Газоразрядни лампи: видове, устройство, как да изберем най-доброто

Искате ли да закупите изпускателни лампи, за да създадете специална атмосфера в стаята? Или потърсете луковици, които да стимулират растежа на растенията в оранжерия? Оборудването с икономични източници на светлина не само ще направи интериора по-изгоден и ще помогне при производството на култури, но и ще спести енергия. Така ли е?

Ще ви помогнем да се справите с гамата от газоразрядно осветление. Статията обсъжда техните характеристики, характеристики и обхват на крушките с високо и ниско налягане. Избрани илюстрации и видеоклипове, които ще ви помогнат да намерите най-добрия вариант за енергоспестяващи лампи.

Устройство и характеристики на разрядните лампи

Всички основни части на лампата са затворени в стъклена колба. Ето изхвърлянето на електрически частици. Вътре може да има или натриеви, или живачни пари, или някой от инертните газове.

Като газово пълнене се използват такива опции като аргон, ксенон, неон, криптон. По-популярни са продуктите, пълни с изпарен живак.

Основните компоненти на разрядната лампа са: кондензатор (1), стабилизатор на тока (2), превключващи транзистори (3), устройство за потискане на смущения (4), транзистор (5)

Кондензаторът отговаря за работата, без да мига. Транзисторът има положителен температурен коефициент, който осигурява незабавно стартиране на GRL без трептене. Работата на вътрешната структура започва след преминаването на електрическо поле в газоразрядната тръба.

В процеса се появяват свободни електрони в газа. Сблъсквайки се с метални атоми, те я йонизират. По време на прехода на някои от тях се появява излишна енергия, която генерира източници на светлина - фотони. Електродът, който е източникът на сиянието, се намира в центъра на GRL. Цялата система е обединена от база.

Лампата може да излъчва различни светлинни нюанси, които човек може да види - от ултравиолетова до инфрачервена. За да стане това възможно, вътрешността на колбата се покрива с луминисцентни разтвори.

Области на приложение

Газоразрядни лампи са в търсенето в различни области.Най-често те могат да бъдат намерени на градски улици, в производствени магазини, магазини, офиси, гари, големи търговски центрове. Използват се и за подчертаване на билбордове с реклама, изграждане на фасади.

GRL, използван при фарове на автомобили. Най-често това са лампи с висока светлинна мощност - неонови модели, Някои фарове за автомобили са пълни с метало халидни соли, ксенон.

Определени бяха първите газоразрядни осветителни устройства за превозни средства D1R, D1S, Следните са D2R и D2Sкъдето S показва оптична верига на прожектор и R - рефлекс. Прилагайте електрически крушки и при фотографиране.

На снимката импулсни GRL, използвани във фотографията: IFK120 (a), ИКС10 (б), ИФК2000 (в), ИФК500 (d), ИШШ15 (г), ИФП4000 (г)

В процеса на фотографиране тези лампи ви позволяват да контролирате светещия поток. Те са компактни, ярки и икономични. Отрицателна точка е невъзможността визуално да контролира хиароскурото, което образува светлинният източник.

В селскостопанския сектор GRL се използват за облъчване на животни и растения, за стерилизиране и дезинфекция на продукти. За тази цел лампите трябва да имат дължина на вълната с подходящ диапазон.

Концентрацията на радиационната мощност в този случай също е от голямо значение. По тази причина най-подходящите са мощни продукти.

Видове лампи за разреждане

GRL е разделен на типове според вида на светене, такъв параметър като налягане, както е приложен за целта на употреба. Всички те образуват специфичен светлинен поток. Въз основа на тази функция те са разделени на:

• флуоресцентни устройства;
• газови леки сортове;
• опции за индукция.

В първия от тях източникът на светлина са атоми, молекули или техни комбинации, възбудени от изхвърляне в газообразна среда.

На второ място, фосфори, газов разряд активира фотолюминесцентния слой, покриващ колбата, в резултат на това осветителното устройство започва да излъчва светлина. Лампи от третия вид функционират поради сиянието на електродите, с нажежаема жичка от газов разряд.

