Loistelamppu on kaasupurkausvalolähde , jossa elohopeahöyryssä oleva sähköpurkaus tuottaa ultraviolettisäteilyä , joka säteilee uudelleen näkyvään valoon käyttämällä loisteainetta - esimerkiksi kalsiumhalofosfaatin seosta muiden alkuaineiden kanssa.
Loistelamppujen valoteho on useita kertoja suurempi kuin samantehoisten hehkulamppujen valotehokkuus .
Yleisimmät korkea- ja matalapaineiset kaasupurkauselohopealamput .
Matalapaineinen kaasupurkauselohopealamppu (GRLND) on lasiputki, jonka sisäpinnalle on levitetty fosforikerros ja joka on täytetty 400 Pa:n paineessa olevalla argonilla ja elohopealla (tai amalgaamilla ).
Plasmanäytöt ovat myös eräänlainen loistelamppu.
Loistelamppuja käytetään laajalti julkisten rakennusten valaistuksessa : kouluissa , sairaaloissa , toimistoissa jne. Pienloistelamppujen , joissa on elektroniset liitäntälaitteet, jotka voidaan sisällyttää E27- ja E14-patruunoihin hehkulamppujen sijaan, myötä loistelamput ovat saavuttaneet suosion jokapäiväisessä elämässä. käyttöikää, kun taas niitä aktiivisesti korvaavia LED-lamppuja .
Loistelamput sopivat parhaiten yleisvalaistukseen, erityisesti suurille alueille (etenkin DALI -järjestelmien yhteydessä ), jotka parantavat valaistusolosuhteita ja samalla vähentävät energiankulutusta 50-83 % ja pidentävät lampun käyttöikää. Loistelamppuja käytettiin laajasti myös työpaikkojen paikallisvalaistuksessa, valaistussa mainonnassa , julkisivuvalaistuksessa .
Ennen käytännön käyttöönottoa LED -valaistustekniikka oli yleisin nestekidenäyttöjen taustavalaistuksen lähde .
Loistelamppujen tärkeimmät edut hehkulamppuihin verrattuna ovat niiden korkea valoteho (ja siten tehokkuus) - viisi kertaa suurempi kuin hehkulamppujen - ja pitkä käyttöikä - jopa 90 000 tuntia. Mutta näistä eduista huolimatta loistelamput olivat pitkään yhdessä hehkulamppujen kanssa.
Loistelamppujen perustavanlaatuinen haittapuoli on elohopean käyttö , mikä edellyttää tiettyjen varastointi- ja hävittämisehtojen noudattamista. Tämä puute johti heidän kieltoonsa. On kuitenkin monia muita ominaisuuksia ja rajoituksia, joiden vuoksi loistelamppuja on pitkään käytetty yksinomaan teollisuustilojen ja julkisten rakennusten valaistukseen:
Loistelamppujen ensimmäinen esi-isä oli kaasupurkauslamput . Ensimmäistä kertaa kaasujen hehkua sähkövirran vaikutuksesta havaitsi Mihail Lomonosov johtaessaan virran vedyllä täytetyn lasipallon läpi. Uskotaan, että ensimmäinen kaasupurkauslamppu keksittiin vuonna 1856. Heinrich Geisler sai sinistä hehkua kaasutäytteisestä putkesta, joka viritettiin solenoidilla. Nikola Tesla patentoi 23. kesäkuuta 1891 purkauslampuilla varustetun sähkövalaistusjärjestelmän (patentti nro 454 622), joka koostui hänen aiemmin patentoimasta suurjännite- ja kaasupurkausargonlampuista (patentti nro 335 787). päivätty 9. helmikuuta 1886, julkaissut Yhdysvaltain patenttivirasto). Argonlamput ovat edelleen käytössä. Vuonna 1893 Chicagon maailmannäyttelyssä Illinoisissa Thomas Edison esitteli luminoivaa valoa. Vuonna 1894 M. F. Moore loi lampun, joka käytti typen ja hiilidioksidin seosta säteilemään vaaleanpunaisen valkoista valoa. Tämä lamppu oli kohtalainen menestys. Vuonna 1901 Peter Cooper Hewitt esitteli elohopealamppua, joka säteili sinivihreää valoa ja oli siten käyttökelvoton käytännön tarkoituksiin. Sen muotoilu oli kuitenkin hyvin lähellä modernia ja sen hyötysuhde oli paljon suurempi kuin Geisler- ja Edison-lamppujen. Vuonna 1926 Edmund Germer ja työtoverit ehdottivat käyttöpaineen lisäämistä pullossa ja pullojen päällystämistä fluoresoivalla jauheella, joka muuntaa virittyneen plasman lähettämän ultraviolettivalon tasaisemmaksi valkoiseksi näkyväksi valoksi. E. Germer tunnetaan tällä hetkellä loistelampun keksijänä. General Electric osti myöhemmin Germerin patentin ja toi loistelamput George E. Inmanin johdolla laajaan kaupalliseen käyttöön vuoteen 1938 mennessä. Vuonna 1951 V. A. Fabrikantille myönnettiin loistelamppujen kehittämisestä Neuvostoliitossa Stalin-palkinnon toisen asteen palkinnon saaja yhdessä S. I. Vavilovin , V. L. Levshinin , F. A. Butajevan , M. A. Konstantinova-Shlesingerin, V. I. Dolgopolovin kanssa.
