Электрический ток в лампе: как это работает

Лампы накаливания

До недавнего времени это был единственный источник электрического света. Представляет собой стеклянную колбу, в которой отсутствует воздух. Внутрь помещена вольфрамовая нить накаливания.

Потребляемая мощность лампочки определяется длиной и толщиной нити. При подаче напряжения нить раскаляется и начинает светиться. Чем сильнее она накаливается, тем больше света излучает. В то же время увеличивается ток потребления.

Осветительные приборы характеризуются не только мощностью потребления. Основное их назначение – это освещение. Основным показателем является световой поток, который зависит от потребленной электроэнергии. Чем она больше, тем сильнее светит прибор.

Распространенные лампочки – от 25 до 100 Вт. Реже используются лампы накаливания мощностью 150-200 Вт. Они применяются для освещения улиц.

Читайте о том, сколько ватт в киловатте.

Сейчас, когда тарифы постоянно растут, потребителю следует знать, какое потребление электроэнергии у приборов освещения. Обычно в коттеджах установленная мощность доходит до нескольких Квт.

Для примера произведем расчет и посмотрим, как влияет мощность лампы на расход электроэнергии.

Сколько придется заплатить, если использовать светильники разной мощности:

  • Известно, сколько потребляет лампочка 60 Вт в час;
  • Предположим, что светильник в среднем ежедневно включен в течение 5 часов. Летом меньше, зимой больше;
  • Горят три лампочки.

Для сравнения произведем расчет электролампочки 100 Вт. Берем аналогичные данные.

Светильник с тремя электролампочками, Вт Ежедневное потребление КВт Расход за месяц КВт Плата за месяц руб.
100 1,5 45 181,35
60 0,9 27 108,81
20 0,3 9 36,27

Из таблицы видно, что самые экономичные – электроприборы мощностью 20 ВТ. Соответственно месячная плата существенно меньше. Но если использовать лампы накаливания, то свет от них будет довольно тусклым.

Энергосберегающие лампы для дома: основные важные параметры

Основным параметром является мощность. Здесь следует подумать, для каких целей будет служить лампа, ведь чем выше мощность, тем сильнее световой поток

Также следует уделить внимание цветовой температуре. Этот параметр каждый определяет сам. Одним комфортно при «холодном» освещении, другим нужен «тёплый», более приближенный к цвету ламп накаливания свет

Одним комфортно при «холодном» освещении, другим нужен «тёплый», более приближенный к цвету ламп накаливания свет.

Есть ещё один интересный параметр, на который мало кто обращает внимание. Сегодня на прилавках магазинов электротехники появились диммируемые ЭСЛ. Стоимость их значительно выше, но и вариантов использования больше

Оптимальны такие ЭСЛ в спальне или гостиной. Они позволяют приглушить свет, сделать его мягким и ненавязчивым или включить на полную мощность при необходимости. Для этого, вместо выключателя, монтируется специальное устройство – диммер

Стоимость их значительно выше, но и вариантов использования больше. Оптимальны такие ЭСЛ в спальне или гостиной. Они позволяют приглушить свет, сделать его мягким и ненавязчивым или включить на полную мощность при необходимости. Для этого, вместо выключателя, монтируется специальное устройство – диммер.

Попробуем сравнить мощности ЭСЛ с «лампочками Ильича» при одинаковой силе светового потока.

Производители ЭСЛ и срок службы подобных источников света

В России наиболее известные производители ЭСЛ это «OSRAM» (Германия), «General Electric» (США), «PHILIPS» (Нидерланды). Марки давно укрепились на российском рынке, зарекомендовав себя с наилучшей стороны, качество их изделий нареканий не вызывает. Что касается срока службы, то указанный производителем на упаковке не всегда корректен. И дело здесь не в недобросовестности производителя. Чаще виноват сам пользователь. КЛЛ не переносят частых включений – ЭПРУ выходит из строя. Также не стоит браться руками за колбу – это снижает срок службы ЭСЛ. Ни в коем случае не подключайте КЛЛ через датчик движения или звука. Это чревато частыми включениями-выключениями.

В основном же при правильной эксплуатации срок службы ЭСЛ составляет 6000-12000 часов.

