Принцип работы люминесцентной лампы

Особенности люминесцентной лампы

Вот уже продолжительное время, весь мир напряженно думает о дополнительной экономии электрической энергии. Этому способствует использование энергосберегающих ламп, которые известны миру более 50 лет. Это достойная альтернатива традиционным лампам накаливания. Единственным спорным моментом является вопрос ее утилизации. Ниже предлагается рассмотреть, как устроена люминесцентная лампа, на что обратить внимание потенциальному покупателю.

Описание

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

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

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

Технические характеристики

Перед совершением покупки необходимо знать, какое напряжение на люминесцентной лампе и почему обязательно стоит обратить внимание на данный показатель при выборе изделия:

  • Накаливание мощностью 20 Вт будет соответствовать люминесцентной, мощностью 5-7 Вт.
  • Накаливание мощностью 40 Вт будет соответствовать люминесцентной, мощностью 10-13 Вт.
  • Накаливание мощностью 60 Вт будет соответствовать люминесцентной, мощностью 15-16 Вт.
  • Накаливание мощностью 75 Вт будет соответствовать люминесцентной, мощностью 18-20 Вт.
  • Накаливание мощностью 100 Вт будет соответствовать люминесцентной, мощностью 25-30 Вт.
  • Накаливание мощностью 150 Вт будет соответствовать люминесцентной, мощностью 40-50 Вт.
  • Накаливание мощностью 200 Вт будет соответствовать люминесцентной, мощностью 60-80 Вт.

Достоинства и недостатки

К преимуществам данного изделия можно отнести энергоэффективность. Под данным определением принято понимать количество потребляемой во время эксплуатации светильником с подключенными люминесцентными лампами электрической энергии.

Внимание! Отмечается, что изделие куда выгоднее обычной лампы накаливания и может запросто использоваться в дальнейшем во время эксплуатации как альтернативный источник света.

Благодаря устройству светильника с люминесцентными лампами качество излучения в разы выше. При учете, что цветовая передача лампы накаливания сравнительно невысока, под действующим светом люминесцентной лампы можно запросто различать истинные цвета без искажений.

К достоинствам стоит отнести и долговечность. Они могут запросто обеспечивать свечение вплоть до 10000 часов.

Мягкий свет благоприятно влияет на зрение, при этом само освещение куда более комфортное, поскольку излучение равномерно распределено по всей поверхности изделия. К примеру, если взять лампу накаливания, то яркая спираль быстро вызывает усталость глаз.

К недостаткам относится зависимость от условий сети, а также определенное количество запусков. Выходит из строя, как правило, ранее заявленного производителем срока. Нельзя не отметить и наличие паров ртути в конструкции.

Принцип работы

Инертный газ необходим для обеспечения тлеющего разряда. Ртуть же является актуальным компонентом, который позволяет усиливать разряд. Люминофор потребуется для последующего преобразования ультрафиолетового света, что актуально в свете видимого спектра. Электроды потребуются в дальнейшем для подключения лампы в электрическую схему, создания соответствующих разрядов электронов.

Как только напряжение подается на контакты, электроды начинают испускать электроны, которые, перемещаясь по колбе, создают разряд. Специально для этого, в схему дополнительно включают устройство, которое создает разовый электрический разряд, актуальный для старта свечения. Данное устройство носит название стартер фото, его задача сводится к тому, чтобы в кратковременном отрезке увеличивать силу тока примерно в 3-4 раза.

Внимание! Чтобы обеспечивать полноценный запуск, последующую работу люминесцентной лампы, потребуется дополнительное устройство, которое называется дросселем. Это название фактически устарело, но продолжает активно использоваться.

Область применения

Актуальным решением станет использование лампы для освещения жилых домов, а также медицинских, общественных и учебных заведений. Помимо этого, нашла широкое применение в спортивных, а также торговых комплексах, прочно войдя в жизнь каждого пользователя. Постепенно люминесцентные конструкции все же сумели вытеснить традиционные лампы накаливания.

Актуальными данные элементы стали по той причине, что по технико-экономическим показателям они значительно эффективнее обычных ламп накаливания. Традиционная лампочка в этом случае будет расходовать только 6-8% на выполнение освещения, остальная же энергия будет трансформироваться в нагрев. В данном случае стоит отметить, что у люминесцентных источников данный показатель будет на 80% выше, что и обеспечит выгоду от его последующей покупки. Могут обеспечивать создание разного спектра, как дневного, естественного, так и холодного или теплого. Это позволит без проблем разнообразить и украсить палитру интерьера.

Помимо этого, они часто используются как источник контролируемого ультрафиолетового излучения, который отличается полезностью для жителей наиболее крупных мегаполисов. Их отличает продолжительность эксплуатации, доходит порой до 20000 часов, а также возможность легко устанавливать взамен неактуальных ламп накаливания.