Kun loistelamppu on toiminnassa , kaaripurkaus palaa lampun vastakkaisissa päissä olevien kahden elektrodin välissä [7] [8] . Lamppu on täytetty inertin kaasun ja elohopeahöyryn seoksella . Lampun kaasumaisen työkappaleen läpi kulkeva sähkövirta herättää UV - säteilyä, joka muuttuu luminesenssin avulla näkyväksi valoksi , lampun sisäseinät on päällystetty loisteaineella , joka säteilee absorboituneen UV-säteilyn uudelleen näkyväksi valoksi. . Muuttamalla loisteaineen koostumusta voit muuttaa lampun hehkun sävyä. Kalsiumhalofosfaatteja ja kalsium-sinkkiortofosfaatteja käytetään edelleen pääasiassa loisteaineina.
Valokaaripurkaus ylläpidetään elektronien lämpöemissiolla katodin pinnasta . Lampun käynnistämiseksi katodit lämmitetään joko johtamalla virtaa niiden läpi (DRL-, LD-tyypin lamput) tai ionipommituksella korkeajännitteisessä hehkupurkauksessa ("kylmäkatodilamput"). Purkausvirtaa rajoittaa liitäntälaite .
Ihmisen valon värikäsitys vaihtelee suuresti valaistuksesta riippuen . Hämärässä näemme sinisen paremmin ja punaisen huonommin. Siksi päivänvalo, jonka värilämpötila on 5000–6500 K heikossa valaistuksessa, näyttää liian siniseltä. Asuintilojen keskimääräinen valaistus on 75 luksia , kun taas toimistoissa ja muissa työtiloissa se on 400 luksia. Vähäisellä valaistuksella (50-75 luksia) valo, jonka värilämpötila on 3000 K , näyttää luonnollisimmalta . Kun valaistus on 400 luksia, tällainen valo näyttää jo keltaiselta, ja valo, jonka lämpötila on 4000 - 6000 K , näyttää luonnollisimmalta .
Teollisuus tuottaa lamppuja erilaisiin sovelluksiin. Merkintä auttaa määrittämään, sopiiko valaisin tiettyyn tehtävään .
Lampun pakkauksessa oleva kolminumeroinen koodi sisältää pääsääntöisesti tietoa valon laadusta ( värintoistoindeksi ja värilämpötila).
Ensimmäinen numero on värintoistoindeksi 1x10 Ra (pienloistelampuilla on 60-98 Ra, joten mitä korkeampi indeksi, sitä luotettavampi värintoisto).
Toinen ja kolmas numero osoittavat lampun värilämpötilan.
Siten merkintä "827" osoittaa värintoistoindeksin 80 Ra ja värilämpötilan 2700 K (joka vastaa hehkulampun värilämpötilaa).
Lisäksi värintoistoindeksi voidaan määrittää standardin DIN 5035 mukaisesti, jossa värintoistoalue 20-100 Ra on jaettu 6 osaan - 4 - 1A.
Koodi | Määritelmä | Erikoisuudet | Sovellus |
---|---|---|---|
530 | Basic warmweiss / lämmin valkoinen | Lämpimien sävyjen valo ja huono värintoisto. Kohteet näyttävät ruskeilta ja niillä on vähän kontrastia. Keskinkertainen valoteho . | Autotallit, keittiöt. Se on viime aikoina tullut vähemmän yleiseksi. |
640/740 | Perus neutraali weiss / kylmä valkoinen | "Viileä" valo keskinkertaisella värintoistolla ja valoteholla. | Hyvin yleinen, pitäisi korvata numerolla 840. |
765 | Perus Tageslicht / päivänvalo | Sinertävä "päivänvalo" keskinkertaisella värintoistolla ja valoteholla. | Sitä löytyy toimistotiloista ja mainosrakenteiden korostamiseen ( citylights ). |
827 | Lumilux Interna | Samanlainen kuin hehkulampun valo, jolla on hyvä värintoisto ja valoteho. | Asuminen. |
830 | Lumilux warmweiss / lämmin valkoinen | Samanlainen kuin halogeenilampun valo, jolla on hyvä värintoisto ja valoteho. | Asuminen. |
840 | Lumilux neutralweiss / kylmä valkoinen | Valkoinen valo työpinnoille erittäin hyvällä värintoistolla ja valoteholla. | Julkiset tilat, toimistot, kylpyhuoneet, keittiöt. Ulkoinen valaistus. |
865 | Lumilux Tageslicht / päivänvalo | "Daylight" valo hyvällä värintoistolla ja keskinkertaisella valoteholla. | Julkiset paikat, toimistot. Ulkoinen valaistus. |
880 | Lumilux taivas valkoinen | "Daylight" valo hyvällä värintoistolla. | Ulkoinen valaistus. |
930 | Lumilux Deluxe warmweiss / lämmin valkoinen | "Lämmin" valo, jolla on erinomainen värintoisto ja huono valontuotto. | Asuminen. |
940 | Lumilux Deluxe neutraali valkoinen / kylmä valkoinen | "Kylmä" valo erinomaisella värintoistolla ja keskinkertaisella valoteholla. | Museot, näyttelytilat. |
954, 965 | Lumilux Deluxe Tageslicht / päivänvalo | "Daylight" -valo jatkuvalla värispektrillä ja keskinkertaisella valoteholla. | Näyttelyhallit, akvaariovalaistus. |
Loistelamppujen merkintä Venäjällä eroaa kansainvälisestä ja määräytyy GOST:iden ja muiden sääntelyasiakirjojen mukaan.