Характеристики ламп

Основными характеристиками всех выпускаемых энергосберегающих приборов являются:

Цветовая температура

При использовании устройств с нитью накаливания получить разную цветовую температуру проблематично. С появлением энергосберегающих устройств стало возможно применять лампы белого света с различным оттенком цвета. По цветовой температуре светильники бывают:

  • 6500К — холодный белый свет, который хорошо подходит для уличного освещения;
  • 4200К — нейтральный белый, средний между холодным и теплым светом. Подходит для использования в жилых, промышленных, медицинских и других помещениях.
  • 2700К — теплый белый свет, создает уют в доме и используется для освещения жилых помещений.

Дополнительная информация! Выбор цветовой температуры индивидуален и зависит от предпочтений человека и целей, для которых будет использовано освещение.

Тип цоколя

Тип цоколя стандартизирован и существует в двух исполнениях:

  • резьбовое: обозначение данного цоколя начинается с буквы Е и заканчивается числом, который обозначает диаметр цоколя (Е14, Е27).
  • штырьковое: маркировка начинается с буквы G, а цифры означают расстояние между контактами.

Дополнительная информация! Для покупки осветительного прибора с правильным цоколем, лучше взять с собой в магазин вышедшую из строя или заглянуть в паспорт светильника.

Срок службы

Энергосберегающие приборы являются надежными и долговечными устройствами. Срок их службы достаточно большой и обычно составляет от нескольких тысяч до десятков тысяч часов работы.

Обратите внимание! Важно понимать, что на срок службы существенно влияет количество циклов включения/отключения. Чем их больше — тем меньше будет служить энергосберегающая лампа

Световой поток и светоотдача

Световой поток — это физическая величина, показывающая количество отдаваемой световой энергии в единицу времени. В международной системе единиц (СИ) Он измеряется в люменах (лм или lm).

Светоотдача ламп показывает соотношение светового потока к мощности прибора (лм/Вт). Старые и неэффективные устройства накаливания имеют низкую светоотдачу (10-20 лм/Вт), более совершенные энергосберегающие устройства имеют высокий коэффициент полезного действия, а соответственно и светоотдачу (около 50-100 лм/Вт).

Важно! Светоотдача может меняться со временем при длительной эксплуатации. Такое изменение является нормальным и связано с износом светодиодов или ухудшением свойств люминесцентного прибора

Мощность

Важной характеристикой всех электрических приборов является мощность. Лампы освещения тоже не являются исключением. При использовании ламп накаливания существенно увеличивается количество потребляемой электрической энергии

Чтобы этого избежать потребители постепенно переходят на энергосберегающие приборы, потому что они энергоэффективные и имеют минимальную мощность лампы при большом световом потоке

При использовании ламп накаливания существенно увеличивается количество потребляемой электрической энергии. Чтобы этого избежать потребители постепенно переходят на энергосберегающие приборы, потому что они энергоэффективные и имеют минимальную мощность лампы при большом световом потоке.

Таблица сравнения ламп, показывающая соответствие мощности накаливания и энергосберегающих:

Мощность, Вт Световой поток, лм
Накаливания Светодиодные Люминесцентные
25 3 6 255
40 5 11 430
60 9 15 720
75 11 19 955
100 14 18 1350
150 19 45 1850
200 27 70 2650

Обратите внимание! На упаковке светодиодных и энергосберегающих устройств производители часто указывают эквивалент (например 11 ватт энергосберегающая лампа равна 40 ваттной накаливания), который соответствует мощности лампы накаливания. Это делается не только из маркетинговых целей, но и для понимания покупателем световой способности прибора

Конструкция

В общем случае компактная люминесцентное устройство состоит из колбы, электронной платы и цоколя.


Устройство люминесцентного осветительного прибора

Герметичная стеклянная трубка

Колба полого типа (или герметичная изогнутая стеклянная трубка), которая подключается своими выводами к электронной плате.


Виды колб

Инертный газ внутри нее и ртутные пары

Такая трубка на заводе заполнены специальными газами (пары ртути, аргона и прочими газами)

Такие газы очень опасны для человека при повреждении устройства и важно соблюдать осторожность при использовании люминесцентных энергосберегающих устройств

Слой люминофора

Корпус газоразрядного устройства покрыт специальным составом — люминофором (смесь галофосфата кальция и других элементов).

