Виды и типы ламп

Лампы накаливания.

Лампы накаливания являются типичными теплоизлучателями. В их запаянной, заполненной вакуумом или инертным газом, колбе вольфрамовая спираль под действием электрического тока накаляется до высокой температуры (ок. 2600-3000 K), в результате чего излучается тепло и свет. Большая часть этого излучения находится в инфракрасном диапазоне.

Важнейшие свойства лампы накаливания - световая отдача и срок службы - определяются температурой спирали.

При повышении температуры спирали возрастает яркость, но вместе с тем и сокращается срок службы. Сокращение срока службы является следствием того, что испарение материала, из которого сделана нить, при высоких температурах происходит быстрее, вследствие чего колба темнеет, а нить накала становится все тоньше и тоньше и в определенный момент расплавляется, после чего лампа выходит из строя.

Потемнение колбы можно значительно сократить за счет увеличения давления газов-наполнителей, преимущественно тяжелых (аргон, криптон, ксенон), ведущего к уменьшению скорости испарения атомов вольфрама.

Основными типами ламп накаливания являются лампы общего назначения, лампы специального назначения, декоративные лампы и лампы с отражателем. Световая отдача ламп накаливания в диапазоне от 25 до 1000 Вт составляет примерно от 9 до 19 лм/Вт для ламп со средним сроком службы 1000 ч.

ü Галогенные лампы накаливания

Галогенные лампы накаливания по структуре и принципу действия сравнимы с лампами накаливания. Но они содержат в газе-наполнителе незначительные добавки галогенов (бром, хлор, фтор, йод) или их соединения. С помощью этих добавок возможно в определенном температурном интервале практически полностью устранить потемнение колбы (вызванное испарением атомов вольфрама) и обусловленное этим уменьшение светового потока.

Поэтому размер колбы в галогенных лампах накаливания может быть сильно уменьшен, вследствие чего с одной стороны можно повысить давление в газе-наполнителе, и с другой стороны становится возможным применение дорогих инертных газов криптон и ксенон в качестве газов-наполнителей.

ü Люминисцентные лампы

Люминесцентные лампы - это газоразрядные лампы низкого давления, возникающее в которых в результате газового разряда невидимое для человеческого глаза ультрафиолетовое излучение преобразуется люминофорным покрытием в видимый свет. (принцип работы люминесцентной лампы)

По форме различаются линейные, кольцевые, U-образные, а также компактные люминесцентные лампы.

Диаметр трубки часто указывается в восьмых частях дюйма (например, T5 = 5/8'' = 15,87 мм). В каталогах ламп диаметр в основном указывается в миллиметрах, например, 16 мм для ламп T5. Большинство ламп имеет международный стандарт.

Люминесцентные лампы, как и все газоразрядные лампы, из-за их отрицательного внутреннего сопротивления не могут работать непосредственно с сетевым напряжением и нуждаются в соответствующих пускорегулирующих аппаратах, которые с одной стороны, ограничивают и регулируют электрический ток лампы, с другой стороны обеспечивают надежное зажигание. По способу нагрева электродов до необходимой для работы ламп температуры различаются следующие режимы работы:

* Предварительный подогрев, управляемый током, при работе с дросселем и стартером, преимущественно в странах с высоким сетевым напряжением (> 200В). Он все больше применяется почти во всех ЭПРА.
* Предварительный подогрев, управляемый напряжением через дополнительную обмотку трансформатора при так называемом быстром запуске.
* Без предварительного подогрева (холодный пуск, например, при так называемых slimline-лампах (плоской формы)). Этот режим зажигания приводит к сильному сокращению срока службы и не рекомендуется поэтому для систем с большим количеством повторных включений/выключений.
* Электронные ПРА преобразовывают сетевое напряжение в высокочастотные колебания примерно от 35 до 50 кГц. Вследствие этого 100-герцевое мерцание, возникающее, как стробоскопический эффект, например, при вращающихся деталях машин, будет более слабым или практически невидимым.

Еще одним преимуществом работы с ЭПРА является дополнительная экономия энергии ок. 25% при равных световых потоках, складывающаяся из:

· на 10% увеличенной световой отдачи лампы при работе с высокой частотой

· сокращения потерь более, чем в 2 раза, при использовании ЭПРА по сравнению с использованием электромагнитных ПРА.