Nykyisen standardin GOST 6825-91 * (IEC 81-84) [9] "Putkumaiset loistelamput yleisvalaistukseen" mukaisesti yleiskäyttöiset lineaariloistelamput on merkitty seuraavasti:
Kotimaiset valmistajat käyttävät myös muita merkintöjä [10] :
Kirjaimen C lisääminen loppuun tarkoittaa deluxe-loisteaineen käyttöä parannetulla värintoistolla, ja C-kirjaimen lisääminen loppuun tarkoittaa superdeluxe-loisteaineen käyttöä korkealaatuisella värintoistolla.
Erikoislamput on merkitty seuraavasti:
Kotitalouslamppujen parametrit värintoiston ja valotehon suhteen on annettu taulukossa:
Tyyppi | Salauksen purku | Värisävy | Väri t-ra, K | Arvioitu keskimääräinen valoteho, lm/W, 20/30/40 W lampuille | Tarkoitus | Värintoisto | Likimääräinen kansainvälisten merkkien vastine |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Päivänvalolamput | |||||||
LDC, LDC | Loistelamput, parannettu värintoisto; LDC - deluxe, LDC - super deluxe | Valkoinen, jossa on hieman sinertävä sävy ja suhteellisen heikko valoteho | 6500 | 42/50/55 | Museoihin , näyttelyihin , valokuvaukseen , teollisuus- ja hallintotiloihin, joissa on korkeat vaatimukset värintoistolle. | Hyvä (LDTS), erinomainen (LDTS) | 865 (LDC), 965 (LDCC) |
LD | Päivänvalolamput | Valkoinen, jossa on hieman sinertävä sävy ja korkea valoteho | 6500 | 50/57/65 | Tuotanto- ja hallintotiloissa ilman korkeita vaatimuksia värintoistolle | Hyväksyttävä | 765 |
Luonnonvalolamput | |||||||
LEC, LEC | Luonnonvalolamput, parannettu värintoisto; LEC - deluxe, LECZ - super deluxe | Aurinkoinen valkoinen suhteellisen heikosti valoteholla | 4000 | _ / _ / 56 | Museoihin, näyttelyihin, valokuvaukseen, oppilaitoksiin, asuntoihin | Hyvä (LEZ), erinomainen (LEZT) | 840 (LETS), 940 (LETS) |
LE | Luonnonvalolamput | Valkoinen ilman sävyä ja korkea valoteho | 4000 | _ / _ / _ | Hyväksyttävä | 740 | |
Muut valaistuslamput | |||||||
PAUNAA | valkoiset lamput | Valkoinen, jossa on lila sävy, huono värintoisto ja korkea valoteho | 3500 | 60/73/80 | Huoneissa, joissa tarvitaan kirkasta valoa ja värien toistoa ei vaadita: teollisuus- ja hallintotilat, metrossa | Epätyydyttävä | 635 |
LHB | Kylmän valkoiset hehkulamput | Valkoinen aurinkoinen sävy ja huono värintoisto | 4000 | 51/64/77 | Tuotanto- ja hallintotiloissa ilman korkeita vaatimuksia värintoistolle | Epätyydyttävä | 640 |
LTB | Lämpimät valkoiset hehkulamput | Valkoinen "lämpimällä" vaaleanpunaisella sävyllä, valaisemaan tiloja runsaasti valkoisen ja vaaleanpunaisen sävyin | 3000 | 55/66/78 | Ruokakaupat , ravintolat _ | Suhteellisen hyväksyttävä lämpimillä sävyillä, ei tyydyttävä kylmillä sävyillä | 530, 630 |
LTBCC | Lämpimän valkoiset lamput parannetulla värintoistolla | Valkoinen "lämmin" keltaisella sävyllä | 2700 , 3000 | 35/_/50 | Sama kuin LTB:ssä, samoin kuin asuintiloissa. | Hyväksyttävä lämpimillä sävyillä, vähemmän tyydyttävä kylmillä sävyillä | 927, 930 |
Erikoislamput | |||||||
LG, LC, LZ, LV, LR, LGR | Värilliset fosforilamput | LG - sininen, LK - punainen, LZ - vihreä, LV - keltainen, LR - pinkki, LGR - lila |
— | Valaistussuunnitteluun , rakennusten taiteelliseen valaistukseen, kyltit, näyteikkunat | — | LH: 67, 18, SININEN V: 60, 15, PUNAINEN LW: 66, 17, VIHREÄ LW: 62, 16, KELTAINEN [12] | |
LSR | Siniset heijastinlamput | Kirkkaan siniset hehkulamput | — | Sähkövalokuvauskopiokoneissa _ | — | — | |
LUF | UV-lamput | Tummansiniset lamput vahvalla ultraviolettikomponentilla | — | Yövalaistukseen ja desinfiointiin hoitolaitoksissa , kasarmeissa jne. | — | 08 |
Mitään kaasupurkauslamppua (mukaan lukien matalapaineinen kaasupurkausloistelamppu ), toisin kuin hehkulamppua , ei voida kytkeä suoraan sähköverkkoon. Tähän on kaksi syytä:
Näiden ongelmien ratkaisemiseksi käytetään erityisiä laitteita - liitäntälaitteita (liitäntälaitteita). Nykyään yleisimmät liitäntätavat ovat: sähkömagneettisella liitäntälaitteella (EMPRA) ja neonkäynnistimellä sekä elektronisella liitäntälaitteella ( elektroninen liitäntälaite ; erilaisia malleja ja vaihtoehtoja on monia).
