Виды люминесцентных ламп

Преимущества и недостатки

Люминесцентные устройства имеют преимущества, достоинства и недостатки. Лампы имеют высокий показатель световой отдачи. Люминесцентные приборы в 20 Вт обеспечивают освещение в комнате, которое имеют устройства накаливания и иллюминационные лампы в 100 Вт.

Изделия отличаются высоким коэффициентом полезного действия. Энергосберегающие лампы используются до 20 тыс. часов при обеспечении требований эксплуатации.

Свет у люминесцентных конструкций не направленный, а рассеивающий. В северных регионах рекомендовано применение люминесцентных ламп дневного света в жилых и общественных зданиях.

Преимущество люминесцентных устройств в разнообразии конструктивных решений. Разные формы, цветовые оттенки устройств позволяют реализовывать оригинальные дизайнерские решения в архитектуре общественных и жилых комплексов.

К недостаткам люминесцентных приборов относится содержание в конструкции ртути, в зависимости от размера лампы объем вещества варьируется от 2,3 мг до 1 г. Однако производители разрабатывают конструкции, которые в применении не опасны.

Необходимо учитывать сложность в монтаже схем включения и ограниченную мощность на 1 единицу (150 Вт). Эксплуатация устройств зависит от климатических условий, т.к. при понижении температуры устройства гаснут либо не зажигаются. Световой поток в лампах снижается к концу эксплуатации прибора.

Технические характеристики

Технические характеристики конкретного осветительного прибора зашифрованы в маркировке и указаны на упаковке. Это информация о мощности лампы, типе цоколя, размерах, цветовой температуре, сроке службы.

Большая часть современных люминесцентных приборов способна проработать 8-12 тыс. часов. Показатель зависит от типа и размера прибора.

Эффективность выражена показателем 80 Лм/Вт, что значительно больше, чем у традиционных ламп накаливания. При работе выделяется умеренное количество тепла, устройства устойчивы к ветру, способны стабильно функционировать при температуре от +5 до +55 °C. Если присутствует термоустойчивое покрытие, прибор можно использовать при +60 °C.

Рисунок 6. Технические характеристики

Цветовая температура обычно составляет от 2700 до 6000 К. Коэффициент полезного действия может достигать 75%.

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.

Принцип включения люминесцентной лампы с ЭмПРА

В данной схеме включения используют стартер, который подключен параллельно люминесцентной лампе освещения. Внутри его стоит два электрода, один из которых неподвижный, а второй из биметаллической пластины, она изгибается в зависимости от проходящего через нее тока. Когда светильник не включен в электрическую сеть, электроды разомкнуты. При подключении к сети подается напряжение, как на лампу, так и на стартер. Этого напряжения не хватает для того, что бы возник разряд между электродами Л.Л, но его достаточно для возникновения тлеющего разряда в стартере. Когда разряд проходит через биметаллический электрод, то он изгибается, и контакты замыкаются. Электрический ток течет через электроды лампы и соответственно подогревает их. В то же время электроды стартера остывают, так как номинальный ток, который проходит через их не создает тепло. В итоге размыкаются, и возникает скачек напряжения, которого хватает для образования электрического разряда в люминесцентной лампе освещения.

Преимущества

Технологии производства постоянно совершенствуются. В современных энергосберегающих люминесцентных светильниках используется всё качественнее люминесцентный слой. Это дало возможность снизить их мощность, одновременно повысив эффективность светового потока, а также в 1,6 раза уменьшился диаметр стеклянной трубки, что повлияло и на её вес.

Рассмотрим преимущества люминесцентных ламп, это:

  • высокий КПД, экономия, большой срок службы;
  • разнообразие цветовых оттенков;
  • широкий спектральный диапазон;
  • наличие цветных и специальных колб;
  • большая площадь покрытия.

Читать также: Неисправности парорегулятора в утюге gc 2048

Они расходуют в 5–7 раз меньше электроэнергии, чем обыкновенные лампы накаливания. Например, люминесцентная лампа 20 Вт, даст света столько, сколько лампа накаливания мощностью 100 вт. К тому же у них очень большой срок службы. В этом плане сравниться с ними и превысить эти показания способна только светодиодная лампочка, но у неё есть свои особенности. А также они дают возможность подбирать колбы, которые дадут нужный уровень освещённости. А разнообразие цветовых её оттенков позволит легко декорировать помещение.

