Характеристики компактных люминесцентных ламп

Где применяются лампы дневного света

Разновидности форм люминесцентных ламп

Люминесцентные лампы относятся к газоразрядным типам источников света. Это означает, что внутри колбы, представляющей основную массивную часть тела лампы, закачан инертный газ, через который во время работы прибора проходит постоянно горящий электрический разряд.

Газ представляет среду, внутри которой разряд будет возникать без особых проблем, при создании нужного напряжения на контактах. Горящий разряд начинает распространять во все стороны большое количество ультрафиолетового излучения, которое проходит через слои люминофора, которым покрыты внутренние стенки колбы.

Люминофор – это класс веществ, способных преобразовывать ультрафиолетовое излучение в видимую часть светового спектра. Состав люминофора варьируется, в зависимости от свечения, которое в результате необходимо получить. Чаще всего в качестве люминофора используется галофосфат кальция с добавками.

Области применения и типы люминесцентных ламп

Мы уже упомянули лампы низкого давления. Логично, что существуют и варианты высоко давления.

Лампа высокого давления под винтовой цоколь Е 40

Лампы высокого давления обладают не самым приятным спектром для восприятия человеческим глазом, однако они способны выдавать большой световой поток на единицу потребленного ватта мощности, могут работать при отрицательных температурах. По этой причине эти источники света до сих пор применяются для освещения улиц и установок большой мощности.

Люминесцентная лампа низкого давления от компании Phillips

ГРЛНД (газоразрядные лампы низкого давления) – заполнены изнутри амальгамой, ртутью и аргоном под давлением 400 Па. Они получили широкое распространение в разных сферах – бытовой, общественной и промышленной.

Освещение промышленных помещений

Трубчатые лампы чаще всего применяют в офисах, общественных зданиях — таких как школы, детские сады, поликлиники и прочее. Также их используют в складах, мастерских и производственных цехах.

Лампы дневного освещения для офиса

В частном домохозяйстве они также нашли применение в быту — лампы для освещения гаража, погребов, подвалов, придомовой территории.

Лампы освещения для гаража

В середине восьмидесятых прошлого века инженеры смогли совместить люминесцентные лампы с распространенными компактными цоколями Е14 и Е 27 винтового типа. С этого времени началась эра покорения энергосберегающими источниками освещения домов и квартир. В России этот бум пришелся приблизительно на 2007-2010 годы, однако он не продлился долго из-за того, что как раз в это время начали массово распространяться светодиоды.

Люминесцентная лампа с цоколем Е 27

Газоразрядные лампы получили большое распространение в рекламном бизнесе – это всем известный неон. Эти лампы, конечно, не относятся к дневным источникам света, но все же.

Многообразие оттенков света достигается за счет изменения состава люминофора

Лампы дневного света активно применяются в растениеводстве, и заменить их тут на 100% пока некому. Все дело в испускаемом спектре света, подбираемом специально под нужное растение.

Освещение теплицы

В аквариумистике также эти лампы используются повсеместно. Они позволяют добиться высокого блеска при хорошей рассеиваемости света.

Подсветка аквариума лампой дневного света

Еще совсем недавно люминесцентные лампы применяли в качестве подсветки для ЖК мониторов и служили такие телевизоры хорошо и долго. У вашего покорного слуги до сих пор стоит и нормально работает телевизор LG, купленный в 2007 году.

Сейчас в этой сфере полностью царствуют светодиоды, имеющие менее сложную пусковую аппаратуру и габариты, что позволило сделать экраны очень тонкими.

Сильные и слабые стороны изделий

Как и любому другому источнику света, люминесцентным лампочкам с небольшими габаритами свойственен ряд преимуществ и недостатков.

Маленькие люминесцентные приборы излучают свет в разнообразном цветовом спектре. Их сфера применения очень широкая: от офисов и жилых домов до промышленных и торговых зданий

В многочисленных отзывах пользователей подобной световой техники указано немало положительных нюансов:

1. Высокая производительность. При равных значениях потребляемой мощности светопоток КЛЛ превышает параметры лампочки накаливания в 5-6 раз.
2. Ощутимая экономия электроэнергии. Судя по средним подсчетам, люминесцентный источник света отдает до 80% ресурсов на освещение, и до 20% – на тепло. В связи с этим светоотдача устройства на 20 Вт будет аналогичной 100 Вт обычной лампочки.
3. Продолжительный срок службы. Длительность стабильной работы КЛЛ – 6-12 тысяч часов. Более конкретные цифры зависят от производителя, соблюдения норм эксплуатации, периодичности включения/выключения устройства.
4. Низкая температура колбы. Лампочки выделяют минимальное количество тепла, а потому их можно без опасений вкручивать в приборы, в инструкциях которых предусмотрены температурные ограничения.

