Классификация, параметры и область применения люминесцентных ламп

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ЛАМПЫ

Люминесцентные лампы являются одним из основных источников освещения в офисных помещениях, на предприятиях, в общественных местах.

До недавнего времени такая ситуация была обусловлена несколькими факторами: утилитарным внешним видом, ограниченным модельным рядом и довольно сложным, для рядового пользователя, обслуживанием.

Однако, с недавних пор, появился довольно большой выбор бытовых люминесцентных ламп, как в плане новых конструкций и эксплуатационных характеристик, так и по внешнему виду и удобству эксплуатации. При этом замена в квартире всех лампочек накаливания на энергосберегающие люминесцентные источники света сэкономит до 80% электроэнергии.

Устройство и принцип действия люминесцентной лампы.

Стеклянная колба, наполненная инертным газом и парами ртути, покрыта изнутри слоем люминофора. Она может иметь различные размеры и разнообразные формы. Для подачи электроэнергии имеется от 2 до 4 электродов и набор элементов под общим названием – схема запуска.

Группа электродов состоит из двух или четырех токопроводящих контактных стержней, между которыми натянута нить накаливания. Ее покрывают специальным эмиссионным веществом для более интенсивного излучения электронов в процессе функционирования, а также для увеличения срока службы изделия.

Все люминесцентные лампы, независимо от особенностей их конструкции, имеют сходный принцип функционирования. На электроды подается ток, после чего они разогреваются и начинают постепенно испускать электроны. Однако интенсивности электронного потока недостаточно для возникновения между электродами тлеющего разряда – потока ионизированного газа.

После того как электроды разогрелись, активизируется схема управления отвечающая за запуск. Этот элемент посылает кратковременный импульс напряжения, зажигающий в колбе лампы, вначале инертный газ, а затем ртутные пары. Ионизация электрическим током соединения этих двух веществ дает свет в ультрафиолетовом диапазоне.

Виды люминесцентных ламп

Все люминесцентные лампы принято делить на две большие группы: приборы высокого и низкого давления.

Приборы высокого давления нередко используются в уличных фонарях. Они способны выдавать сильный световой поток, однако параметры цветопередачи находятся на низком уровне. В продаже можно найти лампы с разным уровнем светоотдачи и оттенками свечения. Применяются для мощного освещения, в качестве декоративной подсветки строений.

Рисунок 2. Виды ЛЛ

ЛЛ низкого давления более распространены. Их широко используют в быту и на производстве. Чаще всего модели имеют вид небольших цилиндров. В подобных электроприборах есть пускорегулирующая аппаратура, которая снижает коэффициент пульсации и делает свечение более равномерным. Компонент представляет собой небольшую схему, размещенную в цоколе лампочки.

Возможность модернизации светильника

Светильники для люминесцентных ламп T8 уже сейчас могут использоваться со светодиодными лампами T8, имеющими встроенный блок питания. Для этого в них нужно удалить ПРА и подключить цоколи напрямую к электрической сети. Светоотдача такой лампы может достигать 90 лм/Вт при прозрачной колбе. Но, чтобы визуальный комфорт от замены люминесцентной лампы на светодиодную не снижался, используется молочная колба, что снижает светоотдачу лампы до 60 лм/Вт. Из-за особенностей светодиодной лампы часть отражателя в светильнике для потолков «армстронг» не задействована, поэтому КПД оптической системы будет превышать 80%, но в итоге мы получим светоотдачу всего светильника менее 50 лм/Вт. Против 72 лм/Вт у «армстронга» для ламп T5.

Выходом является система светильник-лампа, где специально разработанный для светодиодных ламп светильник имеет высокоэффективный встроенный блок питания, а в лампах установлены только светодиоды. Но при таком варианте все равно придется покупать новый светодиодный светильник вместо уже установленного люминесцентного.

Размеры светодиодных ламп T5 не позволяют размещать внутри блок питания на напряжение 220 В. Поэтому не выпускаются светодиодные лампы T5, которые можно было бы установить в уже существующие люминесцентные светильники. Выпускается небольшой объем светодиодных ламп T5, в которых установлены только светодиоды, эти лампы предназначены для установки в специальные светильники, специально предназначенные для этих ламп.

В каких областях применяются

С помощью люминесцентных ламп можно эффективно освещать большие площади, при этом значительно улучшая условия в помещении, снижая расходы на электроэнергию, а также увеличивая срок службы системы освещения.

