Флуоресцентне сијалице - шта је то? Принцип рада

Флуоресцентне лампе су извори светлости који се пуне гасом. Њихова лигхт флук настају због луминисценције фосфора који су погођени ултраљубичасто зрачење пражњење. Његова видљива светлост обично не прелази 1-2%. Флуоресцентне лампе (ЛЛ) се широко користе у осветљавању просторија различитих типова. Њихова ефикасност је много пута већа него код конвенционалних сијалица са жарном нити. Под одређеним условима (квалитетно напајање електричном енергијом, коришћење баласта, поштовање ограничења броја прекидача), такве лампе могу служити десетинама пута дуже од сијалица са жарном нити. Данас ћемо се упознати са историјом флуоресцентне лампе и принципом њеног рада.

Обим употребе

Линеарне флуоресцентне лампе одавно се сматрају најпогоднијим и најекономичнијим начином осветљавања јавних простора: канцеларија, образовних институција, продавница, болница, предузећа и тако даље. Појавом савремених технологија које омогућавају стварање компактног ЛЛ за обичне Е14 или Е27 кертриџе, они су брзо стекли популарност у свакодневном животу и почели да истискују сијалице са жарном нити. Најчешће у свакодневном животу користе економичне флуоресцентне лампе за 18 и више вата.

Захваљујући употреби електронских пригушница уместо уобичајеног електромагнетног, могуће је значајно побољшати оперативне карактеристике лампе - да се ослободи брујања и треперења, да се повећа ефикасност и компактност.

Главне предности флуоресцентних сијалица у поређењу са уобичајеним за све сијалице са жарном нити имају високу светлосну снагу (више од неколико пута) и дужи период рада (више од неколико десетина пута). Њихова употреба је посебно важна у случајевима када се осветљење не искључује дуже време, јер је укључивање најтежи режим и трајање рада зависи од броја укључивања. Тако, упркос вишим трошковима, флуоресцентне сијалице могу значајно да уштеде.

Хистори оф

Прву сличност светиљке са флуоресцентном лампом развила је давне 1856. године Хеинрицх Геисслер, који је постигао луминесценцију из стаклене цеви напуњене гасом и побуђен помоћу соленоида. 1893. године, на изложби у Чикагу, Тхомас Едисон је јавности први пут показао блистав сјај. Годину дана касније, мф Мооре је створио лампу испуњену азотом и угљичним диоксидом и емитирајући ружичасто-бијелу свјетлост. Успех овог проналаска је био веома ограничен. 1901. године, Петер Хевитт је створио живину лампу која емитује плаво-зелено свјетло. То је због боје било неприкладно за практичну употребу. Међутим, Хиттов изум је био близу модерних лампи и имао је много више потенцијала него претходне лампе. Године 1926., Едмунд Јермер је, заједно са својим особљем, предложио да се повећа притисак унутар боце и прекрије га флуоресцентним прахом који претвара ултраљубичасто зрачење боје у униформно бело. Ускоро је компанија Генерал Елецтриц купила патент од проналазача, а под његовим водством, до 1938. године, ЛЛ је дошао на широко тржиште. Према томе, са Јермер-ом се често повезује почетак историје флуоресцентних лампи.

Принцип рада

Када је флуоресцентна лампа прикључена на електричну мрежу, долази до електричног пражњења између двије електроде смјештене на његовим супротним крајевима. Због проласка струје кроз живину пару, која је испунила унутрашњу шупљину лампе, постоји УВ зрачење, које је невидљиво људском оку. Уз помоћ фосфора који се наноси на зидове, ово зрачење се претвара у видљиву светлост. Тако је фосфор дизајниран да апсорбује УВ зрачење и емитује видљиво светло. Променом његовог састава може се мењати нијанса сјаја лампе.

Предности и недостаци флуоресцентних лампи

ЛЛ има следеће предности:

1. Висока ефикасност и ефикасност.
2. Разне нијансе сјаја.
3. Мало облачно.
4. Дуг вијек трајања.

