устройство прибора со стартером и без, виды лампочек, схема подключения

Освещение является важной составляющей работы и быта современного человека. Начиная от цехов и офисов и заканчивая жилыми помещениями, везде сейчас присутствуют осветительные приборы. Во многих из них использованы люминесцентные газоразрядные источники света, больше известные как лампы дневного освещения.

• Описание люминесцентных ламп
• Принцип работы
• Виды и формы
• Пускорегулирующие аппараты (балласты)
• Достоинства и недостатки
• Утилизация вышедших из строя изделий

Описание люминесцентных ламп

Относительно недавно люминесцентные лампы не пользовались столь широким спросом, так как выдаваемый ими спектр оттенков был крайне мал: бело-розовый и бело-зелёный. Но с развитием осветительного оборудования модернизировались и совершенствовались лампочки дневного света. Тем более что они позволяли создавать светильники практически любых дизайнов, да и самой лампе можно было придать любую сложную форму. А сильно расширившийся спектр свечения и низкое энергопотребление позволили не только догнать, но и перегнать по популярности обычные лампы накаливания.

Что касается устройства, то такие осветительные приборы представляют собой колбу, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люминофора и наполнена ртутными парами. При возникновении электрического тока ртуть начинает излучать ультрафиолет, который преобразует люминофор в видимый свет. Чем больше люменов, тем большую светоотдачу имеет лампа. Степень освещённости принято измерять в люксах.

Помимо этого, колба наполняется инертным газом, который позволяет получать свечение различных оттенков. Так, если используется неон, то свет будет красным, аргоновые изделия выдают голубой оттенок, а колбы, наполненные гелием, могут выдавать от светло-жёлтого до бледно-розового.

Принцип работы

В основе ламп дневного света лежит тот же принцип, что и в обыкновенной лампочке накаливания. Это усовершенствованный вид последних. Ведь схема лампы дневного света более сложная, чем её налог с нитью накаливания. Хотя и здесь присутствуют вольфрамовые нити, которые при воздействии на них электрического тока сильно разогреваются. Пожалуй, это самое основное сходство между обоими вариантами.

Несмотря на внешне кажущуюся сложность устройства люминесцентных лампочек, работают они по простому принципу. Между электродами, находящимися на разных концах устройства, при подаче напряжения возникает дуговой разряд.

Колба заполнена любым инертным газом и небольшим количеством ртути, которые при воздействии тока начинают излучать ультрафиолет.

Так как УФ человеческий глаз не способен видеть, приходится такое излучение преобразовать в видимый свет. С этим отлично справляется так называемый люминофор, который наносят на внутреннюю поверхность стеклянной колбы. В его основе, как правило, используются производные кальция или цинка.

Хотя вполне допустимо применение и других элементов. Ведь именно от состава люминофора зависит оттенок, который даёт свет прибора.

Полученный дуговой разряд постоянен из-за того, что с поверхности катода происходит выбивание электронов за счет высокой температуры. Разогревают катоды, пропустив через них ток, либо бомбардировкой ионов в тлеющем разряде с высоким напряжением, где для ограничения тока используется балласт.

Балласт, или пускорегулирующий автомат, помогает решить ряд проблем, которые возникают при использовании ЛДС. Ведь напрямую люминесцентные лампы подключить к сети нельзя, так как они имеют довольно высокое сопротивление, что, в свою очередь требует наличие импульса большого напряжения, чтобы получить разряд для зажигания. Помимо этого, в цепь обязательно необходимо включить сопротивление, которое не позволит случиться короткому замыканию, вследствие чего лампа сгорит. Случается это из-за отрицательного дифференциального сопротивления, которое возникает во время появления разряда в лампе.

Виды и формы

Несмотря на общую внешнюю схожесть, существуют значительные различия между разными люминесцентными лампами. Так, есть варианты низкого и высокого давления. Как можно понять из названий, одни заполняются газами под низким давлением, другие, напротив, под высоким. Если необходимо осветить жилое помещение, офис или цех, то предпочтительнее использовать именно ЛДС низкого давления. Что касается изделий с высоким давлением, то их принято эксплуатировать в приборах, требующих высоких мощностей, к примеру, при настройке уличного освещения.

Это не единственное отличие таких изделий. Ещё одной из важных характеристик является спектр излучения. Свет, излучаемый лампой, кажется белым, однако в действительности может искажать цвета окружающих предметов. Происходит это по той причине, что применяемый люминофор излучает одни цвета больше, а другие меньше. Глаз неспособен увидеть подобное различие, но отлично воспринимает искажение цвета в окружающей обстановке.

