Изучаем лампы дневного света

Изучаем лампы дневного света – Stroim24.info

Люминесцентная лампа или лампа дневного света (ЛЛ, ЛДС) — инертный газ в стеклянной колбе, излучающий видимый свет.

Принцип работы ЛДС заключается в насыщении газа ртутью с последующим пропусканием через него разряда, в результате чего образуется УФ-излучение, преобразуемое в видимый свет благодаря слою люминофора, содержащемуся во внутренней поверхности колбы. В этой статье будут рассмотрены ЛДС, их описание и технические характеристики.

Разновидности

В реализации наиболее используются газоразрядные лампы на основе ртути высокого (ГРЛВД) или низкого (ГРЛНД) давления:

ЛЛ высокого давления эксплуатируются в крупных промышленных секторах или для уличного освещения.
Светильники ЛБ 40 низкого давления применяются в домашних условиях или на небольшом предприятии.

Область применения

Люминесцентные источники света получили большой спрос в организациях общественного назначения: школах, больницах, госучреждениях.

С дальнейшим развитием светильники оснастили электронным балластом, стало возможным их применение в распространенных патронах стандарта Е14 и Е27.

ЛЛ актуальнее применять в помещениях промышленного сектора для обеспечения большего периметра освещения при минимальных энергозатратах. Также их используют в освещении рекламных щитов и фасадов.

Люминесцентные приборы сочетают в себе характерные черты эффективного и экономного использования электроэнергии. В быту лампы дневного света потолочные и настольные применяются для растений, освещения рабочей поверхности и жилых комнат.

Актуальность применения люминесцентных ламп

Широкое распространение ЛЛ получили благодаря многим преимуществам, а именно:

высокая световая отдача (ЛДС мощностью 10 Вт обеспечивает освещенностью, сравнимой с лампочкой накаливания 50 Вт);
большой диапазон оттенков испускаемого света;
полная рассеянность света.

Гарантированный срок эксплуатации ЛДС от 2 тыс. часов против 1 тыс. часов у ламп накаливания.

Недостатки люминесцентных устройств:

химопасность (в ЛДС содержится до 1г ртути);
неравномерный спектр, который неприятен человеческому глазу;
постепенное разрушение слоя люминофора, приводящее к ослаблению освещенности;
мерцание лампы с двухкратной частотой от сети;
наличие механизма, регулирующего пуск;
мощность ЛЛ не обеспечивает высокого коэффициента.

Принципы работы

Во время работы ЛЛ между двумя электродами, расположенными на ее краях, горит дугообразный разряд, который приводит к созданию УФ-свечения внутри колбы, наполненной газом, в составе которого ртутные пары.

Зрение человека невосприимчиво к УФ диапазону свечения, поэтому внутренние стенки колбы обработаны люминофорным составом, имеющим свойства поглощения ультрафиолета с дальнейшим преобразованием его в видимое белое свечение. Ортофосфаты кальция-цинка и галофосфаты лежат в основе люминофорного слоя.

Также люминофор может быть насыщен другими веществами с целью получения определенного оттенка света. Термоэлектронная эмиссия электродов с катода создает поддержку электрической дуги в ЛДС.

Дальнейшее разогревание катодов путем пропуска через них тока или ионной бомбардировки приводит к запуску устройства.

Технические характеристики

От технических характеристик зависит конечная работа ЛДС — необходимое освещение.

Мощность

От показателя мощности ЛЛ зависит светоотдача, которая влияет на площадь освещения. В реализации распространены лампы различной мощности.

Лампы 4–6 W

Применимы в помещениях небольшой комнаты. Отлично подходят в сельскохозяйственной местности, сторожевых будках или палатках.

Эти ЛДС неприхотливы к потреблению электроэнергии, а также благодаря трансформаторным преобразователям эти лампы способны работать от 12 вольт, что дает возможность запустить лампу подсоединением к авто аккумулятору в условиях отсутствия электроснабжения. Также маломощные люминесцентные устройства применяются для освещения растений или аквариумов.

18 W

Самые распространенные ЛЛ по мощности лампы. Их можно встретить везде: в комнате, автомобильных боксах, офисах, павильонах.

36 W

Также получили большое распространение. Применяются в тех же помещениях, что и ЛЛ 18 W, с разницей в увеличении площади освещения.

58 W и 80 W

Эти ЛДС большой мощности применяются только в производственных цехах большой площади, хранилищах и ангарах, на подземной территории.

Иногда ЛЛ такой мощности можно встретить на участках открытой местности в условиях большой рассеянности света.

Такие ЛЛ, в отличии от ламп 18 W и 36 W, более энергозатратные и их применение в быту или офисного освещения нерентабельно.

Также они оснащены дополнительно светильниками дневного света, что приводит в еще большую неактуальность их применения в качестве потолочных светильников дневного света в помещениях малой площади.

Статья в тему: Как выполнить заземление ванны в квартире

Цветовая температура

Еще один главный параметр ЛДС. От качества света и цветовой температуры зависит качество освещения. Эти параметры отображены трехзначным значением на колбе устройства.

Значение 627

Соответствует устройствам с 60%-м качеством света и цветовой температурой 2700 К.

Значение 727

Лампы с качеством света 70% и аналогичной цветовой температурой.

Значение 765

Цветовая температура 6500 К, которой и обладают все без исключения ЛДС. Качество цвета на уровне 70%.