Sähkömagneettinen liitäntälaite (lyhennetty EMPRA - Electromagnetic Ballast) on sähkömagneettinen kuristin , jolla on tietty induktiivinen vastus ja joka on kytketty sarjaan tietyn tehon lampun (lamppujen) kanssa. Käynnistin on kytketty sarjaan lampun filamenttien kanssa, joka on neonlamppu bimetallielektrodeilla ja kondensaattorilla (neonlamppu ja kondensaattori on kytketty rinnan). Induktori tuottaa liipaisupulssin (jopa 1 kV) itseinduktion vuoksi ja rajoittaa myös lampun läpi kulkevaa virtaa induktiivisen vastuksen vuoksi. Tällä hetkellä sähkömagneettisen liitäntälaitteen etuja ovat suunnittelun yksinkertaisuus, korkea luotettavuus ja kestävyys. Tällaisella järjestelmällä on monia haittoja:
Neuvostoliitossa massatuotetuissa valaisimissa kahdelle LB-20 ( LD-20 ) lampulle oli sekä cos φ:n että stroboskooppisen vaikutuksen kompensointikeino. Yksi osa kytkettiin päälle vaiheensiirtokondensaattorin kautta. Näin ollen osien virta poikkesi noin neljänneksellä verkkojännitteen jaksosta . Tämän seurauksena yhden lampun kirkkaus on suurin sillä hetkellä, kun toisen lampun kirkkaus on nolla, ja päinvastoin. Lisäksi virta siirtyi vaiheittain jännitteestä suunnilleen saman verran (1/8 jaksosta), mutta eri etumerkillä. Tämä paransi kokonaistehokerrointa huomattavasti.
Lampun käynnistysmekanismi sähkömagneettisella liitäntälaitteella ja käynnistimelläKlassisessa sähkömagneettisella liitäntälaitteella varustetussa kytkentäpiirissä käynnistintä (käynnistintä) käytetään automaattisesti ohjaamaan lampun sytytysprosessia, joka on pieni neonlamppu , jonka kondensaattori on kytketty rinnan koteloon. Käynnistyslampun yksi sisäinen elektrodi on kiinteä ja jäykkä, toinen on bimetallinen , taipuva kuumennettaessa (on myös käynnistimet, joissa on kaksi joustavaa elektrodia (symmetrinen)). Alkutilassa käynnistyselektrodit ovat auki. Käynnistin on kytketty rinnan lampun kanssa siten, että kun sen elektrodit ovat kiinni, virta kulkee lampun spiraalien läpi.
Kytkentähetkellä verkon täysi jännite syötetään lampun ja käynnistimen elektrodeihin, koska lampun läpi ei kulje virtaa ja jännitehäviö kelan yli on nolla. Lampun kelat ovat kylmiä. Lampussa ei ole purkausta, eikä sitä tapahdu, koska verkkojännite ei riitä sen sytyttämiseen. Mutta käynnistyslampussa tapahtuu hehkupurkaus käytetystä jännitteestä, ja virta kulkee lampun spiraalien ja käynnistyselektrodien läpi. Purkausvirta on pieni lampun käämien lämmittämiseen, mutta riittävä lämmittämään käynnistyselektrodit, mikä saa bimetallielektrodin taipumaan ja sulkeutumaan kovalla elektrodilla. Koska verkkojännite voi vaihdella suhteessa nimellisarvoon, valitaan käynnistyslampun sytytysjännite niin, että siinä oleva purkaus syttyy alimmalla verkkojännitteellä. Induktorin induktiivisen reaktanssin rajoittama virta virtaa lampun kelojen läpi ja lämmittää ne. Kun suljetut käynnistyselektrodit jäähtyvät (suljetussa tilassa lämpöä ei vapaudu niihin alhaisen resistanssin vuoksi), piiri avautuu ja itseinduktiosta johtuen kaasussa tapahtuu jännitepiippu, joka riittää sytyttämään purkauksen lamppu.
Rinnakkain käynnistimen neonlampun kanssa on kytketty pieni kondensaattori , joka muodostaa resonanssipiirin yhdessä kelan induktanssin kanssa. Piiri tuottaa riittävän pitkän pulssin lampun sytyttämiseen (ilman kondensaattoria tämä pulssi on liian lyhyt ja amplitudi on liian suuri, ja kelaan varastoitua energiaa käytetään purkamiseen käynnistimessä). Kun sytytin avautuu, lampun käämit ovat jo riittävän kuumia, ja jos kelan itseinduktanssista johtuva jännitepiippu riittää rikkoutumiseen, niin lampussa oleva purkaus syttyy. Lampun käyttöjännite on alhaisempi kuin verkkojännite johtuen induktorin jännitehäviöstä, joten sytytyslampun purkaussammutusjännite on asetettu hieman korkeammaksi kuin loistelampun jännite, joten sytytin ei toimi uudelleen. Lampun sytytyksen aikana käynnistin toimii joskus useita kertoja peräkkäin, jos se avautuu sillä hetkellä, kun kaasuvirran hetkellinen arvo on nolla tai lampun elektrodit eivät ole vielä tarpeeksi lämpimiä. Lampun toimiessa sen käyttöjännite kasvaa hieman ja käyttöiän lopussa, kun aktivointitahna on käytetty loppuun jossakin lampun spiraalissa, sen jännite nousee arvoon, joka on suurempi kuin lampun purkaussammutusjännite. käynnistyslamppu. Tämä aiheuttaa vikaantuneen lampun ominaisen jatkuvan vilkkumisen. Kun lamppu sammuu, näet käynnistimen läpi kulkevan virran lämmittämien katodien hehkun.