Устройства со встроенным электронным балластом и винтовыми резьбовыми цоколями E27 или E14 применяются в быту в качестве эффективной замены ламп накаливания. Они способны обеспечить необходимый световой поток, гарантировать стабильность и отсутствие мерцания. При этом полностью отсутствует гул. Применяются в квартирах, домах, торговых центрах, школах, больницах, банках и др.

Рисунок 5. ЛЛ в интерьере

Причины неисправности

Причинами поломки могут быть две причины, это неисправность самой лампы или повреждение блока запуска.

Повреждение колбы может быть вызвано как механическим путём, так и благодаря деградации. Дело в том, что катоды выполнены из вольфрама, покрытого специальным материалом. При эксплуатации происходит постепенное выгорание этого материала, что нарушает формирование стабильного разряда. Материал представляет собой щёлочноземельный металл. После его значительного выгорания, происходит скачкообразное изменение разности потенциалов и схема управления начинает работать неправильно. Именно из-за выгорания и осыпания металла, происходит потемнение концов лампы.

Неисправности балластов в основном заключаются в повреждении стартера. При этом происходит короткое замыкание. А также могут выходить из строя активные элементы электрической сети и сам дроссель. При неисправном дросселе возрастает ток, из-за межвиткового замыкания, приводящий к расплавлению катодных площадок. Нередко происходит и пробой конденсатора, вслед которому перегорают переходы полевых транзисторов.

Люминесцентная лампа: принцип действия, достоинства и недостатки

— Принцип действия люминесцентных ламп

— Достоинства и недостатки люминесцентных ламп

Принцип действия Принцип действия люминесцентной лампы низкого давления основан на дуговом разряде в парах ртути низкого давления. Получающееся при этом ультрафиолетовое излучение преобразуется в видимое в слое люминофора, покрывающего внутренние стенки лампы. Лампы представляют собой длинные стеклянные трубки, в торцы которых впаяны ножки, несущие по два электрода, между которыми находится катод в виде спирали. В трубку лампы введены пары ртути и инертный газ, главным образом аргон. Назначением инертных газов является обеспечение надежного загорания лампы и уменьшение распыления катодов. На внутреннюю поверхность трубки нанесен слой люминофора. Если к электродам, вставленным в концы стеклянной трубки, которая заполнена разряженным инертным газом или парами металла, приложить напряжение из расчета не менее 500. 2000 В на 1 м длины трубки, то свободные электроны в полости трубки начинают лететь в сторону электрода с положительным зарядом. Когда к электродам приложено переменное напряжение, направление движения электронов изменяется с частотой приложенного напряжения.В своем движении электроны встречаются с нейтральными атомами газа — заполнителя полости трубки — и ионизируют их, выбивая электроны с верхней орбиты в пространство. Возбужденные таким образом атомы, вновь сталкиваясь с электронами, снова превращаются в нейтральные атомы. Это обратное превращение сопровождается излучением кванта световой энергии. Каждому инертному газу и парам металла соответствует свой спектральный состав излучаемого света: . трубки с гелием светятся светло-желтым или бледно-розовым светом; • трубки с неоном — красным светом; трубки с аргоном — голубым светом. Смешивая инертные газы или нанося люминофоры на поверхность разрядной трубки, получают различные оттенки свечения. Люминесцентные лампы дневного и белого света выполняют в виде прямой или дугообразной трубки из обычного стекла, не пропускающего короткие ультрафиолетовые лучи. Электроды изготавливают из вольфрамовой проволоки. Трубку заполняют смесью аргона и паров ртути. Внутри поверхность трубки покрыта люминофором — специальным составом, который светится под воздействием ультрафиолетовых лучей, возникающих при электрическом разряде в парах ртути. Аргон способствует надежному горению разряда в трубке.