Необходимо учесть, что 2700 Кельвинов — цветовая температура лампочек накаливания, и ЛЛ с такой же цветовой температурой будет излучать лучи, воспринимаемые человеческим зрением, желтого цвета. С учетом восприятия человеком цветности свечения изготовляются люминесцентные устройства разной цветовой температуры.

Многие ЛЛ (энергосберегающие источники свечения) компактной формы излучают именно желтый свет. Цветовая температура 6500 присуща всем устройствам линейной формы и соответствует белому свету со слабым оттенком синего.

Также изготовляются ЛЛ узкопрофильного назначения с температурой цвета 1300К, при включении которых наблюдается красный оттенок. В отдельных случаях для получения уникального оттенка свечения применяются цветные ЛДС.

Подключение к сети

Простейшая схема подключения ламп дневного света выполнена на основе стартера, дросселя (балласта) и конденсатора. Сами лампы не предусматривает их прямого включения в электрическую цепь, так как в отключенном состоянии люминесцентные устройства имеют высокое сопротивление, преодолеть которое можно только импульсом высокого напряжения.

Возможно также последовательное соединение двух ламп, при этом стартеров будет 2 штуки, а дроссель один, но он должен быть рассчитан на суммарную мощность ламп. Схема светильника на 2 лампы приведена ниже. На схеме нет конденсатора, но он также может быть установлен на входе светильника.

Дроссель (балласт), включается в электроцепь в качестве дополнительного сопротивления, предохраняющего от короткого замыкания. Стартер позволяет в моменты высокого сопротивления лампы зарядить дроссель, одновременно прогреть спирали лампы.

Лампу дневного света без дросселя невозможно запустить. От того, как устроена схема подключения, зависит общее энергопотребление всех устройств, подключенных вместе с люминесцентным источником света к электрической цепи.

Электромагнитный дроссель (ЭмПРА)

Дроссель постоянного индуктивного сопротивления, подключаемый только в цепь с ЛЛ определенной мощности. Сопротивление включенного в цепь ЭмПРА при включении начинает играть роль ограничителя подачи тока к светильнику.

Конструкция ЭмПРА проста и дешева в производстве, соответственно, дешевле и лампы с электромагнитным балластом. Несмотря на свою дешевизну и простоту обладает рядом недостатков:

длительность запуска до 3 секунд (время зависит от износа лампы);
высокое потребление электроэнергии дросселем;
постепенное возрастание частоты в пластинах дросселя из-за его износа;
мерцание с двухкратной частотой электросети (100 или 120 Гц) при включении, которое отрицательно влияет на зрение;
массивность и габаритность люминесцентных устройств (в сравнении с аналогами ЭПРА);
вероятный отказ в работе электрической цепи с дроссельным механизмом при температуре ниже нуля по Цельсию;
короткое замыкание, приводящее к припайке электродов дросселя к устройству, после чего его невозможно снять.

Схема подключения газоразрядных люминесцентных ламп с ЭмПРА предусматривает наличие стартера, регулирующего зажигание ЛЛ. Однако он дополнительно потребляет электроэнергию.

Электронный дроссель

Электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА) обеспечивает лампы высокочастотным питанием 25–133 кГц. В момент включения ЛДС с электронным дросселем человек в течение короткого времени наблюдает яркое мерцание. С помощью электронного балласта реализовано два принципа работы по включению ламп.

Холодный запуск

Сразу запускает устройство, но наносит значительный вред электродам. Лампы с таким вариантов запуска рассчитаны на малую частоту включения/отключения в течение дня.

Горячий запуск

Перед включением лампы, в течение 1 секунды, происходит разогрев электродов, затем она работает. Также присутствует тепловой индикатор, обеспечивающей устройство защитой от перегрева.

ЛЛ на основе ЭПРА более экономичные, чем и заполучили значительную популярность, чего нельзя сказать об аналогах ЭмПРА.

Причины неисправности

Электроды ЛДС представлены вольфрамовой спиралью, покрытой активными щелочными металлами, которые обеспечивают заряд. С периодом эксплуатации активная масса осыпается с электродов, они приходят в негодность.

В момент включения лампы (пуск разряда и последующий разогрев электродов) происходит дополнительная нагрузка на активную массу, что еще сильнее разрушает ее.

На участках с наибольшей потерей активной массы поступает меньше напряжения, что приводит к неравномерной отдаче, и человек наблюдает мерцание лампы в период ее работы.

Также осыпание активной массы приводит к полной неисправности лампы, а на концах трубки появляется темный оттенок.

Статья в тему: Описание кабеля ВВГнг-LS

Отсюда следует, что срок службы ЛЛ зависит еще от качества активной массы и частоты включения лампы. Но даже при этих ограничениях срок службы ЛДС как минимум намного выше (2000 запусков против 1000 у обычных лампочек накаливания).

Типы исполнения

Люминесцентные устройства подразделяются на два типа по варианту исполнения колбы.

Линейные лампы

Эти ЛЛ представлены ртутными лампами низкого давления. Большая часть света этих ламп излучается люминофором. Люминесцентные устройства, крепящиеся на потолок, являются основным представителем линейных ЛЛ. Потолочный светильник дневного света получил огромный спрос во всем мире в помещениях различного назначения.