Электрический разряд создает в колбе с парами ртути ультрафиолетовое излучение, которое с помощью люминофора изменяется в видимый световой поток.

Электронная плата

Электронная плата в газоразрядных приборах является важным составляющим звеном и от качества её сборки зависит срок службы и качество её свечения. Конструктивно такая плата состоит из:

  • Терморезистора — элемент, который обеспечивает плавный старт устройства и способствует прогреву спиралей лампы без мигания.
  • Пускового конденсатора — элемент, который непосредственно запускает прибор.
  • Фильтров — предохраняют электронную плату от помех;
  • Ёмкостного фильтра — уменьшает пульсации и исключает мерцание прибора;
  • Токоограничивющего дросселя — стабилизирует устройство и ограничивает ток;
  • Плавкого предохранителя — защищает устройство и отключает лампу при перегрузке;

Вам это будет интересно Все о лампах накаливания

Принцип работы

На динистор подается напряжение, которое формирует импульс. Этот импульс поступает на транзистор и приводит к его открытию. Как только запуск произведен, то цепь закрывается диодным мостом, конденсатор заряжается и повторного открытия не происходит.

Транзистор действует на трансформатор с несколькими обмотками и с ферритовым сердцевиком. На нити трансформатора подается напряжение и появляется свечение в колбе. При этом напряжение достигает высокого значения (до 600 В).

Когда инертный газ в колбе будет полностью ионизован, то напряжение уменьшается до достаточного для поддержания свечения лампы, что обеспечивает энергосберегающие свойства осветительного прибора.


Выбор осветительного прибора

Как устроена и принцип работы энергосберегающей лампы

Устроена энергосберегающая лампа просто: колба, балласт, цоколь. Цоколь имеет такую же структуру, что и обычная лампочка.

Чтобы произошло свечение, одних слоев и паров недостаточно. Оно происходит благодаря балласту. Он и есть своего рода пускатель. Находится он между колбой и цоколем. Также электронный его вид убирает мерцание света, что часто наблюдается в длинных лампочках дневного света. При перепадах напряжения, балласт удерживает номинальный уровень мощности, подогревает электроды. От его качества зависит срок службы самой ЭСЛ.

Принцип работы энергосберегающей лампы заключается в ее розжиге. Розжиг лампочки происходит при подключении к питанию, при этом вызывается разряд среди электродов, далее ток направляется через пары ртути и газ, при этом электроны сталкиваются с атомами ртути.

Почти все излучение — это ультрафиолет (98%), нашим зрением он не воспринимается. То, что проходит через наш глаз это свет, который получается благодаря слоям люминофора. От его же состава и зависит оттенок освещения помещения.

Рекомендуем посмотреть видео-обзор:

Ключевые критерии оценки

Любая из этих ламп имеет свои преимущества и недостатки, но они однозначно лучше обычной ниточной, вольфрамовой по показателям энергопотребления и величины светового потока. Дать однозначный ответ на вопрос, какая из них предпочтительнее для дома, не так просто, ведь существует масса критериев оценки, параметров работы, влияющих на окончательную позицию и отличия.

Для того чтобы несколько упростить процесс сравнения, попробуем отобразить разницу в табличной форме. Воспользуемся данными, используя лампочки одного производителя, одинаковой цветовой температуры и светового потока.

Маркировка Philips 81535 Philips 73062
Светодиодная лампа Энергосберегающая (люминесцентная) лампа Энергосберегающая (люминесцентная) лампа
Источник света Полупроводник Люминофор
Цветовая температура, К 2700 2700
Напряжение, В 220 220
Частота сети, Гц 50 50
Эквивалент лампы накаливания, Вт 40 40
Световой поток, Лм 470 480
Потребляемая мощность, Вт 68 68
Габаритные размеры (выс. х диам.), см 9,5 х 59,7 х 4 9,5 х 59,7 х 4
Срок службы, час 15000 8000
Класс энергоэффективности А+А А+А