Подключение к сети

Перед тем как выполнить подключение, стоит продумать разметку. Следует относиться к этому процессу с должным вниманием, ведь от этого во многом зависит качество последующей работы. Пометки необходимо делать в тех местах, где планируется установить как лампочку, так и выключатель. Выключатель ставится возле двери на высоте порядка 80-90 сантиметров от пола. Важно следить, чтобы при открытии двери выключатель не был перекрыт, чтобы оставался к нему полноценный доступ.

Внимание! Отмечаются маршруты последующей проводки, она должна идти непосредственно от выключателя и вплоть до распределительного элемента, после чего также нужно отметить и путь от лампочки до той же распределительной коробки или розетки.

Люминисцентные лампы на данный момент намного опережают по уровню энергоэффективности давно устаревшие лампы накаливания. Они прочно вошли в обиход как жителей квартир, так и владельцев промышленных зданий, чему способствует их широкая палитра спектра освещения и экономичность.


Источник: rusenergetics.ru

Люминесцентные светильники – принцип работы

Люминесцентные светильники представляют собой самый распространенный тип светильников для освещения административных зданий. В последнее время они находят применение и для освещения жилых зданий. При проектировании освещения светильники с люминесцентными лампами часто рассматриваются как основной тип используемых светильников.

В этой статье рассмотрены особенности светильников с люминесцентными лампами и возможности их приобретения в интернет магазинах.

Магазины люминесцентных светильников

Официальные сайты популярных интернет магазинов, в которых можно выбрать и купить люминесцентные и другие светильники, вы можете посмотреть на странице сайта Магазины светильников.

Также на этой странице рассмотрены некоторые особенности приобретения светильников в интернет магазинах.

Описание особенностей светильников

Источником света в таких светильниках является люминесцентная лампа, которая относится к широкому классу газоразрядных ламп, использующих свойство некоторых газов и паров металлов светиться в электрическом поле. Люминесцентная лампа представляет собой длинную тонкую стеклянную трубку, покрытую внутри люминофором. Трубка заполнена инертным газом, в который добавлены пары ртути. По краям трубки расположены катоды, представляющие собой вольфрамовые спирали (накалы) покрытые слоем оксида бария. Спирали подключены к штырькам, выходящим наружу и служащим для подключения лампы.

Люминесцентные лампы для малогабаритных светильников могут быть выполнены в виде кольца, спирали или иметь другую форму, позволяющую уменьшить габариты лампы.

Существует большое количество различных схем включения люминесцентных ламп. Рассмотрим принцип работы лампы на примере простейшей схемы со стартером и дросселем, показанной на Рис. 1. Дроссель и стартер представляют собой электромагнитную пускорегулирующую аппаратуру (ПРА).

Рис.1 Запуск люминесцентной лампы с использованием электромагнитного ПРА

При подаче напряжения на вход схемы практически все напряжение прикладывается к стартеру, представляющему собой неоновую лампочку, у которой электроды изготовлены из биметаллических пластин. Между пластинами неоновой лампочки возникает тлеющий разряд, разогревающий пластины. Под действием температуры пластины изгибаются и замыкаются между собой. Биметаллические пластины изготавливают путем соединения двух пластин из разнородных металлов, имеющих разный коэффициент линейного температурного расширения, вследствие чего нагрев приводит к изгибу таких соединенных пластин. После замыкания пластин оба накала люминесцентной лампы разогреваются проходящим по ним током. А пластины неоновой лампочки стартера остывают и размыкаются. В дросселе возникает переходной процесс, вызванный резким уменьшением проходящего по нему тока: между накалами люминесцентной лампы появляется импульс напряжения, значительно превышающий по величине напряжение питающей сети. В лампе возникает газовый разряд, сопровождающийся свечением, который уже поддерживается только электрическим полем между катодами. Дроссель ограничивает ток через лампу. Конденсатор С1 необходим для повышения коэффициента мощности светильника. Конденсатор С2 служит для подавления высокочастотных помех.

Читайте также:  Электрика для начинающих книга

Выпускается большая номенклатура различных стартеров в зависимости от мощности ламп. В светильниках часто две люминесцентные лампы включают последовательно. Стартеры для такого включения имеют другое напряжение включения, чем используемые для одной лампы.

Разряд в лампе сопровождается ультрафиолетовым излучением, длина волны которого лежит за пределами видимого глазом света (примерно 254 нм). Это излучение возбуждает в люминофоре свечение с длинами волн видимого света. Ультрафиолетовое излучение практически полностью задерживается стенками стеклянной трубки.