Среди линейных ламп в России распространены ЛДС с круглой трубкой Т8 (D=26 мм) и цоколем типа G13. Мощность этих ламп взаимосвязана с размером трубки — стандартные ЛДС мощностью 18 W имеют длину трубки 600 мм, а лампы 36 W уже вдвое длиннее, 1200 мм. Также существуют лампы других мощностей, но они получили меньшее распространение либо у них узкий круг применения.

Стоит отметить, в советский период наибольшее применение получили ЛДС с колбой Т12, диаметр которой составлял 38 мм. Эти лампы были более энергозатратными — 20 W короткие и 38 W длинные против 18 W и 36 W соответственно. Также встречались лампы с трубкой Т10 (32 мм), но они не получали широкого спроса по сравнению с T12.

В западных странах в последние годы стали преобладать лампы с трубкой последнего поколения Т5 диаметром 16 мм. Они достаточно тонкие и получили более обширное применение в интерьере.

Если затрагивать технологический прогресс, то буквально недавно китайские разработчики создали устройство с колбой Т4 (12,5 мм). Это только новинка, которая еще не получила обширного применения, и о перспективах таких трубчатых ламп пока рано говорить. ЛДС с еще меньшим диаметром трубки на практике пока не сделали.

Двухцокольная прямолинейная лампа представляет собой стеклянную трубку с вваренными на концах стеклянными ножками, в которые вмонтированы электроды. Герметично запаянная трубка содержит аргоном или неон, обогащенный ртутью, которая при включении лампы переходит в газообразное состояние. Цоколи на концах трубки оснащены контактами для подключения лампы в цепь.

Линейные ЛДС потребляют всего 15% от потребления лампы накаливания, обеспечивая аналогичную освещенность. Эти лампы часто встречаются на производстве, в офисах, транспорте.

Компактные лампы

Представляют собой светильники дневного света с изогнутой трубкой.

Компактные лампы могут иметь свободную (любую) форму колбы и распространены для частного использования. К компактным люминесцентным устройствам также относятся, так называемые, энергосберегающие лампы.

Также распространены компактные лампы под патроны стандарта Е14, Е27, Е40, которые применяются в светильниках.

Варианты применения

В настоящее время люминесцентные устройства получили большое применение, как в освещении промышленных объектов, так и в организации интерьера помещения. Светильники с лампами дневного и белого света применяются во многих целях:

Люминесцентные светильники ЛБ 40 низкого давления, предназначенные для освещения всей площади помещения закрытого типа.
Люминесцентная лампа для аквариумов и комнатных растений, обеспечивающая локальное освещение.
Фитолампы (цветочные светильники) — люминесцентные лампы для цветов и растений.
Настольная и настенная лампа дневного света, придающая мягким освещением уютную обстановку при чтении или отдыхе.

Маркировка

Маркировка устроена так, что потребитель без труда сможет выбрать необходимую ЛЛ при покупке. Наиболее распространены следующие обозначения:

ЛБ (белый свет);
ЛД (дневной свет);
ЛХБ (холодно-белый свет);
ЛТБ (тёпло-белый свет);
ЛЕ (естественный свет);
ЛХЕ (холодный естественный свет).

Видимый оттенок напрямую зависим от цветовой температуры. Цветовая температура ЛДС составляет 6400–6500К, что соответствует примерной цветности белого света.

Помимо типа лампы также указываются необходимые технические характеристики лампы: напряжение, форма, размеры и так далее. Маркировка наносится на стеклянную колбу или корпус ЛДС.

Все без исключения ЛДС содержат газы, насыщенные парами ртути. При происшествиях, в результате которых лампа разбилась, пары ртути проникают в воздух.

В дальнейшем ртуть может оказаться в организме человека и нанести вред здоровью. Поэтому стоит бережно обращаться с люминесцентными лампами.

Видео по теме

Поделитесь с друзьями в соц.сетях

Источник: https://stroim24.info/izuchaem-lampy-dnevnogo-sveta/

Принцип работы люминесцентной лампы и устройство прибора

Принцип работы люминесцентной лампы базируется на эффекте классической люминесценции.

Электрическим разрядом в ртутных парах создаётся ультрафиолетовое излучение, преобразуемое посредством люминофора в видимое свечение.

При самостоятельном подключении и ремонте таких осветительных приборов учитываются особенности устройства и принцип их действия.

Люминесцентная лампа относится к категории классических разрядных источников освещения низкого давления. Стеклянная колба такой лампы всегда имеет цилиндрическую форму, а наружный диаметр может составлять 1,2см, 1,6см, 2,6см или 3,8см.

Цилиндрический корпус чаще всего прямой или U-изогнутый. К торцевым концам стеклянной колбы герметично припаиваются ножки с электродами, выполненными из вольфрама.

Устройство лампочки

Внешней стороной электроды подпаиваются к цокольным штырям. Из колбы осуществляется тщательное откачивание всей воздушной массы через специальный штенгель, расположенный в одной из ножек с электродами, после чего происходит заполнение свободного пространства инертным газом с ртутными парами.

На некоторые типы электродов в обязательном порядке производится нанесение специальных активирующих веществ, представленных окислами бария, стронцием и кальцием, а также незначительным количеством тория.

Схема

Стандартная схема подключения люминесцентной лампы значительно сложнее, нежели процесс включения традиционной лампы накаливания.

Требуется применять особые пусковые устройства, качественные и мощностные характеристики которых оказывают непосредственное влияние на сроки и удобство эксплуатации осветительного прибора.

