Лампы всех типов и назначений, фурнитура, светильники
Оптовые и розничные поставки светотехники
Доставка товара по России транспортными компаниями
Телефоны: (343) 361-10-21
ООО "Электро-Сайт"
620137, Екатеринбург
ул. Студенческая, 11
E-mail: office@electro-site.ru

Типы ламп
Устройство и наполнение
Принципы работы


Лампа является преобразователем энергии.
Хотя она может выполнять и вспомогательные функции, ее главным назначением является преобразование электрической энергии в видимое электромагнитное излучение.
Стандартным способом для получения освещения является преобразование электрической энергии в свет.

Накаливание

Когда твердые тела и жидкости нагреваются, они испускают видимое излучение при температурах свыше 1000 К. Это явление известно как накаливание.
Такое нагревание является основой для генерирования света в лампах накаливания: электрический ток проходит через тонкую вольфрамовую проволоку, температура которой повышается примерно до 2500-3000 К, в зависимости от типа лампы и ее применения.

Однако для этого способа получения света существует предел, описанный в законе Планка для абсолютно черного тела или полного излучателя, согласно которому спектральное распределение излучаемой энергии возрастает с повышением температуры.

При температуре примерно 3600 К наблюдается заметное усиление видимого излучения, и длина волны максимальной мощности переходит в видимый диапазон. Эта температура близка к температуре плавления вольфрама, из которого сделана нить накала, так что предельная практическая температура составляет примерно 2700К, свыше которой испарение нити становится уже чрезмерным.
Одним из результатов такого спектрального перехода является то, что большая часть испускаемого излучения выделяется не как свет, а как тепло в инфракрасной области.

Электрический разряд

Электрический ток, пропущенный через газ, побуждает атомы и молекулы к испусканию излучения в спектре, характеризующем имеющиеся элементы.
Обычно используются два металла, натрий и ртуть, потому что они испускают полезное излучение в пределах видимого спектра.
Никакой из металлов не излучает постоянного спектра, а газоразрядные лампы имеют избирательные спектры.
Их цветопередача никогда не будет идентична постоянному спектру.
Газоразрядные лампы часто классифицируются как лампы высокого или низкого давления, хотя эти термины являются относительными, а натриевые лампы высокого давления работают при давлении ниже одной атмосферы.

Типы люминесценции

Фотолюминесценция происходит, когда излучение поглощается твердым телом, а затем испускается снова с другой длиной волны. Когда повторно испускаемое излучение находится в пределах видимого спектра, этот процесс называется флуоресценцией или фосфоресценцией. Электролюминесценция имеет место, когда свет генерируется при пропускании электрического тока через некоторые твердые тела, такие, например, как кристаллические люминофоры. Она применяется в светящихся знаках и в приборных досках, но не смогла пока стать практическим источником света для освещения зданий и улицы.

Лампы накаливания

В этих лампах используется вольфрамовая нить в инертном газе или вакууме, помещенная в стеклянную колбу. Инертный газ препятствует испарению вольфрама и уменьшает потемнение колбы. Лампы имеют самые различные формы колбы, играющие чаще всего декоративную роль.

Устройство лампы общего назначения дано на рисунке 1.
Рис. 1.
Устройство лампы накаливания Лампы накаливания все еще популярны в домашнем освещении из-за своей низкой стоимости и компактного размера. Однако для освещения торговых площадей и промышленного освещения низкая эффективность порождает очень высокие эксплуатационные расходы, поэтому обычно используются газоразрядные лампы.
Типовая эффективность 100-ваттной лампы составляет 14 люменов на ватт по сравнению с 96 люменами на ватт 36-ваттной люминесцентной лампы.
В лампах накаливания уменьшение силы света обеспечивается простым уменьшением напряжения, и они все еще используется там, где уменьшение силы света является желательным контрольным параметром.
Вольфрамовая нить представляет собой компактный источник света, который легко фокусируется рефлекторами и линзами.