Светодиодная лампа лучше люминесцентной по энергопотреблению, что важно для частного дома или офиса. Ее долговечность практически вдвое выше. Кроме этого следует учитывать содержание ртути в энергосберегающих осветителях, что сразу же вызывает проблемы с ее утилизацией

У диодных ламп такая проблема отсутствует. Также, последние более лучше справляются с влажностью, вибрацией, им не свойственны задержки во включении, мерцание, а частые включения не влияют на срок службы (что особенно характерно для частного дома). Единственным недостатком, рубежом, перед которым светодиодная лампа не устояла, можно считать ее цену, которая практически вдвое выше, чем у люминесцентной

Кроме этого следует учитывать содержание ртути в энергосберегающих осветителях, что сразу же вызывает проблемы с ее утилизацией. У диодных ламп такая проблема отсутствует. Также, последние более лучше справляются с влажностью, вибрацией, им не свойственны задержки во включении, мерцание, а частые включения не влияют на срок службы (что особенно характерно для частного дома). Единственным недостатком, рубежом, перед которым светодиодная лампа не устояла, можно считать ее цену, которая практически вдвое выше, чем у люминесцентной.

Более наглядно и доступно процесс сравнения, преимущества каждого из видов светильников, можно оценить на примере следующих видео роликов:

https://youtube.com/watch?v=5QI-6ZeHkqM

«Сравнение люминесцентных и светодиодных светильников»

«Сравнение лампы накаливания, компактной люминесцентной и светодиодной ламп по световому потоку»

Как можно судить по этой информации, светодиодные или энергосберегающие лампы однозначно выигрывают у обычных ламп накаливания при выборе их для дома или офиса. Но разница их также существенна, особенно в плане долговечности, энергопотребления, цены при одинаковом эквиваленте мощности и светопередачи.

Сравнение по устойчивости к неблагоприятным факторам

При эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью или запылённостью срок службы энергосберегающих лап существенно сокращается. Чем лучше светодиодные лампы от энергосберегающих?

Светодиоды практически не боятся загрязнения и механической очистки поверхности. В то же время колба газоразрядной лампы категорически не приемлет прикосновений. При установке новой энергосберегайки вкручивать в патрон рекомендуют, не касаясь стеклянной колбы.

Правда, есть один интересный феномен, при очень низких температурах, лампы накаливания показывает несравнимо лучший результат. Рекомендую ознакомиться с экспериментом:

Люминесцентные (энергосберегающие) лампы

Для начала скажу, что первыми в широком использовании появились люминесцентные лампы. Причем они были как для стандартных цоколей E27 (обычная лампа), так и для всех остальных начиная от E14, заканчивая GX 53 (лампы для натяжного потолка).

Плюсы энергосберегающих (люминесцентных) ламп

1)      Эти лампы были настоящим прорывом, потому как обычная лампа накаливания потребляет 100 Вт, а вот энергосберегающие потребляют всего 25 Вт, при таких же характеристиках свечения. Они оказались в 4 раза экономичнее.

2)      Также эти лампы работают дольше, чем обычные лампы накаливания. Если брать серьезных производителей, то гарантия у них доходит до 3 – 5 лет. ДА и по личному опыту скажу, что они реально могут проработать и больше, у меня у мамы на улице такая лампа проработала около 6 лет.

3)      Световой поток можно выбрать либо теплый, либо холодный белый. Тут как говорится на любой вкус, кому то нравится такой, а кому то такой! Главное выбор есть.

4)      Цена. Сейчас энергосберегающие (люминесцентные) лампы, можно очень дешево купить. Например, от нашего отечественного производителя (с нормальным качеством) стоят около 50 рублей. Это мощностью в 20Вт (примерно как лампа накаливания 80 Вт). Если брать более серьезных производителей, то цена может быть и 250 и 350 рублей.

Наверное, это все плюсы, минусов также предостаточно.

