Основные характеристики люминесцентных ламп. Характеристики люминесцентных ламп

Характеристики и схема люминесцентных ламп

Сегодня на рынке существую лампы различных видов и стоимости. Каждая из них обладает своими технологическими и потребительскими характеристиками, преимуществами и недостатками. Наиболее востребованными сегодня считаются люминесцентные лампы. Рассмотрим данную тему подробнее.

Разновидности ламп

Различают следующие виды ламп:

Приборы накаливания
Галогенные.
Светодиодные.
Люминесцентные.

Рассмотрим немного подробнее каждый из них.

Приборы накаливания

Достаточно долгое время у этих ламп не было достойных конкурентов. Сегодня, конечно, ситуация уже другая. Что касается формы изделий, то она может быть различной. То же самое касается мощности, которая в зависимости от вида прибора колеблется от 15 до 270 ватт.

Лампы накаливания, которые производятся сегодня, являются криптоновыми или биспиральными. В первых используется инертный газ криптон. Минимальная мощность этих изделий 400, а максимальная 100 ватт. В отличие от обычных ламп, они имеют большую светоотдачу.

Немалая светоотдача и у биспиральных ламп, которые дают потоки света благодаря накаливанию сложной дугообразной вольфрамовой нити.

Лампы накаливания независимо от их вида могут иметь различную поверхность. Она бывает прозрачной, матовой или зеркальной.

Галогенные лампы

Они дают красивые насыщенные оттенки, благодаря чему часто используются при оформлении интерьеров в этно-стиле. Изделия могут иметь различную форму. Эти лампы используются не только для общего освещения, но и для подсветки отдельных участков.

Существует несколько видов таких светильников:

Настенные.
Подвесные.
Точечные.
Встраиваемые.
Поворотные.
Фиксированные.

Светодиодные лампы

К достоинствам этих ламп можно отнести:

Низкое энергопотребление.

Относительно невысокая стоимость.
Высокая светоотдача.
Большой срок службы.

Существуют варианты изделий, которым не требуется для работы электропроводка. Они функционируют на аккумуляторах или на солнечных батареях. Эти лампы могут работать при температуре от -30 до +50 градусов.

Люминесцентные лампы

Эти изделия в последнее время становятся все более популярными. Они дают мягкий и рассеянный свет. Мощность люминесцентных ламп может составлять от 8 до 80 ватт. Они функционируют благодаря воздействию ультрафиолетовых излучений газового разряда на люминофор. Такие изделия требуют меньше электричества для работы, благодаря чему позволяют сэкономить. Модели приборов, которые подходят под привычные патроны E14 и E27, широко используются для освещения частных и многоквартирных домов. Благодаря доступности и популярности лампы люминесцентные купить сегодня не составит труда.

Если сравнить прибор накаливания и люминесцентную лампу одной и той же мощности, то у последней световой поток будет в 7-8 раз больше. Кроме того, такие изделия могут прослужить гораздо дольше. Из недостатков следует отметить то, что такие приборы чувствительны к перепадам температур, и они иногда могут мерцать.

Виды люминесцентных ламп

Различается всего семь типов люминесцентных ламп:

Естественного света с улучшенной цветопередачей (ЛЕЦ).
Дневного света с улучшенной цветопередачей 1 (ЛДЦ).
Холодного естественного света (ЛХБ).
Холодного белого цвета (ЛХБ).
Теплого белого цвета (ЛТБ).
Дневного света (ЛД).
Белого цвета (ЛБ).

Каждая из них различается используемой маркой люминофора.

По форме они могут быть:

прямые,
в виде кольца.

Прямые лампы являются газоразрядными. Давление у таких приборов очень низкое. Они состоят из стеклянной трубки (колбочки) и двух цоколей с контактами. Кроме того, имеется пара катодов, выполненных из вольфрамовой нити или стальной трубки. Полость лампы заполнена парами ртути и инертным газом. Светоотдача изделия непосредственно влияет на длину трубки. Такие лампы устанавливают в помещения общественного транспорта и жилые дома.

Приборы в виде кольца можно использовать практически в любых помещениях. Благодаря небольшим габаритам трубки, эту лампу удобно применять в светильниках плоской формы. Качество и долговечность – основные характеристики люминесцентных ламп. Цена на такие осветительные приборы, как правило, приемлемая. Чаще всего они применяются для освещения помещений большой площади.