Недостаци флуоресцентних лампи:

1. Хемијска опасност. Разлог је токсична испарења живе.
2. Неједнак, неугодан за мало светла, што доводи до изобличења боје осветљених површина. Лампице које немају овај проблем имају мање светла.
3. Фосфор „ради“ током времена, као резултат тога, спектар се мења, излаз светлости се смањује и ефикасност опада.
4. У случају двоструке фреквенције мреже, неке лампе могу треперити.
5. Расположивост контролне опреме.
6. Низак фактор снаге.

Цоннецтион

Са електричне тачке гледишта, флуоресцентна лампа је уређај са негативним отпором. То значи да што јача струја пролази кроз њу, то је већи пад отпора. У том смислу, са директним прикључивањем лампе на електричну мрежу, брзо престаје због прејаке струје. Овај проблем се решава спајањем лампе кроз тзв. Баласт.

У најједноставнијој верзији, једноставни отпорник делује као баласт. Његов недостатак је губитак значајне количине енергије. Губитак се може избјећи употребом кондензаторског баласта или индуктивне завојнице, стварајући реактанцију. Електромагнетне и електронске пригушнице су тренутно најпопуларније.

Елецтромагнетиц Балласт

Баласти флуоресцентних лампи су баластни уређаји. Уређаји овог типа су пригушница (индуктивни отпор) спојена у серију са лампом. Да бисте упалили лампу са баластом, такође вам је потребан стартер. Предност ове везе је њена једноставност и ниска цена. Главни недостатак је треперење лампи при двострукој фреквенцији мрежног напона. Због тога, људи који су у просторији, повећавају умор очију, што може негативно утицати на њихово здравље. Поред тога, лампе са електромагнетним баластом раде релативно дуго (од једне до неколико секунди, у зависности од њиховог радног века), буне и емитују више енергије него њихови колеге са електронским баластом.

Поред горе наведених недостатака, вреди напоменути и ефекат везивања, који настаје услед треперења лампи. Његова суштина је у томе што када посматрамо ротирајући или осцилирајући објекат, чија је фреквенција једнака фреквенцији треперења флуоресцентне лампе, овај објекат може изгледати стационарно. Сличан ефекат може да се догоди, на пример, код надгледања окретног вретена или машина за бушење, кухињски миксер, циркуларна пила и остали покретни уређаји. Стога, како би се избјегла озљеда, у производњи употребљавају се флуоресцентне лампе за истицање покретних механизама само уз додатну уградњу жаруља са жарном нити.

Електронски баласт

Овај тип баласта представља електронски круг који претвара мрежни напон у високофреквентну наизменичну струју која напаја лампу. Предност овог баласта је одсуство треперења и брујања. Поред тога, у поређењу са електромагнетним аналогом, има мању масу и величину.

Када користите овај тип везе, можете постићи такозвани хладни старт - тренутно покретање лампе. Међутим, због чињенице да овај режим негативно утиче на животни век лампе, примењује се врући старт, који укључује предгревање електрода. Морамо признати да грејање не траје дуже од једне секунде, тако да ова карактеристика везе не изазива никакве неугодности.

Лансирање електромагнетног баласта

У класичној шеми покретања лампе са електромагнетним баластом, користи се стартер (стартер), који је минијатурна неонска лампа са паром металних електрода. Једна од електрода је крута и непокретна, а друга је биметална, савијена. Стога су у почетном стању електроде отворене.

Стартер се активира паралелно са лампом. У тренутку укључивања, пуни напон се примењује на електроде стартера и лампе. То је због чињенице да струја кроз лампу не иде, а пад напона на стартеру је нула.

Пошто су електроде лампе хладне, мрежни напон није довољан за његово паљење. Због појаве пражњења у стартеру, струја пролази кроз лампу и довољна је за електроде стартера, али недовољно за загревање лампе. Као резултат, струја у заједничком кругу расте и загрева електроде лампе. Када се то догоди, електроде стартера се охладе и отворе. Због тренутног прекида струјног круга долази до напонског напона на пригушници, што стимулише паљење лампе. Електроде, у међувремену, су већ довољно топле.