Однако такие лампы имеют хорошую световую отдачу, что также ценно в ряде случаев.

Если вспомнить биологию, то глаз имеет цветовые рецепторы трёх типов, остальное дорабатывает мозг. Таким образом, можно его «обмануть» и сделать ЛДС, которые позволяют видеть весь спектр. Для этого достаточно применить трёхполосный или пятиполосный люминофор. Правда, такие варианты будут стоит гораздо дороже.

Как понятно, выбор зависит непосредственно от нужд и места, которое необходимо осветить. Поэтому существует специальная маркировка, позволяющая определить, какую светимость даёт изделие:

• Д — таким образом обозначается обыкновенная стандартная лампа.
• ЛДЦ — лампы, маркированные такими буквами, имеют улучшенный показатель цветности.
• ЛБ — маркировка говорит о том, что лампочка выдаёт белый свет.
• ЛХБ — подразумевается, что лампа светит белым, но уже холодным светом.
• ЛТБ — такие люминесцентные лампы также излучают белый, но уже тёплый свет.

Что касается формы, то здесь существует неограниченное разнообразие. В большинстве случаев известны простые линейные люминесцентные лампы. Но всё чаще можно увидеть компактные изогнутые, U-образные и другие формы. Это позволяет сделать сам светильник более компактным, красивым и удобным. А варианты стандартной маркировки Е27, Е14 и Е40 рассчитаны на использование вместо ламп накаливания в различных осветительных приборах

Пускорегулирующие аппараты (балласты)

Существует два вида пускорегулирующих аппаратов. На сегодняшний день наиболее востребованы устройства дневного освещения с электромагнитным (ЭмПРА) и электронным (ЭПРА) балластами.

Электромагнитный пускорегулирующий аппарат является дросселем с заданным индуктивным сопротивлением, который последовательно подключён к лампе (или к нескольким лампам) известной мощности. Стартер в виде неоновой лампочки с биметаллическими электродами, а также конденсатор подключаются к нитям накала последовательно. Между собой неоновая лампа и конденсатор соединены параллельно.

Дроссель позволяет засчет самоиндукции получить пусковой импульс до 1 кВ, при этом заодно ограничить ток, проходящий через лампу, благодаря индуктивному сопротивлению.

Несмотря на простоту, надёжность и долговечность, эта схема подключения лампы дневного света со стартером всё же имеет несколько недостатков:

• Длительный (до 3 сек.) запуск светильника.
• Дроссель потребляет огромное количество энергии.
• При старом или некачественно дросселе может возникать низкочастотное гудение.
• Мерцание, что негативно отражается на зрении, а также при совпадении вращения с частотой сети подвижные части могут казаться неподвижными. Вследствие чего лампочки с таким балластом запрещены для освещения механизмов с вращающимися частями без дополнительной подсветки.
• Большая масса и немалые габариты.
• Не работают при низких температурах.

Электронный балласт, обозначающийся ЭПРА, более современный и предпочтительный аналог. У него практически нет недостатков, но есть много достоинств, что отличает его от электромагнитного.

• Ввиду того что лампы питаются высокочастотным напряжением от 25 до 133 кГц, а не стандартным сетевым (50−60 Гц), полностью исключается возможность мигания. Это положительно сказывается не только на зрении, но и на работе в целом. Особенно с движущимися деталями механизмов и машин.
• Потребление электричества на 20−25% ниже, чем при использовании электромагнитного аппарата.
• Значительно ниже затраты не только на утилизацию, но и на изготовление, так как используется меньше меди и железа.
• Возможна централизованная система освещения, регулируемая автоматически, что позволяет экономить электроэнергию до 85%.
• Некоторые варианты электронных балластов позволяют регулировать яркость ламп.

Достоинства и недостатки

Выбирая осветительное оборудование, человек должен представлять, какие плюсы и минусы есть у люминесцентных ламп. Так, из основных преимуществ можно выделить:

• отличную световую отдачу и высокие показатели КПД;
• длительное время эксплуатации;
• освещение, воспринимаемое человеком почти как естественное;
• превосходную цветопередачу;
• низкую чувствительность к скачкам напряжения;
• отличную ценовую политику.

Конечно, есть у них и свои недостатки, которые не являются преградой для высокой популярности у населения. Основным из недостатков можно считать наличие в подобных изделиях ртути, что делает его в некотором роде опасным, но при правильной эксплуатации и своевременной утилизации этот показатель стремится к минимуму.