Люминесцентные лампы применяются в медицине, используясь как хорошие светильники и как ультрафиолетовые и бактериальные приборы. Такая их возможность широко применяется и в пищевой промышленности.

Очень важным является и тот факт, что такая лампа может осветить довольно солидную площадь, поэтому она стала незаменимой для больших помещений. Самый минимальный срок её службы 4800 часов, выше в технической характеристике указано 12 тысяч часов – это средняя величина, максимальная 20 000 часов, но она зависит от количества включений и выключений, поэтому в общественных местах прослужит меньше.

Недостатки

Несмотря на такие большие преимущества люминесцентных ламп, они могут нанести вред здоровью, поэтому такие светильники не рекомендуют устанавливать дома или на улице. Если такой прибор разобьётся, то может отравить помещение, местность и воздух на большое расстояние. Причиной этого является ртуть. Вот почему использованные колбы должны обязательно сдаваться на утилизацию.

Ещё одним недостатком люминесцентных колб является их мерцание, которое легко вызывается малейшими неполадками. Оно может отрицательно влиять на зрение и быть причиной головной боли. Поэтому необходимо следить за своевременным устранением неисправности или поменять трубочку на новую.

Для запуска светильника нужен дроссель, что усложняет конструкцию и влияет на цену.

Люминесцентные лампы 36 Вт экономичны, дают качественный яркий цвет и создают приятную рабочую атмосферу, цены на них низкие и начинаются от 60 рублей

При их выборе покупатели больше обращают внимание на потребность в освещении помещения. Светильники к ним тоже очень дешёвые, поэтому покупая лампу, больше внимания обращают на нужное качество, а не на цену

Лампы поставляются в коробках по 25 штук – это минимальная партия. Купить одну или несколько можно в розничных магазинах, где они упакованы в заводские коробки. Единица товара весит всего 0,17 кг

Колба очень лёгкая, длинная и хрупкая, поэтому при её транспортировке нужно соблюдать осторожность

Люминесцентные лампы – газоразрядные ртутные лампы низкого давления. Мощность 36 Вт.

Применяется там, где не выдвигаются высокие требования к цветопередаче. Сетевое напряжение 23..

Применяется там, где не выдвигаются высокие требования к цветопередаче. Сетевое напряжение 22..

Применяется там, где не выдвигаются высокие требования к цветопередаче. Сетевое напряжение 22..

Применяется там, где не выдвигаются высокие требования к цветопередаче. Сетевое напряжение 22..

Применяется там, где не выдвигаются высокие требования к цветопередаче. Сетевое напряжение 22..

Применяется там, где не выдвигаются высокие требования к цветопередаче. Сетевое напряжение 22..

Применяется для общего освещения промышленных объектов и офисов. Могут работать как в обычных с..

Применяется для общего освещения промышленных объектов и офисов. Могут работать как в обычных с..

Применяется для общего освещения промышленных объектов и офисов. Могут работать как в обычных с..

Ртутная газоразрядная низкого давления. Отличается лучшей цветопередачей по сравнению с обычным..

Ртутная газоразрядная низкого давления. Отличается лучшей цветопередачей по сравнению с обычным..

Применяется для общего освещения промышленных объектов и офисов. Могут работать как в обычных с..

Применяется в основном для освещения растений и для подсветки аквариумов. За счёт увеличенного ..

Из чего состоит fluorescent изделие?

Традиционная лампа люминесцентного типа — это стеклянный цилиндр с внешним диаметром 12, 16, 26 и 38 мм, обычно представленный как:

  • прямая удлиненная трубка;
  • изогнутый U-образный модуль;
  • кольцо;
  • сложная фигура.

В торцевые края герметично впаяны ножки. На их внутренней стороне размещены вольфрамовые электроды, конструктивно напоминающие биспиральные тела накала, встроенные в лампочки «Ильича».

В отдельных типах люминесцентных ламп используются более прогрессивные триспирали, представляющие собой закрученную биспираль. Оснащенные ими приборы имеют повышенный уровень КПД и более низкий порог теплопотери, существенно поднимающие общую эффективность светопотока

С наружной части электродные элементы подпаяны к металлическим штырькам металлического цоколя, на которые подается рабочее напряжение.