Светильники с электромагнитными ПРА имеют ряд недостатков: дроссели, входящие в состав ПРА, сильно греются и гудят; низкий коэффициент мощности – доходящий до 0,5; светильники плохо включаются при пониженном, даже на 10%, напряжении сети; свечение ламп сопровождается мерцанием с частотой сети, что приводит к утомляемости глаз; возможно возникновение стробоскопического эффекта – зрительной иллюзии неподвижности вращающегося предмета.

Электромагнитные ПРА постепенно вытесняются электронными ПРА (ЭПРА), в которых все функции по запуску лампы и регулированию режимом ее работы выполняет электронная схема. В электронном ПРА напряжение с частотой 50 Гц преобразуется в напряжение с частотой в несколько десятков кГц. Для ограничения тока в лампе здесь также имеется дроссель, но на повышенной частоте потери мощности в нем пренебрежимо малы. Электронные ПРА позволяют уменьшить мерцание ламп и устранить стробоскопический эффект, повысить коэффициент мощности до 0,9 – 0,95, осуществлять плавное зажигание ламп и значительно увеличить продолжительность их работы. Специальные электронные ПРА позволяют диммировать люминесцентные светильники, изменяя их световой поток в широких пределах. Для таких ЭПРА вместо выключателя устанавливается специальный диммер, рассчитанный для работы с данным типом ЭПРА. Экономия электроэнергии при переходе от электромагнитных ПРА к электронным составляет 20 – 30%, а при использовании диммируемых светильников значительно больше. Поэтому при проектировании освещения чаще всего подбирают светильники именно с электронным ПРА. А компактные люминесцентные лампы (часто называемые энергосберегающими) для малогабаритных светильников содержат схему электронного ПРА внутри корпуса лампы.

Мерцание ламп и стробоскопический эффект в светильниках с электромагнитным ПРА можно существенно снизить при освещении больших помещений, в которых значительное количество светильников равномерно распределено по трем фазам электросети. При этом спад светового потока в светильниках одной фазы компенсируется повышением светового потока в других фазах. Подбирая светильники при проектировании освещения необходимо учитывать, что светильники с электронным ПРА имеют несравнимое преимущество, если в помещении предполагается установить небольшое количество светильников. Когда нет возможности распределить их равномерно по всем трем фазам электрической сети.

Источник: electromontaj-proekt.ru

Что такое КЛЛ, как работает и как починить, схемы, преимущества и недостатки

В статье узнаете что такое компактная люминесцентная лампа (КЛЛ), как работает, объяснение схемы, преимущества и недостатки и ремонт ламп своими руками.

Мы все были свидетелями эпохи, когда лампочки были заменены на лучшую альтернативу, известную как компактная люминесцентная лампа (КЛЛ). КЛЛ отлично сберегает энергию.

Что такое компактная люминесцентная лампа (КЛЛ)

Термин «КЛЛ» означает компактная люминесцентная лампа. Он также известен, как компактный люминесцентный свет, энергосберегающий свет и компактная люминесцентная лампа.

Первоначально КЛЛ был разработан для замены лампы накаливания с точки зрения ее компактности и энергоэффективности. Базовая конструкция КЛЛ состоит из трубки, которая изогнута / спиральна, чтобы поместиться в пространство лампы накаливания, и компактного электронного балласта (дросселя) в основании лампы.

Как работает компактная люминесцентная лампа (КЛЛ) — принцип работы

КЛЛ использует вакуумную трубу, которая в принципе такая же, как и у полосковых ламп. Трубка имеет два электрода на обоих концах, обработанных барием. Катод имеет температуру около 900ºC и генерирует пучок электронов, который дополнительно ускоряется за счет разности потенциалов между электродами.

Эти ускоренные электроны сталкиваются с атомами ртути и аргона, что, в свою очередь, приводит к возникновению низкотемпературной плазмы. Этот процесс инициирует излучение Ртути в ультрафиолетовой форме. Внутренняя поверхность трубки содержит «Люминофор», функция которого заключается в преобразовании ультрафиолетового света в видимый свет.

Эта трубка питается от источника переменного тока, что облегчает изменение функциональности анода и катода. КЛЛ также состоит из преобразователя режима с переключением. Он работает на очень высокой частоте и служит заменой дросселя и узла стартера.

Схема компактной люминесцентной лампы (КЛЛ)

Плата КЛЛ довольно компактна и помещается в основание держателя. Несмотря на компактность, он эффективно выполняет требования дросселя. Схема КЛЛ объясняется в последующих пунктах.