Характеристики люминесцентных ламп

Из преимуществ этих ламп нужно отметить следующее:

Температура колбы не такая горячая, как у ламп накаливания.
Устойчивы к небольшим перепадам напряжения.
Долгий срок службы, который гораздо больше, чем у приборов накаливания.
Большой диапазон цвета. Позволяет их использовать практически в любых помещениях.
Эти лампы обеспечивают такой же поток света, но при этом тратят почти в четыре раза меньше электроэнергии, чем приборы накаливания.

Основными их недостатками являются следующие факты:

Плохая работа при температуре люминесцентной лампы 0 и ниже.
При достижении высоких температур снижается поток света.
В колбе содержится примерно 40-60 миллиметров ртути. Поэтому постоянное нахождение в помещении с такими приборами может навредить здоровью.

Существуют энергосберегающие люминесцентные приборы. Принцип их работы схож с обычными люминесцентными лампами. Только они имеют гораздо меньшую площадь колбы.

По сравнению с лампами накаливания они имеют несколько преимуществ:

Требуют на 80% меньше электроэнергии при том же количестве света.
Есть возможность выбирать цвет свечения.
Происходит экономия денежных средств за счет более долгого срока службы.
Продолжительный срок службы. Его точное значение зависит от типа лампы.

Схема и порядок работы

Прежде всего, нужно сказать, что правильнее называть её не лампой, а электроприбором, который состоит из следующих компонентов:

Лампа.
Стартер.
Дроссель.

Чтобы в приборе образовался разряд, недостаточно только напряжения 220 вольт. Дело в том, что в внутри колбы находится газ, который не является электрическим проводником. Для возникновения заряда необходимо, чтобы произошла ионизация данного газа. Для этой цели как раз и предназначен стартер. Именно он за пару секунд нагревает электроды, находящиеся в разных частях лампы. При нагреве электрода часть электронов с поверхности с него улетает. Затем благодаря наличию электрических полей электроны двигаются в направлении, противоположном электроду. При этом они периодически попадают в атомы газа.

В результате газ ионизируется, что приводит к увеличению количества свободных зарядов внутри лампы. В этот момент в колбе появляется электрозаряд. В результате чего столкновение электронов с атомами ртути вызывает ультрафиолетовое свечение, которое не видно нашему глазу. Затем оно при помощи нанесенного на внутреннюю поверхность прибора люминофора (смесь фосфора с другими частицами) преобразуется в видимый свет. После появления электрического разряда, созданный электрозаряд способен, как правило, самостоятельно поддерживать необходимый уровень ионизации. Поэтому нагрев электродов для этого уже не требуется.

Схема подключения с применением ЭмПРА

Схема люминесцентной лампы:

Электромагнитный Пускорегулирующий Аппарат или ЭмПРА часто называют просто дросселем. Эта схема активно применялась для подключения люминесцентных приборов еще в советское время. Важно, чтобы мощность этой схемы соответствовала общей мощности, подключаемых к нему ламп.

Принцип действия состоит в следующем. При включении электропитания в стартере происходит возникновение электрозаряда. При этом накоротко замыкаются биметаллические электроды. В результате этого образуется ток в цепи стартера и электродов, который ограничивается только внутренним сопротивлением дросселя. Благодаря чему в три раза увеличивается напряжение в рабочей лампе. Электроды при этом практически мгновенно разогреваются. Вместе с этим происходит остывание биметаллических контактов стартера и цепь размыкается. С помощью возникающей самоиндукции дроссель запускает специальный высоковольтный импульс. Вследствие чего возникает разряд в газовой среде, что и приводит к зажиганию лампы. Далее напряжения уже не хватит для повторного замыкания электродов стартера. Поэтому пока лампа горит, стартер с разомкнутыми контактами будет уже неактивным в работе.

Схема подключения с применением ЭПРА

Электронный Пускорегулирующий Аппарат или ЭПРА подает на прибор напряжение, отличное от сетевой частоты, а именно высокочастотный ток значением 25-125 кГц. Это позволяет избежать мигания ламп, которое может быть неприятно для глаз человека. Здесь используется автогенераторная схема, в состав которой включены выходной каскад на транзисторах и трансформатор. Схемы подключения обычно наносятся на переднюю сторону блока.

