несложно.

Маркировка ЛЛ разных производителей

Первое что удастся обнаружить это буква Л – она расшифровывается, что лампа люминесцентная. Далее, проставляется:

• Б – означает белый свет или white.
• Д – дневной.
• У – универсальный.
• ХБ – холодный белый или просто cool.
• ТБ – теплый белый.
• Е – естественно белый.
• К, Ж, З, Г, С – соответственно красный, желтый, зеленый, голубой, синий.
• УФ – ультрафиолетовый.

Следующие обозначение расскажет о диаметре колбы. Считается, что чем он больше, тем дольше будет служить лампа. Чаще всего встречаются изделия с диаметром – 18, 26 и 38 м. Перед цифрой, которая обозначает диаметр, стоит буква «Т».

Следующий важный параметр мощность. Отталкиваясь от этого показателя, удастся определить, какое по размерам помещение удастся осветить. Обозначается W (Ватт), цифра после это мощность. К примеру, 13 W, 18 W, обозначение может быть и таким 9 Вт, 28 Вт.

Следующий параметр в маркировке физическая характеристика цоколя. Варианты обозначения:

1. FS – один.
2. FD – двухцокольная или трубчатая.
3. FB – так подписывается компактная.

Напряжение в сети обозначается в вольтах. Варианты нанесенной маркировки: 127 В или 220 В. И последнее обозначения, которое можно найти на колбе это ее форма. Варианты:

• U – дуга, подковообразная.
• 4U – четырехдуговая.
• S – спиральная.
• C – свеча.
• G – шарообразная.
• R – рефлекторная.
• T – в виде таблетки.

Форма колбы указывается в маркировке

Важно! Последняя маркировка практически не используется для стандартных ламп дневного света.

Располагаться эти обозначения могут и в другом порядке.

к содержанию ↑

Люминофоры и спектр излучаемого света

Существует мнение, что излучаемый рассматриваемыми лампами свет неприятен для глаз, а предметы имеют искаженный цвет. Это происходит по нескольким причинам:

• Синие и зеленые линии в спектре.
• Неправильно подобранного типа ламп, в нем использован не тот, что требуется в конкретных условиях люминофор.

В ЛЛ, которые относятся к недорогим, используется галофосфатный люминофор, его спектр излучения преимущественно желтый и синий, красного и зеленого значительно меньше. Для глаза свет воспринимается как белый, но при отражении от предметов их цвет выглядит искаженным. Но у таких источников света существенное преимущество – они обеспечивают наивысшую светоотдачу.

Люминесцентные лампы с разным люминофором

В более дорогих лампах наноситься трехполосный и пятиполосный люминофор. Он обеспечивает более равномерное распределение излучения в части видимого спектра. Как результат, предметы, от которых он отбивается, выглядят более естественными.

Совет! Чтобы в домашних условиях оценить спектр лампы можно использовать обычные компакт-диски. На источник света следует посмотреть в отражении диска. В дифракционной линии удастся рассмотреть спектральные линии люминофора.

к содержанию ↑

Преимущества и недостатки

Основные достоинства подробно:

1. Высокий КПД и большая светоотдача, если сравнивать с лампами накаливания, что позволяет экономить энергию.
2. Разные цвета и оттенки – существенный плюс в современных условиях.
3. Спектр излучения ближе к солнечному.
4. Рассеивание света, поток идет по всей колбе, а не только по нити накала.
5. Продолжительный срок службы – производитель гарантирует до 20 тыс. часов. Такой показатель удастся достичь только при условии достаточного качества электропитания и соблюдения количества включений/выключений. То есть, сколько она реально прослужит, зависит от правильности использования.
6. Слабый нагрев, то есть они не будут перегревать плафон, то есть она отвечает нормам пожарной безопасности. Светиться при этом лучше лампы накала.
7. Питание от сети 220В.
8. Подходят для стандартных бытовых осветительных приборов, которые используются в спальне, гостиной, кухне. Установка компактных ламп не требует какой-либо переделки.
9. Небольшой вес лампы, то есть и вся люстра не будет много весить.

Люминесцентные лампы очень экономны

Недостатки:

• Необходимость специальной утилизации –главный минус.
• Мигание, от чего устают глаза. Меньше мигать она будет, если используется балласт.
• Необходимость подключения пускорегулирующего оборудования.
• Лампы достаточно хрупкие.
• Люминофор изнашивается, что приводит к изменению спектра.
• Возможность использование при нормальной температуре. Работать она может только в диапазоне от -40 до + 50 градусов.
• Чувствительность к повышенной влажности.
• Задержка включения – необходимо время для разогрева. То есть они не сразу запускаются и дают тот свет, который способны, через пару минут он становиться ярче.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! Одними из самых качественных считаются лампы от торговых брендов Philips (Филипс) и Osram (Осрам). Цены лампочек этих марок вполне доступны.

к содержанию ↑

Безопасность и утилизация

Когда люминесцентная лампа исправна (нет трещин и других повреждений на колбе) ее использование абсолютно безопасно для человека, животных, растений. Но с ними следует обращаться предельно аккуратно, ведь внутри содержатся пары ртути. Даже в тех небольших количествах, они способны принести вред человеку.

Люминесцентные лампы нельзя выбрасывать с обычным бытовым мусором после отработки срока эксплуатации. При попадании в почву способны загрязнять огромные площади. Если пары ртути проникнут в воду она будет медленно отравлять все живое. Функционируют пункты приема таких ламп, в которых бесплатно можно сдать опасный бытовой мусор подобного типа.

Контейнеры для утилизации люминесцентных ламп

Важно! Если лампа, новая или старая, имеет следы повреждения, трещины, пробои использовать ее нельзя ни при каких условиях. При покупке каждую лампу следует проверить не только на работоспособность, но и на целостность.

Обращение с довольно хрупкими лампами должно быть аккуратным. Ремонт их своим силами, в том числе разборка, запрещена. Еще один важный момент, люминофор, что находится внутри колбы, со временем утратит свойства, поэтому меняется спектр. Как раз по этой причине использовать дольше указанного срока на упаковке такую лампочку нежелательно, даже если она еще не перегорела.

Переработка рассматриваемых ламп в заводских условиях проводится при необходимых условиях безопасности. В таком случае они не вредят экологии. При этом применяются разные методы извлечения опасных паров ртути. Остатки ламп отправляются на вторичную переработку.

к содержанию ↑

Видео сравнения люминесцентных ламп и ламп накаливания

В видео можно ознакомиться с детальным описанием люминесцентных ламп их техническими особенностями.

Вывод

Люминесцентные лампы более практичное решение для освещения дома и общественных мест. Правда, с появлением светодиодных источников света их востребованность несколько снизилась.

Предыдущая

ЛюминесцентныеОсобенности контейнеров для хранения люминесцентных ламп

Следующая

ЛюминесцентныеКакую лампу Т8 выбрать: LED или люминесцентная + простая переделка светильника

Люминесцентные лампы и комплектующие к ним

Люминесцентные лампы — одни из самых надежных, долговечных и экономически выгодных видов ламп. Другие их преимущества — невысокая температура нагрева во время эксплуатации, повышенная световая отдача. Замена люминесцентными лампами традиционных ламп накаливания дает ощутимую выгоду за счет экономии электроэнергии.

Люминесцентные лампы относятся к типу газоразрядных источников света. Основным источником оптического излучения в люминесцентных лампах является разряд в газе, который после преобразования покрытием люминофора превращается в видимый свет.

Наиболее распространены ртутные люминесцентные лампы, в которых в парах ртути происходит разряд, излучающий в ультрафиолетовом спектре.

Люминесцентные лампы необходимо утилизировать установленным образом.

На данный момент существует огромный выбор форм, длины и размеров люминесцентных ламп, который удовлетворит любым запросам к комплектации систем освещения самых разных помещений.

Люминесцентные трубчатые лампы (линейные) выполнены в форме прямой трубки.

Диаметр трубки обозначается так называемым Т-размером. После буквы Т идет значение диаметра в восьмых частях дюйма. Например, существуют люминесцентные лампы Т4, Т5, Т8 и т.д. То есть, маркировка T8 обозначает размер в 26 мм, а T12 — в 38 мм. Буква G указывает на тип цоколя. Буква W – на ваттность. Так, например, люминесцентная лампа 8W G5 расшифровывается как лампа на 8 ватт, тип цоколя – G5.

Подключение люминесцентных ламп необходимо производить с помощью пуско-регулирующих устройств (балластов). Пускорегулирующая аппаратура (ПРА) для люминесцентных ламп также помогает избавиться от мерцания и гула, увеличивает экономичность. Существуют балласты двух типов — электромагнитный балласт (дроссель) и электронный балласт (ЭПРА). С электромагнитным балластом для автоматического регулирования процесса зажигания лампы должен применяется пускатель (стартер). Также для подключения линейных люминесцентных ламп используются такие вспомогательные элементы как ламподержатели (патроны), стартеродержатели (патроны для стартера) и держатели для ламп (клипсы).