Компактные лампы обеспечивают правильное и мощное излучение света. Световые лучи в них отражаются от всей площади поверхности колбы, освещая комнату ярко и равномерно.

Приборы не выдерживают коротких циклов включения-выключения. Согласно установленным нормам производителей, перерыв между ними не должен быть менее 2-3 минут

Недостатков у приборов тоже хватает.

К отрицательным моментам стоит отнести:

1. Довольно продолжительный пуск. Лампочка зажигается спустя 0,5-1 секунду после включения. Некоторым моделям требуется время на установку полного светового потока в пределах 10-15 минут.
2. Высокий уровень пульсаций, шума, мерцания у изделий, оборудованных внешним ПРА. Это вызывает быструю усталость, плохо сказывается на общем самочувствии людей, находящихся в помещении.
3. Вспышки в выключенном состоянии. Такое явление происходит по причине резкого разряда конденсатора и может сокращать срок эксплуатации.
4. Чувствительность к влаге и низким температурам. КЛЛ не работает после того, как температурные показатели опускаются ниже нуля.

Также следует отметить, что лампы несовместимы со стандартными светорегулирующими диммерами. На рынке существуют отдельные модификации с функцией регулирования значений яркости, диммеры, подключающиеся по особой схеме.

При случайных разрушениях источников света появляется высокая вероятность химического заражения. Сильные отравления могут вызвать пары ртути, содержащиеся в колбе.

Сгоревшие лампы нельзя утилизировать самостоятельно и выбрасывать в общие мусорные баки. С этой целью лучше обратиться в специализированные пункты приема ртутьсодержащих отходов

Чтобы избежать неприятных симптомов, нужно оперативно собрать разбившуюся колбу в емкость, наполненную водой, а потом тщательно промыть пол с марганцовкой и проветрить комнату.

Подробная информация о правилах утилизации люминесцентных ламп представлена в этой статье.

Как проверить исправность?

Для того, чтобы проверить, находится ли вышедшая из строя люминесцентная лампочка в пригодном состоянии, следует провести небольшой тест:

• Сначала достаньте саму лампу непосредственно из светильника и посмотрите, не почернела ли трубка. Как правило, наличие больших черных пятен говорит о том, что лампа отработала положенный срок и больше не загорится.
• Далее мультиметром нужно проверить, целые ли нити накала. Для проверки выставите его в режим проверки сопротивления и тестером поочередно проверьте каждую из нитей. Если какая-либо из них перегорела, значение на мультиметре будет равно единице. Простым языком, это означает, что электрическая цепь разорвана.
• Если оба приведенных фактора в полном порядке, значит, необходимо работать с балластом.

Самое простое, что можно сделать для проверки работы балласта – снять люминесцентную трубку, подключить к проводам корпуса обыкновенные кабели и между ними установить стандартную лампочку

Обратите внимание, что включать электроприбор в сеть без лампочки нельзя, в противном случае балласт может перегореть. Если лампочка загорелась, значит, балласт работает, и дело в самой люминесцентной трубке: может, лопнула колба или перегорела одна из нитей

Если лампочка не загорелась, значит, балласт неисправен, и придется менять весь светильник.

Данные способы подходят только для проверки уже находящихся в эксплуатации лампочек. Перед покупкой лампу дневного света следует проверять непосредственно в магазине. При наличии неприятного запаха, сильного мерцания или прочих вещей, вызывающих настороженность, смело просите заменить предоставленную вам модель, в противном случае она может перегореть уже спустя пару недель после покупки.

Технические характеристики КЛЛ

Помимо конфигурации стеклянной колбы и конструкции цоколя, компактные люминесцентные лампочки КЛЛ отличаются индивидуальными параметрами и техническими характеристиками.