Схема подключения люминесцентных ламп без дросселя и стартера

В настоящее время практикуется несколько схем подключения, которые отличаются не только по уровню сложности выполняемых работ, но и набором используемых в схеме устройств:

подключение с применением электромагнитного балласта и стартера;
подключение с электронным пускорегулирующим аппаратом.

Второй вариант подключения предполагает генерирование высокочастотного тока, а сам непосредственный запуск и процесс работы осветительного прибора запрограммированы электронной схемой.

Схема подключения лампы с дросселем и стартером

Чтобы правильно выполнить подключение осветительного прибора, необходимо знать устройство дросселя и стартера, а также учитывать правила подключения такого оборудования.

Как загорается люминесцентная лампа?

Как работает люминесцентная лампа? Функционирование люминесцентного осветительного прибора обеспечивается следующими поэтапными действиями:

на электроды, расположенные на цокольных штырях, подаётся напряжение;
высокое сопротивление газовой среды в лампе провоцирует поступление тока через стартер с образованием тлеющего разряда;
ток, проходящий через электродные спирали, в достаточной степени прогревает их, а разогретые стартерные биметаллические контакты замыкаются, что прекращает разряд;
после остывания стартерных контактов происходит их полное размыкание;
самоиндукция вызывает возникновение импульсного напряжения дросселя, достаточного для включения освещения;
проходящий через газовую среду ток уменьшается, а полное отключение стартера обуславливается недостаточностью напряжения.

Лампы спецназначения

Основным назначением устанавливаемых конденсаторов является эффективное снижение помех. Входные конденсаторы обеспечивают существенное понижение реактивной нагрузки, что важно при необходимости получить качественное освещение и продлить срок службы прибора.

Блок 1

Для чего нужен дроссель в люминесцентной лампе

Дроссель позволяет обеспечить требуемый для полноценного функционирования лампы электрический импульс. Принцип такого дополнительного устройства основан на сдвиге фазы переменного тока, что способствует получению необходимого количества тока для горения паров, которыми наполнена внутренняя часть лампы.

В зависимости от уровня мощности, рабочие параметры дросселя и сфера его использования могут варьироваться:

9 Вт — для стандартной энергосберегающей лампы;
11 w и 15 w — для миниатюрных или компактных осветительных приборов и энергосберегающих ламп;
18 w — для настольных осветительных приборов;
36 Вт — для люминесцентного светильника с малыми показателями мощности;
58 Вт — для потолочных светильников;
65 Вт — для многоламповых приборов потолочного типа;
80 Вт — для мощных осветительных приборов.

При выборе нужно также ориентироваться на индуктивное сопротивление, регулирующее показатели мощности тока, подающегося на контакты люминесцентного осветительного прибора.

Конструкция устройства представлена компактной стеклянной колбой, заполненной инертным газом. Колба установлена внутри металлического или пластикового корпуса, с парой электродов, один из которых относится к биметаллическому типу.

Напряжение на зажигание стартера не должно быть выше, чем номинальное напряжение питающей сети.

В процессе подключения схемы запуска к питающей электросети, значительная часть напряжения переходит на разомкнутые стартерные электроды.

Под воздействием напряжения обеспечивается образование тлеющего разряда, небольшая часть которого используется для разогрева биметаллических электродов.

Схема работы стартера

Результатом нагревания становится изгиб и замыкание электроцепи, с последующим прекращением тлеющего разряда внутри стартера. Проход тока по цепи последовательно соединенных дросселя и катодов вызывает их эффективный прогрев. Временем замкнутого состояния стартерных электродов определяется продолжительность прогрева катодов любой люминесцентной лампы.

Средний срок эксплуатации стартера равен продолжительности работы осветительного прибора, но с течением времени уровень интенсивности напряжения тлеющего внутреннего разряда заметно понижается.

Устройство и принцип работы люминесцентного светильника

Современные люминесцентные светильники относятся к категории наиболее распространенных типов надежных и долговечных осветительных приборов. Если до недавнего времени такие устройства использовались преимущественно в обустройстве освещения административных и офисных зданий, то в последние годы они всё чаще находят применение в жилых помещениях.

Источник света в таких видах светильников представлен люминесцентной или газоразрядной лампой, функционирующей благодаря свойству некоторых газообразных и парообразных веществ достаточно мощно светиться в условиях электрического поля.

Светильник люминесцентный

Люминесцентные лампы, устанавливаемые в малогабаритные и компактные светильники, могут обладать кольцевидной, спиралевидной или любой другой формой, что положительно сказывается на габаритах осветительного прибора.

Выпускаемые лампы принято подразделять на линейные и компактные модели. Первый вариант имеет характерные отличия по длине, а также диаметру колбы. Компактные модели имеют, как правило, изогнутую трубку, а основные различия представлены типом цоколя.

Блок 2

Несмотря на кажущуюся простоту устройства, и несложный принцип работы люминесцентной лампы, чтобы продлить срок службы прибора и получить качественное освещение, важно строго соблюдать схему подключения и использовать комплектующие только от проверенных и хорошо зарекомендовавших себя производителей.

Видео на тему

Источник: https://proprovoda.ru/osveshhenie/lampy/princip-raboty-lyuminescentnoj-lampy.html

Устройство люминесцентной лампы и принцип работы

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

Историческая справка

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

Устройство люминесцентной лампы

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

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

Колба изделия выполнена из кварцевого стекла. На начальном этапе ее изготовления из нее откачан воздух и создана среда, состоящая из смеси инертного газа и паров ртути.