Люминесцентные лампы белого цвета

Люминесцентные лампы применяются для освещения помещений, в рекламном производстве: для подсветки световых коробов и объёмных букв, для внутренней подсветки в игровых автоматах, а также для освещения рекламно-выставочных стендов, витрин, залов торговых центров и для других целей — везде, где нужен яркий белый свет. Более рассеянный, чем у других источников, свет и разнообразие размеров люминесцентных ламп позволяет подсветить большую площадь. Для создания равномерного светового поля рекомендуем располагать лампы на расстоянии 30 см друг от друга. Небольшие монтажные размеры системы подсветки, собранной на основе люминесцентных ламп, дают возможность незаметно расположить её за козырьком на стенах, потолке или в алюминиевом профиле.   Спектр излучения, который имеют энергосберегающие люминесцентные лампы зависит от состава люминофора, покрывающего ее внутренние стенки. Разный состав дает разную цветовую температуру. Лампы с температурой цвета 6400 К называют «люминесцентными лампами дневного света». «NARVA» — Германия «HAVELLS SYLVANIA» — Германия «OSRAM» — Германия

Тип Мощность, Вт Цвет освещения Диаметр, мм Длина, мм Цоколь LT 4W / 760-010 4 daylight (дневной) 16 136 G5 LT 6W / 760-010 6 daylight 16 212 G5 LT 8W / 760-010 8 daylight 16 288 G5 LT 13W / 760-010 13 daylight 16 517 G5 LT 14W T5-EQ / 860 14 daylight 16 549 G5 LT 15W / 760-010 15 daylight 26 438 G13 LT 16W / 760-010 16 daylight 26 720 G13 LT 18W / 760-010 18 daylight 26 590 G13 LT 21W T5-EQ / 860 21 daylight 16 849 G5 LT 28W T5-EQ / 860 28 daylight 16 1149 G5 LT 30W / 760-010 30 daylight 26 895 G13 LT 36W / 760-010 36 daylight 26 1200 G13 LT 38W / 760-010 38 daylight 26 1047 G13 LT 58W / 760-010 58 daylight 26 1500 G13

Лампа-кольцо

Тип	Мощность, Вт	Цвет освещения	Диаметр трубки, мм	Длина, мм	Цоколь
LC 22W / 760-010	22	daylight	29	216	G 10q
LC 32W / 760-010	32	daylight	32	307	G 10q
LC 40W / 760-010	40	daylight	32	409	G 10q

Цветные люминесцентные лампы

Цветные люминесцентные лампы являются своеобразной альтернативой неоновым трубкам. Они удобны в монтаже и очень хорошо вписываются в интерьер — в выключенном состоянии они имеют обычный белый цвет и незаметны на потолке и других белых поверхностях, а при включении становятся цветными. Возможными областями применения могут быть:    — системы освещения в залах дискотек и клубов;    — подсветка разнообразных ниш на фасадах зданий;    — входы и витрины магазинов и торговых павильонов;    — другие варианты оформления — везде, где необходимо получить насыщенный цветной свет.

Тип	Мощность, Вт	Цвет освещения	Диаметр, мм	Длина, мм	Цоколь
LT 18W / 014	18	pink (розовый)	26	590	G13
LT 18W / 017	18	green (зеленый)	26	590	G13
LT 18W / 019	18	violet (фиолетовый)	26	590	G13
LT 36W / 019	36	violet (фиолетовый)	26	1200	G13
LT 58W / 015	58	red (красный)	26	1500	G13
LT 58W / 017	58	green (зеленый)	26	1500	G13

Лампы ультрафиолетового излучения

Ультрафиолетовые лампы применяют для облучения вывесок и конструкций, созданных из флюоресцентных пластиков, оклеенных плёнками или окрашенных специальными красками, способными светиться при облучении ультрафиолетом. Наиболее ярко данный эффект проявляется в затемненных помещениях — барах, клубах, дискотеках и концертных залах.

Тип	Мощность, Вт	Диаметр, мм	Длина, мм	Цоколь
LT 15W / 073	15	26	438	G13
LT 18W / 073	18	26	590	G13
LT 30W / 073	30	26	895	G13
LT 36W / 073	36	26	1200	G13

Комплектующие к люминесцентным лампам

Электромагнитные ПРА (дроссели, ЭМПРА) для подключения люминесцентных ламп

Описание Электромагнитный балласт (дроссель) подключается последовательно с люминесцентной лампой. Параллельно лампе подключается стартер. Дроссель формирует за счёт самоиндукции запускающий импульс, а также ограничивает ток через лампу. Преимуществом электромагнитного балласта является простота конструкции и невысокая цена. Недостатки: мерцание ламп, относительно долгий запуск, большее потребление энергии по сравнению с электронным балластом, возможен гул дросселя. «ELECTROSTART», Болгария

Точно контролированное сопротивление и гарантированные постоянные параметры. Вакуумная пропитка. Специальный эмалированный провод с высокой теплоустойчивостью, tw 130. Гарантированная долговечность — 10 лет. Соответствие нормам EN 60921, EN 61347, VDE 0712, BDS 7604-82. Возможность использования выводных клемм для безвинтового или винтового соединения к схеме.

Тип	Номер	Напряже- ние, В	Частота, Гц	Мощность лампы, Вт	Ток лампы, А	Тип лампы	Конденсатор 220В/250В ±10% µF	cos φ индукт.	EEI	Перегрев EN 60920 Δt/ΔtAH °C
LSI-С	9.26.53.004	230	50	1 х 4	0.170	Т5	2	0.27	В2	50/70
				1 х 6	0.160			0.31
				1 х 8	0.145			0.35
				2 х 4	0.145			0.38
LSI-NL 15	9.26.53.115	230	50	1 х 15	0.350	Т8	4.3	0.3	С	60/100
LSI-NL 18	9.26.53.218	230	50	1 х 18	0.370	Т8	4.3	0.33	С	70/120
LSI-NL 30	9.26.53.230	230	50	1 х 30	0.365	Т8	4.3	0.49	С	65/150
LSI-NL 36	9.26.53.136 / 9.26.53.336 / 9.26.25.436	220	50	1 х 36	0.430	Т8	4.3	0.48 / 0.49 / 0.50	С	65/160 / 65/180 / 65/165
LSI-NL 36	9.26.53.236	230	50	1 х 36	0.430	Т8	4.3	0.47	С	65/165
LSI-NL 58	9.26.52.158	220	50	1 х 58	0.670	Т8	6.0	0.48	С	65/170

Тип	Длина, мм			Ширина, мм	Высота, мм	Вес, кг
	с	I	L
LSI	37	90.5	105	41	26	0.33
LSI-NL 15	60	137.5	155	41	26	0.52
LSI-NL 18	60	137.5	155	41	26	0.50
LSI-NL 30	60	137.5	155	41	26	0.51
LSI-NL 36	60	137.5	155	41	26	0.51 / 0.50
LSI-NL 58	104	180	195	41	26	0.83

ЭПРА — электронные балласты (КНР)

Описание

Электронные балласты для подключения электролюминесцентных ламп Т5 и Т8. Корпус — алюминиевый, по бокам — пластиковые крышки с отверстиями под крепеж.

ЭПРА могут применяться как внутри, так и снаружи помещений (при условии защиты от попадания влаги).

Комплектация

ЭПРА укомплектованы проводами двух цветов, патронами и клипсами.

Количество и номинал ламп	Напряжение, В	Частота, Гц	Тип ламп	Тип корпуса	Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм
2 лампы на 20-40 Вт	220	50	Т8	металлический	153 х 40 х 28
2 лампы на 58-65 Вт	220	50	Т8	металлический	153 х 40 х 28

Схема подключения:

Электронный пуско-регулирующий аппарат (балласт) для разрядных ламп, используется для обеспечения режима зажигания и стабилизации тока при включении люминесцентных ламп в сеть переменного тока с частотой 50 Гц, номинальным напряжением 220 В.

ЭПРА обладают рядом преимуществ по сравнению с электромагнитными дросселями:

• ЭПРА позволяют подключить люминесцентные лампы без использования стартера.
• ЭПРА обеспечивают стабилизацию силы тока питания лампы, что увеличивает срок ее службы, поскольку токи на пусковых режимах значительно превышают номинальное значение, а это может привести к выходу лампы из строя.
• Исключение из схемы электронного балласта электромагнитного элемента (то есть самой дроссельной катушки) позволило избавиться от шума и повысить коэффициент полезного действия, так как исчезли потери на вихревые токи и нагрев дросселя.
• При помощи балласта зажигание лампы происходит практически мгновенно и без привычного мерцания. В дальнейшем, благодаря схеме автоматической стабилизации тока, обеспечивается ровное свечение без стробоскопических эффектов и вне зависимости от колебаний сетевого напряжения.
• Общее снижение энергопотребления осветительного прибора при использовании ЭПРА может достигать 60%, срок службы источников света (ламп) возрастает примерно на 50%.
• ЭПРА значительно повышают степень безопасности эксплуатации осветительных приборов, поскольку обеспечивают защиту от короткого замыкания и перегрева, подавление радиочастотных помех, отключение неисправных источников света, плавный автоматический перезапуск лампы.
• ЭПРА более легкие, чем электромагнитные дроссели.

Технические характеристики:Напряжение сети: 198-242 В.Частота переменного тока: 50-60 Гц.

Компактные ЭПРА — узкие электронные балласты для тонких световых коробов (КНР)

Описание

Габаритные размеры этих электронных балластов позволяют устанавливать их в профиль для создания тонких световых коробов.

ЭПРА может применяться как внутри, так и снаружи помещений (при условии защиты от попадания влаги).

Комплектация

Встроенные провода двух цветов с клеммами.