U-подобные и прямые приборы обычно оснащены цоколями G5 и G13, где буквенная кодировка означает штырьковый тип цокольного элемента, а цифровая показывает, на каком расстоянии друг от друга располагаются рабочие элементы.

Электропроводная среда, располагающаяся внутри стеклянной колбы, обладает отрицательным сопротивлением. Когда между двумя противоположными электродами возникает рост тока, требующий ограничения, оно проявляется и снижает рабочее напряжение.

Рисунок показывает внутреннее обустройство лампы люминесцентного типа и наглядно объясняет базовый принцип работы ее основных составных элементов

В схему цепи включения обычной люминесцентной лампочки входит дроссель или балластник. Он отвечает за создание высокоуровневого импульсного напряжения, необходимого для корректной активации лампы.

Помимо этой детали, ЭмПРА комплектуется стартером. Он представляет собой элемент тлеющего разряда, внутри которого располагаются два электрода, окруженные средой инертного газа.

Один из них состоит из биметаллической пластины. В спящем режиме оба электрода находятся в разомкнутом состоянии.

Принцип работы и устройство ЛЛ

Люминесцентный прибор представляет собой газозарядный источник света, где в ртутных парах электрический разряд создает интенсивное ультрафиолетовое излучение.

Компактные модули люминесцентного типа имеют стандартный цоколь, благодаря которому становятся удобной заменой ярких, но более энергозатратных ламп накаливания.

Как работает люминесцентная лампочка?

В видимый человеческому глазу свет его преображает специальный состав под названием люминофор, состоящий из галофосфата кальция, смешанного с дополнительными элементами.

После подключения к центральной электросети люминесцентной лампы, внутри стеклянной колбы требуется поддерживать так называемый тлеющий разряд.

Он дает возможность обеспечить свечение люминофорного слоя в постоянном режиме и даже в период кратковременного отключения центрального электропитания.

Раньше классическая лампа люминесцентного типа имела вид запаянной с двух сторон трубки, внутри которой находятся пары ртути. Сейчас приборы выпускаются в более разнообразных формах и конфигурациях

Конструкционные особенности прибора

Традиционная лампа люминесцентного типа — это стеклянный цилиндр с внешним диаметром 12, 16, 26 и 38 мм, обычно представленный как:

  • прямая удлиненная трубка;
  • изогнутый U-образный модуль;
  • кольцо;
  • сложная фигура.

В торцевые края герметично впаяны ножки. На их внутренней стороне размещены вольфрамовые электроды, конструктивно напоминающие биспиральные тела накала, встроенные в лампочки «Ильича».

В отдельных типах люминесцентных ламп используются более прогрессивные триспирали, представляющие собой закрученную биспираль. Оснащенные ими приборы имеют повышенный уровень КПД и более низкий порог теплопотери, существенно поднимающие общую эффективность светопотока

С наружной части электродные элементы подпаяны к металлическим штырькам металлического цоколя, на которые подается рабочее напряжение.

U-подобные и прямые приборы обычно оснащены цоколями G5 и G13, где буквенная кодировка означает штырьковый тип цокольного элемента, а цифровая показывает, на каком расстоянии друг от друга располагаются рабочие элементы.

Электропроводная среда, располагающаяся внутри стеклянной колбы, обладает отрицательным сопротивлением. Когда между двумя противоположными электродами возникает рост тока, требующий ограничения, оно проявляется и снижает рабочее напряжение.

В схему цепи включения обычной люминесцентной лампочки входит дроссель или балластник. Он отвечает за создание высокоуровневого импульсного напряжения, необходимого для корректной активации лампы.

Рисунок показывает внутреннее обустройство лампы люминесцентного типа и наглядно объясняет базовый принцип работы ее основных составных элементов

Помимо этой детали, ЭмПРА комплектуется стартером. Он представляет собой элемент тлеющего разряда, внутри которого располагаются два электрода, окруженные средой инертного газа.

Один из них состоит из биметаллической пластины. В спящем режиме оба электрода находятся в разомкнутом состоянии.

Утилизация люминесцентных ламп

Все лампы такого типа содержат ртуть, которая, как известно, является ядовитым веществом. В разных моделях ламп ее доза может колебаться от 40 до 70 мг. Но даже небольшого количества ртути, находящегося в люминесцентной лампе на 18 Вт, достаточно, чтобы причинить вред здоровью. Ртуть представлена в виде пара, поэтому, если лампа разбилась, нужно сразу же проветрить помещение.