ЭПРА имеет несколько существенных преимуществ. Так, они увеличивают срок службы люминесцентных приборов. Это достигается благодаря специальному режиму запуска. В процессе работы не наблюдается неприятного шума и бликов. Если сравнивать эту схему с предыдущей, то она позволяет сэкономить до 20% электроэнергии. Кроме того, в ней нет стартера, а именно он чаще всего выходит из строя. Сегодня существуют специальные модели, позволяющие регулировать яркость свечения и имеющие возможность диммирования.

stroiremdoma.ru

Стандартные люминесцентные лампы

В лампах этой серии используется широкополосный дешевый люминофор — галофосфат кальция и магния, aктивированный сурьмой и марганцем (ГФК). Недостаток этих ламп — низкий индекс цветопередачи Ra = 50…70, что приводит к искаженной цветопередаче освещаемых предметов. Достоинство — дешевизна (в 2…4 раза дешевле ламп с высокой цветопередачей). Именно этими ЛЛ известны отечественные производители:

ОАО «СВЕТ» (Смоленский электроламповый завод), www.svet.smolensk.ru;
ОАО «ЛИСМA», г. Саранск, www.lisma-lighting.ru/.

Лампы этого типа рекомендуется использовать там, где не требуется точное определение цветовых оттенков: для освещения подвалов, гаражей, складских помещений, наружного освещения и т. п.

Большинство потребителей не знают этой особенности стандартных люминисцентных ламп, а продавцы, в большинстве случаев, по своей полной некомпетентности в данном вопросе, ничего сказать о люминисцентных лампах, кроме их стоимости, не могут. Поэтому нередки случаи, когда потребитель, узнав о экономичности использования ЛЛ, решил заменить у себя лампы, накаливания и приобрел ЛЛ с низким индексом цветопередачи и цветовой температурой 6000 К голубоватого оттенка (у ламп накаливания индекс цветопередачи Rа = 95 и цветовая температура 2700 К — теплый цвет), замечает, что в свете такой ЛЛ привычные окружающие предметы поменяли свой цветовой оттенок. В результате этого возникает дискомфорт и появляется раздражение от неудачного эксперимента

Это в полной мере касается и компактных ЛЛ (КЛЛ) китаиско-польско-турецкого производства с ненормированным индексом цветопередачи.

Пример маркировки стандартных зарубежных ЛЛ показан на рисунке. Маркировка отечественных ЛЛ обычно состоит из 2…3 букв и цифр. Первая буква Л означает люминесцентная. Следующие буквы означают цвет излучения:

Д — дневной;
ХБ — холодно-белый;
Б — белый:
ТБ — тепло-белый:
Е — естественно-белый;
К, Ж, 3, Г, С — соответственно: красный, желтый, зеленый, голу бой, синий;
УФ — ультрафиолетовый.

У ламп с улучшенным качеством цветопередачи после букв, обозначающих цвет, стоит буква Ц, а при цветопередаче особо высокого качества — буквы ЦЦ. В конце ставят буквы характеризующие конструктивные особенности:

Р — рефлекторная,
У или U — U- образная;
К — кольцевая;
А — амальгамная;
Б — быстрого пуска.

Цифры обозначают мощность в ваттах.

Например, ЛБ 40 — люминесцентная лампа белого цвета излучения мощностью 40 Вт; ЛДЦ 40-2 — люминесцентная лампа дневного цвета излучения, улучшенной цветопередачи мощностью 40 Вт, двойка после мощности показывает, что лампа — модернизированная, у нее уменьшен диаметр колбы с 38 мм до 32 мм при сохранении световых характеристик.

Расшифровка и соответствие кодов цветности различных фирм приведены в таблице

Характеристика	Стандартные
Характеристика	Дневной	Холодный (универс.) белый		Белый (нейтральный)	Тепло- белый
Цветовая температура, К	6500	4500 … 4000	4000	3500	3000
Индекс цветопередачи, Ra	75	75	62	56	50
Пятизначный код цветности OSRAM	10-765	25-740	20-640	23-535	30-530
Двузначный код цветности OSRAM	10	25	20	23	30
Двузначный код цветности General Electric	54	25	33	35	29
Двузначный код цветности PHILIPS	54	25	33	—	29
Код цветности OSRAM / SYLVANIА	154	125	133	—	129
Отечественный код	ЛД	ЛХБ		ЛБ	ЛТБ

В номенклатуре выпускаемой продукции всех ведущих производителей достаточно широко представлены ЛЛ со стандартной (Ra = 50…70) цветопередачей. Так, фирма OSRAM в ассортименте выпускаемой продукции имеет стандартные линейные ЛЛ с диаметром трубки 26 мм (тип Т8) мощностью 18,36 и 58 Вт (длиной от 590 до 1500 мм в зависимости от мощности), с диаметром трубки 16 мм (тип Т5) мощностью 4, 6, 8 и 13 Вт (длиной от 136 до 517 мм в зависимости от мощности), кольцевые ЛЛ с диаметром трубки 29 ..30 мм мощностью 22, 32 и 40 Вт, U-образные ЛЛ с диаметром трубки 26 мм мощностью 18, 36 и 58 Вт.