Elektroninen liitäntälaite (lyhennettynä elektroninen liitäntälaite - Electronic Ballast) syöttää lamppuihin virtaa ei verkkotaajuusjännitteellä (50-60 Hz), vaan korkeataajuisella jännitteellä (25-133 kHz), minkä seurauksena silmille näkyvien lamppujen vilkkuminen on poissuljettu.
Mallista riippuen elektroninen liitäntälaite voi käyttää yhtä kahdesta vaihtoehdosta sytytyslamppuihin:
Loistelamppujen sähkönkulutus elektronista liitäntälaitetta käytettäessä on yleensä 20-25 % pienempi. Valmistuksen ja hävittämisen materiaalikustannukset (kupari, rauta) ovat useita kertoja pienemmät. Keskitettyjen valaistusjärjestelmien käyttö automaattisella säädöllä voi säästää jopa 85 % sähköstä. On olemassa elektronisia liitäntälaitteita, joissa on mahdollisuus himmentää (kirkkauden säätö) muuttamalla lampun syöttövirran toimintajaksoa .
Lampun käynnistysmekanismi elektronisella liitäntälaitteellaToisin kuin sähkömagneettinen liitäntälaite, elektroninen liitäntälaite ei yleensä vaadi erillistä erikoiskäynnistintä toimiakseen, koska tällainen liitäntälaite pystyy yleensä generoimaan tarvittavat jännitesekvenssit itse. Loistelamppujen käynnistämiseen on useita tapoja. Useimmiten elektroninen liitäntälaite lämmittää lamppujen katodeja ja kohdistaa katodeihin riittävän jännitteen lampun sytyttämiseen, yleensä vaihtojännitettä ja korkeampaa taajuutta kuin verkkovirta (joka samalla eliminoi lampun välkkymisen, sähkömagneettisille liitäntälaitteille ominaista). Riippuen liitäntälaitteen rakenteesta ja lampun käynnistysjakson ajoituksesta, tällaiset liitäntälaitteet voivat tarjota esimerkiksi lampun tasaisen käynnistyksen, jossa kirkkaus kasvaa asteittain täyteen muutamassa sekunnissa, tai lampun hetkellinen syttyminen. Usein on olemassa yhdistettyjä käynnistysmenetelmiä, kun lamppu käynnistetään, ei vain siksi, että lampun katodit lämmitetään, vaan myös siitä syystä, että piiri, johon lamppu on kytketty, on värähtelevä piiri. Värähtelypiirin parametrit valitaan siten, että jos lampussa ei ole purkausta, piirissä tapahtuu sähköisen resonanssin ilmiö , mikä johtaa merkittävään jännitteen nousuun lampun katodien välillä. Tämä johtaa pääsääntöisesti myös katodin lämmitysvirran kasvuun, koska tällaisessa käynnistyskaaviossa katodilangat kytketään usein sarjaan kondensaattorin kautta, joka on osa värähtelypiiriä. Tämän seurauksena katodien kuumenemisen ja katodien välisen suhteellisen korkean jännitteen vuoksi lamppu syttyy helposti. Koska katodifilamenteilla on lämpöinertia, eli ne eivät voi lämmetä välittömästi, lamppu syttyy, kun katodeja ei lämmitetä, mikä johtaa käyttöiän lyhenemiseen. Tämän estämiseksi kytketään kondensaattorin rinnalle posistor - tämä on vastus, jonka resistanssi kasvaa jyrkästi sähkövirran kulkiessa, mikä estää lampun purkausta syttymästä ensimmäisellä hetkellä, eli katodit eivät lämmitetä. Kun lamppu on sytytetty, värähtelypiirin parametrit muuttuvat, laatukerroin laskee ja virtapiirissä laskee merkittävästi, mikä vähentää katodien kuumenemista. Tästä tekniikasta on muunnelmia. Esimerkiksi äärimmäisessä tapauksessa liitäntälaite ei ehkä lämmitä katodeja ollenkaan, vaan kohdistaa katodeihin riittävän korkean jännitteen, mikä johtaa väistämättä lampun lähes hetkelliseen syttymiseen katodien välisen kaasun hajoamisen vuoksi. Pohjimmiltaan tämä menetelmä on samanlainen kuin kylmäkatodilamppujen (CCFL) käynnistämiseen käytetyt tekniikat. Tämä menetelmä on melko suosittu radioamatöörien keskuudessa, koska sen avulla voit käynnistää jopa poltetuilla katodifilamenteilla varustettuja lamppuja, joita ei voida käynnistää tavanomaisilla menetelmillä katodien lämmittämisen mahdottomuuden vuoksi. Erityisesti radioamatöörit käyttävät tätä menetelmää usein korjaamaan kompakteja energiansäästölamppuja, jotka ovat tavanomaisia loistelamppuja, joissa on sisäänrakennettu elektroninen liitäntälaite kompaktissa paketissa. Pienen liitäntälaitteen muuttamisen jälkeen tällainen lamppu voi toimia pitkään lämmityskäämien palamisesta huolimatta, ja sen käyttöikää rajoittaa vain aika, kunnes elektrodit ruiskutetaan kokonaan.