Ксеноновите лампи, предназначени за фарове на автомобила, надвишават халогенните колела с повече от два пъти по светлинен изход и яркост

В зависимост от пълнежа устройства за дъгово изхвърляне разделен на живак, натрий, ксенон, метални халогенни лампи и други. Въз основа на налягането вътре в колбата те се разделят допълнително.

Като се започне от стойност на налягането 3x10⁴ и до 10⁶ Pa те се наричат ​​лампи с високо налягане. В ниската категория устройствата попадат със стойност на параметъра от 0,15 до 10⁴ Pa. Повече от 10⁶ Па - свръхвисоко.

Вижте №1 - лампи за високо налягане

RLVD се различават по това, че съдържанието на колбата е подложено на високо налягане. Те се характеризират с наличието на значителен светлинен поток в комбинация с ниска консумация на енергия. Обикновено това са живачни проби, така че най-често се използват за улично осветление.

Такива разрядни лампи имат солидна светлина и ефективна работа при лоши метеорологични условия, но не понасят ниски температури.

Има няколко основни категории лампи за високо налягане: DRT и DRL (живачна дъга) DRI - същото като DRL, но с йодиди и редица модификации, създадени на тяхна основа. Същата серия включва и натриеви дъги (HPS) и CDLS - ксенонова дъга.

Първата разработка е моделът DRT. В маркировката D означава дъга, символът P означава живак; този модел е тръбен, буквата Т в маркировката показва. Визуално това е права тръба, изработена от кварцово стъкло. От двете му страни са волфрамови електроди. Използвайте го в инсталации за облъчване. Вътре има малко живак и аргон.

В краищата на лампата DRT има скоби с държачи. Те са обединени от метална лента, предназначена за по-лесно запалване на лампата

Лампата е свързана към мрежата последователно с дросел използвайки резонансна верига.Светлинният поток на DRT лампата се състои от 18% от ултравиолетовото лъчение и 15% от инфрачервеното. Същият процент е видимата светлина. Останалото са загуби (52%). Основното приложение е като надежден източник на ултравиолетово лъчение.

За осветяване на места, където качеството на цветопредаване не е много важно, се използват DRL осветителни устройства (дъгови живаци). На практика няма ултравиолетово лъчение. Инфрачервеното е 14%, видимото - 17%. Топлинните загуби представляват 69%.

Конструктивните характеристики на лампите DRL позволяват да бъдат запалени от 220 V без използване на устройство за импулсно запалване с високо напрежение. Поради факта, че веригата има дросел и кондензатор, колебанията на светлинния поток се намаляват, коефициентът на мощност се увеличава.

Когато лампата е свързана последователно с индуктора, между допълнителните електроди и основните съседни се появява светещ разряд. Разрязването на разряда се йонизира, което води до изхвърляне между основните волфрамови електроди. Работата на запалителните електроди е прекратена.

Лампата DRL се състои от: крушка (1), основни електроди (2), спомагателни електроди (3), резистори (4), горелка (кварцова тръба) (5), капачка (6)

DRL горелки в общи линии имат четири електроди - два работника, два запалващи. Вътрешността им е изпълнена с инертни газове с добавяне на определено количество живак в сместа им.

Металните халидни лампи DRI също принадлежат към категорията на устройства с високо налягане. Тяхната цветова ефективност и качество на цветопредаване са по-високи от тези на предишните. Съставът на добавките влияе на външния вид на радиационния спектър. Формата на крушката, липсата на допълнителни електроди и фосфорно покритие са основните разлики между лампите DRI и DRL.

Схемата, която включва DRL в мрежата, съдържа устройство IZU - импулсно запалване. В тръбите на лампите има компоненти, включени в халогенната група. Те повишават качеството на спектъра на видимата радиация.

Инертният газ в колбата MGL служи като буфер. Поради тази причина електрически ток преминава през горелката, дори когато има ниска температура.

Докато се затопли, живакът и добавките се изпаряват, като по този начин променят съпротивлението на лампата, светлинния поток и излъчващия спектър. На базата на устройства от този тип се създават DRIZ и DRISH. Първата от лампите се използва в прашни и влажни помещения, както и в сухи. Вторият - осветява цветни телевизионни кадри.