Минусы люминесцентных ламп

1)      Самый большой минус люминесцентные ламп, это то, что они медленно разгораются. То есть щелкнули выключателем, а они загораются «тускло» и только через пару минут они выходят на максимальное свечение. Все дело в том, что в стеклянных трубках люминесцентной лампы находятся специальные газ, который способствует свечению, так вот ему нужно пару минут, чтобы разогреться, и только потом лампа будет гореть на все 100 %

2)      Люминесцентные лампы опасны при повреждении. В стеклянных трубках, находятся еще и пары ртути, поэтому если такая лампа повреждена, то находится в помещении очень опасно, его нужно специально обрабатывать!

3)      Эти лампы не диммируются! Есть специальные выключатели, которые могут прибавлять или убавлять ток на лампах – димеры, благодаря чему лампы светятся либо ярче, либо слабее. Так вот диммеры могут работать с лампами накаливания и светодиодными лампами. НО они никак не работают с люминесцентными лампами. Скажу больше использовать диммер с такими лампами запрещено, потому как они попросту могут взорваться!

Теперь предлагаю поговорить о втором типе ламп

Основные характеристики

Главными параметрами энергосберегающих ламп, влияющими на выбор нужного источника света, являются:

  • тип цоколя;
  • световой поток;
  • цветовая температура;
  • световая отдача;
  • индекс цветопередачи;
  • срок работы.

Тип цоколя

Цоколя, используемые в энергосберегающих лампочках, бывают двух видов:

Резьбовые или цоколь Эдисона. Их маркировка состоит из буквы «Е» и числа, обозначающего диаметр. Самые распространенные – E14 (миньон е14), Е27 (наиболее часто использующийся) и Е40 (меняется в устройствах большой мощности, соответствующих старым лампам накаливания 0,5–1 кВт).

Штырьковые. Обозначаются буквой «G». Цифры указывают расстояние между штырьками.

Световой поток и отдача

Этот параметр обозначает количество света, излучаемое лампочкой в помещении. Световой поток измеряется в Люменах (лм или Lm) и указывается на упаковке.

Световой поток показывает, сколько люменов излучает источник света на ватт мощности. У ламп накаливания он минимальный – 10–15 лм/Вт, у энергосберегающих – 50–80 лм/Вт. Самые экономичные источники – светодиодные. Они имеют максимальный световой поток – 40–100 лм/Вт.

Световая температура

На субъективное восприятие освещенности влияет не только световой поток, излучаемый лампой. Не меньшее значение имеет оттенок света.

Для освещения применяют белый свет, но в зависимости от предпочтений пользователя, оттенок может быть разным. Он отличается световой температурой. Самыми распространенными являются:

  • 2700 К – теплый белый, такой свет имеют лампы накаливания. Используются в жилых комнатах.
  • 4100 К – нейтральный. Эта разновидность источников света применяется в ванных, коридорах и кухнях жилых домов и в производственных помещениях.
  • 6500 К – холодный белый. Подходит для улицы.

Индекс цветопередачи

Глаза человека лучше всего воспринимают цвет при естественном освещении. Искусственные источники света искажают цветовосприятие.

Индекс цветопередачи (Ra или CRI) – это показатель, определяющий естественность цвета при искусственном освещении.

Идеальное его значение – 100. Использование светильников с индексом ниже 80 в жилых помещениях не рекомендуется, так как при этом искажаются реальные цвета.

Индекс цветопередачи люминесцентных и энергосберегающих светильников – 60–98.

Срок работы

Фирмы, производящие энергосберегающие лампочки, в том числе ЭСЛ, декларируют срок службы 8000 часов или 8 лет, считая среднее время работы 2,5–3 часа в день, включая туалет, в котором свет включается эпизодически, и гостиную, где он горит весь вечер.

Сравнения ламп их преимущества и недостатки

Как и у любого электрического прибора, у энергосберегающих светильников есть достоинства и недостатки. Лучше всего они видны в сравнении с лампочками накаливания и светодиодными.

Накаливания Энергосберегающие Светодиодные
Энергосбережение (КПД %) 4 20 30–40
Срок службы, часов 1000 8000 30000–50000
Цветовая температура, К 2700–3500 2700–6800 2700–6500
Регулировка яркости Да Нет Да, только специально предназначенные
Цена Дешевле остальных В пять раз дороже Не намного дороже энергосберегающих и продолжают дешеветь

Как видно из таблицы, ЭСЛ более экономичны, обладают большим сроком службы и разнообразием оттенков света по сравнению с лампами накаливания.