Аналогичные лампы имеются в ассортименте производимой продукции и фирмы PHILIPS. Стандартные ЛЛ с диаметром трубки 38 мм (тип Т12) производятся мощностью 20, 40 и 65 Вт (длиной от 590 до 1500 мм в зависимости от мощности) диаметром трубки 16 мм (тип Т5) мощностью 4, 6, 8, 13 Bт (длиной от 150 до 530 мм в зависимости от мощности), диаметром трубки 26 мм (тип Т8) мощностью 14, 15, 16, 18, 23, З6, 38, 58 и 70 Вт (длиной от 370 до 1770 мм в зависимости от мощности), кольцевые ЛЛ мощностью 22, 32, 40 и 60 Вт.

Технические характеристики отечественных люминесцентных ламп со стандартной цветностью представлены в таблице.

Тип лампы	Мощность, Вт	Напряжение, В	Световой поток, лм	Длина L, не более, мм	Диаметр D, мм	Тип цоколя
ЛБ 20	20	60	1060	604	38	G13d
ЛД 20	20	57	880	604	38	G13d
ЛБ40	40	103	2800	1214	38	G13d
ЛД 40	40	103	2300	1214	38	G13d
ЛБ65	65	110	4600	1514	38	G13d
ЛД 65	65	110	3750	1514	38	G13d
ЛБ80	80	99	5200	1514	38	G13d
ЛД80	80	99	4250	1514	38	G13d
ЛБ 20-2	20	65	1060	604	32	G13d
ЛД 20-2	20	65	880	604	32	G13d
ЛБ 40-2	40	110	2800	1214	32	G13d
ЛД 40-2	40	110	2300	1214	32	G13d
ЛБ 65-2	65	116	4600	1514	32	G13d
ЛД 65-2	65	116	3750	1514	32	G13d
ЛБ 80-2	80	105	5200	1514	32	G13d
ЛД 80-2	80	105	4250	1514	32	G13d
ЛБ 18	18	57	1060	604	26	G13d
ЛД 18	18	57	880	604	26	G13d
ЛБ 30	30	96	2020	909	26	G13d
ЛДЗ0	30	96	1650	909	26	G13d
ЛБ36	36	103	2800	1214	26	G13d
ЛД36	36	103	2300	1214	26	G13d
ЛБУ 22	22	68	1100	285	26	G13d
ЛБ4	4	29	120	146	16	S15s/12
ЛБ6	6	42	250	222	16	S15s/12
ЛБ8	8	56	385	298	16	S15s/12
ЛБU8БЗ	8	61	300	146	16	G5d
ЛБ 13	13	95	780	527	16	S15s/12
ЛБ 15	15	55	835	444,5	28	G13d
ЛД 15	15	55	835	444,5	28	G13d

altenergy.org.ua

Основные характеристики люминесцентных ламп

ЛЛ с трёхполосным люминофором (восьмисотая серия) по соотношению «цена/качество» можно отдать предпочтение, так как они сочетают достаточно хорошую цветопередачу (заметно лучшую, чем у стандартных ЛЛ) с приемлемой стоимостью (немного дороже стандартных, но существенно дешевле пятиполосных) и высокой экономичностью.

Электрические характеристики

1. Номинальное напряжение Uн – напряжение сети (220 или 110 В), для работы в которой предназначена ЛЛ, не является важной характеристикой, так как оно значительно превосходит напряжение на ЛЛ во время ее работы.

2. Рабочее напряжение UР – напряжение на ЛЛ при её горении примерно в два раза ниже номинального и составляет 100…110 В (45…60 В – для ламп на 110 В).

3. Напряжение зажигания UЗ – напряжение на лампе, необходимое для возникновения разряда. Существенно превышает напряжение сети. Не является постоянной величиной для одной и той же лампы, так как зависит от схемы зажигания (от степени предварительного разогрева электродов) и температуры и влажности среды.

4. Номинальная мощность. В зависимости от мощности: принято различать:

– слабомощные ЛЛ – до 18 Вт;

– ЛЛ средней мощности – до 58 Вт;

– мощные ЛЛ – свыше 58 Вт.