Loistelampun elektrodit ovat volframifilamenttispiraali, joka on päällystetty maa- alkalimetallipastalla (aktiivisella massalla) . Tämä tahna tarjoaa vakaan poiston. Käytön aikana se murenee vähitellen elektrodeista, palaa ja haihtuu. Se irtoaa erityisen intensiivisesti käynnistyksen aikana, kun jonkin aikaa purkaus ei tapahdu koko elektrodin alueella, vaan pienellä alueella sen pintaa, mikä johtaa paikallisiin lämpötilan laskuihin. Siksi loistelamppujen käyttöikä on edelleen rajallinen (se riippuu pääasiassa elektrodien laadusta, sytytysnopeudesta), vaikka se on pidempi kuin tavanomaisilla hehkulampuilla, joissa spiraali haihtuu tasaisella nopeudella. Tästä johtuu lampun päiden tummuminen, joka voimistuu lähempänä sen käyttöiän loppua. Kun tahna palaa kokonaan, lampun jännite kasvaa äkillisesti eikä lampun toimintapiiri pysty tarjoamaan korkeaa jännitettä sen palamiseen.
Yleensä käyttöiän lopussa tahna palaa kokonaan toisella kahdesta elektrodista, mikä johtaa lampun jännitteen nousuun arvoon, joka on yhtä suuri kuin käynnistimen purkauksen sytytysjännite. Tämä johtaa siihen, että käynnistin alkaa toimia jatkuvasti - tästä johtuen hyvin tunnettu voimakkaasti kuluneiden lamppujen vilkkuminen, johon liittyy lampun syttyminen, sitten se sammuu ja elektrodit kuumenevat siinä, minkä jälkeen lamppu syttyy. taas ylös.
Jos käynnistin epäonnistuu (bimetallikoskettimien sulkeutuminen tai kondensaattorin hajoaminen), lamppu siirtyy sytytyspiirin pitkin ja purkauksen syttyminen on mahdotonta. Vain lamppuelektrodien hehkulangat toimivat, mikä johtaa niiden kiihtyneeseen kulumiseen, lampun kuluttama virta on jonkin verran yliarvioitu, mutta se ei ole hätätilanne, koska kuristin on suunniteltu tähän toimintatapaan. Rikastimen toimintahäiriön sattuessa (keskeinen oikosulku tai magneettipiirin rikkoutuminen ja sen seurauksena induktanssin lasku) lamppupiirin virta kasvaa merkittävästi, purkaus lämmittää elektrodeja, kunnes ne sulavat, mikä johtaa lampun välittömään vikaan.
Lampun vanhenemisprosessissa elektrodien aktiivinen massa palaa vähitellen, minkä jälkeen filamentit kuumenevat ja palavat. Laadukkaissa liitäntälaitteissa on piiri palaneen lampun sammuttamiseksi automaattisesti. Heikkolaatuisissa elektronisissa liitäntälaitteissa tällaista suojaa ei ole, ja jännitteen lisäämisen jälkeen lamppu sammuu ja piirissä esiintyy resonanssia, mikä johtaa merkittävään virran kasvuun ja liitäntälaitetransistorien palamiseen.
Ei ole myöskään harvinaista, että huonolaatuisten liitäntälaitteiden (yleensä CFL:ien, joissa on sisäänrakennettu liitäntälaite) lähdössä on kondensaattori , jonka jännite on lähellä uuden lampun käyttöjännitettä. Lampun ikääntyessä jännite nousee ja kondensaattorissa tapahtuu hajoaminen, mikä myös kytkee liitäntälaitetransistorit pois käytöstä [13] .
Kun elektronisella liitäntälaitteella varustetun lampun vikaantuu, välkkymistä ei tapahdu, kuten sähkömagneettisen liitäntälaitteen tapauksessa lamppu sammuu välittömästi. Voit määrittää vian syyn tarkistamalla lampun hehkulankojen eheyden millä tahansa ohmimittarilla , yleismittarilla tai erityisellä lamppujen testauslaitteella. Jos lampun hehkulangoilla on alhainen resistanssi (noin 10 ohmia, eli ne eivät ole palaneet), syynä vikaan on liitäntälaitteen heikko laatu, jos toisella tai molemmilla hehkulangoilla on korkea (ääretön) vastus, silloin lamppu on palanut vanhuuden tai ylijännitteen vuoksi. Jälkimmäisessä tapauksessa on järkevää yrittää vaihtaa itse lamppu, mutta jos uusi lamppu ei myöskään hehku ja liitäntäpiiri saa virtaa, tämä osoittaa myös liitäntälaitteen heikkoa laatua (on olemassa vaara, että se tuhoutuu uusi lamppu).
Lampun pitkäaikaisen käytön (yli 5000 tuntia), epäsuotuisten ympäristöolosuhteiden, heikkolaatuisen loisteaineen ja myös lampun aliarvioidun elohopean määrän tuotannon aikana sen pitoisuus voi laskea ajan myötä kriittisiin arvoihin asti. Tässä tapauksessa on vika "kuollut lamppu". Elohopeahöyryt sitovat loisteaineen huokoisen rakenteen, harvemmin elektrodit, säilyttäen samalla pullon tiiviyden.
Useiden kuukausien (joskus vuosien) aikana lampun kirkkaus laskee vähitellen, emissiospektri muuttuu. Lampun valo saa vaaleanpunaisen (sinisen) sävyn ja elektrodikokoonpanot kuumenevat huomattavasti. Purkaus tapahtuu tässä tapauksessa pääasiassa inerttien kaasujen ( argon tai krypton ) kautta, joita on pieninä määrinä useimmissa loistelampuissa. Tässä tapauksessa lampun sähköiset ominaisuudet muuttuvat yleensä: virta kasvaa huomattavasti (yli 1,5 kertaa) ja piirin tehokerroin laskee (yli kaksi kertaa). Tässä tilassa kaasun tai elektronisen liitäntälaitteen kuormitus on lisääntynyt, mikä voi epäonnistua ylikuormituksen vuoksi.