Ключевые компоненты печатной платы КЛЛ

Печатная плата КЛЛ содержит следующие ключевые компоненты:

  • Мостовой выпрямитель из диода 1Н-4007
  • Подавитель помех
  • Конденсатор фильтра
  • Предохранитель
  • Точка снабжения

Объяснение схемы КЛЛ

Работу КЛЛ можно разделить на две широкие фазы:

  • Начальная фаза
  • Нормальная фаза

Начальная фаза

Стартовый сегмент состоит из динистора, C2, D1 и R6. Компоненты D3, R3, D2 и R1 работают как схема защиты, а остальные как цепь нормальной работы. Вы должны помнить следующую терминологию:

Динистора, C2 и R6 посылают импульс напряжения на базу транзистора Q2, в результате чего он получает пороговое значение и начинает работать. Как только операция начинается, диод D1 блокирует весь участок. Конденсатор С2 также разряжается (после полной зарядки) каждый раз, когда работает транзистор Q2.

Поэтому после его первого запуска осталось недостаточно энергии для повторного открытия Динистора. Далее транзисторы возбуждаются с помощью трансформатора TR1. Когда напряжение повышается от резонансного контура (L1, TR1, C3 и C6), трубка загорается, как только резонансное напряжение определяется конденсатором C3 (который питает нити). На данный момент напряжение C3 превышает 600В.

Нормальная фаза

Сразу после ионизации газа, присутствующего в вакуумной трубе, выполняется практическое замыкание конденсатора С3. Это приводит к понижению напряжения. После этого С6 начинает движение чейнджером. Этот чейнджер генерирует очень небольшое напряжение, но достаточно, чтобы лампа работала во включенном состоянии.

При нормальном рабочем состоянии, если транзистор переходит в состояние ОТКРЫТО, ток, подаваемый на TR1, продолжает увеличиваться до насыщения сердечника трансформатора, и, таким образом, подача на базу падает, в результате чего он закрывает транзистор.

Сразу после этого процесса второй транзистор возбуждается обратной обмоткой TR1, и процесс продолжается.

Преимущества компактной люминесцентной лампы (КЛЛ)

Преимущества КЛЛ заключаются в следующем:

  • Это энергоэффективность
  • Он имеет более высокий срок службы (почти в пять-пятнадцать раз) по сравнению со старыми лампами накаливания.
  • Он имеет меньшую номинальную мощность (почти 80 процентов) по сравнению со старыми лампами накаливания.
  • Это низкая стоимость жизненного цикла. Несмотря на то, что он имеет более высокую покупную цену, чем лампа накаливания, он может сэкономить в пять раз больше покупной цены на электроэнергию в течение срока службы лампы.

Недостатки компактной люминесцентной лампы (КЛЛ)

  • Это займет больше времени, чтобы начать
  • Начальная стоимость покупки высока.
  • Это не входит в темные оттенки также.
  • Как и все другие люминесцентные лампы, КЛЛ содержат ртуть, что затрудняет их утилизацию.

Как легко повторно использовать или восстановить поврежденный КЛЛ

Компактная люминесцентная лампа (КЛЛ) в настоящее время используется во всем мире. Во всем мире это нормальная практика — выбрасывать поврежденный КЛЛ и покупать новые. Но, что интересно, его можно повторно использовать / ремонтировать. Повторное использование / ремонт поврежденного КЛЛ довольно легко. Ниже вы узнаете, как легко повторно использовать ваш поврежденный КЛЛ, с пошаговым объяснением метода.

Методы повторного использования поврежденных КЛЛ

Поврежденный КЛЛ может быть повторно использован с помощью этих двух методов:

  • Повторно используйте плату КЛЛ в качестве балласта (дросселя) для другого лампового светильника
  • Ремонт КЛЛ с помощью основных электрических инструментов

Повторно используйте плату КЛЛ в качестве балласта (дросселя) для другого лампового светильника

Давайте возьмем пример 23-ваттной Philips КЛЛ. Теперь все, что нам нужно, это:

Шаг 1 — Извлечение КЛЛ

Снимите старую крышку КЛЛ и проверьте внутреннюю цепь. Вы увидите четыре точки (припой) для каждой стороны лампы. Выньте лампу и проведите очистку контура спиртом.

ВНИМАНИЕ: НЕ ОТКРЫВАЙТЕ КЛЛ, КОТОРЫЕ ИСПОЛЬЗОВАЛИСЬ НЕДАВНО. ИХ КОНДЕНСАТОРЫ МОГУТ БЫТЬ ЗАРЯЖЕННЫМИ. ПОДОЖДИТЕ ДВА ЧАСА И ТОЛЬКО ПОТОМ ОТКРЫВАЙТЕ ЭТО.

Шаг 2 — Подключите печатную плату с ламповой лампой

Четыре провода с клеммами. Два на одной стороне и два других на другой стороне. Используйте изоляционную ленту для покрытия оголенных проводов и цепи.