Последняя находится в газообразном состоянии за счет избыточного давления, созданного во внутренней полости изделия.

Стенки покрыты изнутри фосфоресцирующим составом, он превращает энергию ультрафиолетового излучения в видимый человеческому глазу свет.

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

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

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

Принцип работы люминесцентного светильника

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

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

На следующем этапе в результате совместной работы стартера и электромагнитного дросселя создаются условия для увеличения силы тока и образования тлеющего разряда газа. Теперь наступает время организации светового потока.

Движущиеся частицы обладают достаточной кинетической энергией, необходимой для перевода электронов атомов ртути, входящей в состав лампы в виде небольшой капли металла, на более высокую орбиту.

При возвращении электрона на прежнюю орбиту высвобождается энергия в виде света ультрафиолетового спектра.

Преобразование в видимый свет происходит в слое люминофора, покрывающего внутреннюю поверхность колбы.

Для чего нужен дроссель в люминесцентной лампе

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

включение светильника в работу;
поддержание нормального безопасного режима.

На первом этапе используется свойство катушки индуктивности создавать импульс напряжения большой амплитуды за счет электродвижущей силы (ЭДС) самоиндукции при прекращении протекания переменного тока через ее обмотку.

Амплитуда этого импульса напрямую зависит от величины индуктивности. Он, суммируясь с переменным сетевым напряжением, позволяет кратковременно создать между электродами напряжение, достаточное для разряда в лампе.

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

Принцип работы стартера люминесцентной лампы

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

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

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

Варианты исполнения

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

форме исполнения;
виду балласта;
внутреннему давлению.

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

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

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

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

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

Лампы дневного света: как подклюсить устройство, ремонт

Люминесцентные осветительные приборы являются уникальным сочетанием эффективности и экономного использования электрической энергии. Потолочные и настенные лампы дневного света применяются для растений, освещения рабочей поверхности и жилых комнат.

Плюсы и минусы

Энергосберегающие газоразрядные люминесцентные лампы – это модели осветительных приборов для создания дневного света в помещениях, где нет солнечных лучей. Если модели накаливания или диодные не используют для горения специальные соединения газов, то люминесцентные излучают свет благодаря реакции смеси газов, которые находятся в колбе с фитилем.

Фото – светильники дневного света

Ранее считалось, что такие лампы приносят вред зрению, и они редко применялись в бытовых условиях. В большинстве случаев, ими оборудовали производственные помещения (для склада, гаража). Но специальные газовые смеси, в которые входит галофосфат кальция позволяют произвести спокойные желтые лучи, которые отлично воспринимаются глазными кристалликами.

Достоинства ламп дневного света:

Флуоресцентные модели могут обеспечить световую отдачу, которая будет гораздо превышать показатель у ламп накаливания;
Несмотря на яркое свечение, они экономят электроэнергию;
Плафоны часто изготавливаются из прочных материалов, которые являются довольно прочными. Они могут не разбиться даже при падении;
Долговечность газоразрядных светильников в разы больше, чем обычных;
В данный момент у этих приборов освещения довольно широкая цветовая температура. Если раньше они выпускались исключительно низкой (свет был яркого белого цвета), то сейчас в продаже можно найти желтые и естественные варианты.

Недостатки:

Утилизация ламп дневного света может выполняться только специалистами, либо если их сдать в определенные учреждения, т. к. в состав газовой смеси входят опасные для организма компоненты (к примеру, газ фосфор или ртутные соединения). В отличие от их аналогов без газа, их нельзя просто выбросить в мусорное ведро, а для демонтажа нужно вызывать специальных рабочих;
Как и некоторые светодиодные светильники, люминесцентная лампа дневного света не включается сразу, она несколько секунд мигает, а после нагрева газоразрядной смеси происходит полное включение;
Можно вставлять только в специальные патроны;
Любая модель немного гудит, а иногда и моргает во время работы;
Не всегда можно осуществить подключение лампы естественного дневного света своими руками, требуется электронная схема. В некоторых случаях нужен довольно серьезный подход, чтобы обеспечить монтаж и работу светильника. В то время как простой экономный светильник можно вкрутить в патрон в течение нескольких минут.

Бывают разные виды осветительных приборов. Их можно классифицировать по мощности, температуре и форме. В частности, сейчас наибольшей популярностью пользуются:

Линейные варианты (вытянутая электрическая модель, подойдет для освещения коридоров или официальных кабинетов);
Кольцевые (их еще называют круглыми). Идеально подходят для освещения жилых помещений и кухни.

Иногда они распределяются по типу установки. Например, могут быть переносные, подвесные и настенные предложения, которые можно закрепить на любой поверхности. Сейчас в особенности популярная аккумуляторная настольная лампа дневного света, которая позволяет в любом углу комнаты обеспечить естественное мягкое свечение.

Фото – использование

Принцип работы

Лампа дневного света работает благодаря наличию дугового разряда между двумя электродами, которые необходимы для её питания.

Внутри колба заполнена газовой смесью из инертных компонентов, в том числе, фосфора и ртути.

Освещение обеспечивается благодаря тому, что когда электрический ток проходит через газовое пространство, смесь загорается и начинает производить ультрафиолетовое излучение, практически идентичное натуральному.

Как известно, ультрафиолетовое излучение незаметно для человеческого глаза, поэтому необходим специальный компонент, который сможет сделать свет видимым.