Elektrodien ylikuumenemisolosuhteissa niiden emissiokyky vähenee vähitellen, mikä johtaa lampun palamiseen . Lisäksi, vaikka elektrodit olisivat ehjät, polttimossa olevan aineen koostumuksen muutoksesta johtuen hehkupurkauksen kulku ja sen seurauksena lampun syttyminen voi lopulta tulla mahdottomaksi.
Monet ihmiset pitävät loistelamppujen lähettämää valoa ankarana ja epämiellyttävänä. Tällaisten lamppujen valaisemien kohteiden väri voi olla jonkin verran vääristynyt. Tämä johtuu osittain sinisten ja vihreiden viivojen liiallisuudesta elohopeahöyryn kaasupurkauksen emissiospektrissä, osittain käytetyn loisteaineen tyypistä, osittain väärin valitusta varastoihin ja muihin tiloihin tarkoitetusta lampusta.
Monissa halvoissa lampuissa käytetään halofosfaattiloisteainetta, jonka kemiallinen kaava on , joka säteilee pääasiassa spektrin keltaisissa ja sinisissä osissa, kun taas vähemmän valoa säteilee spektrin punaisissa ja vihreissä osissa. Tällainen spektrikomponenttien seos näyttää silmälle valkoiselta, mutta esineistä heijastuessaan spektri voi muuttua, mikä nähdään esineiden pinnan värin vääristymisenä. Tällaisten lamppujen etuna on, että niillä on yleensä korkeampi valotehokkuus.
Jos otamme huomioon, että ihmissilmässä on kolmen tyyppisiä värireseptoreita ja ihmisen jatkuvan spektrin havaitseminen on vain seurausta aivojen silmäreseptoreista tulevan tiedon prosessoinnista, niin keinovalon käytölle lähteistä ei ole mitään järkeä pyrkiä luomaan tarkasti uudelleen jatkuvaa auringon spektriä, riittää, että muodostuu sama vaikutus näihin kolmeen väriherkkään reseptoriin, mikä aiheuttaa jatkuvan aurinkospektrin. Tätä värintoiston periaatetta on käytetty pitkään väritelevisiossa ja värivalokuvauksessa. Tämä lähestymistapa ei kuitenkaan ota huomioon muunlaisia valosäteilyn vaikutuksia näköelimiin ja kehoon [14] .
Siksi kalliimmissa lampuissa käytetään niin kutsuttua "kolmikaistaista" ja "viisikaistaista" loisteainetta, eli loisteainetta, joka emittoi kolmella tai viidellä spektrialueella. Tämä mahdollistaa säteilyn intensiteetin tasaisemman jakautumisen näkyvän spektrin yli, mikä johtaa luonnollisempaan valon toistoon. Tällaiset lamput ovat kuitenkin huomattavasti kalliimpia, ja niillä on yleensä pienempi valoteho.
Kotona voit arvioida lampun spektrin silmällä CD-levyn avulla. Tätä varten sinun on tarkasteltava lampun valon heijastusta levyn työpinnalta - värilliset raidat näkyvät diffraktiokuviossa - kuva lampun säteilyn spektriviivoista. Jos lamppu on lähellä, lampun ja levyn väliin voidaan sijoittaa näyttö, jossa on pieni reikä tai kapea rako.
On myös erityisiä loistelamppuja, joilla on erilaiset spektriominaisuudet:
Tällaisten lamppujen pullot on valmistettu kvartsilasista tai uviol-lasista , joka läpäisee ultraviolettiaallonpituusalueen säteitä [17] .
Loistelamput - matalapainepurkauslamput - jaetaan lineaarisiin ja kompakteihin.
Lineaarinen loistelamppu on suora, rengasmainen tai U-muotoinen matalapaineinen elohopealamppu, jossa suurimman osan valosta säteilee fluoresoiva pinnoite, joka virittyy purkauksen ultraviolettisäteilystä. Usein tällaisia lamppuja kutsutaan täysin väärin sipulin muotoisiksi tai putkimaiksi, tällainen määritelmä on vanhentunut, vaikka se ei ole ristiriidassa GOST 6825-91:n kanssa, joka hyväksyi nimityksen "putkimainen".
Kaksipäinen suoraviivainen loistelamppu on lasiputki, jonka päissä lasijalat on hitsattu niihin kiinnitetyillä elektrodeilla (spiraalilämpölangat). Ohut kerros kiteistä jauhetta, loisteainetta, levitetään putken sisäpinnalle. Putki täytetään inertillä kaasulla tai inerttien kaasujen seoksella (Ar, Ne, Kr) ja suljetaan hermeettisesti. Sisään syötetään annosteltu määrä elohopeaa, joka lampun toimiessa siirtyy höyrytilaan. Lampun päissä on pistorasiat kosketusnastalla lampun kytkemiseksi virtapiiriin.
Lineaariset lamput vaihtelevat pituudeltaan ja putken halkaisijaltaan.
Lampun teho (tyyppi) | Pullon pituus G13-pohjan kanssa mm |
---|---|
15 W | 450 |
kahdeksantoista; 20 W | 600 |
30 W | 900 |
36; 40 W | 1200 |
58; 65; 72; 80 W | 1500 |
Nimitys | Halkaisija tuumina | Halkaisija mm |
---|---|---|
T4 | 4/8 | 12.7 |
T5 | 5/8 | 15.9 |
T8 | 8/8 | 25.4 |
T10 | 10/8 | 31.7 |
T12 | 12/8 | 38,0 |
Tämän tyyppisiä lamppuja voi usein nähdä teollisuustiloissa, toimistoissa , liikkeissä , liikenteessä jne.