Некоторые модели таких осветителей могут выдавать пульсации, вредные для органов зрения. Однако, выбирая лампу и учтя ряд нюансов, этого недостатка можно избежать.

Понижение уровня светового потока в процессе эксплуатации также неизбежно. Но несмотря на это, при соблюдении самых простых условий использования, описанных в инструкции к изделию, время качественной работы измеряется десятками тысяч часов, что значительно больше предполагаемой работы ламп накаливания.

Утилизация вышедших из строя изделий

Так как люминесцентные лампы содержат в своём составе ртуть, являющуюся ядовитым веществом 1-го класса опасности, то подобные изделия должны быть подвержены обязательной утилизации и переработке. Постоянное воздействие паров ртути на человека сказывается не очень хорошо на его здоровье. Поэтому вышедшие из строя и отработанные изделия положено сдавать в специальные пункты приёма, которые принимают их бесплатно. Такие пункты могут располагаться в ЖЭУ, ДЭЗ, РЭУ и даже в магазинах.

После этого отработанные лампы проходят этап утилизации и термодемеркуризацию, благодаря которой ртуть в дозе от 1 до 70 мг на изделие собирается и используется в дальнейшем производстве.

Люминесцентное освещение: как это работает?

Удобные и практичные люминесцентные лампы широко используются в разных сферах деятельности человека. Сегодня трудно представить офисы, учебные аудитории, спортзалы и другие помещения общественного назначения без ламп дневного света. Среди причин их популярности — долговечность, экономичность, высокое качество и яркость освещения. Рассмотрим подробнее, что из себя представляет и как работает люминесцентная лампа.

Особенности конструкции, принципы работы

Устройство и работа люминесцентных ламп, независимо от производителя, их размера или формы, имеют общие конструктивные и функциональные особенности. Классическая схема включает:

• Стеклянную кварцевую колбу с парами ртути и инертным газом (это может быть гелий, аргон, неон или ксенон). Стекло может быть матовым, прозрачным или цветным. Колба изнутри покрыта слоем люминофора.
• 1-2 цоколя с группой электродов (2 или 4 контактных стержней с нитью накаливания, покрытой эмиссионным веществом).
• Пускорегулирующий аппарат (стартер и дроссель). Стартер для первоначального поджига — корпус из пластика или металла с небольшой стеклянной колбой, внутри которой расположены электроды: один неподвижный и один подвижный (биметаллический). Трубка заполнена инертным газом.

Стартер с конденсатором

Принцип работы стартера люминесцентной лампы-излучателя газоразрядного типа простой: в обычном состоянии электроды разомкнуты. После подачи электричества подвижный электрод под воздействием температуры изгибается, что приводит к его быстрому замыканию с неподвижным электродом, последующему понижению температуры и разрыву цепи. Электромагнитный дроссель вступает в работу после сигнала от стартера, создает импульс напряжения большой амплитуды, достаточный для моментального разогрева электродов внутри колбы.

Цоколь. Применяют цоколи двух видов: традиционный патронный с резьбой и маркировкой Е с диаметром резьбы в мм (можно использовать в любых бытовых осветительных устройствах), а также двухконтактный штырьковый (маркировка G с указанием расстояния между контактами в мм (например — 5, 23, 24).

Принцип действия люминесцентной лампы низкого давления основан на эффекте классической люминесценции: возникшая под воздействием электроразряда энергия ультрафиолетового излучения благодаря нанесенному на поверхности колбы люминофору превращается в видимое глазу человека свечение. В зависимости от наличия в составе покрытия различных химических компонентов, световой поток может приобретать различные оттенки: нейтральный, дневной, теплый белый, холодный белый.

Принцип работы люминесцентной лампы со стартером традиционен:

• подключение к источнику переменного тока;
• подача электрической энергии на электроды стартера;
• передача электрической энергии на дроссель, в результате индукции сила тока возрастает в 2-3 раза;
• разогрев электродов внутри лампы;
• возникновение дугового разряда, появление УФ-излучения

Мощность и насыщенность светового потока зависят от размеров лампы.

Какую модель предпочесть?