Для этого используется вещество, которым покрывается корпус изнутри, чаще всего это производные кальция или цинка. Оно поглощает ультрафиолет и производит видимый световой поток.

Светильники в зависимости от вида этого вещества, могут излучать разный цвет: теплый или холодный.

Если прибор мерцает при работе, это значит, что есть определенные проблемы с дуговым разрядом. Для контроля горения электродов используется своеобразный держатель или балласт, который контролирует поток направленных частиц. Устройство лампы дневного света таково, что для включения ток должен пройти через катод, нагреть его и далее удерживать температуру контактов на определенном уровне.

Маркировка

Для того чтобы выбрать нужную модель светильника, нужно знать, как расшифровывается маркировка ламп дневного света. Современные промышленные модели обозначаются кодом, который состоит из трех пунктов:

На первом месте расположено определение индекса свечения. В зависимости от того, какой указан показатель, можно определить, как горит лампа. Чем выше цифра – тем более естественный свет получится в итоге;
Следующие числа помогут определить конкретные показатели температуры, в большинстве случаев, также указывается люмены и мощность светильника.

Но отечественные производители посчитали, что такая маркировка будет сложно читаться, и сейчас в продаже есть более простые и понятные модели типа ЛБ. Эти виды не отличаются от импортных за исключением обозначения.

Л – первая буква, означает «люминесцентное свечение»;

Следующие буквы могут быть такими:

Б – белый цвет;
Х – холодный;
Т – теплый. Выходит, лампа ЛБТ – это холодный белый светильник.

Иногда также можно увидеть букву Е (естественный иди дневной). Нужно отметить, что именно с такой цветопередачей производится любая дневная автомобильная фара, но только для авто нужна кругла светодиодная модель. Еще есть типы для особых случаев, скажем, для освещения выставок нужны ЦЦ – особо яркие.

Как подключить лампу

Для того, чтобы подсоединить лампу, необходимо использовать довольно дорогой дроссель, который является слабой частью устройства. Его нити часто перегорают, а поменять их очень сложно.

Поэтому сейчас многие электрики используют бездроссельное подключение ламп дневного света, при котором их характеристики не изменяются, но зато продлевается срок эксплуатации.

Для его воспроизведения Вам понадобится схема:

Фото – бездроссельное соединение

Также перед тем, как подключить лампу дневного света, нужно купить все нужные радиоэлементы.

Фото – элементы для схемы

Предлагаем ознакомиться со схемами, где для подключения энергосберегающей лампы дневного естественного света не нужен трансформатор и стартер, вместо них потребуется конденсатор. Она тогда включается так:

Фото – подключение без стартера

Нужно быть осторожным, если запуск производится таким образом. Следите за тем, чтобы не потемнели провода контактов, иначе им потребуется замена. Нужно отметить, что у этой схемы есть серьезный недостаток – если зажечь лампу таким образом, то её управление будет невозможным.

Видео: как зажеть лампу дневного света без дросселя

Проверка и ремонт светильников

В случае, если лампа перегорела, её отремонтировать очень сложно, все же это вполне реально. Для начала нужно выяснить, в чем именно неисправность работы. Для того осуществляется проверка дросселя ламп дневного света.

Нужно использовать контрольный светильник накаливания. Подключаете два провода от контактов в цоколь проверочной, и включаете конструкцию в сеть.

Если пускатель цел, то контрольная модель начинает греть в полную силу, иногда она немного коротит.

При необходимости также можно осуществить ремонт дросселя лампы, но тогда нужно обращать внимание на мощность прибора дневного света, спектр излучения и размеры проводов (их сечения). Если подсоединить несоответствующие части – то она гореть не будет.

При полной неисправности всегда можно купить новые лампы дневного света, тем более их цена часто довольно доступная. Продажа осуществляется в любых магазинах электрической техники и комплектующих.

Особой популярностью пользуются китайские Осрам (Osram) и Филипс (Philips), а также отечественные ЭПРА и ОКПД.

При покупке всегда обращайте внимание на технические характеристики выбранных моделей, а также их потребление электроэнергии.

Источник: https://www.asutpp.ru/princip-raboty-lamp-dnevnogo-sveta.html

Люминесцентные лампы дневного света: характеристики, виды, принцип работы

Люминесцентные лампы представляют собой газоразрядный источник света, где электрозаряд в парах ртути создает ультрафиолетовое излучение. Он преобразуется в видимое излучение посредством люминофора. Его роль выполняют галофосфат кальция и прочие элементы. Световая отдача люминесцентного освещения в разы превышает аналогичный показатель у лампы накаливания с точно такой же мощностью.

Люминесцентные лампочки служат приблизительно 5 лет при условии, что число включений ограничено до 2000. То есть на протяжении гарантийного срока в 2 года приходится не больше 5 включений в день. В наибольшей степени распространены газоразрядные ртутные лампы высокого и низкого давления. Характеристики люминесцентных ламп следующие:

Модели высокого давления используют для уличного освещения и в осветительных приборах с большой мощностью;
Модификации низкого давления применяют для жилых и производственных помещений.

Газоразрядная ртутная лампа низкого давления представляет собой трубку из стекла с покрытием на основе люминофора. Изделие заполнено аргоном и амальгамой под давлением 400 Па. Плазменные дисплеи выступают в роли еще одной модификации люминесцентных ламп.

Область применения ламп

Люминесцентные лампы широко используются для освещения общественных зданий. С тех пор, как появились модификации контактного типа, оснащенные электронным балластом, их стали активно использовать вместо привычных осветительных приборов.

