Устройството и принципът на работа на флуоресцентна лампа, Онлайн списание на електротехник
Статии за електрически ремонт и окабеляване
Устройството и принципът на работа на флуоресцентна лампа
Лампи OSRAM
Флуоресцентна лампа (живачна лампа с ниско налягане, наричана по-долу LL) е газоразряден източник на светлина. Структурно представлява стъклена тръба със слой фосфор, нанесен върху вътрешната повърхност. В краищата на тръбата са монтирани спирални електроди. Вътре в лампата има разредени живачни пари и инертен газ. Под действието на електронно напрежение (поле), приложено към електродите, в лампата се появява газов разряд. С всичко това токът, преминаващ през живачни пари, причинява ултравиолетово лъчение. UV радиацията, действайки върху луминофора, го принуждава да свети, т.е. Люминофорът преобразува ултравиолетовата радиация на газоразряда във видима светлина. Стъклото, от което е направен LL, предотвратява изхода на ултравиолетова радиация от лампата, като по този начин предпазва очите ни от вредното за тях лъчение. Изключение правят антибактериалните и лампите, при производството им се използва увиолетово или кварцово стъкло, което пропуска ултравиолетова светлина.
И до днес амалгамите LL с In са широко използвани. cd и други части. По-ниското налягане на живачните пари над амалгамата прави възможно разширяването на температурния спектър на добри светлинни изходи до 60 0 C вместо 18...25 0 C за чистия живак. Когато температурата на околната среда се повиши над допустимата норма (25 o C за чист живак и 60 o C за амалгами), температурата на стените и налягането на живачните пари се повишават, а светлинният поток намалява. Още по-забележимо намаляване на светлинния поток се наблюдава при намаляване на температурата, а оттам и налягането на живачните пари. С всичко това, запалването на лампите е рязко утежнено, което ги затрудняваизпълнение при температури под -10 o C, без нагреватели. В това отношение голям интерес представляват безживачните LL с разряд при ниско налягане в инертни газове. В този случай луминофорът се възбужда от лъчение с дължина на вълната от 58,4 до 147 nm. Тъй като налягането на газа в безживачните LL всъщност не зависи от температурата на околната среда, техните светлинни характеристики също остават постоянни.
Към днешна дата проблемът с работата на LL при ниски температури е решен чрез въвеждането на последно поколение LL, така наречените лампи T5 (с диаметър на тръбата 16 mm), малки луминесцентни лампи и използването на високочестотни електрически баласти (PRA) за захранване на LL. Светлинната ефективност на LL се увеличава с увеличаване и увеличаване на размерите (дължина) поради намаляване на дела на анод-катодните загуби в общия светлинен поток. Следователно е по-рационално да използвате една лампа от 36 W, отколкото две лампи от 18 W. Срокът на експлоатация на LL е ограничен от деактивиране и разпръскване (изчерпване) на катодите. Колебанията в мрежовото напрежение и честото включване и изключване на лампите също влияят негативно на експлоатационния живот. При използване на електронни баласти тези причини са сведени до минимум. Широкото въвеждане на LL се дължи на факта, че те имат редица значителни предимства пред традиционните лампи с нажежаема жичка: 1. Най-висока ефективност: - ефективност 20 ... 25% (за лампи с нажежаема жичка около 7%) и светлинна мощност е 10 пъти по-голяма. 2. Дълъг експлоатационен живот -15 000 ... 20 000 часа (за лампи с нажежаема жичка 1000 часа и е много зависим от напрежението) захранване.
Те имат LL и някои недостатъци: 1. Обикновено всички газоразрядни лампи за нормална работа изискват включване в мрежата заедно с баласт. Баластът, известен още като баласт (баласт), е електрическо устройство, което осигурява режими на запалване и нормална работа на LL. 2. Пристрастяванестабилна работа и запалване на лампата при температурата на околната среда (допустимият спектър е 55 ° C, 20 ° C се счита за добър). Въпреки че този спектър непрекъснато се разширява с появата на последно поколение лампи и въвеждането на електрически баласти (електронни баласти).
Нека разгледаме по-подробно плюсовете и минусите на LL. Ясно е, че оптичното лъчение (ултравиолетово, видимо, инфрачервено) има значителен физиологичен и психологически ефект върху човека (неговата ендокринна, вегетативна, нервна система и целия организъм като цяло), най-вече благоприятен. Дневната светлина е най-добра. Влияе върху много реални процеси, обмяната на веществата в организма, физическото развитие и здравето. Но активната човешка дейност продължава дори когато слънцето се скрие зад хоризонта. Изкуственото осветление измества дневната светлина. Дълги и дълги години за изкуствено осветление на дома са използвани (и се използват) само лампи с нажежаема жичка - топъл източник на светлина, чийто диапазон е различен
Прилики и разлики на лампите
от доминирането през деня на жълтеникава и червеникава радиация и пълната липса на ултравиолетова радиация. Освен това лампите с нажежаема жичка, както вече беше споменато, са неефективни, тяхната ефективност е 6 ... 8%, а експлоатационният им живот е много кратък - по-малко от 1000 часа.Най-високото техническо ниво на осветление с тези лампи не е възможно. Ето защо появата на LL се оказа напълно естествена - газоразряден източник на светлина, който има 5 ... .10 пъти по-голяма светлинна мощност от лампите с нажежаема жичка и 8 ... .15 пъти по-дълъг експлоатационен живот. Преодолявайки различни технически трудности, учени и инженери направиха специални LL за жилища - Малки, всъщност сто процента копиращи обичайния външен вид и размери на лампите с нажежаема жичка и в същото време комбинирайки своитеплюсове (компактност, удобно възпроизвеждане на цветовете, лекота на поддръжка) с икономичността на стандартния LL.