Приликом сагоревања, напон у лампи је око половине главног, као и на стартеру. Разлог је у томе што пролази кроз пригушивач, и он пада, што елиминише поновљено покретање стартера.

Када се упали, стартер може радити неколико пута. То је због одступања његових карактеристика од карактеристика лампе. У неким случајевима, стартер почиње да кружи. Ако се то догоди, лампа се стално гаси и поново трепери. Приликом гашења могуће је сагледати сјај катода загријаних струјом.

Лансирање електронског баласта

Када се користи електронски баласт, по правилу нема потребе за посебним специјалним стартером, јер је овај баласт способан да самостално формира потребне напонске секвенце.

Лансирање флуоресцентне лампе са електронским баластом може се обавити коришћењем различитих технологија. У најтипичнијем од њих, управљачки уређај загрева катоде лампе и снабдева их напоном који је довољан за паљење. По правилу, ради се о наизменичном и високофреквентном напону. Таква веза елиминише треперење лампи, што је значајан недостатак електромагнетних баласта.

У зависности од карактеристика дизајна и временских параметара секвенце покретања лампе, такви контролни уређаји могу да обезбеде и тренутно пребацивање светла и глатко, уз постепено повећање светлине.

Често се комбиноване методе покретања користе када се лампа активира не само загријавањем катода, већ и због тога што напајање струјом дјелује као осцилаторни круг. Карактеристике осцилујућег кола су одабране тако да се у одсуству пражњења у лампи јавља феномен електричне резонанце, што доводи до значајног повећања напона између катода лампе. То обично доводи и до повећања струје загријавања катоде. Разлог је у томе што се катодама, када се користи такав круг покретања, често спајају кроз кондензатор и делују као део осцилујућег кола. Као резултат, услед предгревања катода и високог напона између њих, лампа се брзо и лако пали.

Након паљења, параметри осцилаторног кола се мијењају, резонанца се зауставља, а напон у кругу знатно се смањује, чиме се смањује струја филамента катода.

Постоје различите варијације ове технологије. На примјер, у екстремним случајевима, баласт уопће не може загријавати катоде, већ примјењује само на њих довољно високи напон за паљење због квара плина који се налази између катода. Слична технологија се користи за покретање цијеви с хладном катодом. Популарна је међу шункама, захваљујући могућности лансирања чак и са спаљеним катодним филаментима. Конвенционалне методе их не могу покренути, јер се катоде у овом случају не загријавају. Посебно, радиоаматери користе ову методу за обнављање компактних енергетски штедљивих лампи, које су обичне флуоресцентне лампе са електронским баластом уграђеним у мали пакет. Након прераде баласта, таква лампа ради дуго времена, упркос предгревању грејних завојница. Њен животни век је ограничен, осим у време потпуног прскања електрода.

Разлог за кварове

Електроде флуоресцентних лампи су волфрамове нити обложене активном масом (пастом) земноалкалних метала. Управо та паста осигурава сјајни пражњење. Без тога би волфрамове нити нестале много брже. У процесу рада лампа паста постепено мрви, блиједи и испарава. Процес се убрзава у случају честих стартова, када пражњење у кратком временском периоду пролази не преко цијеле површине електроде, него на малом дијелу њене површине. То доводи до прегревања електроде и појаве замрачења на крајевима лампе, што обично указује на његов неизбежан квар.

Када се паста потпуно изгори, струја лампе опада, а напон се повећава. Као резултат, стартер почиње да непрестано пали, узрокујући трептање, што такође указује на то да су дани лампе истекли. Електроде се стално загревају и на крају једна од њих изгори. То се догађа неколико дана након појаве треперења.

У последњим минутима рада, лампица се пали без треперења. У овом тренутку пражњење пролази кроз остатке електроде, на којој више не постоји активна маса. Када остаци волфрама падну или испаре, испуст улази у укрштену главу (волфрамове нити од жице). Пошто се траверза угаси, лампа поново трепери. Ако га искључите и поново омогућите, више неће сијати.