Достоинства люминесцентных ламп. Основным преимуществом люминесцентных ламп по сравнению с лампами накаливания являются: . более высокий коэффициент полезного действия (15. 20%), высокая световая отдача и в несколько раз больший срок службы. Таким образом, при затрате той же мощности достигается значительно большая освещенность по сравнению с лампами накаливания; . правильный выбор ламп по цветности может создать освещение, близкое к естественному; о благоприятные спектры излучения, обеспечивающие высокое качество цветопередачи; . люминесцентные лампы значительно менее чувствительны к повышениям напряжения, поэтому их экономично применять на лестничных клетках и в помещениях, освещаемых ночью, когда в сети напряжение повышено. Лампы накаливания (очень чувствительные к повышениям напряжения) быстро перегорают; . малая себестоимость; . низкая яркость поверхности и ее низкая температура (до 50 °С) Недостатки люминесцентных ламп Основным недостатками люминесцентных ламп по сравнению с лампами накаливания являются: « сложность схемы включения; • ограниченная единичная мощность (до 150 Вт); • зависимость от температуры окружающей среды (при снижении температуры лампы могут гаснуть или не зажигаться); » значительное снижение светового потока к концу срока службы; • вредные для зрения пульсации светового потока; » акустические помехи и повышенная шумность работы; в при снижении напряжения сети более чем на 10% от номинального значения лампа не зажигается; » дополнительные потери энергии в пускорегулирующеи аппаратуре, достигающие 25. 35% мощности ламп; • наличие радиопомех; • лампы содержат вредные для здоровья вещества, поэтому вышедшие из строя газоразрядные лампы требуют тщательной утилизации.

Что такое люминесцентные лампы и их характеристики

Люминесцентная лампа – это довольно распространенное явление в нашей жизни.

Наверняка каждый из нас посещал какие-либо общественные учреждения и замечал специфику освещения в этих зданиях. Однако о том, что именно представляет собой это изделие, знает мало кто.

Люмиисцентные лампы относятся к газозарядным устройствам, основывающим свою работу на воздействии с физической стороны электрического разряда в газах.

В таком устройстве содержится ртуть, обеспечивающая ультрафиолетовое излучение, которое в самой лампе превращается в свет.

Происходит этот процесс с помощью очень важного элемента – люминофора

Люминофор может быть смесью каких либо химических элементов, например, галофосфата кальция с чем-либо

Подбирая люминофор какого-либо типа, можно добиться самых интересных эффектов, например, изменения цветового решения света лампы.При выборе изделия стоит обратить внимание на один из самых важных показателей – общий индекс цветопередачи. Обозначается он сочетанием букв Ra, и чем большее значение указано в сопроводительной документации к лампе, тем лучше она будет производить свою работу

Благодаря такой системе освещения люминисцентная лампа стала явным лидером перед теми же лампами накаливания.

А если учесть, что эксплуатационные характеристики ее обеспечивают куда более длительный срок пользования, то о правильности выбора, обращенного в пользу люминисцентной лампы, задумываться не стоит.

Классификация и типология люминесцентных ламп

Естественно, что прогресс в производстве таких изделий, как люминесцентные лампы, не стоит на месте, и если ранее применялись в основном аналогичные экземпляры со схожими техническими характеристиками, то сегодня потребитель может подобрать себе тот вариант, который будет для него наиболее оптимальным и эффективным.

Существует множество признаков, по которым можно классифицировать эти лампы, но тем не менее, самым основным из, все же, будет признак показателей давления.

На данный момент на рынке представлены газозарядные ртутные экземпляры высокого и низкого давления.

Лампы высокого давления нашли свое применение в основном в освещении вне помещений. Поскольку такие изделия обладают высокой мощностью, то внутри здания их свет будет довольно неприятен для восприятия его глазом.

Также лампы высокого давления отлично подходят для сборки каких-либо осветительных установок.

Лампы низкого давления обладают сравнительно меньшей мощностью, а значит, подходят для применения внутри зданий.

Назначение помещения может быть абсолютно любым: люминесцентные лампы такого показателя подойдут и для цеховых и производственных зданий, и для жилых помещений.

Помимо разделения ламп по принципу давления существует еще и классификация по диаметру трубки или колбы лампы, а также по схеме зажигания.

Для примера можно взять продукты самых известных производителей, например, Osram и Philips. Если внимательно присмотреться к данным на упаковке, то можно увидеть букву и цифру рядом. Это и есть маркировки типа изделия.

Итак, люминесцентные лампы подразделяются на:

  • Т5 – лампы с таким показателем являются довольно редким явлением, не нашедшим признания у покупательского сегмента. Стоимость их довольно высока, однако степень светоотдачи показывает прекрасные результаты – до 110 лм/ватт. Стоит отметить, что сейчас производители значительно увеличили объемы производства люминесцентных ламп с таким показателем.
  • Т8 – новый продукт, имеющий довольно высокую цену и рассчитанный на нагрузку не более 0,260 А.
  • Т10 – аналог лампам маркировки Т12, отличающийся довольно низким качеством и уровнем эффективности.
  • Т12 – лидер рынка люминесцентных ламп. Включает в себя широкое разнообразие подтипов, что говорить, практически все стандартные модели относятся к этой группе. В их число входят представители практически всех производителей люминесцентных ламп.