Читайте также:  Какие бывают провода

Теперь ваш отремонтированный КЛЛ готов к использованию.

Ремонт КЛЛ с помощью основных электрических инструментов

Компактная люминесцентная лампа обычно выходит из строя из-за повреждения некоторых ее компонентов, таких как транзистор, конденсатор, диод, резистор или даже трансформатор. Эти детали, однако, имеют низкую стоимость и широко доступны.

Одним из наиболее распространенных дефектов в цепи КЛЛ является отказ конденсатора. Если предохранитель перегорел, он может повредить транзисторы и резисторы. Если стеклянная трубка повреждена, то также вы можете ее поменять. Все типы трубок КЛЛ доступны на рынке. Наиболее распространенный показатель:

  • 2U КЛЛ трубка — 20Rs
  • Трубка 3U КЛЛ- 30Rs
  • Спиральная трубка КЛЛ — 55-65Rs.

Шаг 1 — Отделение крышки

Откройте крышку КЛЛ. Это самая сложная часть ремонта. Имейте терпение и используйте отвертку, чтобы медленно открыть его, как показано на рисунке.

Шаг 2 — Идентификация неисправности / Ремонт в печатной плате CFL и трубе

Визуально осмотрите монтажную плату. Если вы заметили какой-либо деформированный / сгоревший конденсатор / диод / резистор, удалите припой, извлеките его из печатной платы и проведите замену более новым компонентом того же значения или замените его наилучшим возможным вариантом с номинальным напряжением не менее или выше 250 вольт.

Проверьте диоды на его состояние. Он будет действовать, если смещен вперед, и не будет действовать, если смещен назад.

Проверьте транзисторы. Если вы не можете это сделать, то обратитесь к электрику и попросите его проверить / заменить его.

Внимательно проверьте также резисторы. Если резистор перегорел, выньте его и проверьте его омическое значение с помощью мультиметра. Обычно наблюдается, что 30% идентификаторов отказа КЛЛ вызваны обрывом цепи резистора.

Если все упомянутые компоненты работают нормально, то, наконец, проверьте целостность трубки. Замените его, если наблюдается разомкнутая цепь.

Шаг 3 — Проверка схемы перед установкой

Проверьте цепь, подавая основное питание в цепи i / p.

Шаг 4 — Окончательная сборка

Упакуйте крышку на пробирке. Вы можете запечатать его с помощью изоленты.

Зачем ждать сейчас. Проверьте ваш отремонтированный КЛЛ.

Источник: meanders.ru

Люминесцентные лампы. Устройство и принцип работы.

Люминесценция — излучение, которое не требует нагрева тел и может возникать в газообразных, жидких и твердых телах под действием, например, ударов электронов, движущихся со скоростями, достаточными для возбуждения.

Люминофоры — твердые или жидкие вещества, способные излучать свет под действием различного рода возбудителей.

В люминесцентных и ряде других типов газоразрядных ламп используют фотолюминесценцию — оптическое излучение, возникающее в результате поглощения телами оптического излучения, но с другой длиной волны.

Электрические лампы, в которых электроэнергия превращается в световую непосредственно, независимо от теплового состояния вещества, за счет люминесценции, называются люминесцентными.

В зависимости от давления газа в лампе бывают люминесцентные лампы низкого давления (ЛНД) и высокого давления.

Люминесцентные лампы — это газоразрядные лампы низкого давления, в которых возникающее в результате газового разряда невидимое для человеческого глаза ультрафиолетовое излучение преобразуется люминофорным покрытием в видимый свет (принцип работы люминесцентной лампы).

Устройство люминесцентных ламп.

Люминесцентная лампа представляет собой стеклянную герметически закрытую трубку, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люминофора. Из трубки удален воздух и в нее введены небольшое количество газа (аргона) и дозированная капля ртути.

Внутри трубки на ее концах, в стеклянных ножках, укреплены биспиральные электроды из вольфрама, соединенные с двухштырьковыми цоколями, служащими для присоединения лампы к электрической сети посредством специальных патронов. При подаче электрического тока к лампе между электродами возникает электрический разряд в парах ртути, в результате электролюминесценции паров лампа излучает свет.

И если раньше люминесцентные лампы выглядели в основном как длинные белые трубочки различной длины, то теперь повсеместно встречаются люминесцентные лампы с обычными цоколями для использования в стандартных светильниках и люстрах. Это так называемые энергосберегающие лампы, приобретающие все более широкое использование наряду с галогенными лампами и светодиодными светильниками.

Достоинства и преимущества люминесцентных ламп.