Вольфрамово-галогенные лампы

Эти лампы подобны лампам накаливания и генерируют свет таким же способом, при помощи вольфрамовой нити. Однако в колбе находится галогенный газ (бром или йод), контролирующий испарение вольфрама. Галогенный цикл вольфрамово-галогенной лампы на рисунке 2.
Рис. 2.
Галогенный цикл вольфрамово-галогенной лампы
Основным моментом в галогенном цикле является поддержание минимальной температуры стенки колбы на уровне 250°С, что необходимо для того, чтобы галоид вольфрама оставался в газообразном состоянии и не осаждался на стенке колбы. Эта температура означает, что речь идет о колбах, сделанных из кварца, а не из стекла.
Кварц позволяет уменьшить размер колбы. У большинства вольфрамово-галогенных ламп срок службы выше, чем у аналогичных ламп накаливания и нить работает при более высокой температуре, давая больше света более белого цвета.
Вольфрамово-галогенные лампы стали популярными там, где основным требованием является малый размер и высокие эксплуатационные качества.
Типичными примерами являются освещение сцены, кино и телевидение, где обычно требуется направленный свет и возможность управления интенсивностью света.

Низковольтные вольфрамово-галогенные лампы
Сначала они предназначались для диаскопов и для кинопроекционных аппаратов.
При напряжении в 12 В нить той же мощности, что и при 230 В становится меньше и толще.
Это позволяет более эффективно фокусировать поток света, а большая масса нити позволяет выдерживать более высокую рабочую температуру, увеличивая светоотдачу.
Толстая нить является более прочной. Было решено, что эти преимущества станут полезными для освещения торговых витрин и, несмотря на то, что в этом случае нужно иметь понижающий трансформатор, эти лампы сейчас доминируют при освещении витрин.
Светонаправляющая дихроичная низковольтная лампа, рисунок 3.
Рис. 3.
Устройство галогенной лампы накаливания Разработан специальный тип рефлектора, который отражает только видимое излучение, позволяя инфракрасному излучению (теплу) уходить через заднюю часть лампы.
Это свойство сейчас используется во многих низковольтных рефлекторных лампах, применяемых для освещения витрин и в проекционном оборудовании.

Чувствительность по напряжению: все лампы накаливания чувствительны к изменениям напряжения, которые отрицательно влияют на их светоотдачу и срок службы.
Была предпринята попытка согласовать напряжение питания по всей Европе на уровне 230V путем расширения пределов, в которых могут работать поставщики электроэнергии.
Это расширение составляет ±10%, что дает диапазон напряжений от 207 до 253V.
Лампы накаливания и вольфрамово-галогенные не могут работать надежно в этом диапазоне, поэтому требуется привести существующее напряжение питания в соответствие с характеристиками лампы.
Смотрите рисунок 4. Рис. 4.
Газоразрядные лампы также пострадают от такого широкого предела изменения напряжения, поэтому установка внешнего устройства управления на нужную величину приобретает важное значение.

Люминесцентные лампы

Ртутные лампы низкого давления в вариантах с термокатодом и с холодным катодом.
Термокатод предназначен для запуска лампы посредством предварительного нагрева электродов до достаточной ионизации газа и ртутных паров для получения разряда.
Смотрите рисунок 4. Рис. 4. Принцип люминесцентной лампы
Принцип люминесцентной лампы
Люминесцентные лампы требуют наличия внешнего устройства управления для запуска и контроля лампового тока.
Смотрите ЭПРА для люминесцентных ламп по ссылке:
В дополнение к небольшому количеству ртутного пара в них используется пусковой газ (аргон или криптон).
Низкое давление ртути генерирует разряд бледно-голубого света.

Большая часть излучения находится в ультрафиолетовом диапазоне с длиной волны 254 миллимикрона, что является частотой излучения, свойственной ртути. Внутренняя поверхность стенки лампы имеет тонкое люминофорное покрытие, которое поглощает ультрафиолетовое излучение и излучает энергию в виде видимого света.
Цветовая характеристика света определяется люминофорным покрытием.
Изменение цвета и цветоотдачи достигается благодаря использованию широкой гаммы люминофоров.

В пятидесятых годах благодаря применению имеющихся люминофоров можно было сделать выбор между удовлетворительной эффективностью (60 люменов на ватт) с недостатком красных и голубых цветов и улучшенной цветоотдачей от высококлассных люминофоров при низкой эффективности (40 люменов на ватт).

К 70-м годам были разработаны новые, узкополосные люминофоры.
Принцип однополосного люминофора расширен трехполосным и пятиполосным люминофором (мультилюминофорные лампы), и там где необходима критическая цветоотдача, например такая, которая требуется для художественных галерей и сравнения красок в промышленности, в полиграфии, применяются эти лампы с высокой цветоперадчей.