Количество и номинал ламп	Напряжение, В	Частота, Гц	Тип ламп / диаметр, мм	Тип корпуса	Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм
2 лампы на 4-20 Вт	220	50	Т5 / 16	металлический	214 х 15 х 15
2 лампы на 22-28 Вт	220	50	Т5 / 16	металлический	320 х 18 х 18

Стартеры предназначены для запуска люминесцентных ламп и используются в схеме подключения лампы к дросселю. При одиночном подключении лампы к дросселю используют стартеры на напряжение 220 В. При последовательном подключении на один дроссель двух ламп, используют 2 стартера на напряжение 127 В.

Наименование	Люминесцентная лампа	Схема подключения
Narva BSt 65	4..65 Вт	одиночная 220В
Narva BSt 20	4..22 Вт	одиночная 127В; последовательная 220В
Sylvania FS-11	4..65 Вт	одиночная 220В
Osram St 111	4..65 Вт	одиночная 220В
Osram St 151	4..22 Вт	одиночная 127В; последовательная 220В

		1. ПРА 2. Люминесцентная лампа 3. Стартер
Одиночное соединение люминесцентных ламп	Схема последовательного соединения люминесцентных ламп

Ламподержатели (патроны) для двухцокольных люминесцентных ламп

Описание Патроны для Т-ламп отличаются высокой надежностью и безопасностью. Особую роль играют свойства ротора, обеспечивающего надежную теплоизоляцию. Корпус из поликарбоната имеет маркировку температуроустойчивости Т130. Для всех патронов максимально допустимая температура на задней стороне патронов Тм составляет 110°С. Чтобы подключить одну трубчатую электролюминесцентную лампу, необходимо 2 патрона. При использовании схемы подключения со стартером, один из патронов выбирается со стартеродержателем. Предлагаются накидные и поворотные (более удобные) ламподержатели. «LST», Великобритания-Китай Все изделия фирмы «LST» удовлетворяют национальным и международным стандартам безопасности VDE и имеют надлежащие сертификаты качества CE, РОСТЕСТ. Ротор производится из термопластичной пластмассы РВТ (полибутелентерефталата) и обеспечивает долгосрочную тепловую стойкость до 140°С. Фиксация штырьков лампы предотвращает их искривление и обеспечивает хороший контакт.

«A.A.G. STUCCHI», Италия

Компания «A.A.G. STUCCHI» основана в 1944 году,имеет международные сертификаты ISO 9002,ISO 14001,ISO 9001 и является одним из крупнейших в мире производителей компонентов для светотехнической индустрии.

Степень защиты ламподержателей: IP 20. Номинальный ток и напряжение: 2 А — 250В.

«Vossloh Schwabe», Германия

Компания «Vossloh Schwabe» является мировым лидером по производству и продажам комплектующих для светотехники.

Особенностью патронов является большой ротор из полибутелентерефталата, характеризующийся термоустойчивостью. Для обеспечения хорошего контакта и предотвращения искривления штырьков цоколя лампы, ротор снабжен специальными штырьковыми опорами. Степень защиты: IP 20. Номинальная мощность: 2/250. Отверстия под винты М3.

 

Ламподержатели (патроны) для кольцевых люминесцентных ламп

Описание

«A.A.G. STUCCHI», Италия

Корпус из поликарбоната имеет маркировку температуроустойчивости Т110. Степень защиты: IP 20. Номинальный ток и напряжение: 2 А — 250В.

«Vossloh Schwabe», Германия

Корпус из поликарбоната имеет маркировку температуроустойчивости Т110. Степень защиты: IP 20. Номинальная мощность: 600W/600V.

Цоколь лампы	Тип лампы	Комплектация	Крепление	Код	Вид	Чертеж	Производитель
G10q	T-R9 кольцевая	без стартеро- держателя	на автоматических защелках	ST103/P			«A.A.G. STUCCHI»

Стартеродержатели (патроны для стартера)

Описание Патроны для стартера, используются при подключении люминесцентных ламп с электромагнитным дросселем и стартером. «LST», Великобритания-Китай Стартеродержатели изготовлены из негорючего поликарбоната, температура плавления — 130°С.

Посадочный размер	Крепление	Код	Фото	Чертеж	Производитель
25 мм	крепление на винт	LST 15.917			«LST»

Клипсы (держатели) для люминесцентных ламп

Описание Держатели для люминесцентных ламп крепятся к опорной поверхности винтом (саморезом) или заклепкой. На одну лампу обычно используют 2 клипсы. «LST», Великобритания-Китай Крепежные клипсы изготовлены из хром-никелевой стали.

Тип (диаметр) лампы	Код	Фото	Чертеж	Производитель
для лампы Т5 (16 мм)	LST 17.011			«LST»
для лампы Т8 (26 мм)	LST 15.011			«LST»

Компактные люминесцентные энергосберегающие лампы

Компактные люминесцентные энергосберегающие лампы «ГЕЛЬВЕТИКА» («Гельветика-Трейдинг», Россия-КНР)

Описание Люминесцентные лампы уже давно начали вытеснять обычные лампы накаливания по всему миру, поскольку обладают массой преимуществ. Однако, распространению препятствовало то, что обычные линейные люминесцентные лампы имеют довольно большую длину. Изогнув колбу такой лампы и разделив её на меньшие по размеру колбы, а также используя современные люминофоры, удалось создать компактную люминесцентную лампу (КЛЛ, CFL), которую также называют энергосберегающей лампой. Компактные люминесцентные лампы сравнимы по размеру с обычными лампами накаливания и сохраняют все лучшие характеристики линейных люминесцентных ламп. КЛЛ имеют встроенную систему ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат, который также называют электронным балластом), используются как обычные лампы накаливания и не требуют никакого дополнительного оборудования. Энергосберегающие лампы полностью безопасны, при применении по назначению и соблюдении правил эксплуатации. Преимущества компактных люминесцентных ламп: На 80% меньше потребляют электроэнергии, по сравнению с обычными лампами накаливания (при аналогичной яркости света), поэтому их называют энергосберегающими лампами. Денежные траты на электроэнергию сокращаются в 5 раз! При равном потреблении энергии, компактная люминисцентная лампа дает в 5 раз больше света, чем обычная лампа накаливания. У ламп накаливания 85-90% электроэнергии превращается не в свет, а в тепло! Служат в 8 раз дольше по сравнению с обычными лампами накаливания (при одинаковой светоотдаче). Заметно снижаются затраты на обслуживание компактных люминесцентных ламп, особенно в случаях расположения источника света в местах с трудным доступом. Компактные люминесцентные лампы очень слабо нагреваются, что позволяет использовать их в светильниках с ограничением уровня температуры. КЛЛ могут работать в постоянном режиме в местах, где требуется освещение на протяжении всех суток (коридоры производственных помещений, аварийное, дежурное освещение и т.д.). Отсутствие частого «включения-выключения» только увеличивает срок службы энергосберегающих ламп. КЛЛ отличает меньшая чувствительность к тряске и вибрациям, по сравнению с обычными лампами накаливания. Энергосберегающие лампы зажигаются мгновенно, без жужжания и раздражающего мерцания, дают ровный свет, не слепящий глаза, что позволяет использовать их в открытых светильниках. Применение компактных люминесцентных ламп: Компактные люминесцентные лампы предназначены для эксплуатации в осветительных приборах жилых, офисных, коммерческих, административных и промышленных помещений, в декоративных осветительных установках. Компактные люминесцентные лампы можно использовать в любом светильнике в качестве заменителя обычных ламп накаливания. Не рекомендуется использование КЛЛ в открытых уличных светильниках, а также использование с регуляторами яркости (диммерами), электронными стартерами, реле времени и световыми датчиками. Для обеспечения правильного температурного режима работы энергосберегающей лампы зазор между пластиковым корпусом цоколя лампы и плафоном должен быть не менее 15 мм. КЛЛ нельзя выбрасывать в обычный мусорный контейнер. Лампы требуют специальной утилизации (отработавшую лампу можно сдать в районный ДЭЗ или РЭУ, или в магазин «IKEA»). Не следует разбирать или разбивать энергосберегающие лампы. При извлечении из упаковки, монтаже и демонтаже рекомендуется держать лампу за пластиковое основание, а не за стеклянную часть. Технические характеристики: Температура эксплуатации от -25°С до +40°С Цветовая температура 2700 К (теплый белый) Класс энергосбережения А Питание 220-240 В, 50/60Гц Срок службы (мин.) 8000 часов при 10000 циклов «вкл.-выкл.» Виды компактных люминесцентных ламп: Большой выбор форм, размеров и мощностей компактных люминесцентных ламп позволяет использовать их в различных светильниках, способных украсить интерьер любого дома, магазина или офиса. Компактные люминесцентные лампы предназначены для установки в обычные патроны. Цоколь лампы может иметь резьбу Е14 и Е27 диаметром 14 мм и 27 мм соответственно, что позволяет монтировать их в обычные патроны (E14 для патрона «миньон» и E27 для стандартного бытового патрона). Выбор той или иной лампы зависит от необходимой мощности, размеров цоколя и лампы и эстетических предпочтений. Серия «Spiral» Популярные лампы в форме спирали, к которым уже давно привыкли потребители. Благодаря эстетичной форме и функциональным качествам этих ламп, они повсеместно вытесняют стандартные лампы накаливания. Интересная форма ламп гармонично дополняет бра и люстры с открытыми плафонами.Цоколь: Е14Мощность: 9, 13 Вт Серия «3U» Колба лампы состоит из трех U-образных люминесцентных трубок.Эти КЛЛ подходят для замены наиболее распространенных типов ламп накаливания в светильниках, люстрах, особенно в местах, где необходимо создать постоянное экономное освещение и высокий уровень светового комфорта. Используются в жилых, бытовых, общественных, административных и промышленных помещениях, а также на лестничных площадках для круглосуточного освещения.Цоколь: Е14, Е27Мощность: 7, 11, 15, 20 Вт Серия «Candle» Форма колбы этой лампы напоминает пламя свечи.Лампы предназначены для системы профессионального освещения гостиниц, офисов, магазинов, ресторанов, кафе, кинотеатров. Также подходят для декоративного освещения там, где лампы работают продолжительное время. Очень хорошо подходят для замены стандартных ламп накаливания в форме свечи (бра, люстры, светильники).Цоколь: Е14Мощность: 5 Вт Серия «Standart» КЛЛ с формой обычной лампы накаливания.Интенсивность и распределение света очень близки к аналогичным характеристикам матовых ламп накаливания. Лампы дают мягкий комфортный рассеяный свет. Предназначены для замены ламп накаливания в системах профессионального освещения (гостиницы, рестораны, магазины, офисы). С большим успехом используется в быту, особенно в светильниках, где лампа видна непосредственно.Цоколь: Е27Мощность: 11 Вт