Устройства эти имеет смысл применять для общего освещения, особенно если приходится работать с большой площадью. Благодаря этому удаётся улучшить условия освещения и понизить потребление энергии на 80%. За счет этого увеличивается срок службы ламп. Они используются для:

местного освещения рабочего пространства;
подсветки фасадов;
световой рекламы.

Такие осветительные устройства выступали в качестве единственного источника подсветки ЖК-экранов до тех пор, пока не появились светодиоды.

Плюсы и минусы осветительного оборудования

Эти приборы популярны, так как обладают целым набором плюсов. В чём состоит их преимущество перед лампами накаливания:

большая светоотдача и хорошие показатели КПД;
рассеянный свет;
большой спектр оттенков света;
длительный срок службы.

Есть у них и кое-какие минусы. К ним относят:

потенциальная опасность для здоровья из-за содержания ртути;
мерцание с удвоенной частотой;
изменение спектра, происходящее со временем, вызванная негативными преобразованиями в люминофоре;
присутствие дополнительного приспособления для пускового механизма лампы;
сниженный показатель мощности, из-за чего создается нагрузка на электросеть.

Принцип работы устройства

При включении прибора формируется дуговой разряд. Он располагается в противоположных концах лампы между двумя электродами. Устройство заполнено парами ртути и инертным газом. После прохождения электрического тока формируются ультрафиолетовые излучения, которые невидимы для человеческого глаза.

Изнутри стенки прибора покрыты люминофором. Это особое вещество, способное поглощать ультрафиолетовое излучение. От него исходит видимый свет. Меняя состав люминофора, удаётся изменить оттенок свечения лампы. Функцию люминофора выполняют в основном ортофосфаты и галофосфаты кальция.

Особенности маркировки

От уровня освещенности напрямую зависит восприятие цвета человеческим глазом. Если он небольшой, то хуже всего воспринимается красный. При этом человек достаточно хорошо способен разглядеть синий оттенок. Средняя освещенность жилых построек составляет 75 Люкс. В рабочих помещениях и офисах она равна 400 Lux.

Если дневной свет имеет температуру в пределах от 5000 до 6500 Кельвин, при низкой освещенности будет создаваться впечатление, что он имеет синий оттенок.

Свет с цветовой температурой 3000 Кельвин выглядит наиболее естественно при освещенности от 50 до 75 Люкс. Если освещенность равна 400 Lux, получаемый свет кажется желтым.

Самым естественным становится свет с температурой от 4 до 6 тыс. Кельвин.

Промышленностью выпускаются различные модификации ламп. Маркировка позволяет разобраться, для какой зоны подходит та или иная модель. Цифровой код указывает такие параметры, как качество света, цветовая температура и индекс цветопередачи. Первая цифра указывает на индекс цветопередачи.

У люминесцентных осветительных устройств эта характеристика варьируется от 60 до 98 Ra. Соответственно, чем выше индекс, тем достовернее можно считать цветопередачу.

Вторая и третья цифры указывают на цветовую температуру модели. Допустим, если имеется маркировка 827, это говорит о том, что цветовая температура здесь равна 2700 Кельвин, а цветопередача 80 Ra.

Эти параметры соответствуют показателям лампы накаливания.

Подключение к электросети

Газоразрядные лампы любых типов не подключаются напрямую к электросети. В этом состоит их основное отличие от ламп накаливания. На это имеется две причины:

Высокий уровень сопротивления в холодном состоянии. За счёт этого для зажигания разряда необходим импульс высокого напряжения.
После возникновения разряда осветительный прибор формирует отрицательное сопротивление. Поэтому если включить сопротивление в цепи, возникнет короткое замыкание, и осветительный прибор выйдет из строя.

Чтобы решить указанные проблемы, используют балласты. Это пускорегулирующие аппараты особого типа. Самыми распространенными способами подключения на сегодня являются:

применение электронного балласта;
использование электромагнитного балласта в комбинации с неоновым стартером.

Описание электромагнитного балласта

Устройство представляет собой дроссель электромагнитного типа. У него имеется индуктивное сопротивление. Подключается он к лампам в определенной последовательности. К нити накала подсоединяется стартер, представляющий из себя неоновую лампу.

В ее конструкции предусмотрены конденсатор и биметаллические электроды. На сегодняшний день преимуществами электромагнитного баланса являются долгий срок службы, простота в использовании и надежность. В то же время обнаруживаются и кое-какие недостатки, допустим долгий запуск.

Он варьирует от 1 до 3 секунд в зависимости от того, насколько изношен прибор.

Электромагнитный баланс потребляет большое количество энергии за счёт своего дросселя. Иногда может возникать низкочастотное гудение пластин магнитного провода. Не прибавляет преимуществ и мерцание с удвоенной частотой сети. Это может негативно сказываться на человеческом зрении.

Эти осветительные приборы, включающие балласт, запрещается использовать для освещения механизмов и подвижных частей замков. Важно указать и на внушительные габариты устройства. Масса такого балласта составляет несколько килограмм.

Если отмечаются отрицательные температуры, устройство может не запускаться.

Запуск с электромагнитным балластом и стартером

Классическая схема предусматривает подключение электромагнитного баланса вместе со стартером.

Последний представляет собой неоновую лампу с подключаемым параллельно конденсатором, спрятанным в корпус. Электроды пребывают в разомкнутом состоянии изначально.