Упомянутый выше принцип классификации по схеме зажигания имеет под собой два типа: требующие стартера и не требующие его.

Мощность тоже является довольно значимой характеристикой люминесцентных ламп, соответственно, это тоже стало фактором для выделения отдельной классификации.

По показателям мощности лампы подразделяются на:

  • Стандартные – с маркировкой Т12;
  • HO – лампы высокой мощности, однако, отличаются сравнительно меньшей светоотдачей;
  • VHO – лампы, способные выдержать нагрузку до 1,5 А;
  • «Эконом» — варианты люминесцентных ламп.

К числу критериев, по которым можно распределить лампы по группам, относят и длину.

Вариантов эта дифференциация представляет великое множество. Как правило, производители в обязательном порядке указывают эти данные в инструкции или на упаковке.

Классификация по  использованию стартера

Стоит отметить и тот факт, что люминесцентные лампы можно разделить на виды и по типу подключения их.

Более подробно о том как подключать люминесцентные лампы различными способами, можно прочитать в этой статье.

Однако в этом случае выделить какие-либо точные категории довольно сложно, поскольку каждый тип, выделенный, например, по мощности или необходимости присутствия стартера, требует соблюдения своих нюансов.

Описание

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

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

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

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.

Подключение к сети

Газоразрядные источники света не могут подключаться напрямую к электросети. Это связано с тем, что в выключенном состоянии у лампы повышенное сопротивление, поэтому для зажигания нужен импульс высокого напряжения. После появления заряда у лампочки появляется отрицательное дифференциальное сопротивление, что требует включения в цепь дополнительного резистора. В ином случае источник света сломается.

Чтобы решить эти проблемы, применяются балласты. К самым распространенным относятся два вида —  электромагнитные балласты ЭмПРА и электронные балласты ЭПРА.

ЭмПРА

Дроссель ЭмПРА

Устройства с электромагнитным пускорегулирующим аппаратом представляют собой дроссель, у которого есть набор индуктивных сопротивлений. Он подключается параллельно люминесцентному источнику определенной мощности. С помощью дросселя формируется запускающий импульс и ограничивается электрический ток, проходящий через лампочку. К преимуществам относятся:

  • высокая надежность;
  • простота конструкции;
  • долгий срок службы.

Недостатки:

  • длительность запуска составляет 1-3 секунды;
  • требуется большее количество энергии по сравнению с ЭПРА;
  • гудение;
  • мерцание;
  • крупные размеры;
  • не работает при отрицательных температурах.

Для создания резонансного контура параллельно подключается конденсатор с малой емкостью. Это помогает сформировать импульс большой длительности для зажигания лампочки.

ЭПРА

ЭПРА

Электронный пускорегулирующий аппарат отличается отсутствием мигания лампочки. Он питает источник света высокочастотным напряжением, достигающем 133 кГц. Есть 2 вида ЭПРА по способу запуска:

  • холодный – лампочка светится сразу же после включения, подходит для светильников, которые используются редко;
  • горячий запуск – электроды прогреваются, лампа загорается через 0,5 – 1 сек.

Преимущества:

  • быстрый запуск;
  • потребление энергии ниже на 20-25%;
  • меньше материальных затрат на утилизацию;
  • наличие в продаже устройств с диммером.

В контуре компоненты выбираются таким образом, чтобы при отсутствии заряда возникал электрический резонанс. Он приводит к повышению напряжения между катодами. Это приводит к более легкому зажиганию лампочки.

Коэффициент пульсации светового потока

Коэффициент пульсации — название показателя, определяющего качество потока света от соответствующих приборов, размещённых внутри помещений. Ещё применяют термин «частоты мерцания света при питании источника переменным током».

Формула для КП

Внимание! Если приборы питаются от сети на 50 ГЦ, пульсация ламп составит 100 Ггц. Газоразрядные источники энергии приводят к увеличению показателя на 30%

В том числе — если они подключены к однофазному току через электромагнитную пускорегулирующую аппаратуру

Газоразрядные источники энергии приводят к увеличению показателя на 30%. В том числе — если они подключены к однофазному току через электромагнитную пускорегулирующую аппаратуру.