Когда срок службы ламп истекает, их обычно выбрасывают вместе с простым мусором, что совсем неправильно. Существуют фирмы, утилизирующие такие лампы, но к ним обращаются лишь крупные предприятия. Справедливости ради стоит отметить, что количество попадающей в воздух ртути из залежей на свалках не так велико, как количество этого вещества, выбрасываемое при выработке электроэнергии. А так как ЛЛ являются экономными, их использование даже положительно сказывается на экологическом состоянии планеты. Тем не менее утилизация люминесцентных ламп является открытой проблемой.

Как подключить лампу

Люминесцентную лампу можно подключить несколькими способами. Выбор зависит от условий эксплуатации и предпочтений пользователя.

Подключение с использованием электромагнитного балласта

Распространен метод подключения с использованием стартера и ЭмПРА. Питание в сети запускает стартер, который замыкает биметаллические электроды.

Ограничение тока в схеме осуществляется за счет внутреннего дроссельного сопротивления. Рабочий ток можно увеличить практически в три раза. Стремительный нагрев электродов и появление процесса самоиндукции вызывают зажигание.

Подключение при помощи ЭмПРА.

Сравнивая метод с другими схемами подключения ламп дневного света, можно сформулировать недостатки:

  • значительный расход электроэнергии;
  • длительный запуск, который может занимать 3 с;
  • схема не способна функционировать в условиях пониженных температур;
  • нежелательное стробоскопическое мигание, негативно влияющее на зрение;
  • дроссельные пластинки по мере износа могут издавать гудение.

Две трубки и два дросселя

В данном случае реализуется последовательное подключение нагрузок с подачей фазы на вход сопротивления.

Выход через фазу соединяется с контактом осветительного прибора. Второй контакт направляется на нужный вход стартера.

Схема с двумя трубками и двумя дросселями.

От стартера контакт идет к лампе, а свободный полюс — к нулю схемы. Так же подключается второй светильник. Подсоединяется дроссель, после чего монтируется колба.

Схема подключения двух ламп от одного дросселя

Для подсоединения двух осветительных приборов от одного стабилизатора потребуется два стартера. Схема экономная, поскольку дроссель это наиболее дорогой компонент системы. Схема показана на рисунке ниже.

Схема подключения двух светильников от одного дросселя.

Электронный балласт

Электронный балласт представляет собой современный аналог традиционного электромагнитного стабилизатора. Он значительно улучшает пуск схемы и делает использование осветительного прибора более комфортным.

Поступающий на нагрузку ток выпрямляется через диодный мост. При этом напряжение сглаживается, а конденсаторы гарантируют стабильную подачу электроэнергии.

Подключение с помощью электронного балласта.

Обмотки трансформатора в данном случае включаются противофазно, а генератор нагружается высокочастотным напряжением. При подаче резонансного напряжения внутри колбы происходит пробой газовой среды, который порождает необходимое свечение.

Сразу после розжига сопротивление и подаваемое на нагрузку напряжение падают. Запуск при помощи схемы обычно занимает не более секунды. Причем можно легко использовать источники освещения без стартера.

Использование умножителей напряжения

Использование умножителей напряжения.

Метод помогает использовать люминесцентную лампу без электромагнитной балансировки. В ряде случаев он наиболее эффективен и продлевает срок службы аппарата. Даже перегоревшие приборы способны проработать некоторое время при мощностях, не превышающих 40 Вт.

Схема выпрямления дает значительное ускорение и возможность увеличить напряжение в два раза. Для  его стабилизации используются конденсаторы.

Важно помнить, что люминесцентные лампочки не предназначены для работы с постоянным током. С течением времени ртуть скапливается в определенном участке, что снижает яркость

Для восстановления показателя необходимо периодически менять полярность, переворачивая колбу. Можно установить переключатель, чтобы не разбирать прибор.

Подключение без стартера

Схема подключения без стартера.

Стартер увеличивает время разогрева прибора. Однако он недолговечен, поэтому пользователи задумываются о подключении освещения без него через вторичные трансформаторные обмотки.