Най-ефективните са лампи DNaT - натрий. Това се дължи на излъчената дължина на вълната - 589 - 589,5 nm. Натриевите устройства с високо налягане работят със стойност около 10 kPa.

За изпускателните тръби на такива лампи се използва специален материал - светлопропускаща керамика. Силикатното стъкло е неподходящо за тази цел, защото натриевите пари са много опасни за него. Работните двойки натрий, въведени в колбата, имат налягане от 4 до 14 kPa. Те се характеризират с малки потенциали на йонизация и възбуждане.

Електрическите характеристики на натриевите лампи зависят от мрежовото напрежение и продължителността на работа. За непрекъснато изгаряне са необходими баласти

За да се компенсира загубата на натрий, която неизбежно възниква по време на процеса на горене, е необходимо известно излишък. Това поражда пропорционална връзка между живак, натриево налягане и температура на студено петно. В последното се получава кондензация на излишък от амалгама.

Когато лампата гори, продуктите от изпаряването се утаяват по нейните краища, което води до потъмняване на краищата на крушката. Процесът е придружен от промяна в посоката на повишаване на температурата на катода, повишаване на налягането на натрий и живак. В резултат на това потенциалът и напрежението на лампата се увеличават. При инсталиране на лампи натриевите баласти от DRL и DRI са неподходящи.

Вижте №2 - лампи с ниско налягане

Във вътрешната кухина на такива устройства се намира газ под налягане, по-ниско от външното.Те са разделени на LL и CFL и се използват не само за осветление на търговски обекти, но и за обзавеждане на дома. Флуоресцентните лампи от тази серия са най-популярни.

Преобразуването на енергията на електричество в светлина става на два етапа. Токът между електродите предизвиква излъчване в живачни пари. Основният компонент на излъчваната енергия, който се появява в този случай, е UV-лъчението на късата вълна. Видимата светлина е близо 2%. На следващо място, дъговото излъчване във фосфора се трансформира в светлина.

Маркирането на флуоресцентни лампи съдържа както букви, така и цифри. Първият символ е характеристика на радиационния спектър и конструктивните характеристики, вторият е мощност във ватове.

Декодиране на букви:

• LD - флуоресцентна дневна светлина;
• LB - бяла светлина;
• LHB - също бяло, но студено;
• LTBS - топло бяло.

При някои осветителни устройства спектралният състав на излъчването е подобрен, за да се постигне по-добро пропускане на светлина. В тяхната маркировка има символ "C". Флуоресцентни лампи осигуряват на стаята равномерна, мека светлина.

Предимството на LL лампите е, че те изискват няколко пъти по-малко мощност, за да създадат същия светлинен поток с LN. Те имат по-дълъг експлоатационен живот, а радиационният спектър е много по-благоприятен

Радиационната повърхност на LL е доста голяма, така че е трудно да се контролира пространствената дисперсия на светлината. В нестандартни условия, по-специално при високо съдържание на прах, се използват светлоотразителни лампи. В този случай вътрешната област на крушката не покрива напълно дифузния отразяващ слой, а само две трети от него.

Фосфорът покрива 100% от вътрешната повърхност. Частта от крушката, която няма рефлекторно покритие, позволява на светлинния поток да премине много повече от тръбата със същия размер като обикновена лампа - около 75%. Такива лампи могат да бъдат разпознати по маркировка - в нея е включена буквата „P“.

В някои случаи основната характеристика на LL е цветна температура TN. Изравнете го с температурата на черното тяло, издавайки същия цвят. Според очертанията LL са линейни, U-образни, във формата на символа W, кръгли. Обозначението на такива лампи включва съответната буква.

Най-популярните устройства с мощност 15 - 80 вата. При светлинен изход 45 - 80 lm / W изгарянето на LL продължава поне 10 000 часа. Качеството на работа на LL е силно повлияно от околната среда. Счита се, че външната температура от 18 до 25⁰ работи за тях.

С отклонения намаляват както светещият поток, така и ефективността на излъчването на светлина и напрежението на запалването. При ниски температури вероятността от запалване се доближава до нула.

Контролният механизъм на CFL е много по-компактен от този на флуоресцентна лампа. С помощта на електронни баласти сиянието стана по-равномерно и бръмченето изчезна

Луминисцентни компактни лампи - CFL също принадлежат към лампи с ниско налягане.