15% может достигать пульсация по отношению к лампе накаливания, которая подключена к одной фазе.

От схемы драйвера пульсация зависит, когда речь о светодиодных лампах. 30% — стандартная величина, если на выходе применяют прямой ток, для которого характерна промышленная частота. Подключение диммера ШИМ способно ещё больше увеличить уровень.

Прибор для измерения коэффициента пульсации освещенности

Специальный прибор пульсомер определяет значение, на основе которого в дальнейшем организуют все расчёты. Показатели фиксируются как средние, так и минимальные с максимальными. В качестве единиц измерения предпочтение отдают киловаттам и киловольтам, разница между которыми не существенна. Ниже описано, как проверить коэффициент пульсации светодиодных ламп.

Подключение

В зависимости от типа активного балласта подключение люминесцентных ламп к сети будет разным. В электромеханической конструкции питание подается на стартер, постепенно нагревающий и приводящий к замыканию электрода (при нагреве компонент деформируется, изгибается и замыкает цепь). Далее повышается температура электродов, после чего цепь размыкается. Балласт периодически включается и выключается, но данный процесс сопровождается посторонним шумом и мерцанием.

Электронные лампы не используют стартер. Прибор включается плавно, а прогрев осуществляется электроникой, что устраняет мерцание. Пользователь задает настройки балласта, от которых зависит, как быстро электротехнический элемент будет выходить на рабочий режим.

Электромагнитные люминесцентные лампы при сильном износе начинают резко мерцать, в то время как электронные отключаются незамедлительно.

Что такое люминесцентные лампы

Вся планета давно уже обеспокоена вопросом экономии электроэнергии. Обычные лампы накаливания уже можно признать морально устаревшими. Низкий КПД, а об энергосбережении вопрос можно и не поднимать. При их работе экономии электроэнергии просто не существует. Поэтому одним из вариантом будут газоразрядные излучатели. Они созданы в России под руководством С.И. Вавилова в 1936 году.

Лампы люминесцентные (газоразрядные) — это колба с парой электродов. Им можно придать любую форму. При подаче напряжения между электродами начинается эмиссия электронов (тлеющий разряд), создающая излучение света. Свет этот мы не можем видеть. Спектр в ультрафиолетовом диапазоне. Чтобы мы могли получить видимый свет (длина волны должна быть в пределах видимого нами спектра) внутреннюю поверхность колбы покрывается веществом, которое может излучать видимый свет – люминофором. При разряде люминофор начинает светиться. Герметичная колба заполнена инертным газом и парами ртути. Ее наличие необходимо для тлеющего разряда. Жидкий металл его усиливает. Инертный газ безвреден для человека, так как он не вступает ни в какие химические реакции. Но, ртуть – метал опасный для человека. Поэтому возникают проблемы утилизации и вопросы о том, как избежать ртутного заражения.


Принцип работы источника дневного света

Маркировка

Маркировочное обозначение люминесцентных ламп указано на коробке и содержит данные о фирме, мощности, конструкции цоколя, периоде работы, оттенке свечения и т.д.

Согласно расшифровке индекса первая буква маркировки приборов люминесцентного типа — Л. Последующие буквы указывают на цвет оттенка излучения прибора (дневной, белый, холодный тон белого, ультрафиолетовое излучение и т.д.). Кодовое значение будет включать символы Д, Б, УФ и т.д.

Особенности конструктивного исполнения на маркировках обозначаются соответствующими буквами:

  • u-образные люминесцентные лампы (У);
  • изделия кольцевой формы (К);
  • устройства рефлекторного типа (Р);
  • лампы быстрого запуска (Б).

В устройствах люминесцентного вида на маркировке отображаются и показатели свечения, единицей измерения служит Кельвин (К). Показатель температуры 2700 К по оттенку соответствует излучению лампы накаливания. маркировка 6500 К обозначает холодный белоснежный тон.

Мощность приборов маркируется цифрой и единицей измерения — Вт. Стандартные показатели представлены устройствами от 18 до 80 Вт.

На этикетке также представлено обозначение ламп в соответствии с такими характеристиками, как длина, диаметр и форма колбы.

Диаметр колбы на лампе фиксируется буквой «Т» с кодовым обозначением. Прибор, обозначенный кодом Т8, имеет диаметр 26 мм, Т12 — 38 мм и т.д.