Регулировка светового потока
Так называемые ЭПРА с регулировкой светового потока работают с отсечкой фазы по переднему фронту, значительно улучшая светорегулировочные свойства люминесцентных ламп. Они используют свойство дросселя повышать сопротивление при увеличении частоты. Последовательно подключенный к лампе дроссель подает понижающийся по мере повышения рабочей частоты электрический ток через интерфейс 1-10 В или DALI. Ток с рабочей частотой, вырабатываемый отдельным исполнительным элементом, должен быть подведен отдельно к каждому ЭПРА. ЭПРА с регулировкой светового потока должны и при низком токе поддерживать постоянное горении электродной спирали, чтобы электроды лампы и в этом случае оставались способными к излучению.

Срок службы и коммутационная прочность
При использовании ЭМПРА и обычных стартеров тлеющего разряда срок службы при росте количества включений/выключений сильно снижается.

То же явление наблюдается при так называемом включении ЭПРА из холодного состояния, которые имеют такое преимущество, как мгновенный запуск лампы. При этом, однако, в результате немедленного перехода от тлеющего разряда к температуре эмиссии сильно повреждаются электроды и при большим количестве повторных включений/выключений сокращается срок службы люминесцентных ламп.

При эксплуатации приборов запуска из горячего состояния происходит обратное: электроды нагреваются электрическим током перед зажиганием, вследствие чего повреждение электродов практически исключается. Связанные с этим задержки зажигания ок. 1 сек. (в зависимости от ЭПРА) вполне допустимы.

Температурные характеристики
Физические характеристики люминесцентных ламп зависят от температуры окружающей среды. Это обусловлено характерным температурным режимом давления паров ртути в лампе. При низких температурах давление низкое, из-за этого существуют слишком малое количество атомов, которые могут участвовать в процессе излучения. При слишком высокой температуре высокое давление паров ведет к всевозрастающему самопоглощению произведенного ультрафиолетового излучения. При температуре стенки колбы ок. 40°C лампы достигают максимального напряжения индуктивной составляющей искрового разряда и таким образом самой высокой световой отдачи.

У ламп T5 с диаметром трубки 16 мм (FH, FQ) как и у всех люминесцентных ламп, номинальный световой поток устанавливается при температуре 25°C, а максимальный световой поток при температуре от 33 до 37°C. Это значит, что КПД светильника для ламп Т5 должен быть выше.

ü Металлогалогенные лампы

Металлогалогенные лампы - это ртутные лампы высокого давления с добавками йодидов металлов или йодидов редкоземельных элементов (диспрозий (Dy), гольмий (Ho) и тулий (Tm) а также комплексные соединения с цезием (Cs) и галогениды олова (Sn). Эти соединения распадаются в центре разрядной дуги, и пары металла могут стимулировать эмиссию света, чьи интенсивность и спектральное распределение зависят от давления пара металлогалогенов. Световая отдача и цветопередача дугового разряда ртути и световой спектр значительно улучшаются.

Спецификация типов ламп

Спецификация ламп приведена согласно стандартам DIN, ILCOS (International Lamp Coding System). Данная система спецификации принята для обозначения ламп в каталогах светильников.

* Лампа накаливания

А60 60 W

А - тип колбы

60 - размер колбы в мм

60 W - мощность лампы (60Вт)

* Галогеновая лампа

Первый индекс Q (от слова кварц)

Второй индекс T (трубчатая колба) или R (с отражателем)

Двусторонняя лампа - QT - D

Цифровой индекс после типа лампы с отражателем - диаметр отражателя в 1/8 дюйма.

Например QR 16 (диаметр 51 мм), QR 11 (35 мм)

* Люминисцентная лампа

Первый индекс Т, цифровое обозначение после индекса - диаметр колбы в 1/8 дюйма,

Например: Т16, Т5

* Компактные люминисцентные лампы

Индекс ТС, далее S - двухканальная,

D - 4-х канальная

Т - 6 ти канальная

2 pin - стартер внутри, с обычным балластом

ТС - ТЕL - содержит встроенный балласт

* Лампы высокой интенсивности (высокого давления)

Первый индекс Н (high intensity)

Второй индекс - тип газа:

М - ртутная

S - натриевая

I - металгалогеновая

Третий индекс - тип колбы:

Т - трубчатая

Е - эллипсоидная

R - с отражателем

HIT - DE - металгалогеновая, трубчатая, двуцокольная

HSE - E - натриевая, эллипсоидная, расситанная на внешнее зажигательное устройство

HST - I - натриевая, трубчатая, встроенное зажигательное устройство

* Светодиоды

Специальных обозначений нет