Устройството им е подобно на обикновения LL:

1. Между електродите преминава високо напрежение.
2. Парите от живак се запалват.
3. Има ултравиолетово сияние.

Фосфорът вътре в тръбата прави ултравиолетовите лъчи невидими за човешкото зрение. Става достъпно само видимото сияние. Компактният дизайн на устройството стана възможен след промяна на състава на фосфора. CFL, като обикновените LD, имат различен капацитет, но показателите на първите са много по-ниски.

Данните за мощността на CFL са вградени в маркировката на светлинното устройство. Има информация и за типа на капачката, цветовата температура, вида на електронните баласти (вътрешни или външни), индекса за цветопредаване

Измерването на цветната температура се извършва в келвини. Стойността 2700 - 3300 К показва топъл жълт цвят. 4200 - 5400 - обикновен бял, 6000 - 6500 - студено бяло със синьо, 25000 - люляк. Настройката на цвета се извършва чрез промяна на компонентите на фосфора.

Индексът за цветопредаване характеризира такъв параметър като идентичността на естествеността на цвета със стандарт, близък до максимума до слънцето.Абсолютно черно - 0 Ra, най-голямата стойност - 100 Ra. CFL осветителните тела варират от 60 до 98 Ra.

Натриевите лампи, принадлежащи към групата с ниско налягане, имат висока температура на максималната точка на студене - 470 К. По-ниската не може да помогне за поддържане на необходимото ниво на концентрация на натриеви пари.

Резонансната емисия на натрий се доближава до своя пик при температура 540–560 К. Тази стойност е сравнима с налягането на изпаряването на натрий 0,5–1,2 Па. Светлинната ефективност на лампите от тази категория е най-високата в сравнение с други общи осветителни тела.

Положителните и отрицателните страни на GRL

GRLs се намират както в професионално оборудване, така и в устройства, предназначени за научни изследвания.

Като основни предимства на осветителните устройства от този вид обикновено се наричат ​​техните характеристики:

• Висока светлинна мощност, Тази цифра всъщност не намалява дори дебелото стъкло.
• практичност, изразен в издръжливост, което им позволява да се използват за улично осветление.
• Стабилност в тежки условия, До първия спад на температурата те се използват с конвенционални нюанси, а през зимата със специални светлини и фарове.
• Достъпна цена.

Недостатъците на тези лампи не са много. Неприятна особеност е доста високото ниво на пулсация на светлинния поток. Вторият основен недостатък е сложността на включването. За стабилно изгаряне и нормална работа те просто се нуждаят от баласт, който ограничава напрежението за границите, необходими за устройствата.

Третият минус е зависимостта на параметрите на горене от достигнатата температура, което косвено влияе върху налягането на работната пара в колбата.

Следователно, повечето газоразрядни устройства придобиват стандартни характеристики на горене след определен период от време след включването. Излъчващият спектър в тях е ограничен, така че цветното предаване както на лампи с високо напрежение, така и на ниско напрежение не е идеално.

Таблицата предоставя основна информация за най-популярните DRL лампи (дъгови живачни флуоресцентни) и натриево осветително тяло. DRL с четири електроди има по-голяма светлинна мощност, отколкото с два

Работата на устройствата е възможна само в условия на променлив ток. Активирайте ги с баластна дросел. Отнема известно време, за да се загрее. Поради съдържанието на живачни пари, те не са напълно безопасни.

Изводи и полезно видео по темата

Видео №1. Информация за GL. Какво е, принципът на работа, плюсовете и минусите в следното видео:

Видео №2. Популярни за флуоресцентните лампи:

Въпреки появата на все по-сложни осветителни устройства, газоразрядните лампи не губят своята актуалност. В някои области те са просто незаменими. С течение на времето GRL със сигурност ще намери нови приложения.

Разкажете ни за това как сте избрали разрядна лампа за монтаж в лятна вила или домашна лампа. Споделете това, което се превърна в решаващ фактор за вас лично. Моля, оставете коментари в блока по-долу, задавайте въпроси и публикувайте снимка по темата на статията.