Основным преимуществом люминесцентных ламп по сравнению с лампами накаливания являются:

  • более высокий коэффициент полезного действия (15 – 20%);
  • высокая световая отдача и в несколько раз больший срок службы ламп (при затрате той же мощности достигается значительно большая освещенность по сравнению с лампами накаливания);
  • правильный выбор ламп по цветности может создать освещение, близкое к естественному;
  • благоприятные спектры излучения, обеспечивающие высокое качество цветопередачи;
  • люминесцентные лампы значительно менее чувствительны к повышениям напряжения, поэтому их экономично применять на лестничных клетках и в помещениях, освещаемых ночью, когда в сети напряжение повышено (очень чувствительные к повышениям напряжения лампы накаливания быстро перегорают);
  • малая себестоимость;
  • низкая яркость поверхности и ее низкая температура (до 50 °С).

Недостатки люминесцентных ламп

Основным недостатками люминесцентных ламп по сравнению с лампами накаливания являются:

  • сложность схемы включения;
  • ограниченная единичная мощность (до 150 Вт);
  • зависимость от температуры окружающей среды (при снижении температуры лампы могут гаснуть или не зажигаться);
  • значительное снижение светового потока к концу срока службы;
  • вредные для зрения пульсации светового потока;
  • акустические помехи и повышенная шумность работы;
  • при снижении напряжения в сети более чем на 10% от номинального значения лампа не зажигается;
  • дополнительные потери энергии в пускорегулирующей аппаратуре, достигающие 25 – 35% мощности ламп;
  • наличие радиопомех;
  • лампы содержат вредные для здоровья вещества, поэтому вышедшие из строя газоразрядные лампы требуют тщательной утилизации.

Принцип действия люминесцентных ламп.

Принцип действия люминесцентной лампы низкого давления основан на дуговом разряде в парах ртути низкого давления. Получающееся при этом ультрафиолетовое излучение преобразуется в видимое в слое люминофора, покрывающего внутренние стенки лампы. Лампы представляют собой длинные стеклянные трубки, в торцы которых впаяны ножки, несущие по два электрода, между которыми находится катод в виде спирали.

В трубку лампы введены пары ртути и инертный газ, главным образом аргон. Назначением инертных газов является обеспечение надежного загорания лампы и уменьшение распыления катодов. На внутреннюю поверхность трубки нанесен слой люминофора.

Если к электродам, вставленным в концы стеклянной трубки, которая заполнена разряженным инертным газом или парами металла, приложить напряжение из расчета не менее 500 – 2000в на 1 м длины трубки, то свободные электроны в полости трубки начинают лететь в сторону электрода с положительным зарядом. Когда к электродам приложено переменное напряжение, направление движения электронов изменяется с частотой приложенного напряжения. В своем движении электроны встречаются с нейтральными атомами газа, заполнителя полости трубки, и ионизируют их, выбивая электроны с верхней орбиты в пространство. Возбужденные таким образом атомы, вновь сталкиваясь с электронами, снова превращаются в нейтральные атомы. Это обратное превращение сопровождается излучением кванта световой энергии.

Цвета люминесцентных ламп.

Каждому инертному газу и парам металла соответствует свой спектральный состав излучаемого света:

  • трубки с гелием светятся светло-желтым или бледно-розовым светом;
  • трубки с неоном — красным светом;
  • трубки с аргоном — голубым светом.

Смешивая инертные газы или нанося люминофоры на поверхность разрядной трубки, получают различные оттенки свечения.

Люминесцентные лампы дневного и белого света выполняют в виде прямой или дугообразной трубки из обычного стекла, не пропускающего короткие ультрафиолетовые лучи. Электроды изготавливают из вольфрамовой проволоки. Трубку заполняют смесью аргона и паров ртути. Внутри поверхность трубки покрыта люминофором — специальным составом, который светится под воздействием ультрафиолетовых лучей, возникающих при электрическом разряде в парах ртути. Аргон способствует надежному горению разряда в трубке.

Утилизация люминесцентных ламп.

В свете современных тенденций мы стремимся экономить электроэнергию. Для этого мы покупаем энергосберегающие лампочки, которые, как правило, являются люминесцентными. При покупке люминесцентных энергосберегающих ламп надо ответственно подходить к вопросу их утилизации, так как они в своем составе содержать вещества, очень вредные для окружающей среды, в частности, ртуть.

Надо знать, понимать и помнить, что эти лампочки нельзя просто так выкинуть в мусорное ведро и вместе с остальным мусором отправить на мусорную свалку. Это преступное отравление экологической среды Вашего района. Такие лампы необходимо сдавать в специальные пункты утилизации.

Вы можете отнести энергосберегающие лампочки на утилизацию в свою управляющую компанию и сдать их туда совершенно бесплатно. Закон обязывает управляющие компании ставить у себя специальные контейнеры для сбора у населения токсичных ламп.