Конструктивные особенности

Что собой представляет этот осветительный прибор? По сути, это стеклянная трубка, запаянная с двух сторон. Ее внутренняя поверхность обработана люминофором, из нее выкачан воздух и добавлен газ – аргон. Также внутрь добавлена всего лишь одна капля ртути. Она под действием температуры превращается в пары.

Чтобы лампа светилась, необходимо подать внутрь ее конструкции электрический ток, который поднимет температуру. Поэтому в стеклянную трубку установлены электроды, которые представляют собой вольфрамовые проволочки, скрученные в виде спирали. Вольфрам покрыт специальным сплавом из оксида солей бария или стронция. Именно этот слой увеличивает срок эксплуатации электродов. Здесь же параллельно спирали установлены два так называемых жестких электрода. Они никелевые. Каждый такой электрод одним концом соединен с одним из концов спирали.

Люминесцентные лампы (они же лампы дневного света)

Люминесцентная лампа – это газоразрядный прибор, где источником света выступает разряд между анодом и катодом. Этот разряд, проходя через пары ртути, образует ультрафиолет, который под воздействием люминофора преобразуется в видимое свечение. Люминесцентные лампы пришли на замену малоэффективной лампе накаливания: при меньшем потреблении электроэнергии они создают равное количество света и служат до 70 раз дольше.

Внутри группы люминесцентные лампы делятся на подвиды – общего и специального назначения. Первые используют во внутренних и наружных системах освещения, вторые – в бактерицидных установках для дезинфекции воды, воздуха и поверхностей. Лампы выпускают мощностью от 5 до 80 Вт в колбах различного формата: витые, линейные, кольцевые и прочие. КПД вдвое превосходит показатели ламп накаливания, поскольку на выработку света приборы расходуют 70% получаемой энергии.

За счет низкого нагрева колбы люминесцентная лампа отличается пожарной безопасностью, а сами лампочки можно монтировать даже в светильники с ограничением по рабочей температуре. 20-ваттная люминесцентная лампа заменяет лампу накаливания 100 Вт, создавая равное количество света с улучшенной цветностью. В зависимости от модели, лампы работают от бытовой сети 220 В или подключаются через ПРА для стабилизации напряжения до заданных параметров. Служат от 5 до 70 тысяч часов.

Технические характеристики ламп

Люминесцентные лампы – это всем знакомые о офисному освещению трубчатые линейные лампы, дающие ровный дневной свет. Технически они являются газоразрядными ртутными лампами низкого давления, что накладывает некоторые особенности на условия эксплуатации. Так, они не любят работать в холодной среде, им требуется дополнительное оборудование для запуска и работы (ЭПРА), и они содержат ртуть, а потому требуют специальной утилизации.

Однако преимущества таких ламп перекрывают все их недостатки – они легкие, дешевые, имеют энергоэффективность в 10 раз больше ламп накаливания и такую же, как у светодиодов, и для освещения больших тёплых пространств (офисы и магазины) являются наиболее выгодным источником света.

Существует две разновидности – линейные и компактные люминесцентные лампы, которые различают по типу конструкции, цоколя и имеющие разное применение. Линейные виды лампочек выпускают в трех форматах: кольцевидные, U-образные, в виде прямой трубки.

Виды люминесцентных ламп:

Все виды линейных ламп оснащают штырьковым цоколем типа «G», расположенным по обеим сторонам или с одной стороны прибора. Для подключения к сети питания лампы нуждаются в пускорегулирующей аппаратуре, которая отвечает за стабильный запуск и, регулируя параметры напряжения, продлевает эффективный срок их службы. Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) насчитывают больше разновидностей, и в быту имеют более распространённое название – энергосберегающие:

• витые; • грушеобразные; • шаровидные; • по форме лотоса; • лампы-таблетки; • свеча и свеча на ветру.

КЛЛ оснащают двумя типами цоколей – винтовым (Е14, Е27), штырьковым (G23, GX53 и другие). Корпус компактных источников оборудован встроенным дросселем, поэтому их можно подключать напрямую к сети напряжения. То есть изначально их проектировали как прямую замену лампы накаливания – чтобы энергосберегающие лампы можно быть установить в то же место и просто включить. Несмотря на то, что энергосберегающие лампы дл сих пор являются наиболее выгодным источником света для дома, морально они считаются устаревшими, и под натиском производителей светодиодов их выпускается всё меньше и меньше.