Основным показателем считается мощность, минимальное значение которой составляет 5 ватт. В сравнении с традиционными лампочками, одна и та же мощность позволяет получить световую отдачу компактных ламп в 4-5 раз выше. Например, соотношение в эквиваленте составит: энергосберегающая – 9 ватт, а лампа накаливания – 45 ватт, 13 ватт – 65 ватт и т.д. То есть, при разной мощности они выдают одинаковое количество света и соответственно отличаются разными КПД.

Еще одним отличием компактных ламп является различная цветовая температура, позволяющая получать различные тона, оттенки и цветовые гаммы. Единицей измерения служит кельвин (К) и в зависимости от параметров, цвета могут быть следующими:

• 2700-3300 К. Соответствует оттенкам мягких желтых цветов, по своим показателям, наиболее приближенным к лампам накаливания. Чаще всего используется в светильниках спален и кухонь.
• 4200-5400 К. Стандартный белый цвет люминесцентных ламп. Применяется во многих местах, как правило в прихожих и на других участках с недостаточным естественным освещением.
• 6000-6500 К. Белый цвет холодных тонов синеватого оттенка. В большинстве случаев используется в рабочих кабинетах и офисных помещениях.
• 25 тысяч К. Ярко выраженный сиреневый цвет, применяемый в наружной рекламе.

Изменяя состав люминофора, можно создать красный, зеленый и другие цвета. Однако такие лампы в быту не востребованы и практически никогда не используются.

Кроме цветовой температуры, компактные люминесцентные лампочки характеризуются индексом цветопередачи. Данный параметр отображает степень соответствия цвета, производимого энергосберегающей лампой, естественному солнечному свету. Максимальное значение составляет 100 Ra, а минимальное – 0 Ra. Нулевой показатель означает абсолютно черный цвет. В зависимости от модели и конструкции, индекс цветопередачи компактных ламп находится в пределах от 60 до 98 Ra. С увеличением этого показателя, цвета предметов, освещаемых такими лампами, имеют значительно меньше искажений.

Сравнивая параметры и характеристики компактных источников света с другими изделиями, можно определить их положительные и отрицательные качества, которые следует учитывать при покупке.

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

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:

• D относится к диоду
• R обозначает резистор
• С обозначает конденсатор
• Q обозначает транзистор

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.

Замена лампы

Если отсутствует свет и причина проблемы лишь в том, чтобы заменить перегоревшую лампочку, действовать нужно следующим образом:

Разбираем светильник

Делаем это осторожно, чтобы не повредить прибор. Поворачиваем трубку по оси

Направление движения указано на держателях в виде стрелочек.
Когда трубка повернута на 90 градусов, опускаем ее вниз. Контакты должны выйти через отверстия в держателях.
Контакты новой лампочки должны находиться в вертикальной плоскости и попадать в отверстие. Когда лампа установлена, поворачиваем трубку в обратную сторону. Остается лишь включить электропитание и проверить систему на работоспособность.
Завершающее действие — монтаж рассеивающего плафона.

Устройство и принцип работы ламп

Конструкция относится к газоразрядным источникам освещения, сконструирована с использованием трубки из стекла, которая с двух сторон запаяна. Изнутри на поверхности лампы нанесен слой специального вещества (люминофора). Устройство излучает рассеивающий свет после подключения к источнику электропитания. Изнутри колбу наполняют аргоном.

Люминесцентное устройство включает:

• катоды, защищенные эмиттерным слоем;
• выводные штыри;
• концевую панель;
• трубки для отвода инертного газа;
• ртуть;
• стеклянную штампованную ножку, дополненную электровводами и т.д.

Принцип функционирования основывается на возникновении электроразряда между электродами после подсоединения к электросети. После взаимодействия разряда с газами инертными и испарениями ртути возникает излучение ультрафиолета, воздействующее на люминофор, преобразующий энергию в световое излучение. Для корректировки оттенков ртутьсодержащих устройств применяются люминофоры с разными химическими компонентами.

Дуговой разряд в колбе создается оксидным самокалящимся катодом, на который воздействует электричество. Для включения ламп ДРЛ, ЛД катоды разогревают посредством пропускания разряда тока. Устройства с холодным катодом запускаются ионным воздействием в тлеющем разряде высокого напряжения.