Читайте также:  Какой должна быть длина диэлектрических перчаток

Наш дежурный электрик в Королеве сообщил, что специальный контейнер для передачи на утилизацию люминесцентных ламп стоит в гипермаркете “Глобус” на входе. Адрес магазина: г. Королев, ул. Коммунальная, д.1. Электрик в Щелково подтвердил, что в щелковском “Глобусе” также стоит контейнер для лампочек (адрес: г. Щелково, Пролетарский пр-т, д. 18). Такую же информацию мы получили от нашего мастера электрика в Пушкино: пушкинский “Глобус” на Ярославском шоссе также принимает лампочки на утилизацию. Лампочки, батарейки и ртутные градусники потом поступают в специальные пункты, с которыми у сети заключены соответствующие договоры.

А наш электрик в Сергиевом Посаде, который выезжал для проведения электромонтажных работ на одном из районных предприятий, так и не смог найти компанию по утилизации ламп в Сергиевом Посаде. Пришлось обращаться в московский пункт приема люминесцентных ламп.

Если материал этой статьи был для вас интересен и полезен, поделитесь им со своими знакомыми в социальных сетях. Возможно, кому-то эта информация очень пригодится. C уважением, Королевский электрик в Мытищах.

Источник: elektrik-korolev.ru

Принцип работы люминесцентной лампы

Люминесцентные лампы.

Люминесцентная лампа – это устройство, в котором электрический разряд в проходя через пары ртути создаёт ультрафиолетовое излучение, которое преобразуется в видимый свет с помощью люминофора – например, смеси галофосфата кальция с другими элементами.

Световая отдача люминесцентной лампы в несколько раз больше, чем у ламп накаливания аналогичной мощности.

Раньше люминесцентные лампы называли так же лампами дневного света. Но теперь есть уже и другие лампы которые по спектру свечения близки к дневному свету.

История.

История ламп дневного света (люминесцентных ламп) начиналась с газоразрядных ламп.

Впервые свечение газов под воздействием электрического тока наблюдал Михаил Ломоносов, пропуская ток через заполненный водородом стеклянный шар.

Считается, что первая газоразрядная лампа была изобретена в 1856 году Генрихом Гейслером. Гейслер получил синее свечение от заполненной газом трубки, газ в трубке возбуждался при помощи соленоида.

23 июня 1891 года Никола Тесла запатентовал систему электрического освещения газоразрядными лампами (патент № 454,622), которая состояла из источника высокого напряжения высокой частоты и газоразрядных аргоновых ламп, запатентованных им ранее (патент № 335,787 от 9 февраля 1886 года). Аргоновые лампы используются и в настоящее время.

В 1893 году на всемирной выставке в Чикаго, штат Иллинойс, Томас Эдисон продемонстрировал публике люминесцентное свечение.

В 1894 году М. Ф. Моор создал лампу, в которой использовал азот и углекислый газ, испускающий розово-белый свет.

В 1901 году Питер Купер Хьюитт продемонстрировал ртутную лампу, которая испускала свет сине-зелёного цвета, и таким образом была непригодна в практических целях. Однако, её конструкция была очень близка к современной, и имела намного более высокую эффективность, чем лампы Гейслера и Эдисона.

В 1926 году Эдмунд Гермер и его сотрудники предложили увеличить операционное давление в пределах колбы и покрывать колбы флуоресцентным порошком, который преобразовывает ультрафиолетовый свет, испускаемый возбуждённой плазмой, в более однородный бело-цветной свет, близкий по спектру к дневному.

Эдмунд Гермер считается изобретателем люминесцентной лампы дневного света.

Компания General Electric выкупила у Гермера патент и, к 1938 году, довела лампы дневного света до широкого массового использования.

В СССР после Великой Отечественной Войны тоже начали активные работы по разработке собственных люминесцентных ламп. В 1951 году за разработку люминесцентных ламп коллектив советских ученых В. А. Фабрикант, С. И. Вавилов, В. Л. Лёвшин, Ф. А. Бутаева, М. А. Константинова-Шлезингер, В. И. Долгополов. был удостоен званий лауреатов Сталинской премии второй степени.

Принцип работы люминесцентных ламп.

При работе люминесцентной лампы между двумя электродами, находящимися в противоположных концах лампы, горит дуговой разряд. Стеклянная колба лампы заполнена инертным газом и парами ртути, проходящий через газ электрический ток приводит к появлению УФ-излучения. Это излучение невидимо для человеческого глаза, поэтому его преобразуют в видимый свет с помощью явления люминесценции. Внутренние стенки стеклянной колбы покрыты специальным веществом – люминофором, которое поглощает УФ-излучение и излучает видимый свет. Изменяя состав люминофора, можно менять оттенок свечения лампы. В качестве люминофора используют в основном галофосфаты кальция и ортофосфаты кальция-цинка.