Отдельно излучался красный, голубой и зеленый свет, и при их смешении был получен белый свет.
Варьирование пропорций того или иного света позволило получить целую гамму различных цветов, причем все они имели отличную одинаковую цветоотдачу.
Эти три-пяти-люминофоры более эффективны, чем ранние типы люминофоров и являются самым лучшим решением экономичного освещения, даже с учетом того, что такие лампы стоят дороже.
Улучшенная эффективность снижает эксплуатационные затраты и расходы по установке.

Современные узкополосные, мультилюминофорные лампы служат дольше, имеют лучшие световые свойств и увеличивают срок службы лампы.

Комплект из ламп трехполосного люминофора и электронного балласта ЭПРА - обеспечит наиболее безопасное и комфортное освещение помещений любого назначения с длительными пребыванием в них людей.
Комплект лампы RGB + высокочастотный ЭПРА является высшей точкой развития качественного люминесцентного освещения.

Компактные люминесцентные лампы

Рис. 5. Устройство компактной люминесцентной лампы
Устройство компактной люминесцентной лампы
Трехполосные люминофоры применяются во всех компактных люминесцентных лампах, поэтому когда эти лампы используются совместно с линейными люминесцентными лампами, то последние также должны быть трехполосными для обеспечения цветовой однородности.
Применение трехполосных люминофоров является существенным доплнением для достижения приемлемого срока службы ламп.
Срок службы лампы определяется в основном надежностью электронных компонентов и световыми свойствами люминофорного покрытия.

Индукционные люминесцентные лампы

В некоторых компактных лампах энергия подается на лампу в виде высокочастотного излучения частотой примерно 2,5 МГц от антенны, расположенной в центре лампы.
Между колбой лампы и катушкой нет физической связи. Конструкция разрядного резервуара, не имеющего электродов или прочих проволочных соединений, является более простой и более прочной.

Ртутные лампы высокого давления

Разряды высокого давления более компактны и имеют более высокие электрические нагрузки; поэтому, чтобы выдержать давление и температуру, для них требуются кварцевые дуговые трубки.
Дуговая трубка заключена во внешнюю стеклянную колбу с азотной или аргоно-азотной атмосферой для понижения окисления и искрения.
Колба эффективно фильтрует ультрафиолетовое излучение от дуговой трубки.
Смотрите рисунок 6.
Рис. 6. Устройство ртутной лампы
Устройство ртутной лампы
При высоком давлении ртутный разряд представляет собой в основном голубое и зеленое излучение.
Для улучшения цвета люминофорное покрытие внешней колбы добавляет красный свет. Имеются варианты высокого класса с увеличенным содержанием красного света, которые обеспечивают более высокую светоотдачу и улучшенную цветоотдачу.

Все газоразрядные лампы высокого давления требуют некоторого времени для выхода на полную светоотдачу. Начальный разряд происходит через проводящий газовый заполнитель, и металл испаряется по мере возрастания температуры лампы. При стабильном давлении без специального устройства управления лампа сразу же снова не запустится. Проходит некоторое время, в течение которого лампа остывает до нужной температуры и давление уменьшается, чтобы нормальное напряжение питания или поджигающая схема соответствовали для повторного возникновения дуги.

Газоразрядные лампы имеют отрицательную характеристику сопротивления, так что для управления током необходимо наличие внешнего устройства управления. Наличие компонентов устройства управления вызывает некоторые потери, поэтому пользователь должен учитывать общую мощность при рассмотрении эксплуатационных расходов и расходов на электрическую установку.
Для ртутных ламп высокого давления существует исключение.
Ртутные лампы бездроссельного включения (ДРВ, HWL) имеющие вольфрамовую нить, которая действует и как устройство для ограничения тока и добавляет теплые цвета к голубому и зеленому разряду.
Это позволяет осуществлять прямую замену ламп накаливания.

Ртутные лампы имеют срок службы 9000-16000 часов (завист от производителя и класса лампы), светоотдача падает до 55% от начальной светоотдачи в конце этого периода, поэтому их экономичный срок службы может быть короче.