Горе описани механизам сагоревања лампе важи за оне моделе који користе електромагнетне баласте. У случају електронских баласта, све се догађа нешто другачије. Као иу претходном случају, све почиње са сагоревањем активне масе електрода, праћено њиховим прегрејавањем и сагоревањем једне од влакана. Разлика је у томе што се одмах након изгарања лампа гаси без треперења и трептања. То је због дизајна електронског баласта, који омогућава аутоматско искључење лампе у случају његовог квара.

Фосфори и емисиони спектар

Многи корисници сматрају да је флуоресцентно светло грубо и непријатно. Поред тога, боје објеката које осветљавају такве лампе могу бити изобличене. Ово је због плаве и зелене линије у емисионом спектру испуштања и типу фосфора који се користи.

У јефтиним светиљкама са флуоресцентним сијалицама, користи се фосфор халофосфата, који емитује углавном жуту и ​​плаву светлост, ау мањој мери и зелено и црвено светло. Око, таква мешавина боја изгледа као бела светлост, али ако се светлост одбија од објеката, њен спектар се мења и настаје ефекат изобличења. Предност оваквих сијалица је висока светлосна снага.

У скупљим моделима користи се фосфор од три или пет светиљки. Због тога је могуће добити равномјернију дистрибуцију зрачења преко видљивог спектра. Тако се светлост природније репродукује. Недостатак ових сијалица није тако висок излаз свјетла као у претходном случају.

Постоје и специјалне флуоресцентне лампе које се користе за осветљење просторија у којима птице живе. Њихов асортиман садржи скоро ултраљубичасту светлост, што кућним љубимцима омогућава да готово не осете разлику између природног и вештачког осветљења. Потреба за таквим технологијама је због чињенице да, за разлику од људи, птице имају четворо-компонентни вид.

Опције извршавања

Стандардно, флуоресцентне лампе су подељене на сијалице и компактне. Оба типа се веома широко користе.

Сијалице имају стаклену цијев као шкољку. Могу се разликовати по врсти и пречнику базе. Такве лампе се често користе у великим просторијама: продавницама, канцеларијама, радионицама, складиштима и тако даље.

Компактне флуоресцентне лампе имају љуску у облику тање (у односу на сијалицу) савијене цеви. Разликују се по типу подрума и величини. Ове лампе се производе по стандардним кертриџима Е27 и Е14, тако да се могу користити уместо класичних сијалица у конвенционалним лампама. Њихова снага, по правилу, креће се од 16-36 вати. Флуоресцентна лампа овог типа има малу величину и отпорност на механичка напрезања (умерена, наравно).

Поред типа базе, на кутији испод лампе су наведени следећи подаци:

1. Боја зрачења: Д - дан, Б - бела, ХБ - хладна бела, итд.
2. Снага: 16В, 18В, итд.
3. Дужина тела (ако је флаша са флуоресцентном лампом): 765, 450 итд. То је дужина у милиметрима.

Враћајући се на тип базе, вриједи напоменути да су они навојни (нпр. Е27) и пин (на примјер, Г13). Флуоресцентна лампа може имати и друге типове чепова, али они нису чести.

Употреба флуоресцентних лампи

Све лампе овог типа садрже живу, за коју се зна да је токсична супстанца. У различитим моделима лампе, његова доза може варирати од 40 до 70 мг. Али чак и мала количина живе у флуоресцентној лампи од 18 В довољна је да проузрокује оштећење здравља. Меркур је представљен у облику паре, па ако је лампа разбијена, потребно је одмах проветрити собу.

По истеку животног века лампе, они се обично бацају једноставним отпадом, што је потпуно погрешно. Постоје фирме које рециклирају такве лампе, али се само њима обраћају велика предузећа. Поштено треба напоменути да количина живе која улази у зрак из лежишта на депонијама није тако велика као количина те супстанце која се ослобађа током производње електричне енергије. Пошто су ЛЛ економичне, њихова употреба има позитиван утицај на еколошко стање планете. Међутим, одлагање флуоресцентних сијалица је отворен проблем.