Маркировки приборов по типу цоколя содержат буквы Е, G и цифровой код. Обозначение для миниатюрной формы резьбового цоколя — Е14. Средний резьбовой цоколь имеет код Е27. Цоколь втычного типа для декоративных конструкций и люстр маркируется символом G9. Приборы u-образные обозначаются символом G23, двойные u-образные приборы — G24 и т.д.

Показатели цветовой температуры приборов варьируются в зависимости от модели в пределах от 2000 до 6500 К. КПД светильника составляет 45-75%.

Устройство люминесцентной лампы

Для того чтобы понять принцип работы однолампового светильника, надо познакомиться с его схемой. Светильник состоит из следующих элементов:

  • стеклянная цилиндрическая трубка;
  • два цоколя с двойными электродами;
  • стартер, работающий на начальном этапе поджига;
  • электромагнитный дроссель;
  • конденсатор, подключенный параллельно питающей сети.

Колба изделия выполнена из кварцевого стекла. На начальном этапе ее изготовления из нее откачан воздух и создана среда, состоящая из смеси инертного газа и паров ртути. Последняя находится в газообразном состоянии за счет избыточного давления, созданного во внутренней полости изделия. Стенки покрыты изнутри фосфоресцирующим составом, он превращает энергию ультрафиолетового излучения в видимый человеческому глазу свет.

К выводам электродов на торцах устройства подводится переменное напряжение сети. Внутренние вольфрамовые нити покрыты металлом, который при разогреве испускает со своей поверхности большое количество свободных электронов. В качестве таких металлов могут применяться цезий, барий, кальций.

Электромагнитный дроссель представляет собой катушку, намотанную для повышения индуктивности на сердечнике из электротехнической стали с большой величиной магнитной проницаемости.

Стартер работает на начальном этапе процесса тлеющего разряда, протекающего в газовой смеси. В его корпусе находятся два электрода, один из которых биметаллический, способный под действием температуры изгибаться и изменять свои размеры. Он выполняет роль замыкателя и размыкателя электрической цепи, в которую включен дроссель.

Использование лампы накаливания в качестве балласта

Данный вариант иногда используется в . Спираль лампы используется в качестве ограничителя тока. В принципе,
можно использовать любое споротивление, если оно позволяет рассеяивать необходимую
мощность. Основными недсотатками использования лампы как балласта являются:

  • Эффективность схемы очень низкая, поскольку на лампе накаливания рассеивается
    много тепла – она является активной нагрузкой, в отличие от индуктивности
  • Люминисцентная лампа работает в неоптимальном режиме – снижается светоотдача,
    срок служьы и т.д. Балласт специально проектируется под конкретную лампу, лампа
    накаливания – вряд ли.
  • Выделяемое тепло (может доходить до 40-50 Вт) служит причиной уменьшения светоотдачи
    люминесцентной лампы из-за .
  • Обычно утверждается, что лампа накаливания дает допольнительный свет. Однако,
    работая “вполнакала”, лампа накаливания дает очень мало света в видимом
    диапазоне

Можно сказать, что не следует использовать такую схему
– лучше приобрести специальный балласт.

Тем не менне, некоторые данные, которые позволять выбрать
лампу накаливания. Особенностью ламп накаливания является изменение сопротивления
спирали с ростом температуры. Данная таблица рассчитана для наиболее распространенных
би-спиральных ламп накаливания с заполненной инертным газом колбой. Расчет был
произведен следующим образом: вначале была рассчитана лампа, которая на номинальном
напряжении 220В имеет соотвествующие мощности и световой поток, затем сопротивление
спирали было пересчитано на другие значения тока.

Таблица и остальные данные приводятся
только для информации. Вы ее можете использовать на свой риск.

Пользуясь этими данными, можно выбрать лампу накаливания
для конкретной схемы включения люминесцентной лампы. Параметры лампы можно найти
в каталогах люминесцентых ламп.

Для примера рассмотрим лампу мощностью 40 Вт (F40T12)
длиной 48″ (122 см), включенную в сеть напряжением 230 В. Рабочий ток лампы
составляет около 0.4 A. Полагаем, для простоты лампу активной нагрузкой (в действительности
коэффициент мощности равен 0.9-0.95). Тогда напряжение на лампе равно: 40 Вт/0.4
А=100 В и ее сопротивление: 100 В/0.4 А=250 Ом. Суммарное сопротивление лампы
накаливания и люминесцентной лампы должно быть равно: 230 В/0.4 А=575 Ом, а сопротивление
лампы накаливания: 575 Ом – 250 Ом=225 Ом. Из таблицы видно, что лампа мощностью
150 Вт имеет нужное сопротивление при токе 0.4 А. Падение напряжения на этой лампе
будет равно 130 В и выделяемая мощность: 130 В * 0.4 А=52Вт (для сравнения индуктивный
балласт на таком токе имеет сопротивление 10-15 Ом)

 
назад к оглавлению 

Почему перегорают люминесцентные лампы?