Металлогалоидные лампы

Цвет и светоотдача ртутных ламп могут быть улучшены добавлением различных металлов к ртутной дуге.
Для каждой лампы добавляемая порция очень мала и для точного применения будет удобнее работать с металлом в порошкообразном состоянии, в таком же, в каком находятся галоиды.
Он растворяется по мере того, как лампа нагревается и выпускает металл.
Металлогалоидная лампа может использовать различные металлы, каждый из которых дает специфический характерный цвет. Некоторые из металлов:
диспрозий - широкий голубовато-зеленый луч
индий - узкий голубой луч
литий - узкий красный луч
скандий - широкий голубовато-зеленый луч
натрий - узкий желтый луч
таллий - узкий зеленый луч
олово - широкий оранжево-красный луч
Стандартной смеси металлов не существует, поэтому металлогалоидные лампы различных производителей могут не совпадать по внешнему виду или по эксплуатационным характеристикам. Лампы с невысокой мощностью, от 35 до 100 ватт, более совместимы по физическим и электрическим свойствам с общим стандартом.
Металлогалоидные лампы требуют наличия управляющего устройства, но недостаток совместимости означает, что каждую комбинацию лампы и устройства нужно подбирать отдельно, для того, чтобы обеспечить правильный запуск и соответствующие условия эксплуатации.

Натриевые лампы высокого давления

Эти лампы имеют высокую эффективность (свыше 100 люменов на ватт) и отличное постоянство светового потока.
Химическая активность натрия требует, чтобы дуговая лампа была изготовлена из прозрачного поликристаллического оксида алюминия (глинозема), так как стекло или кварц для этого не подходят.
При натриевом разряде нет ультрафиолетового излучения, поэтому люминофорные покрытия не представляют здесь никакой ценности.
Некоторые колбы матированы или имеют покрытие для рассеивания света.
Смотрите рисунок 7.
Рис. 7. Устройство натриевой лампы высокого давления
Устройство натриевой лампы высокого давления
По мере того как давление натрия возрастает, излучение приобретает форму широкой полосы вокруг желтого пика, имеющей золотисто-белый цвет.
Однако по мере того как возрастает давление, падает эффективность.
Стандартные лампы применяются, как правило, для внешнего освещения, а лампы высокого класса для внутреннего освещения промышленных объектов и лампы White SON для освещения витрин и торговых площадей.

Уменьшение интенсивности света газоразрядных ламп:

нельзя удовлетворительно уменьшить интенсивность света ламп высокого давления, так как изменение мощности ламп изменяет давление и, таким образом, основные характеристики лампы.
Интенсивность света газоразрядных ламп может быть уменьшена при помощи высокочастотной энергии, генерируемой электронным устройством управления. Цвет остается постоянным.
Кроме того, светоотдача приблизительно пропорциональна мощности лампы с соответствующим сохранением электрической мощности при снижении светоотдачи.
Интегрируя светоотдачу от лампы с преобладающим уровнем естественного дневного света, внутри помещения можно обеспечить почти постоянный уровень освещенности.

Натриевые лампы низкого давления

Дуговая лампа похожа по размеру на люминесцентную, но сделана из накладного стекла с внутренним защитным покрытием из натрия.
Дуговая лампа имеет форму узкой буквы U b и помещена во внешнюю вакуумную оболочку для обеспечения термостойкости.
Во время запуска лампы имеют сильное красное свечение от неонового газового заполнителя.

Характерное излучение от паров натрия под низким давлением имеет монохроматический желтый цвет. Оно близко к пиковой чувствительности человеческого глаза, поэтому натриевые лампы низкого давления являются наиболее эффективными из всех имеющихся ламп при почти 200 люменах на ватт. Тем не менее, применение этих ламп ограничено, и они устанавливаются там, где цветоразличение не имеет зрительной важности, а именно на магистральных дорогах, в подземных переходах и в жилых кварталах.
Во многих случаях эти лампы заменяются натриевыми лампами высокого давления. Их меньший размер обеспечивает лучший оптический контроль, особенно для дорожного освещения, где сильные отблески отражаемого небом света являются причиной растущей обеспокоенности водителей.


При использовании материалов сайта ссылка на сайт источник обязательна.

Если затрудняетесь в выборе или замене ламп, комплектующих для осветительного оборудования -
консультация по телефонам: +7 (343) 361-10-21, 361-34-21 или ICQ: 447932884

 Прайсы на товар

 Каталоги продукции



Cloudim - онлайн консультант для сайта бесплатно.