Галогенные лампы Галогенные лампы для прожекторов Галогенные лампы используются в прожекторах внешней подсветки. Галогенные лампы рекомендуется использовать с защитно-пусковым устройством (ЗПУ), что увеличивает срок эксплуатации в среднем на 70%.   Мощность Длина, мм Тип цоколя Световой поток, Лм Срок службы, ч. 100W 78-80 R7s 1280 2000 150W 78-80 R7s 2300 2000 300W 114-118 R7s 5000 2000 500W 114-118 R7s 9500 2000 1000W 189.1 R7s 22000 2000   1000W 300W, 500W 150W Металлогалогенные лампы Металлогалогенные лампы для прожекторов Металлогалогенные лампы используются в прожекторах внешней подсветки. Металлогалогенные лампы рекомендуется использовать с защитно-пусковым устройством (ЗПУ), что увеличивает срок эксплуатации в среднем на 70%.   Мощность Длина, мм Тип цоколя Световой поток, Лм Срок службы, ч. 70W 115 R x 7S 5500 6000 150W 135 R x 7S 11500 2000 250W 225 E40 20500 1200 400W 281 E40 36000 1200   250W, 400W 70W, 150W Светодиодные лампы Светодиодные лампы для шлейфов BELT-LIGHT (КНР) Лампы с 4 и 5 LED Лампы с 12 LED Светодиодные лампы предназначены для декоративного освещения и для использования в шлейфе БЕЛТ-ЛАЙТ (BELT LIGHT). Belt-Light — это монтажный шлейф с патронами для установки цветных лампочек. С помощью широкой световой гаммы лампочек можно создавать яркие динамичные панно большого формата, а в комплексе с контроллером — эффект «бегущие огни». В шлейф можно устанавливать лампы накаливания или светодиодные лампы с цоколем Е27. Мощность лампы должна быть для пластикового шлейфа Belt-Light — не больше 10 Вт, для резинового шлейфа Belt-Light — не больше 15 Вт.   Код LED-12 LED-G-45 LED-G-45 4Led Потребляемая мощность, Вт 1.0 0.4 0.4 Количество светодиодов, шт. 12 5 4 Вид колбы лампы «грибок» шарик шарик Материал колбы лампы прозрачный бесцветный пластик белый светорассеивающий пластик белый и цветной светорассеивающий пластик Диаметр колбы, мм 45 45 45 Цоколь Е27 Е27 Е27 Напряжение питания, В 220 220 220 Срок службы (min), час. 50000 50000 50000 Цвета: желтый, синий, зеленый белый, красный, желтый, синий, «Мульти» (RGB) желтый, зеленый Дополнительная информация Внутренняя поверхность колбы лампы имеет рельеф в виде капель, что обеспечивает хорошее светорассеивание и эстетичный внешний вид. Лампы «Мульти» плавно меняют цвет, проходя по всем цветам и оттенкам RGB-круга. Лампы могут иметь белую либо цветную колбу. Цветная колба усиливает цвет и яркость светодиодов.

Подробная схема подключения люминесцентной лампы, устройство 

Люминесцентные лампы обычно используют для освещения супермаркетов, учебных аудиторий, промышленных объектов, общественных закрытых помещений и прочего. С появлением более современных видов, которые выпускаются со стандартным цоколем E27, их начали использовать и в домашних условиях.

По истечении времени они набирают всё большей популярности. Но схема включения люминесцентных ламп достаточно сложная и требует особых познаний в этой области. Обычно подключают двумя схемами, о которых мы и поговорим дальше. Но сначала следует разобраться в принципе работы и строении такого светильника.

Принцип работы

Давайте разберём, что такое люминесцентная лампа, и как она работает. Представляет из себя стеклянную трубку, которая начинает работать за счёт разряда, который зажигает газы внутри её оболочки. На обоих концах установлен катод и анод, именно между ними и происходит разряд, который вызывает пусковое загорание.

Пары ртути, которые помещают в стеклянный футляр, при разряде начинаю излучать особый невидимый свет, который активизирует работу люминофора и других дополнительных элементов. Именно они и начинают излучать тот свет, который нам необходим.

Принцип работы лампы

Благодаря разным свойствам люминофора, такой светильник излучать большой спектр разнообразных цветов.

Подключаем, используя электромагнитный балласт

Электромагнитный Пускорегулирующий аппарат, сокращённой аббревиатурой для него является ЭмПРА. Также часто называют дросселем. Мощность такого устройства должна быть равной той мощности, которую потребляют лампы при работе. Довольно старая схема, с помощью которой раньше подключали люминесцентные лампы.

Схема с электромагнитным балластом

Принцип работы такого устройства состоит в следующем. После начала подачи тока, он попадает на стартер, после чего на небольшой период времени биметаллические электроды замыкаются. Благодаря этому, весь ток, который появляется в цепи, замыкается между электродами и ограничивается только сопротивлением дросселя.

Таким образом, он возрастает примерно в три-четыре раза, и электроды начинают практически моментально разогреваться.

Таким образом, именно дроссель образует сильный разряд в среде газов, и они начинают выделять свой свет. После включения, напряжение в схеме будет равно примерно половине от входящего с сети.

Такого показателя мало для создания повторного импульса, из-за чего лампа начинает стабильно работать.

Какими недостатками она обладает:

1. Сравнивая со схемой, где применяется электронный балласт, расход электроэнергии выше на десять-пятнадцать процентов.
2. В зависимости от того, сколько лампа уже проработала времени, период запуска будет увеличиваться и может дойти до трёх-четырёх секунд.
3. Такая схема подключения люминесцентных ламп со временем способствует появлению гудения. Такой звук будет исходить от пластин дросселя.
4. В процессе работы светильника будет довольно высокий коэффициент пульсации света. Такое явление негативно сказывается на зрении человека, а при продолжительном нахождение действие таких мерцающих лучей может стать причиной ухудшения зрения.
5. Неспособны работать при низкой температуре. Таким образом, отпадает возможность использовать такие лампы на улице или в неотапливаемых помещениях.

Подключаем лампу, используя электронный балласт

Главным отличием такой системы от электромагнитной то, что напряжение, которое доходит до самой лампы имеет повышенную частоту начиная от 25 и доходит до 140 кГц. Благодаря повышению частоты тока, значительно уменьшается показатель мерцания, и он находит на таком уровне, который уже не является слишком вредным для человеческого глаза.

Подключение с ЭПРА

Система ЭПРА используется специальный автогенератор в своей схеме, такое дополнение включает трансформатор и выходной каскад на всех транзисторах. Зачастую производители указывают схему прямо на задней части блока светильника. Таким образом, у вас сразу есть наглядный пример, как правильно подключить и установить устройство для работы от сети.

Преимуществами стартерной схемы подключения

• Стартерная система продлевает период работы светильника.
• Особый принцип работы также продлевает период службы примерно на десять процентов.
• Благодаря принципу действия, устройство экономит около двадцати-тридцати процентов потребляемой электроэнергии.
• Облегчённая установка, так как производитель указывает схему, по которой должна происходить установка взятого вами светильника.
• Во время работы практически полностью отсутствует мерцание и шум от светильника. Такие явления присутствуют, но они незаметны для человека и никак не влияют на здоровье.

Существуют модели, которые поддерживают установку диммера в качестве регулятора. Установка таких приборов несколько отличается от стандартной установки.

Подведём итог

Мы постарались раскрыть вопрос как подключить люминесцентную лампу, показали схемы, с помощью которых происходит подключение люминесцентных ламп. Разобравшись со схемой электромагнитного и электронного балласта, вы можете решить какую лучше использовать именно в вашем случае. Но так как первая имеет ряд значительных недостатков, то скорей всего выбор ляжет именно на электронный балласт.

Причины неисправностей — решение проблем

Схема электронного дросселя была придумана позже, и разрабатывалась специально для того, чтобы убрать все недостатки электромагнитного аналога, с целью максимального повышения качества освещения с помощью люминесцентных ламп.