Сама лампа представляет собой стеклянную колбу различной геометрической формы, изготовленную из хрупкого кварцевого стекла. Ее внутренние стенки покрыты люминофором – материалом, способным преобразовывать спектр излучения ультрафиолетовых длин волн в видимую часть излучения – дневную. Кварц со временем теряет свою прозрачность.

Внешние механические воздействия на колбу могут привести к появлению в ее структуре микротрещин, следствием которых может быть попадание в герметичную полость воздуха. Это приводит к перегоранию ЛДС. Для свечения необходим тлеющий разряд внутри корпуса, который обеспечивают катоды устройства, представляющие собой вольфрамовые нити накаливания в виде разогреваемых электрическим током спиралей.

Они покрыты слоем щелочного металла для продления срока службы лампы, который при частом ее включении-выключении осыпается. Это, в свою очередь, приводит к перегреву катода и выходу его из строя. Со временем уменьшается эмиссия электрода или его способность испускать электроны со своей поверхности. Их количество уже не способно поддержать тлеющий разряд.

Характеристики и маркировка

Для определения характеристик данных приспособлений, выделяются следующие их основные параметры:

  1. Срок службы устройств. Phillips и Osram занимают лидирующие позиции в данной отрасли во многом благодаря тому, что их товар обладает наилучшими показателями по данному критерию. Данные компании дают гарантии, что пускатели смогут выдержать не менее 6000 повторений процедуры включения, но конкретная цифра определяется зачастую и сторонними факторами, такими как параметры напряжения в питающей электросети и другими.
  2. Рабочий температурный режим, данная характеристика регламентируется соответствующим ГОСТом, который предусматривает диапазон в рамках от +5°C до +55°C. В ряде случаев возникают потребности в подключении источников освещения в иных температурных условиях, для этого необходимо будет приобрести и задействовать в схеме специальные разновидности пускателей, которые стоят значительно дороже.
  3. Затраты времени, которые требуются для полноценного прогрева катодов. Этот показатель также определяет продолжительность периода, на протяжении которого биметаллические электроды будут находиться в замкнутом состоянии. Данная характеристика может значительно различаться у приспособлений, выпущенных разными фирмами-производителями.
  4. Разновидность конденсатора, который был задействован в конструкции пускателя. Отечественные производители зачастую изготавливают данные элементы из фольги, что является устаревшей технологией, но позволяет в значительной степени снизить итоговую цену готового стартера. Допускается возможность эксплуатации пускателя вообще без конденсатора, но срок службы в таком случае значительно снизится, поскольку электроды довольно скоро начнут плавиться.
  5. Номинальное напряжение. Необходимо всегда проверять соответствие данной характеристики, поскольку внедрение пускателя, рассчитанного на 127В, в электросеть на 220В способно вывести из строя всю систему.

Маркировка данных приспособлений отечественного производства осуществляется в соответствии с принятыми ГОСТами:

  1. Буква «С» обозначает, что данное устройство по своей конструкции является стартером.
  2. Цифры, которые указываются перед «С», например, 60, 90 или 120, являются обозначением мощности ламп, для которых предназначено конкретное приспособление.
  3. Цифры, указанные после маркировки «С», например, 127 или 220, являются обозначением параметров рабочего напряжения.

В качестве наглядного примера можно привести маркировку: 90С-200. Она свидетельствует, что устройство является стартером, предназначенным для ламп дневного света с параметром мощности 90Вт и рабочим напряжением 220В.

При этом, маркировка, используемая большинством зарубежных изготовителей, может значительно отличаться от принятого отечественного образца, чаще всего она осуществляется по следующему принципу:

  1. Обозначения S10, ST111 и FS-U свидетельствуют о том, что пускатель предназначен для ламп с мощностью в диапазоне 4-80Вт и напряжением 220В.
  2. Обозначения S2, FS-2 и ST151 информирует о том, что пускатель предназначен для ламп с мощностью 22Вт или ниже и рабочим напряжением 127В.