LED-valaisimien ja -lamppujen valmistajien käytännössä löytyy usein myös "T8"- tai "T10"-tyyppisten lamppujen nimitys sekä "G13"-pohja. LED -lamput voidaan asentaa loistelamppujen vakiovalaisimiin (pienten muutosten jälkeen). Mutta toimintaperiaate on erilainen, ja ulkoisen samankaltaisuuden lisäksi niillä ei ole mitään yhteistä loistelamppujen kanssa. Lineaariloistelamput kuluttavat vain noin 15 % hehkulamppujen tehosta huolimatta siitä, että näiden kahden valonlähteen valovirrat ovat samat.
Ne ovat lamppuja, joissa on kaareva putki. Ne eroavat pohjatyypistä:
Lamppuja on saatavana myös vakiopatruunoihin E27, E14 ja E40, joten niitä voidaan käyttää monissa valaisimissa hehkulamppujen sijaan.
Kaikki loistelamput sisältävät elohopeaa (annoksina 1-70 mg), myrkyllistä 1. vaaraluokan ainetta. Tämä annos voi aiheuttaa terveyshaittoja, jos lamppu rikkoutuu, ja jatkuvasti altistuessaan elohopeahöyryn haitallisille vaikutuksille ne kerääntyvät ihmiskehoon aiheuttaen haittaa terveydelle.
RoHS-lainsäädäntö (lyhenne sanoista Restriction of Hazardous Substances) säätelee elohopean ja muiden mahdollisesti vaarallisten aineiden käyttöä sähkö- ja elektroniikkalaitteissa. 1. heinäkuuta 2006 RoHS-direktiivi tuli voimaan koko Euroopan yhteisössä. Direktiivin tarkoitus on selvä - rajoittaa kuuden suuren vaarallisen aineen käyttöä sähkö- ja elektroniikkalaitteissa ja varmistaa siten ihmisten terveyden ja ympäristön suojelun vaadittu taso [1]
Lamppukierrätysyrityksiä on useita, ja juridisten henkilöiden sekä yksityisten yrittäjien on luovutettava lamput kierrätykseen ja laadittava ongelmajätepassi. Lisäksi useissa kaupungeissa on myrkyllisten jätteiden hävittämiseen tarkoitettuja kaatopaikkoja, jotka ottavat vastaan yksityishenkilöiden jätteitä maksutta. Moskovassa palaneet loistelamput hyväksytään maksutta jatkokäsittelyyn alueellisissa asuntoosastoissa , joihin asennetaan erikoissäiliöt [20] [21] . Jos lamppuja ei hyväksytä DEZ:ssä ja REU:ssa, on tarpeen tehdä valitus valtuustolle tai prefektuurille. [22] IKEA-myymälöissä "Ostojen vaihto tai palautus" -osiossa minkä tahansa valmistajan energiansäästölamput hyväksytään kierrätettäväksi. [23] Venäjä hyväksyi 3. syyskuuta 2010 asetuksen nro 681 "Valaisinlaitteiden, sähkölamppujen, virheellisen keräämisen, keräämisen, käytön, hävittämisen, kuljetuksen ja sijoittamisen osalta tuotanto- ja kulutusjätteen huoltoa koskevien sääntöjen hyväksymisestä". joista voi olla haittaa kansalaisten terveydelle, eläimille, kasveille ja ympäristölle.
Asetus sisältää myös suositeltavat toimenpiteet tilojen ehkäisemiseksi ja desinfioimiseksi elohopeaa sisältävien lamppujen hätätilanteen jälkeen:
V. Säännöt hätätilanteiden selvittämiseksi elohopeaa sisältävien jätteiden käsittelyssä.
27. Jos elohopeaa sisältävä lamppu (lamput) vioittuu yksityishenkilön toimesta kotiympäristössä tai jos organisaatiossa tapahtuu monimutkainen elohopeakontaminaatio, ihmisten on hylättävä saastuneet tilat ja samalla Aikanaan Venäjän federaation ministeriön kautta on järjestettävä puhelu asianomaisille yksiköille (erikoisjärjestöille) väestönsuojeluasioista, hätätilanteista ja luonnonkatastrofien seurausten selvittämisestä. 28. Ihmisten evakuoinnin jälkeen tulee ryhtyä riittäviin toimenpiteisiin, jotta asiattomat henkilöt eivät pääse saastuneelle alueelle, sekä mahdolliset toimenpiteet elohopean ja sen höyryjen leviämisen rajojen paikallistamiseksi. 29. Mikäli organisaatiossa tuhoutuu elohopeaa sisältäviä lamppuja kertaluonteisesti, elohopeasaasteen poistamisen voi suorittaa henkilöstö itsenäisesti käyttämällä tähän tarkoitukseen luotua elohopeaa poistavaa sarjaa (sarjan koostumuksen on hyväksynyt valtioneuvosto Venäjän federaation siviilipuolustusministeriön, hätätilanteita ja luonnonkatastrofien seurausten poistamista käsittelevän ministeriön ehdotuksesta yhdessä liittovaltion ekologisen, teknologisen ja ydinvoimavalvonnan sekä liittovaltion kuluttajansuojavalvontaviraston kanssa ja Ihmisten hyvinvointi).Käsitteet | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Tapahtumistapa |
| ||||||||||||||
Muut valonlähteet | |||||||||||||||
Valaistustyypit | |||||||||||||||
Valaisimet _ |
| ||||||||||||||
Aiheeseen liittyvät artikkelit |