Однако они требуют более аккуратного обращения (внутри находятся пары ртути), потребляют больше электроэнергии и обладают меньшим сроком службы, чем диодные лампочки, являющиеся самыми энергоэффективными источниками света.

Разбитая энергосберегающая лампочка

Многие покупатели задаются вопросом: «Если разбилась энергосберегающая лампочка, что делать?» Если она все-таки разбилась, необходимо принять следующие меры:

  • Все посторонние лица должны покинуть помещение, обходя место с разбитой лампой.
  • Необходимо хорошо проветрить помещение.
  • Проветривание совершать только с помощью окон, искусственную систему кондиционирования необходимо отключить.
  • Если разбилась энергосберегающая лампочка, ее осколки и остатки необходимо собрать при помощи плотной бумаги и поместить в герметично закрывающуюся банку или целлофановый пакет.
  • Собирать мелкие детали и порошок следует при помощи скотча или липкой ленты.
  • Место, где были осколки, следует обработать влажными салфетками. Все материалы, которые использовались для сбора остатков, необходимо также поместить в герметичный пакет.
  • Если разбилась энергосберегающая лампочка, никогда не собирайте остатки ртути при помощи пылесоса.
  • Все вещи, которые контактировали с осколками, необходимо выбросить. Те же, что просто пропитались парами, следует хорошо выстирать.
  • Обувь нужно сразу же протереть салфетками и оставить на открытом воздухе проветриваться.
  • Все ненужные вещи следует утилизировать, а необходимые тщательно проветрить.
  • После утилизации всех отходов хорошо вымыть руки.

Как происходит зажигание

Процесс зажигания газа в колбе энергосберегающей лампы протекает по следующей схеме:

  1. После подачи тока на динистор, происходит разряд на транзистор, который его и открывает.
  2. Запускающий этап прошел – отрезок цепи закрывается диодом.
  3. Происходит разрядка конденсатора, что препятствует повторному открытию динистора.
  4. Транзисторы воздействуют на выполненного в виде кольца из фиррита с тремя обмотками трансформатор. При этом напряжение на них подается через конденсатор от повышающего резонансного контура.
  5. Излучение в колбе происходит на резонансной частоте, формируемой большеемкостным конденсатором.
  6. Во время зажигания значение напряжение составляет порядка 600 В. Целостность, прочность и герметичность колбы обеспечивает во время этого процесса защиту транзисторов.
  7. Как только процесс ионизации газа произошел во всем объеме, конденсатор с максимальной емкостью, определявший частоту светового потока, подвергается шунтированию.
  8. Процесс управления переходит ко второму конденсатору.
  9. Значение напряжения спадает до уровня, необходимого для поддержки горения.

Особенностью энергосберегающих ламп является универсальность электродов – они могут быть поочередно и катодом, и анодом. Такая схема позволяет сохранить бесперебойность функционирования всей электроцепи и облегчает починку, если она потребуется.

ЛБ,ЛД люминисцентные лампы РФ

Маркировка люминесцентных ламп:

Л — люминесцентная лампа; Б — белого цвета; Д — дневного цвета; У — универсальная.

Исполнение:

1 — прямой стержень; 2 — U-образный стержень.

Технические характеристики:

Наименование Мощность, Вт Ток, А Напряжение, В Габаритные размеры, мм Световой поток, лм Срок службы, час Исполнение
D L1 L
ЛД-18 18 0,37 57 26 604 589,8 880 12000 1
ЛБ-18 18 0,37 57 26 604 589,8 1060 12000 1
ЛД-20 20 0,43 57 38 604 589,8 880 12000 1
ЛБ-20 20 0,43 57 38 604 589,8 1060 12000 1
ЛД-36 36 0,43 103 26 1213,6 1199,4 2300 12000 1
ЛБ-36 36 0,43 103 26 1213,6 1199,4 2800 12000 1
ЛД-40 40 0,67 103 38 1213,6 1199,4 2300 12000 1
ЛБ-40 40 0,67 103 38 1213,6 1199,4 2800 12000 1
ЛД-65 65 0,87 110 38 1514,2 1500 3750 12000 1
ЛБ-65 65 0,87 110 38 1514,2 1500 4600 12000 1
ЛД-80 80 0,87 99 38 1514,2 1500 4250 12000 1
ЛБ-80 80 0,87 99 38 1514,2 1500 5200 12000 1

Достоинства и недостатки

Ртутные лампы отличаются высоким световым КПД (в 2–3 раза большим, чем у ламп накаливания общего назначения), большим сроком службы и компактностью, благодаря чему они хорошо подходят для регулирования светового потока.