Установка таких устройств уже не составляет особого труда, как это было раньше. Производители начали указывать схему, по которой производится установка на тыльной стороне прибора что значительно облегчает работу монтажника.

Как работают люминесцентные лампы – воздушный цикл

Атомы испускают световые фотоны, когда их электроны возбуждаются. Если вы читали «Как работают атомы», то знаете, что электроны – это отрицательно заряженные частицы, которые движутся вокруг ядра атома (которое имеет чистый положительный заряд). Электроны атома имеют разные уровни энергии в зависимости от нескольких факторов, включая их скорость и расстояние от ядра. Электроны разных уровней энергии занимают разные орбитали. Вообще говоря, электроны с большей энергией движутся по орбиталям дальше от ядра.

Когда атом набирает или теряет энергию, изменение выражается движением электронов. Когда что-то передает энергию атому – например, тепло – электрон может временно перейти на более высокую орбиталь (дальше от ядра). Электрон удерживает это положение лишь на крошечную долю секунды; почти сразу же он притягивается к ядру, к своей исходной орбитали. Когда он возвращается на свою первоначальную орбиталь, электрон высвобождает дополнительную энергию в виде фотона, в некоторых случаях светового фотона.

Длина волны излучаемого света зависит от количества выделяемой энергии, что зависит от конкретного положения электрона. Следовательно, разные виды атомов будут испускать разные виды световых фотонов. Другими словами, цвет света определяется тем, какой атом возбужден.

Это основной механизм, работающий почти во всех источниках света. Основное различие между этими источниками – процесс возбуждения атомов. В источнике света накаливания, таком как обычная лампочка или газовая лампа, атомы возбуждаются теплом; в световой палке атомы возбуждаются химической реакцией.Как мы увидим в следующем разделе, люминесцентные лампы обладают одной из самых сложных систем возбуждения атомов.

Вниз по трубам

Центральным элементом люминесцентной лампы является герметичная стеклянная трубка. 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. Трубка имеет два электрода, по одному на каждом конце, которые подключены к электрической цепи.Электрическая цепь, которую мы рассмотрим позже, подключена к источнику переменного тока (AC)

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.

Как мы видели в предыдущем разделе, длина волны фотона определяется конкретным расположением электронов в атоме. Электроны в атомах ртути расположены таким образом, что они в основном испускают световые фотоны в ультрафиолетовом диапазоне длин волн. Наши глаза не регистрируют ультрафиолетовые фотоны, поэтому этот вид света необходимо преобразовать в видимый свет, чтобы осветить лампу.

Вот здесь-то и появляется порошковое покрытие лампы. Люминофор – это вещества, излучающие свет при воздействии света. Когда фотон попадает в атом люминофора, один из электронов люминофора перескакивает на более высокий энергетический уровень, и атом нагревается. Когда электрон возвращается на свой нормальный уровень, он выделяет энергию в виде другого фотона. Этот фотон имеет меньше энергии, чем исходный фотон, потому что некоторая энергия была потеряна в виде тепла. В люминесцентной лампе излучаемый свет находится в видимом спектре – люминофор излучает белый свет, который мы видим.Производители могут изменять цвет света, используя различные комбинации люминофоров.

Обычные лампы накаливания также излучают довольно много ультрафиолетового света, но они не преобразуют его в видимый свет. Следовательно, много энергии, используемой для питания лампы накаливания, тратится впустую. Люминесцентная лампа заставляет работать этот невидимый свет, поэтому она более эффективна. Лампы накаливания также теряют больше энергии из-за тепловыделения, чем люминесцентные лампы. В целом, обычная люминесцентная лампа в четыре-шесть раз эффективнее лампы накаливания.Однако люди обычно используют в доме лампы накаливания, поскольку они излучают «более теплый» свет – свет с большим количеством красного и меньшим количеством синего.

Как мы видели, вся система люминесцентных ламп зависит от электрического тока, протекающего через газ в стеклянной трубке. В следующем разделе мы увидим, что люминесцентная лампа должна делать, чтобы установить этот ток.

Готовка на газу

В последнем разделе мы видели, что атомы ртути в стеклянной трубке люминесцентной лампы возбуждаются электронами, протекающими в электрическом токе.Этот электрический ток похож на ток в обычном проводе, но он проходит через газ, а не через твердое тело. Газовые проводники отличаются от сплошных проводников по многим параметрам.

В твердом проводнике электрический заряд переносится свободными электронами, прыгающими от атома к атому, от отрицательно заряженной области к положительно заряженной области. Как мы видели, электроны всегда имеют отрицательный заряд, а это означает, что они всегда тянутся к положительным зарядам. В газе электрический заряд переносится свободными электронами, движущимися независимо от атомов.Ток также переносится ионами, атомами, которые имеют электрический заряд, потому что они потеряли или получили электрон. Как и электроны, ионы притягиваются к противоположно заряженным областям.

Таким образом, чтобы пропускать ток через газ в трубке, люминесцентный свет должен иметь две вещи:

1. Свободные электроны и ионы
2. Разница в заряде двух концов трубки (напряжение)

Обычно в газе мало ионов и свободных электронов, потому что все атомы естественным образом сохраняют нейтральный заряд.Следовательно, через большинство газов трудно проводить электрический ток. Когда вы включаете люминесцентную лампу, первое, что ей нужно сделать, это ввести много новых свободных электронов с обоих электродов.

Есть несколько способов сделать это, как мы увидим в следующих нескольких разделах.

Запустите

В классической конструкции люминесцентных ламп, которая по большей части пришла на второй план, для зажигания лампы использовался специальный механизм выключателя стартера.Вы можете увидеть, как эта система работает, на схеме ниже.

При первом включении лампы путь наименьшего сопротивления проходит через байпасную цепь и через выключатель стартера. В этой цепи ток проходит через электроды на обоих концах трубки. Эти электроды представляют собой простые нити, как в лампе накаливания. Когда ток проходит через байпасную цепь, электричество нагревает нити. Это отрывает электроны от поверхности металла, отправляя их в газовую трубку, ионизируя газ.

В то же время электрический ток вызывает интересную последовательность событий в выключателе стартера. Обычный выключатель стартера представляет собой небольшую газоразрядную лампу, содержащую неон или другой газ. Колба имеет два электрода, расположенных рядом друг с другом. Когда электричество изначально пропускается через байпасную цепь, электрическая дуга (по сути, поток заряженных частиц) прыгает между этими электродами, чтобы установить соединение. Эта дуга зажигает лампочку так же, как большая дуга зажигает люминесцентную лампу.

Один из электродов представляет собой биметаллическую полосу, которая изгибается при нагревании. Небольшое количество тепла от зажженной лампы сгибает биметаллическую полосу, так что она входит в контакт с другим электродом. Поскольку два электрода соприкасаются друг с другом, току больше не нужно прыгать по дуге. Следовательно, через газ не протекают заряженные частицы, и свет гаснет. Без тепла от света биметаллическая полоса охлаждается, отклоняясь от другого электрода.Это размыкает цепь.

К тому времени, как это происходит, нити уже ионизировали газ в люминесцентной лампе, создавая электропроводящую среду. Для возникновения электрической дуги трубке просто нужен скачок напряжения на электродах. Этот толчок обеспечивается балластом лампы, трансформатором особого типа, включенным в цепь.

Когда ток проходит через байпасную цепь, он создает магнитное поле в части балласта.Это магнитное поле поддерживается протекающим током. При размыкании переключателя стартера ток кратковременно отключается от балласта. Магнитное поле схлопывается, что вызывает внезапный скачок тока – балласт высвобождает накопленную энергию.

Этот скачок тока помогает создать начальное напряжение, необходимое для возникновения электрической дуги в газе. Вместо того, чтобы проходить через байпасную цепь и перепрыгивать через зазор в выключателе стартера, электрический ток течет через трубку.Свободные электроны сталкиваются с атомами, выбивая другие электроны, что создает ионы. В результате получается плазма, газ, состоящий в основном из ионов и свободных электронов, движущихся свободно. Это создает путь для электрического тока.

Удар летящих электронов сохраняет две нити в тепле, поэтому они продолжают испускать новые электроны в плазму. Пока есть переменный ток и нити не изношены, ток будет продолжать течь через трубку.

Проблема с такой лампой в том, что она загорается через несколько секунд.В наши дни большинство люминесцентных ламп рассчитаны на то, чтобы загораться почти мгновенно. В следующем разделе мы увидим, как работают эти современные конструкции.

Легкий свет

Сегодня самая популярная конструкция люминесцентных ламп – это лампы 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, выкипая электронами, которые ионизируют газ в трубке. Как только газ ионизируется, разница напряжений между электродами создает электрическую дугу. Текущие заряженные частицы (красные) возбуждают атомы ртути (серебра), запуская процесс освещения.

Альтернативный метод, используемый в люминесцентных лампах с мгновенным запуском, заключается в приложении очень высокого начального напряжения к электродам.Это высокое напряжение создает коронный разряд. По сути, избыток электронов на поверхности электрода заставляет часть электронов попадать в газ. Эти свободные электроны ионизируют газ, и почти мгновенно разница напряжений между электродами вызывает электрическую дугу.

Независимо от того, как настроен пусковой механизм, конечный результат один и тот же: прохождение электрического тока через ионизированный газ. Этот вид газового разряда имеет своеобразное и проблемное качество: если ток не контролируется тщательно, он будет постоянно увеличиваться и, возможно, взорвет осветительную арматуру.В следующем разделе мы выясним, почему это так, и посмотрим, как люминесцентная лампа обеспечивает бесперебойную работу.