На рынке есть большой выбор линейных и компактных люминесцентных ламп для общего или специального освещения. Учитывая тот факт, что принцип работы люминесцентной лампы основан на электрическом разряде в парах ртути, которая может нанести вред здоровью человека, многие пользователи стараются не использовать подобные источники света в спальной, детской и других жилых помещениях. Как показывает приведенное выше описание работы люминесцентной лампы, ее использование при аккуратном обращении, сохранении целостности колбы и правильной утилизации, абсолютно безопасно. Наша компания предлагает исключительно оригинальную продукцию известных производителей электрической осветительной техники:

• OSRAM (Германия) — модели FQ HO 54W/840 G5, L 18W/640 T8 G13; STUDIOLINE 55W/5600K 2G11;
• PHILIPS (Голландия, производительные мощности расположены в Польше) — Philips TL-D 18W/54-765 1SL/25;
• SYLVANIA (Бельгия) — SYLVANIA F48T12/CW/HO 60W R17d.

В «УВИНТЕХ» можно купить экономичные, надежные, комфортные для зрения люминесцентные лампы нового поколения, которые не навредят здоровью человека.

люминесцентных балластов: как они работают?

Люминесцентные лампы давно стали популярным и экономичным источником освещения. Люминесцентные балласты используются для каждой лампы. Источник: Википедия

За последние несколько лет люминесцентные лампы стали предпочтительным источником света для подрядчиков, стремящихся сэкономить как на энергии, так и на затратах на техническое обслуживание. Хотя флуоресцентное освещение может стоить немного дороже, когда дело доходит до первоначальной установки, оно компенсирует это за счет экономии энергии по сравнению с традиционным освещением накаливания. Для работы всех люминесцентных ламп необходимы люминесцентные балласты, но как они работают?

Люминесцентная лампа излучает свет благодаря использованию двух элементов — электричества и паров ртути. Электрический ток, также известный как дуга, проходит через пар, в результате чего возникает ультрафиолетовое излучение. Затем этот свет отражается от слоя люминофора внутри лампы, в результате чего лампа загорается. Флуоресцентные балласты регулируют процесс.

 

ShineRetrofits.com предлагает широкий выбор люминесцентных балластов.

---

 

Что такое люминесцентные балласты?

Люминесцентный балласт Instant Start T8 производства GE Lighting.

Проще говоря, балласт защищает люминесцентную лампу от перегорания. Без балласта люминесцентная лампа будет увеличивать протекающий через нее электрический ток до тех пор, пока не самоуничтожится. Работа балласта состоит в том, чтобы контролировать величину тока, протекающего через лампу, чтобы этого не произошло.

Еще одна задача балласта — обеспечить энергией — или напряжением — лампу, необходимую для работы. Балласт дает лампе такое количество напряжения, которое необходимо для создания тока или дуги между ее электродами, а затем автоматически снижает и контролирует напряжение, чтобы убедиться, что оно идеально подходит для поддержания света.

Флуоресцентные балласты бывают различных типов для удовлетворения потребностей различных осветительных приборов. Например, балласты определяют, сколько люминесцентных ламп они могут регулировать одновременно (например, одну или четыре). Также говорят, с какими типами ламп они работают (например, Т5, Т8, Т10 или Т12). Кроме того, на люминесцентном балласте также будет указано допустимое напряжение (например, 120 или 277 вольт).

 

Как работают люминесцентные балласты

Когда люминесцентная лампа включается, ее электроды нагреваются и высвобождают электроны. Они смешиваются с газообразной ртутью и другими газами в лампе. Когда это происходит, электроны сталкиваются с атомами газа, высвобождая волны ультрафиолетового света, которые поглощаются флуоресцентным покрытием внутри лампы. Это затем в конечном итоге производит свет, который мы можем видеть.

Работа люминесцентного балласта состоит в том, чтобы управлять всем этим процессом, давая лампе напряжение, необходимое для выполнения процесса. Это также гарантирует, что лампа не потребляет слишком много напряжения, чтобы она перегорела. Это связано с тем, что люминесцентная лампа по своей природе имеет отрицательное сопротивление, а это означает, что она будет продолжать потреблять напряжение до тех пор, пока ее блок питания не выдержит. Чтобы бороться с этим, флуоресцентный балласт обеспечивает противоположное сопротивление — положительное — для ограничения тока.

В своей простейшей форме балласт использует магнитную энергию, которая извергается в лампу, когда она включена, стимулируя электроды для создания тока, и лампа светится. Сегодняшние балласты люминесцентных ламп в основном электронные, и они имеют ряд положительных качеств, включая энергоэффективность, уменьшенное мерцание света и даже возможность диммирования.

 

Типы балластов люминесцентных ламп

Существует несколько типов балластов люминесцентных ламп, о которых следует знать.