Для функционирования люминесцентным приборам требуется дополнительный узел (балласт), обеспечивающий работу дросселем и стартером. Балласт регулирует силу разряда и выпускается 2 видов (электромагнитный и электронный).

Электромагнитный балласт является механическим.

Устройство относится к бюджетным вариантам, в работе прибор может издавать шум.

Электронные узлы дороже по стоимости, работают бесшумно, оперативно включают систему, компактны.

Компактные люминесцентные лампы

Хотя современные линейные люминесцентные лампы имеют множество достоинств, однако для использования в быту они не подходят, так как имеют большие габариты и ограничивают возможности дизайна в квартире. Благодаря техническому прогрессу, появилась возможность трубки линейных ламп изгибать в любую форму и сделать электронный балласт малогабаритным. Запатентована компактная люминесцентная лапа была в 1984 году. Размер компактной лампочки стал соизмерим с лампочками накаливания, и появилась возможность заменять последние без переделки светильников. Совсем недавно компактные лампочки называли энергосберегающими лампами, но с появлением светодиодных ламп, это название стало не соответствовать действительности.

Принцип работы компактной лампы не отличается от принципа работы линейной люминесцентной лампы. Так же на концах трубки имеются две нити накала, между которыми при приложении напряжения возникает дуговой разряд, излучающий ультрафиолетовые волны, под действием которых люминофор начинает светиться.

Срок службы компактной лампы

Срок службы компактных ламп по данным производителей составляет 8000 часов и существенно сокращается от нестабильности питающего напряжения в сети, частотой включения-выключения лампы, работой в условиях пониженной или повышенной температуры окружающей среды. Как показала практика, чаще всего компактные лампы выходят из строя по причине перегорания нитей накала. Второе место занимает отказ радиоэлементов в схеме электронного балласта.

Конструкция компактной лампы

Конструкция компактной лампы представляет собой две чашки из термостойкой пластмассы, в одной закреплена трубка, а на другой установлен цоколь. Компактные лампы, как и лампы накаливания, выпускаются с , это позволяет вкручивать их в существующие светильники вместо ламп накаливания. В полости чашек находится печатная плата, на которой размещена схема пускорегулирующего устройства. Такая конструкция позволяет разобрать лампу, проверить целостность нитей накала и в случае их исправности отремонтировать электронику. Если нить накала в обрыве, то лампа подлежит утилизации.

Часть потребляемой компактной лампочкой мощности теряется и выделяется в схеме пускорегулирующего устройства в виде тепла. Так как в чашках перфорация для циркуляции воздуха для охлаждения отсутствует, то радиоэлементам приходится работать в области предельной температуры. Эти условия существенно снижают срок службы радиоэлементов, особенно высоковольтного электролитического конденсатора. Таким образом, выход из строя радиоэлементов является одной из причин перегорания нитей накала лампы.

Выше приведена типовая электрическая схема пускорегулирующего устройства. Качественное пускорегулирующее устройство должно зажигать лампу спустя 0,5-1 секунду после ее включения, то есть, когда нити накала уже разогрелись. Такой режим включения существенно продлевает срок службы нитей накала и как следствие, самой лампы.

Цветовая температура компактной лампы

В продаже представлены компактные люминесцентные лампы цветовых температур 2700°K, 3300°K, 4200°K, 5100°K, 6400°K. Чем выше число, тем белее излучаемый свет. Лампа с цветовой температурой 2700°K излучает свет, как лампа накаливания, 4200°K светит теплым белым цветом, а 6400°K холодным белым. Восприятие человеком света зависит от времени суток. В дневное время лучше воспринимается белый свет, а в вечернее и ночное – с желтым оттенком, как светит лампа накаливания. Этот факт надо учитывать при выборе компактной лампы.

В настоящее время компактные лампы, еще не успев вытеснить из эксплуатации лампы накаливания, уже морально устарели. На смену им пришли светодиодные лампы, многократно превосходящие по техническим характеристикам люминесцентные лампы.

Варианты подключений

Подключение с использованием электромагнитного баланса (ЭмПРА)

Наиболее распространенный тип подключения люминесцентного источника света — схема со стартером, где используется ЭмПРА.