Балластные весы

В предыдущем разделе мы видели, что газы не проводят электричество так же, как твердые тела. Одно из основных различий между твердыми телами и газами – их электрическое сопротивление (сопротивление протекающему электричеству). В твердом металлическом проводнике, таком как провод, сопротивление является постоянным при любой заданной температуре, что определяется размером проводника и природой материала.

В газовом разряде, таком как люминесцентная лампа, ток вызывает уменьшение сопротивления. Это связано с тем, что по мере прохождения большего количества электронов и ионов через определенную область они сталкиваются с большим количеством атомов, что освобождает электроны, создавая больше заряженных частиц. Таким образом, ток будет расти сам по себе в газовом разряде, пока есть соответствующее напряжение (и бытовой переменный ток имеет большое напряжение). Если ток в люминесцентном свете не контролировать, он может вывести из строя различные электрические компоненты.

Балласт люминесцентной лампы управляет этим. Самый простой тип балласта, обычно называемый магнитным балластом, работает как индуктор. Базовая катушка индуктивности состоит из катушки с проволокой в ​​цепи, которая может быть намотана на кусок металла. Если вы читали «Как работают электромагниты», вы знаете, что когда вы пропускаете электрический ток по проводу, он создает магнитное поле. Расположение провода концентрическими петлями усиливает это поле.

Поле такого типа влияет не только на объекты вокруг цикла, но и на сам цикл.Увеличение тока в контуре увеличивает магнитное поле, которое прикладывает напряжение, противоположное течению тока в проводе. Короче говоря, намотанный на катушку провод в цепи (индуктор) препятствует изменению тока, протекающего через него (подробности см. В разделе «Как работают индукторы»). Элементы трансформатора в магнитном балласте используют этот принцип для регулирования тока люминесцентной лампы.

Балласт может только замедлить изменения тока – он не может их остановить. Но переменный ток, питающий флуоресцентный свет, постоянно меняет направление, поэтому балласт должен только на короткое время подавлять нарастающий ток в определенном направлении.Посетите этот сайт для получения дополнительной информации об этом процессе.

Магнитные балласты модулируют электрический ток с относительно низкой частотой цикла, что может вызвать заметное мерцание. Магнитные балласты также могут вибрировать с низкой частотой. Это источник слышимого жужжания, которое люди ассоциируют с люминесцентными лампами.

Современные конструкции балластов используют передовую электронику для более точного регулирования тока, протекающего через электрическую цепь. Поскольку они используют более высокую частоту цикла, вы обычно не замечаете мерцания или жужжания, исходящего от электронного балласта.Разным лампам требуются специальные балласты, предназначенные для поддержания определенных уровней напряжения и тока, необходимых для различных конструкций ламп.

Люминесцентные лампы бывают всех форм и размеров, но все они работают по одному и тому же основному принципу: электрический ток стимулирует атомы ртути, заставляя их испускать ультрафиолетовые фотоны. Эти фотоны, в свою очередь, стимулируют люминофор, излучающий фотоны видимого света. На самом базовом уровне это все, что нужно сделать!

Люминесцентная лампа

– Britannica Academic

Encyclopædia Britannica, Inc. Contunico © ZDF Enterprises GmbH, Майнц Люминесцентная лампа

, Электроразрядная лампа, более холодная и более эффективная, чем лампы накаливания, излучающая свет за счет флуоресценции люминофорного покрытия. Люминесцентная лампа представляет собой стеклянную трубку, заполненную смесью паров аргона и ртути. Металлические электроды на каждом конце покрыты оксидом щелочноземельного металла, который легко испускает электроны. Когда ток проходит через газ между электродами, газ ионизируется и испускает ультрафиолетовое излучение.Внутренняя часть трубки покрыта люминофором – веществами, которые поглощают ультрафиолетовое излучение и флуоресцируют (переизлучают энергию в виде видимого света).

Поскольку люминесцентная лампочка не излучает свет за счет непрерывного нагрева металлической нити, она потребляет гораздо меньше электроэнергии, чем лампа накаливания – по некоторым оценкам, только четверть электричества или даже меньше. Тем не менее, когда лампа включена, для ионизации газа при запуске необходимо первоначально в четыре раза большее рабочее напряжение люминесцентной лампы.Это дополнительное напряжение подается устройством, называемым балластом, которое также поддерживает более низкое рабочее напряжение после ионизации газа. В старых люминесцентных лампах балласт расположен в лампе отдельно от колбы и вызывает слышимое жужжание или жужжание, которое так часто бывает с люминесцентными лампами. В более новых компактных люминесцентных лампах (КЛЛ), в которых люминесцентная лампа свернута в спираль по форме, подобной лампе накаливания, балласт вставлен в чашку в основании сборки лампы и состоит из электронных компонентов, которые уменьшают или исключают жужжащий звук.Включение балласта в каждую отдельную лампу увеличивает стоимость лампы, но общая стоимость для потребителя все еще ниже из-за снижения энергопотребления и более длительного срока службы КЛЛ.

КЛЛ

оцениваются по потребляемой энергии (в ваттах) и светоотдаче (в люменах), часто в сравнении с лампами накаливания. Конкретные CFL сконфигурированы для использования с диммерными переключателями и трехпозиционными переключателями, а также в утопленных светильниках.

Люминесцентный свет | Энциклопедия.com

Строительство и эксплуатация

Запуск и запуск разрядки

Работа от сети переменного тока

Люминофоры и цвет

Срок службы

Ресурсы

Флуоресцентные лампы – это наиболее распространенный тип электрического освещения в США; он используется практически для всего коммерческого освещения, то есть офисов, фабрик, магазинов и школ, и, по оценкам, в стране используется 1,5 миллиарда люминесцентных ламп. Флуоресцентное освещение популярно благодаря своей высокой эффективности – оно дает от трех до пяти раз больше света, чем лампа накаливания, потребляющая такую ​​же электрическую мощность.Основная причина этого заключается в том, что в люминесцентной лампе используется люминофор, который преобразует невидимый свет, производимый лампой, в видимый свет, тогда как большая часть излучения лампы накаливания представляет собой инфракрасный свет, который уходит в виде тепла.

Хотя люминесцентная лампа была впервые продемонстрирована Антуаном Беккерелем (1852–1908) в конце 1800-х годов, она не была коммерчески доступна до 1938 года с появлением люминофоров, которые могли выдерживать суровые условия эксплуатации в течение разумного периода времени.С тех пор были внесены улучшения во все аспекты лампы: электроды, люминофор, газовые смеси и схемы управления. Эти улучшения особенно важны просто потому, что используется очень много люминесцентных ламп. В течение срока службы стандартная люминесцентная лампа потребляет столько электроэнергии, сколько вырабатывается баррелем масла: важность даже небольшого увеличения эффективности становится очевидной, если учесть, что даже 10% -ное увеличение приведет к экономии примерно 40 миллионов баррелей в год. год только в Соединенных Штатах.

Люминесцентная лампа состоит из закрытой полой стеклянной трубки прямой формы, хотя могут использоваться и другие формы. Трубка содержит смесь благородного газа и паров ртути под низким давлением, через которую проходит электрический разряд переменного тока, имеет электроды, расположенные на обоих концах, и покрытие из неорганического люминофора на внутренней поверхности. Каждый электрод действует как катод и анод в течение одного полного периода разряда переменного тока и покрыт материалом с низкой работой выхода, таким как оксид бария, который при нагревании действует как источник электронов, питающих электрический разряд.Остальные электроны создаются в разряде за счет ударной ионизации газовой смеси. В газовой смеси используется благородный газ, обычно криптон, который действует как буфер в разряде. При возбуждении электронами в разряде атомы ртути излучают свет, в основном с длиной волны 254 нанометра (нм), которая находится в глубоком ультрафиолете (УФ). Этот ультрафиолетовый свет достигает люминофорного покрытия на стенках трубки, где он поглощается и повторно излучается на более длинных волнах в видимом диапазоне. Видимый свет, выходящий из стеклянной оболочки, используется для освещения.Цвет излучаемого света определяется люминофором и является особенно важной характеристикой лампы.

В отличие от электрической схемы лампы накаливания, которая содержит только переключатель, схема управления люминесцентной лампой должна выполнять две функции. Сначала он должен обеспечить выброс высокого напряжения, чтобы ударить по разряду, а затем он должен контролировать ток и напряжение, когда разряд станет стабильным. Последнее важно, потому что сам разряд нестабилен и прекратится, если ток не контролируется извне.

Существует несколько типов пусковых цепей, которые выполняют две функции. Они подают большой ток на электроды, чтобы производить электроны за счет термоэмиссии (электроны «выкипают» при нагревании электродов), и они подают высокое напряжение, чтобы вызвать разряд. Типичными примерами из них являются запуск с переключателя, мгновенный запуск и быстрый запуск. Пуск с переключением имеет то преимущество, что он активно контролируется и, следовательно, позволяет избежать пропусков зажигания, которые могут иметь пагубный эффект, заключающийся в удалении покрытия на электродах и, таким образом, сокращении срока службы трубки.