Мгновенный пуск

Одним из наиболее популярных типов балластов является балласт мгновенного пуска. Вместо того, чтобы постепенно нагревать электроды лампы, балласт дает довольно большое начальное напряжение, чтобы она заработала. Хотя это помогает экономить энергию, поскольку по сравнению с другими типами балластов используется меньше энергии, лампа изнашивается быстрее. Мы рекомендуем это для светильников, которые не будут выключаться и включаться регулярно.

Быстрый пуск

ПРА для быстрого пуска работает иначе, чем мгновенный пуск, поскольку он позволяет лампе предварительно прогреться за счет первоначального использования низкого напряжения. Когда катоды лампы хорошие и теплые, напряжение увеличивается, чтобы зажечь лампу. Одним из преимуществ балластов быстрого пуска является то, что они работают в параллельном режиме работы ламп. Это означает, что если у вас есть четыре лампы, работающие на одном балласте, а две погаснут, две другие продолжат работать.

Запрограммированный пуск

Запрограммированный пусковой балласт работает так же, как быстрый пуск. Он постепенно нагревает катоды лампы перед инициализацией зажигания лампы. Балласт способен нагревать катоды до еще более высокой температуры, что позволяет меньше выгорать. Вы также можете использовать их с осветительными приборами, которые будут часто включаться и выключаться.

 

Купите люминесцентный балласт на ShineRetrofits.com

Как работают люминесцентные лампы? (с картинками)

`;

Р. Кейн

Дата последнего изменения: 10 декабря 2022 г.

Люминесцентные лампы имеют гораздо более сложную конструкцию, чем лампы накаливания, и более эффективны. Лампа накаливания излучает очень мало света по сравнению с количеством тепла, которое она выделяет, расходуя много энергии. Люминесцентные лампы потребляют очень мало энергии и обычно служат в шесть раз дольше, чем лампы накаливания. Они имеют трубчатую конструкцию с закрытыми концами, на каждом из которых есть два внешних штифта. Внутренняя часть стеклянной трубки покрыта фосфорным порошком, а внутри колбы, наполненной аргоном, также помещена небольшая капля ртути. Электрод на обоих концах подключается к электрическим цепям.

Люминесцентные лампы более эффективны, чем лампы накаливания.

Полезно базовое понимание того, как производится свет. Атомы имеют отрицательно заряженные электроны, вращающиеся вокруг ядра на разных расстояниях. Когда атом поглощает достаточно энергии, он может заставить один из электронов перейти на более высокую орбиту. Когда электрон теряет энергию, он возвращается на свою прежнюю орбиту. При этом он излучает фотон света. Таким образом, ключ к получению света заключается в возбуждении атомов, достаточном для того, чтобы сбить электроны с их орбит.

Люминесцентные лампы более сложны и эффективны.

Когда электричество проходит через электроды флуоресцентных ламп, оно создает заряд, который заставляет свободные электроны перемещаться по заполненной газом трубке от одного электрода к другому. Эта энергия испаряет небольшую часть ртути внутри трубки. Электроны и ионы (заряженные атомы) сталкиваются с газообразными атомами ртути, которые, в свою очередь, испускают ультрафиолетовые (УФ) фотоны.

Люминесцентные лампы создают свет, используя электричество для возбуждения паров ртути.

Поскольку люди не могут видеть ультрафиолетовый свет, есть еще один шаг в разработке люминесцентных ламп. Ключ находится в фосфорном покрытии, которое выстилает внутреннюю стеклянную трубку. Когда люминофор подвергается воздействию УФ-излучения, он поглощает энергию и излучает ее обратно в виде видимого света. Именно здесь флуоресцентные лампы превосходят лампы накаливания, поскольку энергия УФ-излучения, теряемая в виде потерь тепла в традиционной лампочке, вместо этого преобразуется в видимый свет.

Поскольку атомы, как правило, стабильны с нейтральным зарядом и становятся заряженными или ионизированными только тогда, когда они приобретают или теряют электрон, флуоресцентные лампы имеют различные пусковые механизмы, чтобы заставить шарик катиться внутри трубки. В старых фонарях использовался механизм стартера, которому иногда требовалось около минуты, чтобы полностью ионизировать газ. Тем временем свет мерцал. Современные лампы имеют ионизирующий триггер, встроенный в балласт, который представляет собой небольшое устройство, контролирующее электрический ток, питающий электроды.

Структура атома диктует вид испускаемого фотона и, следовательно, длину волны или цвет света.