Принцип действия схемы базируется на том, что в результате подключения питания в стартере возникает разряд и происходит замыкание биметаллических электродов.

Ток в электроцепи проводников и стартера ограничивается только внутренним дроссельным сопротивлением. В результате рабочий ток в лампочке увеличивается почти в три раза, происходит стремительный нагрев электродов, а после потери температуры проводниками возникает самоиндукция и зажигание лампы.

Недостатки схемы:

1. В сравнении с другими способами это довольно затратный вариант с точки зрения расхода электроэнергии.
2. Пуск занимает не меньше 1 – 3 секунд (в зависимости от степени износа источника света).
3. Невозможность работы при низкой температуре воздуха (например, в условиях неотапливаемого подвального или гаражного помещения).
4. Имеется стробоскопический эффект мигания лампочки. Этот фактор отрицательно действует на человеческое зрение. Такое освещение нельзя применять в производственных целях, потому что быстро движущиеся предметы (например, заготовка в токарном станке) кажутся неподвижными.
5. Неприятное гудение дроссельных пластинок. По мере износа устройства звук нарастает.

Схема включения устроена таким образом, что в ней есть один дроссель на две лампочки. Индуктивности дросселя должно хватать на оба источника света. Используются стартеры на 127 Вольт. Для одноламповой схемы они не подходят, там нужны устройства на 220 Вольт.

На картинке внизу показано бездроссельное подключение. Стартер отсутствует.

Схема используется в случае перегорания у ламп нитей накала. Используется повышающий трансформатор Т1 и конденсатор С1, ограничивающий ток, идущий через лампочку от 220-вольтной сети.

Следующая схема используется для лампочек с перегоревшими нитями. Однако отсутствует необходимость в повышающем трансформаторе, благодаря чему конструкция устройства становится проще.

Ниже показан способ использования диодного выпрямительного моста, который нивелирует мерцание лампочки.

На рисунке внизу та же методика, но в более сложном исполнении.

Две трубки и два дросселя

Чтобы подключить лампу дневного света, можно использовать последовательное подключение:

1. Фаза от проводки направляется на вход дросселя.
2. От дроссельного выхода фаза идет на контакт источника света (1). Со второго контакта направляется на стартер (1).
3. Со стартера (1) отходит на вторую контактную пару этой же лампочки (1). Оставшийся контакт стыкуют с нулем (N).

Тем же образом подключают вторую трубку. Вначале дроссель, затем один контакт лампочки (2). Второй контакт группы направляется на второй стартер. Выход стартера объединяется со второй парой контактов источника света (2). Оставшийся контакт следует подсоединить к нулю ввода.

Схема подключения двух ламп от одного дросселя

Схема предусматривает наличие двух стартеров и одного дросселя. Наиболее дорогостоящий элемент схемы — дросселя. Более экономный вариант — двухламповый светильник с дросселем.

О том, как реализовать схему, рассказывается в видео.

Экологические аспекты

В КЛЛ в колбе содержится ртуть, пары которой могут вызвать сильное отравление, особенно при постоянном длительном воздействии. Самый известный пример – Безумный шляпник Льюиса Керрола (при производстве фетровых шляп использовалась ртуть).

В энергосберегающей лампочке жидкой ртути нет, поэтому разбившуюся колбу достаточно собрать в емкость с водой, после чего проветрить помещение. Сквозняк нежелателен, поскольку может разнести пары ртути по всей квартире. В современных светильниках ее меньше 5 мГ. По утверждению производителей, это количество в разбившейся колбе безопасно для здоровья.

Утилизация

Самостоятельно утилизировать сгоревшую КЛЛ невозможно. Дома для этого нет технических условий. Это делают специализированные предприятия, следовательно, КЛЛ необходимо сдавать в пункты приема. Они должны располагаться в ЖЭКах, а также в некоторых магазинах. Предприятия отправляют ртутьсодержащие отходы непосредственно на место утилизации.

КЛЛ является более совершенным источником освещения, чем лампа накаливания. У нее выше энергоэффективность. Их можно интегрировать в светильники старого типа.

Предыдущая
ЛюминесцентныеКак проверить люминесцентную лампу на работоспособность
Следующая
ЛюминесцентныеЧто делать если разбилась люминесцентная лампа

Спасибо, помогло!Не помогло