Дуговой разряд в лампе поддерживается за счёт термоэлектронной эмиссии заряженных частиц (электронов) с поверхности катода. Для запуска лампы катоды разогреваются либо пропусканием через них тока, либо ионной бомбардировкой в тлеющем разряде высокого напряжения («лампы с холодным катодом»).

Светильники дневного света.

Любая газоразрядная лампа (в том числе газоразрядная люминесцентная лампа низкого давления), в отличие от лампы накаливания, не может быть включена напрямую в электрическую сеть. Причин для этого две:

– в «холодном» состоянии люминесцентная лампа обладает высоким сопротивлением и для зажигания в ней разряда требуется импульс высокого напряжения;

– люминесцентная лампа после возникновения в ней разряда имеет отрицательное дифференциальное сопротивление, поэтому, если в цепь не будет включено сопротивление, то возникнет короткое замыкание и лампа выйдет из строя, либо возникнут проблемы с источником электрического тока.

Для решения этих проблем в светильниках, использующих люминесцентные лампы, применяют специальные устройства – балласты и пуско-регулирующие устройства.

Механизм запуска люминесцентной лампы с электромагнитным балластом и стартером.

В классической схеме включения с электромагнитным балластом для автоматического регулирования процесса зажигания люминесцентной лампы применяется пускатель (стартер), представляющий собой небольшую неоновую лампу с подключённым параллельно ей конденсатором, заключённую в корпус. Один внутренний электрод неоновой лампы стартера неподвижный жёсткий, другой – биметаллический, изгибающийся при нагреве (есть также стартеры и с двумя гибкими электродами (симметричные)).

Рис. Схема включения люминесцентной лампы.

В исходном состоянии электроды стартера разомкнуты. Стартер подключается параллельно лампе так, чтобы при замыкании его электродов ток проходил через спирали лампы.

В момент включения к электродам люминесцентной лампы и стартера прикладывается полное напряжение сети, так как ток через лампу отсутствует и падение напряжения на дросселе равно нулю. Спирали лампы холодные. Разряд в люминесцентной лампе отсутствует и не возникает, так как напряжения сети недостаточно для её зажигания. Но в лампе стартера от приложенного напряжения возникает тлеющий разряд, и ток проходит через спирали лампы и электроды стартера. Ток разряда мал для разогрева спиралей люминесцентной лампы, но достаточен для разогрева электродов стартера, отчего биметаллический электрод изгибается и замыкается с жёстким электродом. Так как напряжение сети может изменяться относительно номинальной величины, напряжение зажигания в лампе стартера подбирается таким, чтобы разряд в нём зажигался при самом низком напряжении сети. Ток, ограничиваемый индуктивным сопротивлением дросселя, течёт через спирали лампы и разогревает их. Когда замкнутые электроды стартера остывают (в замкнутом состоянии теплота на них не выделяется из-за малого сопротивления), цепь размыкается, и благодаря самоиндукции происходит бросок напряжения на дросселе, достаточный для зажигания разряда в люминесцентной лампе.

Параллельно неоновой лампе в стартере подключён конденсатор небольшой ёмкости, служащий для формирования резонансного контура совместно с индуктивностью дросселя. Контур формирует импульс достаточно большой длительности чтобы зажечь люминесцентную лампу (при отсутствии конденсатора этот импульс будет слишком коротким, а амплитуда слишком большой, и энергия, накопленная в дросселе, израсходуется на разряд в стартере). К моменту размыкания стартера спирали люминесцентной лампы уже достаточно разогреты, и если бросок напряжения, возникающий за счёт самоиндукции дросселя достаточен для пробоя, то происходит зажигание разряда в лампе. Рабочее напряжение лампы ниже сетевого за счёт падения напряжения на дросселе, поэтому напряжение погасания разряда в лампе стартера задают несколько больше, чем напряжение на люминесцентной лампе, поэтому повторного срабатывания стартера не происходит. В процессе зажигания люминесцентной лампы стартер иногда срабатывает несколько раз подряд, если он размыкается в момент, когда мгновенное значение тока дросселя равно нулю, либо электроды лампы ещё недостаточно разогреты.

По мере работы люминесцентной лампы её рабочее напряжение незначительно возрастает, и в конце срока службы, когда на одной из спиралей лампы израсходуется активирующая паста, напряжение на ней возрастает до величины большей, чем напряжение погасания разряда в лампе стартера. Это вызывает знакомое многим характерное непрерывное мигание вышедшей из строя люминесцентной лампы.

Люминесцентные лампы. История и принцип работы.

Источник: i-kiss.ru