Ряд мощности стандартных ЛЛ (без слабомощных): 20,30, 40, 65, 80 Вт;

энергоэкономичных: 18, 36, 58 Вт;

серии Т5: 13, 21, 28, 35 Вт.

Выпускаются также высокоинтенсивные ЛЛ мощностью 150 Вт, хотя широкого применения они не находят из-за низкой эффективности.

Светотехнические характеристики

1. Номинальный световой поток Фн задаётся через 100 часов горения (отжига) ЛЛ. Этот объясняется тем, что у этих ИС в начале эксплуатации наблюдается достаточно быстрый спад светового потока (рис. 43). Этот процесс продолжается и в дальнейшем, но существенно замедляется. В целом для ЛЛ характерно большее уменьшение светового потока, чем у ЛН. По истечении средней продолжительности горения световой поток снижается на 20…30 % от первоначального.

2. Индекс цветопередачи зависит от исполнения ЛЛ. Для стандартных ламп он лежит в пределах от 50 до 70, а для ЛЛ с улучшенной цветопередачей достигает 97. Ни один другой ИС не может обеспечить столь хорошей цветопередачи, как такие ЛЛ.

3. Цветовая температура ЛЛ лежит в пределах от 2700 К (ЛТБ) до 6500 К (ЛДЦ).

III. Экономические и эксплуатационные характеристики

1.Световая отдача ЛЛ достаточно высока, но в значительной мере зависит от их цветности и мощности.

Из стандартных ЛЛ максимальную световую отдачу имеют лампы ЛБ 40 Вт – 80 лм/Вт, у ЛБ-65 световая отдача ниже – 74 лм/Вт, у ЛБ-80 ещё ниже – 67,5 лм/Вт.

Лампы других цветностей уступают лампе ЛБ по световой отдаче. Если световую отдачу лампы ЛБ принять за 100 %, то у ламп ЛТБ и ЛХБ она 89 %, у лампы ЛД – 79 %, у ЛДЦ – 62 %, у ЛЕЦ – 48 %.

В энергоэкономичной серии наибольшую световую отдачу имеет лампа ЛБ-36 – 84,7 лм/Вт.

Из ныне выпускаемых ЛЛ наивысшую световую отдачу имеют лампы серии Т5, работающие с электронным ПРА: для лампы ЛБЦТ-35 она равна 104 лм/Вт.

2. Средняя продолжительность горения ЛЛ главным образом определяется электродами ЛЛ, точнее продолжительностью использования покрывающей их оксидной плёнки. Особенно интенсивное её разрушение происходит при зажигании ЛЛ, особенно при зажигании без предварительного разогрева электродов (при «холодном» пуске). ГОСТ регламентирует среднюю продолжительность горения, исходя из четырёхкратного включения в сутки. Для ламп средней мощности она равна 15000 часов. У ламп серии Т5 средняя продолжительность горения – от 16000 до 20000 часов.

3. Коэффициент пульсации светового потока КП (%) является критерием оценки относительной глубины колебаний светового потока во времени при питании разрядных ламп переменным током и определяется по формуле:

КП = 50(ФМАК – ФМИН)/ФСР = 100(ФМАК – ФМИН)/(ФМАК + ФМИН),

где Фмак , Фмин , Фср – соответственно максимальный, минимальный и средний световой поток за период его колебания, лм

Для большинства типов ЛЛ коэффициент пульсации равен 23 %, кроме ламп с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ – 43%, ЛЕЦ – 74 %).

Пульсация светового потока наблюдается и у ЛН, для которых КП = 5 %.

4. Для ЛЛ характерна зависимость её светового потока от температуры окружающей среды.

Из-за конденсации ртути при низких температурах давление её паров меняется, и световой поток ЛЛ уменьшается (рис. 44), одновременно резко ухудшаются условия зажигания. Оптимальная температура стенок колбы ЛЛ с парами ртути – около 40 °С, что соответствует температуре окружающей среды – 18…25 °С. Допустимый диапазон температур при использовании ЛЛ составляет 5…55 °С, а для амальгамных ЛЛ – до 80 °С. Эксплуатация ЛЛ при температурах окружающей среды ниже –10 °С без специальных светильников с утеплением невозможна. В настоящее время проблема работы ЛЛ при низких температурах успешно решена за счёт применения высокочастотных электронных ПРА, используемых для компактных ЛЛ и ЛЛ серии Т5.

studfiles.net