Переключатель изначально замкнут, таким образом замыкая электроды и позволяя протекать сильному току, который нагревает электроды до их рабочей температуры. Через короткое время (1-2 секунды) выключатель размыкается. Большой скачок напряжения, создаваемый внезапным уменьшением тока через балласт (индуктор), затем вызывает разряд, и лампа загорается. Конденсатор снижает реактивное сопротивление индуктивного балласта.

Раньше выключатель представлял собой аргоновую лампу с биметаллическим электродом, но в последние годы эта функция была заменена твердотельной схемой, которой можно активно управлять.

Люминесцентные лампы обычно работают с разрядом переменного тока, частота которого в США устанавливается источником питания 60 герц (Гц). Однако было обнаружено, что трубка имеет более высокую эффективность, если она работает на высокой частоте, например 20-30 кГц. Причина этого увеличения мощности заключается в том, что между изменениями поля и столкновениями ионов с электродами меньше времени, и поэтому скорость потерь энергии из-за столкновения электродов снижается. Для работы на высокой частоте требуется транзисторный балласт, который имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что лампа может регулироваться яркостью, в отличие от низкочастотных ламп, в которых ток и напряжение на лампе фиксированы, а лампа не может регулироваться.

Люминофор преобразует УФ-излучение ртутного разряда в видимый свет посредством флуоресценции. Сочетание излучаемых цветов зависит от химических соединений, используемых в люминофоре. Многие соединения производят то, что воспринимается как белый свет, который действительно может быть широким излучением с центром около 590 нм, как в случае так называемых холодно-белого и теплого белого галофосфатов (теплый содержит больше красного, чем холодный). Однако недавние разработки люминофоров для телевизионных трубок привели к появлению «трифосора», который представляет собой смесь трех различных компонентов люминофора, излучающих синий, зеленый и красный цвета.Свет от трифосфорной трубки искажает воспринимаемый цвет объекта меньше, чем цвет галофосфатной трубки, и изменение смеси трех компонентов позволяет инженеру по свету адаптировать мощность лампы для определенных конкретных целей, например, чтобы лучше соответствовать освещение внутри здания для деятельности его жителей.

Срок службы люминесцентной лампы ограничен в первую очередь материалом, излучающим электроны на электродах и люминофоре. При использовании трубки электроэмиссионный материал расходуется разными способами.Во-первых, «темное пространство», область высокого электрического поля, находящаяся возле катода, ускоряет ионы по направлению к электроду, и в результате бомбардировки удаляется материал. Этот эффект можно уменьшить, работая на высоких частотах, поскольку бомбардировка уменьшается, как объяснено выше. Катод особой формы также может использоваться для уменьшения электрического поля в темном пространстве и, таким образом, уменьшения ударной эрозии во время нормальной работы. Во-вторых, электроэмиссионный материал подвергается чрезмерной эрозии, когда возникает разряд из-за короткоживущих сильных электрических полей.Современные электронные схемы управления могут предотвратить пропуски зажигания и возникновение разряда, когда электроды холодные, и, таким образом, уменьшить эту эрозию. Использование электронных пускателей может удвоить срок службы лампы. Индукционная лампа, коммерческая версия которой была представлена ​​GE в 1994 году, не содержит электродов, а ток разряда индуцируется радиочастотным разрядом. Поскольку проблема эрозии отсутствует, индукционная лампа способна прослужить до 60 000 часов, что во много раз дольше, чем у стандартных люминесцентных ламп.

Люминофор в люминесцентных лампах имеет ограниченный срок службы. Более старые галофосфаты, которые широко использовались до появления трифосфоров, демонстрируют падение флуоресцентного светового потока на 30-50% в течение 8000 часов. Однако трифосфоры демонстрируют падение только на 10-20% за 8000 часов, что продлевает срок службы лампы.

См. Также Электрическая цепь; Лампа накаливания.

КЛЮЧЕВЫЕ УСЛОВИЯ

Эффективность — Отношение светоотдачи лампы к электрической мощности, приводящей в действие лампу.

Люминофор – неорганическое соединение, излучающее видимый свет при освещении ультрафиолетовым светом.

Термоэлектронная эмиссия – Эмиссия электронов с поверхности материала при повышении температуры материала.

КНИГИ

Кейлз, М.А., и А.М. Мартин. Лампы и освещение . Лондон: Эдвин Арнольд, 1983.

ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Уайт, Джулиан. «Зеленые огни». Physics World (октябрь 1994 г.).

Иэн А. Макинтайр

Домашнее освещение

Люминесцентные лампы являются гораздо более эффективными источниками света, чем лампы накаливания, но ими труднее управлять. Электрический разряд, который возбуждает пары ртути, должен быть сначала запущен быстро и надежно, а затем необходимо контролировать ток, чтобы он не продолжал расти до тех пор, пока он не сожжет трубку. Эта функция запуска и управления выполняется устройством, называемым балластом.

Лампа накаливания работает довольно просто и саморегулируется. Вы подаете на лампочку полное электрическое напряжение, и ток нагревает нить до тех пор, пока она не начнет светиться. Нагревание нити накала увеличивает ее электрическое сопротивление, и это сопротивление ограничивает ток до контролируемого значения.

Нельзя просто подать полное напряжение на люминесцентную лампу; Вы должны обеспечить запуск электрического разряда и затем контролировать возникающий ток дугового разряда в колбе.Было использовано множество различных стратегий и подходов – для получения подробной информации вам понадобится отраслевой источник, подобный тому, который находится в сети Summit Electrical.

Запуск лампы – первая задача балласта. Основными типами стратегий запуска являются (1) предварительный нагрев, (2) компактный мгновенный запуск и (3) быстрый запуск. Если вам нужна текущая техническая информация, вам следует знать о двух более поздних типах: (4) модифицированный быстрый запуск и (5) мгновенный запуск ламп быстрого запуска.

Стратегия “предварительного нагрева” была оригинальным методом, используемым для люминесцентных ламп. Нити накала лампы нагреваются в течение нескольких секунд перед подачей на лампу полного рабочего напряжения. Это достигается за счет включения переключателя, параллельного газовой трубке, который шунтирует ток вокруг газоразрядного тракта и через нагреватели накаливания. Через несколько секунд нити достигают температуры, необходимой для испускания электронов, и размыкается переключатель, подавая на трубку рабочее напряжение, чтобы запустить дуговый разряд в газе.Тогда в балласте должна использоваться схема регулирования тока, описанная ниже.

Система «тонкого мгновенного пуска» излучает свет мгновенно за счет использования трансформатора в балласте для создания напряжения, примерно в три раза превышающего нормальное рабочее напряжение, для «зажигания дуги» в лампочке. Для этого типа системы предварительный нагрев нитей не требуется.

Как сообщается, в настоящее время система «быстрого старта» является самой популярной в США. Эти балласты обеспечивают непрерывный нагрев нитей для подачи электронов.Они требуют, чтобы прибор был правильно заземлен и чтобы лампы находились в пределах 1-2 см от металлического приспособления для правильного запуска. Из-за непрерывно нагреваемых нитей эти устройства не требуют высокого пускового напряжения, как у компактных устройств мгновенного пуска. Лампы загораются сразу при низкой яркости и полностью загораются примерно через две секунды.

Когда лампочки зажжены, балласт должен контролировать ток. Дуговый разряд по своей природе является переменным и может быть подвержен сильным импульсным токам.Основная масса балласта состоит из большой катушки, намотанной вокруг многослойного стального сердечника для создания большого индуктора или «дросселя», как их часто называют в промышленности. Катушка также действует как трансформатор. Сущность индуктора заключается в ограничении скорости изменения тока, поэтому большая индуктивность балласта подавляет всплески тока. Катушка с многослойным сердечником часто «залита» таким материалом, как асфальт, чтобы помочь отводить тепло, и вся комбинация помещается в стальной корпус.

Есть также электронные и гибридные балласты, которые выполняют задачи регулирования.Описание этих систем может быть добавлено здесь. Комментарии и предложения приветствуются. Если у вас есть подробные схемы работы балласта, мне было бы интересно – я их не нашел.

Как работают люминесцентные лампы – блог 1000Bulbs.com

Люминесцентные лампы состоят из покрытых люминофором стеклянных трубок с вольфрамовыми катодами на обоих концах, заполненных аргоном и небольшим количеством паров ртути. Когда к трубке подается большое количество электричества, она создает электрическую дугу, которая возбуждает пары ртути, заставляя их высвобождать дополнительные электроны на ультрафиолетовых (УФ) частотах.Невидимый ультрафиолетовый свет стимулирует внутреннее люминесцентное покрытие трубки, превращаясь в видимый свет, когда он проходит по дуге трубки и создает знакомое флуоресцентное свечение. Есть два распространенных типа флуоресцентных ламп: люминесцентные лампы с горячим катодом и люминесцентные лампы с холодным катодом.

Люминесцентные лампы с горячим катодом

Ключом к лампам с горячим катодом является балласт. Чтобы создать дугу и последующее свечение света, балласт нагнетает стандартные 120 вольт почти вдвое. Высокое напряжение быстро нагревает вольфрамовые нити, заставляя ток через газы запускать дугу.Однако почти сразу же повышенное напряжение отключается, чтобы предотвратить короткое замыкание лампы. У газа есть сопротивление, зависящее от температуры. Чем холоднее газ, тем большее сопротивление он имеет, и для начала требуется более высокое напряжение. Высокое напряжение опасно, и его трудно создать, поэтому пускорегулирующий аппарат управляет током, зажигает искры и поддерживает свет. Балласты бывают либо магнитными, либо электронными, и существует несколько типов методов запуска, которые балласты могут использовать для запуска люминесцентных ламп.Наиболее известные методы – это предварительный нагрев, быстрый запуск, мгновенный запуск и запрограммированный запуск.

В старых лампах использовался метод предварительного нагрева, при котором отдельный выключатель стартера нагревал катоды перед включением лампы, что позволяло использовать более низкие напряжения. В современных лампах часто используются электронные балласты мгновенного пуска, чтобы быстро подать на лампу сотни вольт для мгновенного зажигания, а не постепенного прогрева.

Флуоресцентные лампы с холодным катодом

Вы можете знать их в основном как неоновые вывески и иногда по спиральным трубкам под А-образной крышкой.В CCFL, не путать с CFL, используются цельнометаллические катоды, похожие на гильзы, которые более долговечны, чем вольфрамовые катушки ламп с горячим катодом. Катоды не нагреваются заранее, и подается высокое напряжение, позволяющее лампам мгновенно включаться на полную яркость. Лампы с холодным катодом используют более высокое напряжение, чем обычные линейные люминесцентные лампы, для ионизации паров ртути.

Компактные люминесцентные лампы – Chemistry LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

1. Авторы и авторство

Компактные люминесцентные лампы или КЛЛ – обманчиво простые устройства.По сравнению с принципами работы лампы накаливания, понимание того, как КЛЛ излучает свет, требует знания электронной структуры атомов, участвующих в испускании света. Работа с КЛЛ упрощена: как только электрический ток начинает течь через КЛЛ, внутренняя часть лампы начинает светиться и излучать видимый свет. Углубляясь глубже, КЛЛ содержит несколько ключевых компонентов, участвующих в этом излучении видимого света, включая присутствие паров элементарной ртути, благородного газа (аргона, ксенона, неона или криптона) и внутреннего покрытия, называемого люминофором, которое фактически является веществом для получения видимого света из КЛЛ.

Вспоминая электронную конфигурацию атома и его орбитальные подоболочки, каждый атом содержит некоторое различное количество орбитальных подоболочек, которые, соответственно, заполняются возрастающей энергией, начиная с орбитальной подоболочки с наименьшей энергией. Например, гелий содержит два электрона, оба расположены на орбитали 1s2, что делает эту орбиталь заполненной. Для сравнения, атом водорода содержит только один электрон на орбитали 1s ² , что делает эту орбиталь частично заполненной.Этот принцип полностью или частично заполненных орбиталей жизненно важен для понимания работы КЛЛ.

Газы, которые населяют полую внутреннюю часть КЛЛ, содержат полностью заполненные орбитальные подоболочки. Поскольку электронные конфигурации ртути и благородных газов находятся на минимально возможном уровне энергии, называемом основным состоянием, эти типы атомов сильно сопротивляются отказу от любых электронов из-за стабильности, которую они уже достигли благодаря заполненным орбитальным подоболочкам. Однако, когда энергия, передаваемая через электрический ток, проходит через CFL, избыточный поток электронов воздействует на атомы ртути и благородных газов.Это столкновение, называемое неупругим рассеянием между электроном и атомом, заставляет электрон из самой внешней подоболочки затронутого атома временно «прыгать» или переходить на следующий самый высокий энергетический уровень. Этот электрон сейчас находится в «возбужденном» состоянии, но желает вернуться в свое прежнее стабильное состояние, поэтому будет излучать фотон энергии, когда возбужденный электрон переходит обратно на более низкий энергетический уровень, высвобождая избыточную энергию в виде этого протона.

Эти фотоны, испускаемые атомами газа, однако, имеют длины волн в ультрафиолетовом спектре и должны быть сначала преобразованы в видимый свет для любого полезного использования.Здесь внутреннее покрытие CFL, называемое люминофором, работает по такому же механизму, что и ранее описанное возбуждение, и переходит из состояний с более высокой энергией в состояние с более низкой энергией. Люминофор будет поглощать ультрафиолетовые фотоны, вызывая временное возбуждение на следующий более высокий энергетический уровень с последующим излучением фотона более низкой энергии из-за свойств материала люминофора, состоящего из смеси металлических металлов, например: меди, цинка, сульфиды, оксиды, нитриды, алюминий, селениды, кремний или редкоземельные металлы.В зависимости от этого состава видимый свет, излучаемый КЛЛ, может различаться по длине волны и соответствующему видимому цвету.

Из ChemPRIME: 5.15: Электронные конфигурации

Авторы и авторство

Люминесцентная лампа

Флуоресценция происходит, когда электрон на атомной орбитали поглощает энергию от некоторых источник (например, взаимодействие с фотоном или столкновение с другим атом) продвигается на более высокий энергетический уровень, а затем, “ отступая ”, высвобождает часть этой энергии в виде видимого света.Пропавшее энергия обычно преобразуется в тепловую (инфракрасные переходы), сделав трубку слегка горячей.

Люминесцентный свет

газоразрядная трубка типа ,

выполнен из стекла, узкий, с двумя электрическими соединения на каждой из металлических крышек, закрывающих концы трубки.

содержит инертный газ (например, аргон, неон, или криптон) и пары ртути .

трубка с газами внутри, имеющая давление около 0,003 атмосферы .

Смесь ртути и газа непроводящая когда трубка выключена.

Как это работает:

A высоковольтный разряд необходим для запуска поток тока. Первоначальный всплеск высокого напряжения необходим для получения электронов с кинетической энергией, достаточной для ионизации атомов ртути – атомы в газе должны быть достаточно разреженными (низкое давление), чтобы KE мог быть увеличен до уровня, позволяющего ионизовать атомы ртути. атомы ртути.

Высокоскоростные электроны вызывают ионизацию атомов ртути . После того, как это произошло, напряжение можно понизить, поскольку первоначальные ионизации производят то же самое. Требуемое напряжение колеблется от 100 вольт для ламп до 30 Вт и от 100 до 175 вольт для ламп мощностью 30 ватт или более.

Пара электродных нитей находится на металлические концы трубки. Они производят электроны, которые ионизируют атомы ртути.Они делают это с помощью термоэлектронной эмиссии . Нити остаются горячими, когда трубка горит, производя непрерывный электрический разряд.

Поток электронов через газы возбуждает электроны в атомах ртути , которые затем излучают ультрафиолет (УФ) излучение.

Есть веская причина, по которой лампа содержит только небольшое количество ртути , которая должна испаряться, чтобы поддерживать ток лампы и генерировать свет.При низких температурах ртуть находится в виде диспергированных капель жидкости. По мере того, как лампа нагревается, все больше ртути находится в форме пара – поэтому больше может быть ионизировано электронами, проходящими через нее, НО при более высоких температурах самопоглощение в паре снижает выход УФ и видимого света, поэтому вы не можете иметь слишком много много ртути в виде пара, иначе он не будет светить. Поскольку ртуть конденсируется в самом холодном месте лампы, необходимо тщательно спроектировать, чтобы поддерживать в этом месте оптимальную температуру, около 40 ° C.

Внутренняя часть трубки покрыта фосфорным материал , из которого излучает видимый свет при возбуждении УФ-излучением , а трубка излучает свет. Тщательно подобрав флуоресцентный порошки (называемые «люминофоры»), производитель света может адаптировать окраску света. Люминофоры в лампах CF представляют собой смесь для получения отличной цветопередачи и теплоты, подобной лампам накаливания луковицы.Другие смеси люминофора: теплый белый, холодный белый, люкс теплый белый и роскошный холодный белый.

Преимущества над лампой накаливания

Люминесцентные лампы в четыре-шесть раз эффективнее чем лампы накаливания.

Светильник позволяет сохранить ярко освещенные рабочие места. при низкой температуре из-за его значительно увеличенного КПД.

Более подробная справочная информация

А люминесцентная лампа (или колба) состоит из частично вакуумированного стекла трубка наполненная парами ртути .Только небольшая часть газа внутри колбы находится пары ртути; Количество атомов аргона превышает количество ртути примерно на 300: 1. Оба типа атомов вместе взятые только в сумме около 0,3% атмосферного давления.

Люминесцентные лампы и электролюминесцентные панели обычно требуется от 200 до 600 В для пускового и рабочего освещения, поэтому напряжение около 500 В подается через трубку . Это вызывает небольшой процент атомов ртути, которые ионизируют (высвобождают электроны).Эти свободные электроны затем ускоряются к положительному электроду и столкнуться с атомами ртути по пути. Если энергия электрона равна достаточно высокий, он может оторвать электрон от целевого атома и создать дополнительный свободный электрон. Этот набор свободных электронов и остаточных Ионы ртути классифицируют комбинацию аргона и ртути как плазма . Если ударный электрон имеет меньшую энергию, возбуждение электронов в орбиталях вокруг атома ртути может происходить.Ртуть выделяет линии на 254 нм и 367 нм (в ультрафиолетовой области электромагнитного спектр). См. Спектр излучения.

Свет от люминесцентных ламп выглядит белым в в большинстве случаев, и этот белый цвет является комбинацией (как и с солнечным светом) всех цветов видимого спектра.

Внутренняя часть люминесцентной лампы или колбы покрыта покрытием с порошком, например Sr ₅ (PO ₄ ) ₃ F смешанный с небольшим количеством редкоземельных элементов.