Их недостатки – высокая стоимость лампы и вспомогательного оборудования, синевато-зеленый оттенок свечения и медленный повторный пуск.

Цветность ртутной лампы исправляется применением внутреннего люминофорного покрытия.

Люминесцентные лампы.

Люминесцентные лампы состоят из следующих основных деталей: стеклянного баллона, двух цоколей (с выводными контактами) на обоих концах баллона и двух подогревных катодов (электронных эмиттеров) из вольфрамовой нити или стальной трубки.

Баллон наполнен парами ртути и инертным газом (аргоном); на внутренние стенки баллона нанесено люминофорное покрытие, преобразующее ультрафиолетовое излучение газового разряда в видимый свет.

Конструкция лампы, типична для самых распространенных 40-Вт ламп.

Лампа действует следующим образом.

Электрод на одном из концов лампы испускает электроны, которые с большой скоростью летят вдоль лампы, пока не произойдет столкновение со встретившимся атомом ртути.

При этом они выбивают электроны атома на более высокую орбиту.

Когда выбитый электрон возвращается на прежнюю орбиту, атом испускает ультрафиолетовое излучение.

Последнее, проходя через люминофор, преобразуется в видимый свет.

ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ ЛАМПА – типичная конструкция лампы с холодными катодами, рассчитанной на токи ниже средних. 1

– ртуть;2 – штампованная стеклянная ножка с электровводами;3 – трубка для откачки (при изготовлении);4 – выводные штырьки;5 – концевая панелька;6 – катод с эмиттерным покрытием. Трубка наполнена инертным газом и парами ртути. Внутренние стенки трубки покрыты люминофором.

Типы ламп.

Люминесцентные лампы делятся на две группы соответственно типу электродов: с подогревными катодами и с холодными катодами.

В лампах с подогревными катодами, которые рассчитываются на большие токи (1–2 А), как правило, используются спиральные активированные вольфрамовые нити накала.

В лампах же с холодными катодами предусматриваются цилиндрические электроды с покрытием из эмиттерных материалов, и они рассчитываются на меньшие токи.

Средний срок службы ламп с подогревными катодами зависит от наработки на один пуск: 7500 ч при 3 ч наработки на один пуск и более 18 000 ч в непрерывном режиме.

Для ламп же с холодными катодами срок службы не зависит от числа пусков и достигает 25 000 ч.

Лампы с подогревными катодами по способу их пуска делятся на лампы с предварительным прогревом, быстрого и моментального пуска.

Как и все другие газоразрядные приборы, лампы с подогревными катодами нельзя присоединять к источнику питания без балластного устройства, ограничивающего ток.

Лампы с предварительным прогревом нуждаются также в стартере; при пуске такой лампы замыкается стартер, и катоды, соединенные последовательно, подключаются к сети питания, так что по ним проходит ток.

После того как катоды разогреются настолько, что могут эмиттировать электроны, стартер автоматически размыкается, и лампа загорается.

В благоприятных условиях весь пуск занимает несколько секунд.

В лампах быстрого пуска катоды нагреваются постоянно, а разряд возникает при повышении напряжения.

Стартеры не требуются, и время пуска значительно меньше, чем у ламп с предварительным прогревом.

В лампах моментального пуска не требуется ни прогрева катодов, ни стартера.

Просто на катод подается повышенное напряжение, которое вызывает эмиссию электронов и зажигание разряда в лампе.

Типы энергосберегающих ламп

Энергосберегающие светильники бывают нескольких видов. Каждый из них имеет свое предназначение. Например, галогенные редко устанавливают в бытовые приборы из-за ряда недостатков. Так, они сильно нагреваются, что не всегда устраивает. При этом они имеют ряд преимуществ, и их легко подобрать под любой тип плафона.