Подключают стартер параллельно лампе так, чтобы через спираль лампы проходил электрический ток. Это происходит после замыкания электродов.

Параллельно подсоединяется конденсатор большой емкости. Он необходим для создания резонансного контура, формирующего большой по длительности импульс. За счёт этого удается зажечь лампу. Когда стартер размыкается, спирали лампы находятся в разогретом состоянии. Для зажигания разряда необходимо обеспечить достаточный бросок напряжения.

Рабочее напряжение осветительного прибора находится на низком уровне, так как на дросселе оно падает. Вот почему в лампе стартера задается больший уровень напряжения погасания изначально. Благодаря этому повторное срабатывание стартера не происходит.

Рабочее напряжение осветительного устройства постепенно возрастает, когда подходит конец срока его службы, напряжение может возрастать. За счет этого формируется характерное непрерывное мигание лампы, вышедшей из строя. Как только она гаснет, можно заметить светящиеся катоды, установленные по всей площади стартера.

Электронный балласт и его свойства

Этот элемент отвечает за питание лампы электрическим током. При этом формируется напряжение несетевой частоты, которое варьируется от 50 до 60 Герц. Обеспечиваются здесь высокочастотные уровни от 25 до 133 килогерц, благодаря чему мигание, раздражающее глаза, исключается.

Можно выделить холодный и горячий запуск модели. В первом случае осветительное устройство замыкается после включения. Применяется этот метод тогда, когда лампу используют редко. Частое применение указанной методики не рекомендовано, так как наносит вред электродам.

Второй тип запуска подразумевает предварительный прогрев электродов. Лампа зажигается спустя 1 сек, но и срок службы у неё больше, особенно когда предполагается регулярное использование прибора.

Факторы, предрасполагающие к поломке

Электроды в конструкции осветительного прибора представляют из себя спираль вольфрамовой нити. Они покрыты слоем щелочноземельных металлов. Он необходим для обеспечения стабильности разряда. Во время эксплуатации этот слой непрерывно осыпается, испаряется.

Особенно интенсивно это происходит во время запуска. Вот почему у всех люминесцентных осветительных приборов есть определенный срок службы. Зависит он от скорости зажигания и качества электродов. Он превышает срок службы лампы накаливания.

На концах изделия формируется потемнение, которое усиливается по мере приближения срока выхода из строя. После полного выгорания металлической пасты напряжение растет скачкообразно.

По этой причине схема, по которой работает лампа, не способна обеспечить большим напряжением для горения.

Лампы с электромагнитным балансом имеют повышенное напряжение, когда приближается конец срока службы. Паста к этому времени выгорает полностью на одном из электродов. В результате стартер начинает постоянно срабатывать.

Когда выходит из строя стартер, формируется шунтирование лампы по цепи, поэтому зажигание разряда становится невозможным. Рабочими остаются лишь нити накала, и по этой причине электричество, потребляемое осветительным устройством, становится выше.

Когда речь заходит об устройствах с электронным балластом, активно выгорает масса электродов, задействованная в работе. Нити перегреваются и выходят из строя. В качественных моделях предусматривается автоотключение перегоревшего устройства.

В низкокачественных модификациях такая защита отсутствует. Также в таких устройствах устанавливают конденсатор, рассчитанный на близкое к напряжению новой лампы напряжение. По мере старения изделия давление повышается, и в конденсаторе формируется пробой.

По этой причине транзисторы балласта тоже выходят из строя.

Спектр излучения люминофора

В дешевых лампах используется галофосфатный люминофор. Он формирует синий и желтый цвета. Намного меньше излучается красного и зелёного оттенка.

Такая смесь кажется белой, но при отражении можно заметить неполный спектр. С другой стороны, у таких приборов имеется высокий уровень световой отдачи.

Выделяют и специальные люминесцентные лампы с разными спектральными параметрами:

Лампы дневного света. Максимально соответствуют естественному цвету при дневном освещении 5400 Кельвин. Чаще всего такие приборы используют в музеях, типографиях, лабораториях и стоматологических кабинетах.
Лампы дневного света, максимально схожие с солнечным светом. Если в помещении недостаточно светло, или же здесь проходят какие-либо важные рабочие операции, рекомендовано применение данных моделей. Чаще можно увидеть эти приборы в банках, офисов и магазинов. Уровень освещения составляет 6500 Кельвин.
Модели для растений и аквариумов. Спектральный диапазон здесь отображает синий и красный цвета. Уровень освещенности равен от 5400 до 6700 Кельвин.
Модели для обитателей аквариума. Излучение варьируется в диапазоне синего цвета и ультрафиолета. Освещенность колеблется также в пределах от 5400 до 6700 Кельвин.
Декоративные модели. Формируют синий, красный, зелёный, жёлтый и малиновый цвета. Рекомендуются для стерильных производств, цехов по изготовлению микросхем.

Существуют еще специальные модели для соляриев и косметических салонов, прилавков в супермаркетах, помещений, где содержатся птицы. Выделяют ультрафиолетовые модификации с колбами из чёрного стекла. Они способны преобразовать невидимое излучение в световое, создавая так называемый эффект флуоресценции. Используются в пищевой и текстильной промышленности.

Источник: https://220v.guru/elementy-elektriki/lampy/lyuminescentnoe-osveschenie-tipy-lyuminescentnyh-lamp-dnevnogo-sveta.html