Люмінісцентні лампи

Устрій люмінесцентної лампи має наступну конструкцію: підстава лампи являє собою скляну трубку, у якій з боків розташовуються по два електроди. Усередині ця пара електродів з’єднана вольфрамової спіралькою, яка при пропущенні через неї електричного струму розігрівається. Із зовнішнього боку скляної трубки до даних двом парам електродів підключаються дроти, що йдуть від пускорегулювальної схеми. Внутрішня поверхня люмінесцентної лампи покрита шаром люмінофора. Всередину трубки закачано інертний газ з додаванням парів ртуті.

При функціонуванні люмінесцентної лампи між її двома електродами, що знаходяться всередині скляної трубки на протилежних її кінцях створюється електричний розряд. Пари ртуті, і проходить через неї електричний струм, призводять до генерації ультрафіолетового випромінювання. Дане випромінювання світлового потоку має невидимий для людського ока спектр, тому його необхідно додатково перетворити в видиме світло за допомогою явища люмінесценції. Як я вже сказав, внутрішні стінки люмінесцентної лампи покриті спеціальною речовиною під назвою – люмінофор. Він добре поглинає ультрафіолетове випромінювання і перетворює його в видиме світло. При зміні самого складу люмінофора, можна змінювати відтінки випромінюваного світла.

Тепер що стосується особливо самого підключення люмінесцентної лампи: кажучи словами електротехніки, люмінесцентна лампа – являє собою пристрій з негативним опором (тобто, опір тим більше падає, чим більший струм проходить через лампу). З цієї причини при прямому підключенні до електромережі люмінесцентна лампа досить швидко вийде з ладу, оскільки через неї пройде занадто велика величина струму. Для запобігання даного феномена люмінесцентні лампи необхідно підключати через баласт (обмежує пристрій).

У самому простому випадку роль цього обмежувача струму цілком може виконувати просте опір, але в такому баласті марно витрачається значна кількість електроенергії. Для того щоб уникнути подібних втрат енергії при харчуванні люмінесцентних ламп від електромережі змінного струму в якості обмежувача ставлять електромагнітний дросель (є реактивним опором).

Зараз широко використовуються 2 види баластів – електромагнітний і електронний.

Електромагнітний баласт (або просто дросель) є індуктивним опором, що підключається послідовно з люмінесцентною лампою. Для пуску лампи з дроселем потрібно додатково ще один пристрій – стартер. Перевагою електромагнітного баласту є його дешевизна і простота. До недоліків можна віднести мерехтіння ламп, що сильно впливає на стомлюваність очей і може погано позначатися на людському зорі. Ще при використанні дроселів спостерігається відносно тривалий пуск лампи (близько 1-3 сек, тепер збільшується з зносом лампи), значну кількість споживаної енергії (якщо порівнювати з електронним баластом). Для дроселя також характерно видавати низкочастотное дзижчання.

До перерахованих вище недоліків, можна додати ще один. Якщо дивитися на освітлюваний обертається предмет з частотою рівною або кратною мерехтінню ламп, що працюють на дроселі, то такі об’єкти будуть здаватися нерухомими (ефект стробування). Цей ефект може стати причиною нещасного випадку при роботі токарного або свердлувального верстата, мішалка кухонного міксера, циркулярна пила і т.д. Тому для виключення нещасних випадків на виробництві забороняється застосовувати люмінесцентні лампи для освітлення рухомих частин різних механізмів і верстатів без підсвічування (додаткової) лампами розжарювання.

Конструкція і принцип дії електронного баласту значно відрізняється від дроселя і являє собою електронну схему, яка перетворює електрику мережі в високочастотний (20-60 кГц) змінний струм, що і живить люмінесцентну лампу. До переваг електронного баласту можна віднести відсутність дзижчання блоку і мерехтіння лампи, а також його більш компактні розміри і мала маса.

Застосовуючи електронний баласт можна домогтися миттєвого пуску люмінесцентної лампи (ще званий – холодний старт), але цей режим не особливо добре позначається на тривалості служби лампи. Тому використовується схема з попередніми розігрівом електродів лампи протягом 0,5-1 секунд (так би мовити – м’який старт). При цьому запуску люмінесцентна лампа запалюється з невеликою затримкою, але даний режим дає можливість значно збільшити загальний термін служби лампи.

Посилання на основну публікацію