Поради собствените си физически характеристики, LL имат още едно много фундаментално предимство пред лампите с нажежаема жичка: способността да създават светлина с различен спектрален състав - топла, естествена, снежнобяла, дневна светлина, която може значително да обогати цветовата палитра на домашната среда. Неслучайно има специални съвети за избор на вид LL (цвят на светлината) за различните области на изпълнение. Наличието на контролирано ултравиолетово лъчение в специални лампи за осветление и облъчване позволява решаването на проблема с предотвратяването на „светлинен глад“ за граждани, които прекарват до 80% от времето си на закрито. По този начин LL тип BIOLUX, произведени от OSRAM, чийто обхват на излъчване е близък до слънчевия и наситен със строго дозирана близка ултравиолетова светлина, успешно се използват веднага за осветление и за облъчване на жилищни, административни, училищни помещения, особено когато естествената светлина е оскъдна.
Има и специални агар LL от типа CLEO (PHILIPS), предназначени за слънчеви бани на закрито и други козметични цели. При използването на тези лампи трябва да се има предвид, че за да се гарантира безопасността, трябва стриктно да се спазват инструкциите на производителя на оборудването за облъчване.
Лампи Philips
А сега нека се спрем на недостатъците на луминесцентното осветление, на което мнозина приравняват неговата злощастна "вреда за здравето". Естеството на газовия разряд е такова, че, както бе споменато по-горе, всеки LL има малка част от близкото ултравиолетово лъчение в диапазона. Ясно е, че при предозиране дори на естествена слънчева светлина могат да се появят неприятни явления, по-специално излишната ултравиолетова радиация можеводят до кожни заболявания, увреждане на очите. Но, сравнявайки въздействието върху човек по време на живота на естествената слънчева и изкуствената луминесцентна радиация, научаваме колко неоправдано е предположението за опасностите от LL радиацията. Потвърдено е, че работа в продължение на една година (240 работни дни) при изкуствено осветление LL със студена - снежнобяла светлина с много високо ниво на осветеност от 1000 лукса (това е 5 пъти по-високо от най-доброто ниво на осветеност в дома) съответства на престой на открито в Давос (Швейцария) в продължение на 12 дни по един час на ден по обяд. Трябва да се види, че реалните условия в жилищните помещения са 10 пъти по-щадящи, отколкото в горния пример. Както следва, няма нужда да говорим за опасностите от обикновеното луминесцентно осветление. До подобни изводи стигнаха лекари, хигиенисти и осветители, които взеха участие в подробна научна дискусия, проведена в Мюнхен на тема „Влиянието на LL осветлението върху човешкото здраве“. Всички участници в дискусията бяха единодушни: сериозното спазване на правилата за компетентно осветително устройство, които включват ограничаване на директния и отразен блясък, ограничаване на пулсацията на светлинния поток, осигуряване на подходящо разпръскване на яркостта и правилно предаване на светлината, ще премахнат напълно оплакванията от луминесцентното осветление, които все още съществуват.
В списъка по-горе основно място заема въпросът за ограничаване на пулсацията на светлинния поток. Факт е, че класическите линейни тръбни ЛЛ, свързани към мрежата с помощта на електрически баласт (използван в повечето случаи в лампите), правят светлината не постоянна във времето, а „микропулсираща“, т.е. с честота на променлив ток от 50 Hz, налична в мрежата, пулсацията на светлинния поток на лампата се случва 100 пъти в секунда. Ивъпреки че тази честота е по-висока от критичната за окото и, както би трябвало, трептящата яркост на осветените обекти не се улавя от окото, пулсацията на осветеността по време на продължителна експозиция може
Лампи OSRAM
имат отрицателно въздействие върху човек, причинявайки прекомерна умора, намаляване на ефективността, особено при извършване на интензивна зрителна работа - четене, работа на компютър, ръкоделие и др. Ето защо се препоръчва използването на осветителни устройства с електрическа нискочестотна предавка, които са се появили доста отдавна в така наречените "неработещи" зони (полезни помещения, мазета, гаражи и др.) В лампи с електрическа честотна предавка посочената функция на работа на LL е напълно елиминиран, но дори и такива осветителни тела с линейни LL са доста обемисти и не винаги са удобни за локално (работно) осветление. Ето защо за нормално домашно осветление с полилеи, стенни, подови, настолни лампи е целесъобразно да се използват горепосочените малогабаритни луминесцентни лампи.
И накрая, последната малка забележка, свързана с работата на осветителни устройства с LL. За нейната работа в лампата се въвежда капка живак - 30 ... .40 mg, а малките 2 ... .3 mg Ако това ви плаши, не забравяйте, че термометърът във всяко семейство съдържа 2 g от този воднист метал. Очевидно, ако лампата се счупи, трябва да направите същото, което правим, когато счупим температурния индикатор - старателно събирайте и отстранявайте живак.
В заключение бих искал отново да подчертая, че LL в дома е не само по-икономичен източник на светлина от лампата с нажежаема жичка. Компетентното LL осветление има огромен брой предимства пред конвенционалното осветление: икономия, богатство и колоритност на светлината,равномерно разпределение на светлинния поток, особено при осветяване на обширни обекти с линейни лампи, най-ниска яркост на лампите и значително най-ниско генериране на топлина.
Днес по-благоприятни продукти и широка гама на нашия пазар са представени от световни марки за осветление:
Немската фирма OSRAM
Холандски PHILIPS и редица други, които предлагат най-богат избор от качествени LL за всеки вкус и цвят.