Люминесцентные

Энергосберегающие лампы делят на 2 вида – компактные и стандартные (линейные). Оба устройства имеют много общего. В обоих случаях конструкция включает стеклянную запаянную колбу с газом (неоном или аргоном) внутри. Также присутствует небольшое количество ртути. Электроды подводятся с помощью регулирующего аппарата.

Рис.2 – люминесцентные лампы.

Пары ртути, смешиваясь с газами излучают ультрафиолет. Чтобы перевести УФ-спектр в дневной свет, колбу изнутри обрабатывают люминофором. Отличие компактной лампы от люминесцентной состоит в следующем:

  • размер. U-образные или спиралевидные имеют одинаковые функции, но более сложную, скрученную форму для уменьшения габаритов;
  • установка. Линейные аналоги монтируют как отдельные элементы, закрепляя в корпусе светильника. Компактные изделия устанавливают в цоколь или колбу.

Рис.3 – U-образный светильник.

Поскольку этот вид имеет те же функции, что и лампы накаливания, они без проблем устанавливаются в любые светильники (люстры и бра). Линейными лампочки называют из-за формы, так как их основа – прямолинейная трубка. В народе их называют «лампами дневного света». В продаже можно найти изделия разных форм – сдвоенные, U-образные и кольцевые. Цоколя в них нет. На трубки устанавливаются металлические стержни, которые подключаются к сети клеммами.

Непрерывного действия

С этим типом энергосберегающих лампочек покупатели знакомы меньше всего.  Такие лампы отличаются лучшей передачей цвета, имея при этом меньшую светоотдачу. Основным достоинством является излучение непрерывного спектра. Такие модели относят к числу самых безопасных.

Специальные цветные

Такие энергосберегающие лампы делятся на:

  • ультрафиолетовые;
  • с цветным люминофором;
  • с розовым люминофором.

Рис.4 – цветные лампы.

Этот тип лампочек не используют для освещения комнат. Главное их назначение — создать праздничную атмосферу. Такие лампы можно встретить в выставочных и концертных залах, клубах, ресторанах, на световых шоу и детских площадках.

Поверхность свечения лампы этого типа больше, чем у других ЛН. Благодаря этому создается более комфортное и равномерное освещение. На прилавках магазинов можно найти лампочки синего, зеленого, желтого и красного цветов. Они работают от сети 220 В, как и обычные. Одно из преимуществ таких ламп —  даже выключенные, они украшают помещение.

Светодиодные

Из-за энергосберегающих свойств светодиодных кристаллов их раньше использовали в радиотехнике как индикаторы.  Позже технологии усовершенствовались, и светодиоды стали применять как сверх-яркие компоненты в схемах подсветки. Они нашли применение практически во всех областях.

Рис.5 – LED-лампочка.

Конструкция состоит из колбы, внутри которой находятся гетинакс, планка, светодиоды и драйвер. Корпус бывает вытянутый, «кукуруза» или спот. Риск механического повреждения снижен благодаря поликарбонатному корпусу.

Лампы подключаются к сети 220 В без необходимости пускорегулирующей аппаратуры. Узкая форма диодных ламп позволяет объединять их в малые и большие группы. По местам установки классифицируются на:

  • офисные и бытовые;
  • промышленные;
  • для установки в уличные прожекторы;
  • автомобильные;
  • фитолампы;
  • для выращивания растений.

Линейные устройства часто используют для подсветки в ландшафтном дизайне. Здесь лучше выбирать лампы с высокой степенью защиты – IP67 или IP65. Форма может быть трубчатой или в виде прожектора. Если это помещение со стандартным климатом, подойдет уровень IP20.

Рис.6 – степени защиты.

Светодиодные лампочки самые продаваемые. Из всех типов ламп они потребляют меньше всего энергии, не требуют специальной утилизации, не излучают тепло и служат до 100 000 часов в зависимости от модели. Качественные устройства могут противостоять перепадам напряжения и резким изменениям температуры. Практически единственным минусом данных ламп является высокая цена.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электрик в доме
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: