У дома · други · Какъв тип разряд има в газоразрядните лампи. Видове и принципи на работа на съвременните LED лампи. Принцип на работа на газоразрядна лампа

Какъв тип разряд има в газоразрядните лампи. Видове и принципи на работа на съвременните LED лампи. Принцип на работа на газоразрядна лампа

Области на използване

Поради линейния спектър на излъчване, газоразрядните лампи първоначално се използват само в специални случаи, когато получаването на даден спектрален състав на излъчване е фактор, по-важен от стойността на светлинната ефективност. Появи се широка гама лампи, предназначени за използване в изследователска апаратура, които се обединяват под едно общо наименование - спектрални лампи.

Фигура 1. Спектрални лампи с натриеви и магнезиеви пари

Възможност за създаване на интензивен ултравиолетова радиация, характеризиращ се с висока химическа активност и биологични ефекти, доведе до използването на газоразрядни лампи в химическата и печатарската промишленост, както и в медицината.

Къса дъга в газ или метална пара при свръхвисоко налягане се характеризира с висока яркост, което сега направи възможно изоставянето на отворената въглеродна дъга в технологията на прожекторите.

Използването на луминофори, което направи възможно получаването на газоразрядни лампи с непрекъснат спектър на излъчване във видимата област, определи възможността за въвеждане на газоразрядни лампи в осветителни инсталации и изместване на лампи с нажежаема жичка от редица области.

Характеристиките на изотермичната плазма, която осигурява радиационен спектър, близък до този на топлинните източници при температури, недостъпни за лампи с нажежаема жичка, доведоха до разработването на свръхмощни осветителни ламписъс спектър, почти идентичен с този на слънцето.

Практическият безинерционен характер на газоразряда направи възможно използването на газоразрядни лампи във фототелеграфията и компютърната техника, както и създаването на светкавични лампи, които концентрират огромна светлинна енергия в краткотраен светлинен импулс.

Видео 1. Флаш тръби

Изисквания за намаляване на потреблението на енергия във всички области Национална икономикаразширяват използването на икономични газоразрядни лампи, чийто обем на производство непрекъснато нараства.

Светещи лампи

Както е известно, нормален тлеещ разряд възниква при ниски плътности на тока. Ако разстоянието между катода и анода е толкова малко, че разрядната колона не може да се побере в него, тогава възникват катодно сияние и отрицателно сияние, покриващи повърхността на катода. Консумацията на енергия в лампата с тлеещ разряд е много малка, тъй като токът е нисък и напрежението се определя само от катодния спад. Светлинният поток, излъчван от лампата, е незначителен, но е абсолютно достатъчен, за да бъде забележимо запалването на лампата, особено ако разрядът възниква в газ, който произвежда цветно лъчение, например неон (дължина на вълната 600 nm, червен цвят на радиация). Такива лампи различни дизайнишироко използвани като индикатори. Така наречените цифрови лампи бяха преди това интегрална частмного автоматични устройствас цифрови индикатори.

Фигура 3. Светеща лампа, предназначена да показва числа

При дълга газоразрядна междина с разстояние между електродите, значително по-голямо от близката катодна област, основното излъчване на разряда е концентрирано в разрядната колона, която в тлеещия разряд се различава от колоната в дъговия разряд само по неговата по-ниска плътност на тока. Излъчването на такава колона може да има висока светлинна ефективност на голяма дължина. Високата стойност на катодния спад на напрежението в тлеещ разряд доведе до разработването на лампи за високо захранващо напрежение, т.е. напрежението върху тях значително надвишава напрежението, считано за безопасно при работни условия в на закрито, особено битовите. Въпреки това, такива лампи се използват успешно за различни видове рекламни и сигнални инсталации.

Фигура 4. Лампи с дълга светеща колона

Предимството на лампата с тлеещ разряд е простотата на конструкцията на катода в сравнение с катода на лампата с електродъгов разряд. В допълнение, тлеещият разряд е по-малко чувствителен към наличието на случайни примеси в газоразрядното пространство и следователно е по-издръжлив.

Дъгови лампи

Дъговият разряд се използва в почти всички газоразрядни лампи. Това се дължи на факта, че по време на дъгов разряд падането на катодното напрежение отслабва и ролята му в енергийния баланс на лампата намалява. Дъговите лампи могат да бъдат произведени за работни напрежения, равни на напреженията електрически мрежи. С малки и средна плътностток на дъговия разряд, както и при ниско налягане в лампата, източникът на радиация е главно положителният стълб, а светенето на катода практически няма значение. Чрез увеличаване на налягането на газ или метални пари, запълващи горелката, катодната област постепенно намалява и при значителни налягания (повече от 3 × 10 4 Pa) практически не остава. Чрез увеличаване на налягането в лампите се постигат високи параметри на излъчване при малки разстояния между електродите. Високите стойности на светлинния поток на много къси разстояния могат да бъдат получени при ултрависоко налягане (повече от 10 6 Pa). С увеличаване на налягането и намаляване на разстоянието между електродите, плътността на тока и яркостта на разрядния кабел значително се увеличава.

С увеличаване на налягането и плътността на тока се образува изотермична плазма, чието излъчване се състои главно от нерезонансни спектрални линии, които възникват, когато електрон в атом преминава към по-ниски, но не основни нива.

Дъговият разряд се използва в голямо разнообразие от газове и метални пари от най-ниските налягания до свръхвисоките. В тази връзка дизайните на крушките на дъговите лампи са изключително разнообразни както по форма, така и по вида на използвания материал. За лампи с ултра високо налягане голямо значениепридобива силата на колби при условия високи температури, което доведе до разработването на подходящи методи за тяхното изчисляване и изследване на параметрите.

След появата на дъговия разряд по-голямата част от електроните се избиват от катодното петно. Светещата катодна част на разряда започва с катодно петно, което е малка светеща точка върху спиралата. Има няколко катодни петна. При самонагряващите се катоди катодното петно ​​заема малка част от повърхността му, движейки се по нея при изпаряване на оксида. Ако плътността на тока е висока, възникват локални термични претоварвания върху катодния материал. Поради такива претоварвания е необходимо да се използват катоди със специални сложни конструкции. Броят на дизайните на катодите е различен, но всички те могат да бъдат разделени на катоди за лампи с ниско налягане, високо налягане и ултрависоко налягане.

Фигура 5. Тръбна газоразрядна лампа с ниско налягане

Фигура 6. Газоразрядна лампа с високо налягане

Фигура 7. Газоразрядна лампа със свръхвисоко налягане

Разнообразие от материали, използвани за крушки с дъгова лампа, големи стойноститокове изискват решаване на въпроса за създаване на специални втулки. Можете да прочетете подробно за дизайна на газоразрядни лампи в специализирана литература.

Класификация на лампата

Подобно на лампите с нажежаема жичка, газоразрядните лампи се различават по своята област на приложение, вид на разреждане, налягане и вид на запълващия газ или метални пари и използването на фосфор. Ако погледнете през очите на производителите на газоразрядни лампи, те също могат да се различават по конструктивни характеристики, най-важните от които са формата и размерите на крушката (газоразрядна междина), използвания материал, от който е направена крушката , материала и дизайна на електродите, дизайна на капачките и клемите.

При класифицирането на газоразрядните лампи могат да възникнат някои трудности поради разнообразието от характеристики, въз основа на които те могат да бъдат класифицирани. В тази връзка, за класификацията на приетата в момента и използвана като основа за система за обозначаване на газоразрядни лампи, са определени ограничен брой характеристики. Струва си да се отбележи, че живачните тръби с ниско налягане, които са най-често срещаните газоразрядни лампи, имат своя собствена система за обозначаване.

И така, за обозначаване на газоразрядни лампи се използват следните основни характеристики:

  1. работно налягане(лампи със свръхвисоко налягане - повече от 10 6 Pa, високо налягане - от 3 × 10 4 до 10 6 Pa и ниско налягане - от 0,1 до 10 4 Pa);
  2. състав на пълнителя, в който възниква разрядът (газ, метални пари и техните съединения);
  3. наименование на използвания газ или метални пари (ксенон - X, натрий - Na, живак - P и други подобни);
  4. вид разряд (импулс - I, светене - T, дъга - D).

Формата на колбата се обозначава с букви: Т – тръбна, Ш – сферична; ако върху крушката на лампата се прилага луминофор, тогава към обозначението се добавя буквата L. Лампите също се разделят според: зона на луминесценция - светещи лампи и лампи с газоразрядна колона; според метода на охлаждане - за лампи с принудително и естествено с въздушно охлаждане, лампи с водно охлаждане.

Меркурий тръбен луминесцентни лампиниското налягане обикновено се обозначава по-просто. Например, в тяхното обозначение първата буква L показва, че лампата принадлежи на този видизточници на светлина, следващите букви - и може да има една, две или дори три от тях - показват цвета на радиацията. Chroma е най-важният параметъробозначения, тъй като цветът определя областта на използване на лампата.

Класификацията на газоразрядните лампи може да се извърши и според тяхното значение в областта на осветителната техника: дъгови лампи с високо налягане с коригиран цвят; тръбни дъгови лампи с високо налягане; дъга с високо налягане; дъга натриеви лампиниско и високо налягане; дъга с високо налягане; дъгови топки със свръхвисоко налягане; ксенонови дъгови тръбни и сферични лампи; луминесцентни лампи с ниско налягане; електродни осветителни, импулсни и други видове специални газоразрядни лампи.

Газоразрядната лампа е източник на светлина, който излъчва енергия във видимия диапазон. Физическа основае електрически разряд в газове. Газоразрядните лампи се наричат ​​просто газоразрядни лампи.

Газоразрядни лампи: видове и видове

Видове (видове) газоразрядни лампи:

Устройство:

  1. колба;
  2. база;
  3. горелка;
  4. основен електрод;
  5. електрод за запалване;
  6. резистор за ограничаване на тока.

Принцип на действие

В пълнителя, разположен вътре в колбата, възниква електрически разряд между електродите. Тази енергия се превръща в светлина, която се разпръсква и предава през стъклената крушка.

Диодите са оборудвани с баласт за стабилизиране, ограничаване на тока и запалване. За всички газоразрядни лампи светлинният поток не е мигновен - необходими са около две до три минути, за да може устройството да натрупа пълна мощност.

Класификация на GL

Те се различават:

  • по вид изхвърляне;
  • по вид газ;
  • състав на метални пари;
  • вътрешно налягане;
  • използване на фосфор;
  • обхват на приложение, обхват на прилагане.

Те също така се различават според класификацията на производствените предприятия в характерните конструктивни характеристики:

  1. форма и размер на колбата,
  2. дизайн на електроди,
  3. използвани материали,
  4. вътрешен дизайн на основата и изходите.

Има много критерии, по които обикновено се класифицират газоразрядните лампи. За да не се объркате напълно, препоръчваме да прегледате списъка:

  • вид вътрешен газ (метални пари или комбинации от тях - ксенон, живак, криптон, натрий и други, както и газове);
  • вътрешно работно налягане (0,1 - 104 Pa - ниско, 3 × 104 - 106 Pa - високо, 106 Pa - свръхвисоко);
  • тип вътрешно разреждане (импулс, дъга, светене);
  • форма на колбите (T - тръбна, W - сферична);
  • метод на охлаждане (устройства с водно, естествено, принудително охлаждане);
  • Прилагането на луминофор върху колбата е отбелязано с буквата L.

Според източника на светлина GL се разделят на:

  1. луминесцентни лампи (FL) със светлина, излизаща от фосфорния слой, който покрива диода;
  2. газова лампа със светлина, излизаща от газоразряд;
  3. електродно осветление, което използва блясъка на електродите (те се възбуждат от газов разряд).

По стойност на налягането:

  • GRLVD - газоразрядни лампи с високо налягане;
  • GRLND - газоразрядни лампи с ниско налягане.

Изхвърлянията се характеризират с висока ефективност на трансформация електрическа енергияв светлината.

Характеристики на GRL

Ефективност

От 40 до 220 lm/W

Цветопредаване

Ra >90 – отлично, Ra>80 – добро

Емисионен цвят

От 2200 до 20 000 K

Мощност на газоразрядни лампи

GL, в сравнение с флуоресцентните, са надарени с повишена мощност, което прави възможно постигането на концентрирана интензивна светлина, като същевременно се запазват всички предимства на газоразрядната технология (гъвкавост и икономичност при избора на цветове)

Сервизен период

3000 до 20 000 часа

Компактните размери на излъчващата дъга ви позволяват да създавате светлинни лъчи с висока интензивност

Характеристика различни видове GRL
Модел Описание


Вещество: метални живачни пари. Разнообразие от газоразрядни лампи, електрически източниксветлина, газов разряд в живачни пари се използва директно за генериране на оптично лъчение.

Вещество: метални живачни пари. Електрическа живачно-разрядна лампа, ориентирана към получаване UV радиация, с колба от кварцово стъкло. Има и живачно-кварцови лампи.

Вещество: метални живачни пари. Тип газоразрядни лампи с високо налягане (GRL).

Вещество: метални живачни пари. Вид електрически диоди, широко използвани за осветление на големи и обемни площи (заводски цехове, улици, обекти), където няма изисквания за цветопредаване на лампите, но се изисква висока светлинна ефективност, DRL лампи, като правило, с мощност от 50 до 2000 W, първоначално са предназначени за работа в електрически мрежи променлив токсъс захранващо напрежение 220 V.

Вещество: метални живачни пари. Принципно подобен на работата с живак и натрий, но с предимство. Волфрамовата спирала ви позволява да включите лампата без баласт; те се използват в осветителни устройства, насочени към осветление на промишлени съоръжения, улици, отворени пространства, паркови площи

Вещество: натрий. Натриевата газоразрядна лампа е електрически източник на светлина, светлинното тяло е газоразрядна в натриеви пари. Доминиращата в спектъра е резонансната радиация на натрия, светлината е ярко оранжево-жълта.

Вещество: инертни газове. Те се пълнят отвътре под ниско налягане с неон, излъчващ оранжево-червен блясък.

Вещество: инертни газове. Те се класифицират като източници на изкуствена светлина; в колбата им, пълна с ксенон, свети електрическа дъга и излъчва ярка бяла светлина, спектър близък до дневната светлина.

Вещество: неон с живак. Изпълнени с неон и живак, те действат като индикатор, в нормален режим блясъка на живак не се вижда, но при запалване на разряд върху възможно най-отдалечените електроди се забелязва, индикаторните се характеризират с оранжево-червено сияние, материалите на електродите са молибден, желязо, алуминий, никел. Катодът е покрит с активиращо вещество за намаляване на прага на запалване. Той е свързан към мрежата с подходящо напрежение чрез баластен резистор, който предотвратява прехода на тлеещ разряд в дъгов разряд; в този случай за някои видове лампи в основата е вграден резистор за ограничаване на тока и самата лампа е свързана директно към мрежата.
Характеристики на различните видове GRL
Модел Описание

D2S
Диод с база. Добър заместител на стандартната оптика на автомобила. Монтира се във фарове за къси и дълги светлини - осветява както пътя, така и страната на пътя. Средният експлоатационен живот е 2800-4000 часа. Устойчив на земетресения, високо качество на светлината. Светлинен поток – 3000-3200 lm. Цветна температура – ​​4300 K. Консумирана мощност – 35 W.

D1S
Ксенонова светлина. Монтира се в автомобилни фарове за дълги и къси светлини. С основа. Предназначен също за оптика с лещи. Светлинен поток – 3200 lm. Консумирана мощност – 35 W. Цветова температура – ​​от 4150 до 6000K. Срок на експлоатация - най-малко 3000 часа.

Газоразряден живачен с основа Е40. Монтира се в лампи с цокъл E40. Използва се за външни и вътрешно осветление.Функционира в комбинация с баласти. Срок на експлоатация 5000 часа. Номинална мощност 250 W. Цветна температура 5000K.

D4S
Надежден и висококачествен източник на светлина. Природосъобразен. Монтира се в автомобилни фарове. Характеризира се с широк спектър на излъчване. Номинална мощност 35 W. Светлинен поток – 3200 lm, експлоатационен живот – 3000 часа. Цветна температура – ​​от 4300 до 6000 К.

D3S
Оригинална лещова оптика с гнездо. Номинална мощност 35 W, светлинен поток – 3200 lm. Срок на експлоатация - 3000 часа. Цветова температура – ​​от 4100 до 6000K. Срок на експлоатация 3000 часа. Без живак. Предназначен за осветление на автомобили.

H7
Основа за халогенни лампи.

Газоотделяне живачна лампависока категория. Монтира се в осветителни тела с цокъл E40, използва се за външно и вътрешно осветление и работи в комбинация с баласти. Номинална мощност 250 W, светлинен поток – 13000 lm. Цветна температура – ​​4000 K, база E40.

GL с елипсоидална форма на колба. Използва се за външно и вътрешно осветление. Основа E27. Светлинен поток – 6300 lm. Мощност 125 W. Цветна температура – ​​4200 K.

GL с елипсоидална форма на колба. Използва се за външно и вътрешно осветление. Основа E40. Светлинен поток – 22000 lm. Мощност 400 W. Цветна температура – ​​4000 К.

GL се използва за външно и вътрешно осветление. Основа E40. Светлинен поток – 48000 lm, мощност 400 W. Цветна температура – ​​2000 K.

GL DNAT, ефективен източник на светлина с намалено UV лъчение. Мощност 400 W. Тръбна с едностранна колбообразна основа. Основа E40. Цветна температура – ​​2100 K. Светлинна ефективност – 120lm/W. Използва се в затворени лампи и за осветление на растения. Срок на експлоатация – 20 000 часа.


Принадлежи към линията монохроматични натриеви GLND. Висока ефективност до 183 lm/W. Излъчва монохроматична топла жълта светлина. Предназначени за осветяване на пътища с максимална яркост и минимална консумация на енергия, за осветяване на пешеходни пътеки вместо флуоресцентни и живачни източници на светлина. Цветова температура – ​​1800 K, основа 775 мм.

Висококачествени металхалогенни светлинни източници, двойни. Специално проектиран за устройства, които създават светлинни потоци. Лампите са пълни с живак и редкоземни елементи, което създава лъч светлина с висока яркост и сравнително добър индекс на цветопредаване. Ниско ниво на инфрачервено излъчване, висока светлинна ефективност, механична якост, отлични светлинни характеристики, стабилност на цветовата температура, възможност за горещ рестарт. Мощност 575 W. Светлинен поток 49000 lm. Цветна температура - 5600 K, експлоатационен живот - 750 часа.

Оригинален номер D1S.


Ефективен източник на светлина, високо качество, светлинен поток 48000Lm. Цветна температура - 2000 K, експлоатационен живот - 24 000 часа. Основа E40. Тръбна с едностранна колбообразна основа. Светлинна ефективност – 120 lm/W. Мощност 400 W. Кандидатства се за изкуствено осветлениецветни лехи, оранжерии, разсадници.

Оригинален номер D3S къси светлини. Използва се за осветление на автомобили.


Ксенонова лампа. Мощност 35 W. Основа D2S. Температура на светене 4300 K. Излъчва светлина, близка до дневната. Дълъг експлоатационен живот, включва се без забавяне, предназначен за използване в автомобил.


Ксенонов диод Високо качествос мощност 35 W. Основа D1S. Използва се в автомобили за къси светлини.


Висококачествена ксенонова лампа с мощност 35 W. Монтира се в двойни фарове.
Характеристики на GRL тип DNAT

Флуоресцентна живачна дъгова лампа. Мощност 125 W, светлинен поток 5900 lm, експлоатационен живот 12000 часа. Предназначен за осветление на улици, големи производствени и складови площи. Монтира се в прожектор, използва се на студено.

Натриеви лампи, светлинен поток 15 000 lm. Ммощност 150 W, експлоатационен живот - 15 000 часа, база E27. То има различни областиПриложения - в оранжерии, разсадници, цветни лехи, за осветление на подземни проходи, улици, закрити спортни комплекси.

Натриеви лампи, светлинен поток 9500 lm. Ммощност 100 W, експлоатационен живот – 10 000 часа. Основа E27. Има различни области на приложение - в оранжерии, разсадници, цветни лехи.

Обхват на приложение на GL

Характеризира се с широк спектър от приложения:

  1. улично осветление в градски и селски райони, във фенери за осветяване на паркове, площади и пешеходни алеи;
  2. осветление обществени помещения, магазини, производствени помещения, офиси, търговски обекти;
  3. като осветление за билбордове и външна реклама;
  4. високохудожествено осветление на сцени и кина със специално оборудване;
  5. за осветление Превозно средство(неон);
  6. в осветлението на къщата.

Прожектор: обхват и видове

За открити пространства, за осветление:

  • индустриални зони;
  • спортни комплекси и стадиони;
  • кариери;
  • фасади на сгради и различни конструкции;
  • паметници;
  • паметници;
  • развлекателни предавания;
  • животновъдни комплекси.

ВАЖНО! Прожекторите се отличават с формата на рефлектора и радиационния лъч.

  • асиметричен;
  • симетричен.
Преглед Област на приложение

За стробоскоп

Във фотосветкавици се използват импулсни газоразрядни лампи от типа IFK-120. Стробоскопичният ефект често се използва в нощните клубове: танцьорите в затъмнена стая са осветени от светкавици, докато изглеждат замръзнали и с всяка нова светкавица позите им се променят

За улично осветление

Източникът на светлина GL за улично осветление е изгарянето на газообразно гориво, което допринася за образуването на електрически разряд: метан, водород, природен газ, пропан, етилен или други видове газ. Фактор за използване на GL за улично осветлениее висока ефективносттяхната работа (светлинна мощност - 85-150 lm/W). Често се използва за декоративно улично осветление, експлоатационният живот достига 3000-20000 часа

За растенията

Като правило се използват LL с общо предназначение, живачни под високо налягане, натриеви GL, перфектни металхалогенни лампи за осветление на големи зимна градина. Можете да използвате един или повече плафониерис доста мощни (от 250 W) газоразрядни метални халогенни или натриеви диоди

Недостатъци и предимства на GRL

Недостатъци на газоразрядните лампи

  • големи размери;
  • дълго връщане към работен режим;
  • необходимостта от контролна апаратура, която се отразява в цената;
  • чувствителност към промени в напрежението и пренапрежения;
  • звук по време на работа, трептене;
  • използването на токсични компоненти в тяхното производство, което изисква специално изхвърляне.

Предимства

Предимства

  • ефективност;
  • дълъг експлоатационен живот;
  • висока ефективност.

Как да проверите газоразрядна лампа?

Трябва да се спазват няколко правила:

  • не бързайте да поставите нова използваема лампа на мястото на старата, трябва да се уверите, че дроселът не е затворен, в противен случай две спирали ще изгорят наведнъж;
  • Първо инсталирайте диод с непокътнати спирали, но не работещ, в който газът мига или свети слабо. Ако спиралите останат непокътнати, тогава можете да инсталирате нова крушка, ако изгорят, сменете дросела;
  • ако са необходими ремонти, трябва да започнете със стартера, който се проваля по-често от другите компоненти на лампата;

    Лампи с нажежаема жичка

    1. ниска светлинна ефективност;
    2. експлоатационен живот около 1000 часа;
    3. неблагоприятен спектрален комплекс, изкривяващ светлинното предаване;
    4. надарени с висока яркост, но не осигуряват равномерно разпределение на светлинния поток;
    5. Нажежаемата жичка трябва да бъде покрита, за да се предотврати навлизането на директна светлина в очите и причиняването на вредни ефекти върху тях.

    Каква е разликата между GRL (прочетете по-горе) и LED?

    LED:

    • висока енергийна ефективност;
    • екологични, не изискват специални условия за поддръжка и изхвърляне;
    • експлоатационен живот - непрекъсната работа от най-малко 40-60 хиляди часа;
    • светлинният поток се стабилизира в целия диапазон на захранващото напрежение от 170-264 V, без да се променят параметрите на осветеност;
    • бързо запалване;
    • без живак;
    • липса на стартови токове;
    • има възможност за основно регулиране на мощността;
    • отлично предаване на цветовете.

В съответствие с новите стандарти за осветление се препоръчва използването на газоразрядни лампи преди всичко за осветителни инсталации, тъй като те са най-икономичните.

Ориз. 1.5. Характеристика на напрежението на газоразрядната междина:
1 - тих разряд; 2 - преходен регион; 3 - нормален тлеещ разряд; 4 - аномален тлеещ разряд; 5-дъгов разряд.
Работата на газоразрядните източници на светлина се основава на използването на електрически разряд в газова среда и метални пари. Най-често за това се използват аргон и живачни пари. Радиацията възниква поради прехода на електрони на живачни атоми от орбита с високо съдържаниеенергия в по-ниска енергийна орбита. В този случай са възможни няколко вида електрически разряди (например тихи, тлеещи, дъгови). Дъговият разряд има най-висока плътност на електрическия ток и в резултат на това създава най-голям светлинен поток.
Фигура 1.5 показва характеристиката ток-напрежение на електрически разряд в газ, когато токът се променя от нула до граничната стойност.
При определени плътности на тока характерът на процеса на йонизация на междуелектродната междина е лавинообразен. В този случай, с увеличаване на тока, съпротивлението на междуелектродната междина рязко намалява, което от своя страна води до още по-голямо увеличение на тока и, като следствие, до авариен режим. Този режим може да възникне, ако свържете газоразряден източник на светлина директно към мрежата. С нарастването на напрежението от нула до стойността (фиг. 1.5) токът постепенно нараства. По-нататъшното увеличаване на напрежението до стойността UT води до нестабилна точка при, след което токът се увеличава рязко поради намаляване на съпротивлението на междината по време на лавинообразна йонизация. Този ток може да бъде ограничен и следователно режимът на работа в зона 5 може да се стабилизира чрез включване на токоограничаващо съпротивление, наречено баласт, тъй като мощността на него се губи безполезно.Стойността на баластното съпротивление може да се определи графично. За да направите това, имайки характеристиката ток-напрежение на източника на газоразрядно лъчение, е необходимо да зададете работната точка А и стойността на мрежовото напрежение Uc.
Тогава
(1.17)
Точка А се характеризира с два вида съпротивление: статично
и динамичен


Ориз. 1.6. Промяна на позицията на работната точка при промяна на мрежовото напрежение (a) и баластното съпротивление (b).
Ориз. 1.7. Влиянието на стойността Ua/Ue върху стабилността на газоразрядната лампа np и промените в захранващото напрежение.
Динамичното съпротивление в падащия участък на разглежданата амперна характеристика е отрицателно.
Позицията на работната точка А може да се промени или чрез промяна на съпротивлението R (фиг. 1.6,6) или чрез промяна на мрежовото напрежение Uc (фиг. 1.6, c). В този случай както статичното Rlc, така и динамичното Rld съпротивление на лампата се променят. Трябва да се отбележи, че статичното съпротивление на лампата Rld заедно със съпротивлението на баласта определя работния ток във всяка точка, а динамичното съпротивление определя стабилността на дъгата. Стабилността на дъгата се определя от условието
(1-18)
Това условие е изпълнено в участъка на характеристиката ток-напрежение вдясно от точка D. Освен това, колкото по-вдясно е работната точка от точка D, толкова по-стабилна е дъгата, тъй като реакцията на тока към случайни малки промени в мрежовото напрежение Uc намалява.
Работата на газоразрядна лампа във всяка работна точка е възможна при различни стойности на мрежовото напрежение Uc. За да направите това, е необходимо да изберете съпротивлението на баласта, така че работният ток да остане постоянен (фиг. 1.7). Стабилността на лампата обаче ще варира. Колкото по-високо е захранващото напрежение Uc и, съответно, баластното съпротивление Rb, толкова по-малко влияние имат отклоненията на напрежението върху тока на лампата. Но трябва да се помни, че това увеличава загубите на мощност в съпротивлението на баласта. Като се има предвид това, на практика се препоръчва съпротивлението на баласта да се вземе по такъв начин, че да е изпълнено условието, което позволява да се получи достатъчна стабилност на работата на газоразрядните лампи с минимални загуби в баласта.
За работа на постоянен ток се използват активни баласти, на променлив ток - индуктивен и капацитивен (понякога активен).
Всички газоразрядни източници според работното налягане се разделят на лампи с ниско, високо и свръхвисоко налягане.
Флуоресцентните лампи с ниско налягане представляват стъклена цилиндрична колба, чиято вътрешна повърхност е покрита с фосфор. В краищата на колбата са заварени стъклени крака. На краката са монтирани волфрамови електроди под формата на биспирали, покрити със слой оксид (оксид на алкалоземен метал), който осигурява добра емисия на електрони. За защита срещу бомбардиране по време на анодния период към електродите са заварени телени екрани. В краищата колбата има капачки с щифтове. Въздухът се евакуира от крушката на лампата и в нея се вкарва аргон при налягане от около 400 Pa с малко количество живак (30-50 mg.).
Във флуоресцентните лампи светлинната енергия възниква в резултат на двойно преобразуване на енергията на електрическия ток. Първо, електрически ток, протичащ между електродите на лампата, предизвиква електрически разряд в живачните пари, придружен от излъчване (електролуминесценция). Второ, получената лъчиста енергия, по-голямата част от която е ултравиолетово лъчение, действа върху фосфора, нанесен върху стените на крушката на лампата, и се превръща в светлинно лъчение (фотолуминесценция). В зависимост от състава на луминофора се получава видимо лъчение с различен спектрален състав. Нашата индустрия произвежда пет вида флуоресцентни лампи: дневна светлина LD, дневна светлина с подобрено цветопредаване LDC, студена бяла светлина LCB, бяла светлина LB и топла бяла LTB. Крушките на луминесцентните лампи най-често имат праволинейна, профилна и пръстеновидна форма. Предлагат се луминесцентни лампи с мощност от 15, 20, 30, 40, 65 и 80 W. IN селско стопанствоИзползват се предимно лампи с мощност 40 и 80 W (Таблица 1.3).
Таблица 1.3
Характеристики на луминесцентни лампи, използвани в селското стопанство


Тип лампа

мощност,
У

Напрежение на лампата, V

Сила на тока, A

Светлинен поток, lm

В момента се произвеждат нови лампи с подобрено цветопредаване от типа LE.
В сравнение с лампите с нажежаема жичка, флуоресцентните лампи имат по-благоприятен спектрален състав на излъчване, по-голяма светлинна ефективност (60 ... 70 lm-W-1) и по-дълъг експлоатационен живот (10 000 часа).
Освен това в селското стопанство се използват специални лампи с ниско налягане: фитолампи за отглеждане на растения, еритемни лампи за UV облъчване на животни и птици, бактерицидни лампи за дезинфекционни инсталации. Еритемичните и фитолампи имат специален фосфор, бактерицидните лампи нямат фосфор (Таблица 1.4)
Всички луминесцентни лампи с ниско налягане са свързани към мрежата чрез баластно съпротивление.

Характеристики на еритема, бактерицидни и фитолампи


Тип лампа

мощност,
У

Волтаж,
IN

Еритемно течение, кмете

Бактерициден поток, b

Светлинен поток, lm

Трябва да се помни, че луминесцентните лампи се запалват без специални мерки при напрежение U3, което обикновено е по-голямо от мрежовото напрежение Uc. Един от начините за намаляване на напрежението на запалване на U3 е предварително загряване на електродите, което улеснява излъчването на електрони. Това отопление може да се извърши с помощта на стартерни и нестартерни вериги (фиг. 1.8).

Ориз. 1.8. Схема на свързване на луминесцентна лампа с ниско налягане:
1 - клема за мрежово напрежение; 2 - дросел; 3, 5 - електроди на лампата; 4 - тръба; 6, 7 - стартерни електроди; 8 - стартер.
Стартерът е миниатюрна неонова лампа, единият или двата електрода на която са направени от биметал. При нагряване тези електроди могат да се затварят един към друг. В изходно състояние са отворени. Когато се подаде напрежение към клеми 1, цялото то практически се прилага към клеми 6 и 7 на стартера и в неговата крушка 8 възниква тлеещ разряд. Поради протичащия в този случай ток се отделя топлина, която нагрява подвижния биметален контакт 7 и той се затваря с неподвижния контакт 6. Токът във веригата в този случай рязко нараства. Стойността му е достатъчна за загряване на електродите 5 и 5 на флуоресцентната лампа, направени под формата на спирали. За 1...2 s електродите на лампата се нагряват до 800...900°C. Тъй като по това време в колбата за стартиране няма разряд, нейните електроди се охлаждат и отварят.
В момента веригата прекъсва в дросел 2, напр. д.с. самоиндукция, чиято стойност е пропорционална на индуктивността на индуктора и скоростта на промяна на тока в момента на прекъсване на веригата. Образува се поради e. д.с. самоиндукция, към електродите на лампата, подготвени за запалване, се прилага повишено напрежение (700... 1000 V). Между електродите възниква дъгов разряд и лампата 4 започва да свети. В този режим съпротивлението на лампата се оказва приблизително същото като съпротивлението на последователно свързания дросел и напрежението върху него пада до приблизително половината от мрежовото напрежение.Същото напрежение се прилага към стартера, свързан паралелно с лампата, но стартерът вече не се запалва, тъй като напрежението му на запалване е зададено в рамките

По този начин стартерът и дроселът изпълняват важни функции по време на процеса на запалване и работа. Стартерът: 1) затваря веригата „спирала от електроди - дросел“, протичащият в този случай ток загрява електродите, улеснявайки запалването на лампата поради термично излъчване; 2) прекъсва след нагряване на електродите на лампата електрическа веригаи по този начин предизвиква импулс на повишено напрежение върху лампата, осигурявайки прекъсване на газовата междина.
Дроселът: 1) ограничава тока при затваряне на електродите на стартера; 2) генерира импулс на напрежение, за да разруши лампата поради напр. д.с. самоиндукция в момента на отваряне на електродите на стартера; 3) стабилизира дъгата след запалване.
Тъй като стартерът е най-ненадеждният елемент във веригата за запалване, са разработени и вериги без стартер. В този случай предварителното нагряване на електродите се извършва от специален трансформатор с нажежаема жичка.
За флуоресцентни лампи с ниско налягане се произвеждат специални баласти (баласти).
Стартерните баласти са обозначени с 1UBI, 1UBE, 1UBK (числото показва броя на лампите, работещи от един баласт, U - стартер, B - баласт, I - индуктивен, E - капацитивен; K - компенсиран, т.е. увеличаване на фактора на мощността на осветлението монтаж до 0,9...0,95). За две лампи, съответно 2UBI, 2UBE, 2UBK.
Безстартерните устройства имат буквата А в своето обозначение: ABI, ABE, ABK. Например, марката PRA 2ABK-80/220-ANP означава: двулампово безстартерно устройство, компенсирано, мощност на всяка лампа 80 W, мрежово напрежение 220 V, антистробоскопично (A), за независим монтаж (N), с намалено ниво на шум (P) .
Един от недостатъците на газоразрядните лампи е пулсирането на светлинния поток, което предизвиква стробоскопичен ефект - трептене на бързо движещ се обект. За да се намали пулсацията на светлинния поток, се препоръчва да включите лампите на различни фази или да използвате специални антистробоскопични баласти.

Ориз. 1 9. DRT лампа (a) и нейната схема на свързване (b):
1 - тръба от кварцово стъкло; 2 - електрод; 3 - скоба с държач; 4 - проводима лента.
Ориз. 1.10 Четири електродна лампа DR-S (a) и нейната верига за свързване (b):
1 - живачно-кварцова горелка; 2 - колба; 3 - фосфор; 4 - електроди за запалване; 5 - основни електроди; 6 - резистори за ограничаване на тока.
При включване на луминесцентни лампи при по-високо честотно напрежение се увеличава тяхната светлинна мощност, намаляват размерите на баласта и загубите в него, намалява пулсацията на светлинния поток.
Газоразрядни лампи с високо налягане. Най-разпространените лампи в селскостопанското производство са DRT лампи - дъгови, живачни, тръбни и DRL - дъгови, живачни, луминесцентни.
DRT лампата е права тръба 1, изработена от кварцово стъкло (фиг. 1.9а), в краищата на която са запоени електроди 2. Тръбата е пълна с аргон и малко количество живак. Тъй като кварцовото стъкло пропуска UV радиацията добре, лампата се използва основно за UV облъчване на животни и птици и за дезинфекция на вода, храна, въздух и др.
Лампата е свързана към мрежата чрез дросел (фиг. 1.9.6). Запалването се извършва чрез кратко натискане на бутона S. В този случай токът протича през индуктора L и кондензатора C1. При отваряне на бутона токът рязко намалява и поради e. д.с. Самоиндукцията на дросела рязко повишава напрежението върху електродите на лампата, което насърчава нейното запалване. Металната лента I, свързана чрез кондензатор С2, осигурява преразпределение на електрическото поле вътре в лампата, което улеснява запалването на лампата.
За осветление се използват DRL лампи. Те могат да бъдат дву- или четириелектродни. Понастоящем се произвеждат само лампи с четири електрода, чиято конструкция и схема на свързване са показани на фигура 1.10. Живачно-кварцова горелка I е източник на UV радиация. Колба 2 е изработена от топлоустойчиво стъкло и е покрита отвътре с фосфор 3, който преобразува UV радиацията на горелката в светлина. За да се улесни запалването, четириелектродната лампа има електроди за запалване 4. Разрядът възниква първо между запалителния и главния електрод 5, а след това между главните електроди (работна междина).
Металхалогенните лампи с високо налягане от типа DRI са перспективни за осветление. Към колбите на тези лампи се добавят натриеви, талиеви и индиеви йодиди, което позволява да се увеличи светлинната мощност с 1,5...2 пъти в сравнение с DRL лампите.
За използване в оранжерии на базата на DRL лампа са разработени специални фитолампи като DRF и DRLF. Крушката на тези лампи е изработена от стъкло, което може да издържи на пръски студена вода при нагряване и е покрито със специален фосфор, който има повишена фито-възвръщаемост. В горната част на крушката е нанесен отразяващ слой.

Области на използване

Поради линейния спектър на излъчване, газоразрядните лампи първоначално се използват само в специални случаи, когато получаването на даден спектрален състав на излъчване е фактор, по-важен от стойността на светлинната ефективност. Появи се широка гама лампи, предназначени за използване в изследователска апаратура, които се обединяват под едно общо наименование - спектрални лампи.

Фигура 1. Спектрални лампи с натриеви и магнезиеви пари

Възможността за създаване на интензивно ултравиолетово лъчение, характеризиращо се с висока химическа активност и биологични ефекти, доведе до използването на газоразрядни лампи в химическата и печатарската промишленост, както и в медицината.

Къса дъга в газ или метална пара при свръхвисоко налягане се характеризира с висока яркост, което сега направи възможно изоставянето на отворената въглеродна дъга в технологията на прожекторите.

Използването на луминофори, което направи възможно получаването на газоразрядни лампи с непрекъснат спектър на излъчване във видимата област, определи възможността за въвеждане на газоразрядни лампи в осветителни инсталации и изместване на лампи с нажежаема жичка от редица области.

Характеристиките на изотермичната плазма, която осигурява радиационен спектър, близък до този на топлинни източници при температури, недостъпни за лампи с нажежаема жичка, доведоха до разработването на осветителни лампи с тежък режим на работа със спектър, почти идентичен с този на слънцето.

Практическият безинерционен характер на газоразряда направи възможно използването на газоразрядни лампи във фототелеграфията и компютърната техника, както и създаването на светкавични лампи, които концентрират огромна светлинна енергия в краткотраен светлинен импулс.

Видео 1. Флаш тръби

Изискванията за намаляване на потреблението на енергия във всички области на националната икономика разширяват използването на икономични газоразрядни лампи, чийто обем на производство непрекъснато нараства.

Светещи лампи

Както е известно, нормален тлеещ разряд възниква при ниски плътности на тока. Ако разстоянието между катода и анода е толкова малко, че разрядната колона не може да се побере в него, тогава възникват катодно сияние и отрицателно сияние, покриващи повърхността на катода. Консумацията на енергия в лампата с тлеещ разряд е много малка, тъй като токът е нисък и напрежението се определя само от катодния спад. Светлинният поток, излъчван от лампата, е незначителен, но е абсолютно достатъчен, за да бъде забележимо запалването на лампата, особено ако разрядът възниква в газ, който произвежда цветно лъчение, например неон (дължина на вълната 600 nm, червен цвят на радиация). Такива лампи с различни дизайни се използват широко като индикатори. Така наречените цифрови лампи преди това бяха неразделна част от много автоматични устройства с цифрови индикатори.

Фигура 3. Светеща лампа, предназначена да показва числа

При дълга газоразрядна междина с разстояние между електродите, значително по-голямо от близката катодна област, основното излъчване на разряда е концентрирано в разрядната колона, която в тлеещия разряд се различава от колоната в дъговия разряд само по неговата по-ниска плътност на тока. Излъчването на такава колона може да има висока светлинна ефективност на голяма дължина. Високата стойност на катодния спад на напрежението в тлеещ разряд доведе до разработването на лампи за високи захранващи напрежения, т.е. напрежението върху тях значително надвишава напрежението, считано за безопасно при условия на работа в затворени помещения, особено домашни. Въпреки това, такива лампи се използват успешно за различни видове рекламни и сигнални инсталации.

Фигура 4. Лампи с дълга светеща колона

Предимството на лампата с тлеещ разряд е простотата на конструкцията на катода в сравнение с катода на лампата с електродъгов разряд. В допълнение, тлеещият разряд е по-малко чувствителен към наличието на случайни примеси в газоразрядното пространство и следователно е по-издръжлив.

Дъгови лампи

Дъговият разряд се използва в почти всички газоразрядни лампи. Това се дължи на факта, че по време на дъгов разряд падането на катодното напрежение отслабва и ролята му в енергийния баланс на лампата намалява. Дъговите лампи могат да бъдат произведени за работни напрежения, равни на напреженията на електрическите мрежи. При ниски и средни плътности на тока на дъговия разряд, както и при ниско налягане в лампата източникът на излъчване е предимно положителният стълб, а светенето на катода практически няма значение. Чрез увеличаване на налягането на газ или метални пари, запълващи горелката, катодната област постепенно намалява и при значителни налягания (повече от 3 × 10 4 Pa) практически не остава. Чрез увеличаване на налягането в лампите се постигат високи параметри на излъчване при малки разстояния между електродите. Високите стойности на светлинния поток на много къси разстояния могат да бъдат получени при ултрависоко налягане (повече от 10 6 Pa). С увеличаване на налягането и намаляване на разстоянието между електродите, плътността на тока и яркостта на разрядния кабел значително се увеличава.

С увеличаване на налягането и плътността на тока се образува изотермична плазма, чието излъчване се състои главно от нерезонансни спектрални линии, които възникват, когато електрон в атом преминава към по-ниски, но не основни нива.

Дъговият разряд се използва в голямо разнообразие от газове и метални пари от най-ниските налягания до свръхвисоките. В тази връзка дизайните на крушките на дъговите лампи са изключително разнообразни както по форма, така и по вида на използвания материал. За лампите със свръхвисоко налягане силата на колбите при високи температури е от голямо значение, което доведе до разработването на подходящи методи за тяхното изчисляване и изследване на параметрите.

След появата на дъговия разряд по-голямата част от електроните се избиват от катодното петно. Светещата катодна част на разряда започва с катодно петно, което е малка светеща точка върху спиралата. Има няколко катодни петна. При самонагряващите се катоди катодното петно ​​заема малка част от повърхността му, движейки се по нея при изпаряване на оксида. Ако плътността на тока е висока, възникват локални термични претоварвания върху катодния материал. Поради такива претоварвания е необходимо да се използват катоди със специални сложни конструкции. Броят на дизайните на катодите е различен, но всички те могат да бъдат разделени на катоди за лампи с ниско налягане, високо налягане и ултрависоко налягане.

Фигура 5. Тръбна газоразрядна лампа с ниско налягане

Фигура 6. Газоразрядна лампа с високо налягане

Фигура 7. Газоразрядна лампа със свръхвисоко налягане

Разнообразието от материали, използвани за колби с дъгова лампа и големи стойности на тока, изискват решаване на проблема със създаването на специални втулки. Можете да прочетете подробно за дизайна на газоразрядни лампи в специализирана литература.

Класификация на лампата

Подобно на лампите с нажежаема жичка, газоразрядните лампи се различават по своята област на приложение, вид на разреждане, налягане и вид на запълващия газ или метални пари и използването на фосфор. Ако погледнете през очите на производителите на газоразрядни лампи, те също могат да се различават по конструктивни характеристики, най-важните от които са формата и размерите на крушката (газоразрядна междина), използвания материал, от който е направена крушката , материала и дизайна на електродите, дизайна на капачките и клемите.

При класифицирането на газоразрядните лампи могат да възникнат някои трудности поради разнообразието от характеристики, въз основа на които те могат да бъдат класифицирани. В тази връзка, за класификацията на приетата в момента и използвана като основа за система за обозначаване на газоразрядни лампи, са определени ограничен брой характеристики. Струва си да се отбележи, че живачните тръби с ниско налягане, които са най-често срещаните газоразрядни лампи, имат своя собствена система за обозначаване.

И така, за обозначаване на газоразрядни лампи се използват следните основни характеристики:

  1. работно налягане (лампи със свръхвисоко налягане - повече от 10 6 Pa, високо налягане - от 3 × 10 4 до 10 6 Pa и ниско налягане - от 0,1 до 10 4 Pa);
  2. състав на пълнителя, в който възниква разрядът (газ, метални пари и техните съединения);
  3. наименование на използвания газ или метални пари (ксенон - X, натрий - Na, живак - P и други подобни);
  4. вид разряд (импулс - I, светене - T, дъга - D).

Формата на колбата се обозначава с букви: Т – тръбна, Ш – сферична; ако върху крушката на лампата се прилага луминофор, тогава към обозначението се добавя буквата L. Лампите също се разделят според: зона на луминесценция - светещи лампи и лампи с газоразрядна колона; според начина на охлаждане - лампи с принудително и естествено въздушно охлаждане, лампи с водно охлаждане.

Живачните тръбни флуоресцентни лампи с ниско налягане обикновено се означават по-просто. Например, в тяхното обозначение първата буква L показва, че лампата принадлежи към даден тип източник на светлина, следващите букви - и може да има една, две или дори три от тях - показват цвета на излъчването. Цветът е най-важният параметър за обозначаване, тъй като цветът определя областта на използване на лампата.

Класификацията на газоразрядните лампи може да се извърши и според тяхното значение в областта на осветителната техника: дъгови лампи с високо налягане с коригиран цвят; тръбни дъгови лампи с високо налягане; дъга с високо налягане; натриево-дъгови лампи с ниско и високо налягане; дъга с високо налягане; дъгови топки със свръхвисоко налягане; ксенонови дъгови тръбни и сферични лампи; луминесцентни лампи с ниско налягане; електродни осветителни, импулсни и други видове специални газоразрядни лампи.

Електрическите устройства, състоящи се от прозрачен контейнер, в който газът се захранва от напрежение, причинявайки процеса на светене, се наричат ​​газоразрядни лампи. Предлагаме да разгледаме разликите между газоразрядните лампи с високо налягане и лампите с нажежаема жичка, как работи това устройство и къде да ги купите.

Принцип на работа на газоразрядна лампа

Газоразрядната лампа е източник на светлина, който генерира светлина чрез създаване на електрически разряд чрез йонизиран газ. Обикновено тези лампи използват газове като:

  • аргон,
  • неон,
  • криптон,
  • ксенон, както и смеси от тези газове.

Много лампи са пълни с допълнителни газове като натрий и живак, докато други използват добавки от метални халиди.

Когато се подаде захранване към лампата, в тръбата се генерира електрическо поле. Това поле образува включвания на свободни електрони в йонизирания газ, т.е. осигурява сблъсък на електрони с газови и метални атоми. Някои електрони, обикалящи около тези атоми, осигуряват сблъсъци в по-високо енергийно състояние. В такива случаи се освобождава фотонна енергия. Тази светлина може да бъде всякаква от инфрачервена видима до ултравиолетова радиация. Някои лампи имат флуоресцентно покритие вътреколби за преобразуване на ултравиолетовото лъчение във видима светлина.

Някои лампи с форма на тръба съдържат специален източник на бета радиация, за да осигурят йонизиране на газа вътре. В тези тръби тлеещият разряд, осигурен от катода, е сведен до минимум в полза на така наречената колона с положителна енергия. Повечето ярък примерТакива технологии включват енергоспестяващи неонови лампи, газоразрядни импулсни IFC и флуоресцентни лампи.

Газоразрядни лампи и видове катоди

Много хора са чували термина CCFL флуоресцентни лампи със студен катод и осветителни тела с горещ катод. Но каква е разликата, какво е тяхното етикетиране и кои да изберете?

Горещ катод

Горещите катоди генерират електрони от самия термоемисионен електрод. Ето защо те се наричат ​​още термоелектронни катоди. Катодът обикновено е електрическа нишка, изработена от волфрам или тантал. Но сега те също са покрити със слой от емисионен материал, който може да произвежда по-малко топлина и светлина, като по този начин увеличава ефективността и лумена на газоразрядната лампа. В някои случаи, когато бръмченето на AC е проблем, нагревателят е електрически изолиран от катода. Този метод се използва широко от газоразрядни металхалогенни лампи (hpi-t plus, deluxe, hid-8) и лампи с ниско налягане.

Снимка: металхалогенни лампи с горещ катод

Източниците на светлина с горещ катод произвеждат значително голямо количествоелектрони, отколкото студени катоди със същата повърхност. Те се използват от индикаторни устройства, микроскопи и дори такива лампи се използват за модернизиране на електронни оръдия.


Снимка: удължени металхалогенни лампи с горещ катод

Студен катод

При студен катод няма термоемисия. Лампите с високо напрежение в този случай работят върху електроди, които генерират силно електрическо поле (например марка), което йонизира газа. Повърхността вътре в тръбата е в състояние да произвежда вторични електрони, като в същото време намалява тяхното „падане“ до минимум. Някои тръби съдържат специално заземяване, което подобрява излъчването на електрони.

Друг метод на работа на устройства със студена светлина се основава на генерирането на свободни електрони без термоелектронна емисия, дължаща се на полева електронна емисия. Полевите емисии възникват при електрически полета, които създават много високо напрежение. Този метод се използва в някои рентгенови тръби, микроскопи, работещи с електрически полета, а също и в газоразрядни натриеви лампи (lhp, dnat 400 5, dnat 70, dnat 250-5, dnat-70, hb4).

Терминът "студен катод" не означава, че той остава на околната температура през цялото време. Работната температура на катода може да се повиши в някои случаи. Например, при използване на променлив ток, поради което електродите разменят местата си - катодът става анод. Някои електрони също могат да причинят локализирана топлина. Например флуоресцентни лампи: след стартиране волфрамовият проводник е студен, лампата работи със студен катод и описаното по-горе явление се използва за нагряване на нишката. Когато достигне желаното ниво на светлина, лампата работи нормално, като с горещ катод. Подобно явление може да бъде демонстрирано от някои DRL газоразрядни ксенонови крушки (d2s, h4 категория d).

Студеният катод на устройството изисква високо напрежение, но не е необходимо захранване с високо напрежение. Това явление често се нарича CCL инвертор. Работата на инвертора е да създаде високо напрежение, за да създаде първоначалния пространствен заряд и първата електрическа дъга на ток в тръбата. Когато това се случи вътрешно съпротивлениетръба намалява и увеличава тока. Преобразувателят реагира на такива разлики и ако температурата надвиши нормата, той се изключва. Най-често такива системи се инсталират за улично осветление.

Често се срещат лампи със студено излъчване електронни устройства. CCFL (флуоресцентни лампи със студен катод) се използват като диодни крушкиза компютри, модеми, мултиметри, газоразрядни индикатори в-14, в 18 и nv 3 и други неща. В допълнение, те се използват широко като LCD подсветка. Друг пример за широко използване са тръбите Nixie.

Видове газоразрядни лампи

Преди да купите каквото и да е устройство, определено трябва да проучите всичките му характеристики.

Газоразрядни лампи с високо налягане


Снимка: живачна лампа

Лампи с ниско налягане

Тези лампи съдържат газ вътре в тръбата при налягане, по-ниско от атмосферното. Класическите луминесцентни лампи принадлежат към тази категория, вече добре познатите неонови лампи, както и натриевите лампи с ниско налягане, които се използват за улично осветление. Всички те имат много добра ефективност, но най-ефективните сред всички газоразрядни лампи са натриевите лампи. Проблемът с този тип лампа (база r7s) е, че произвежда само почти монохроматична жълта светлина (изключение са флуоресцентните лампи без дросел).


Газоразрядни лампи с висок интензитет

В тази категория има лампи, които излъчват светлина чрез електрическа дъга между електродите (e-27). Електродите обикновено са волфрамови електроди, които са разположени вътре в полупрозрачен или прозрачен материал. Има много различни примери HID (High Intensity) лампи, които се продават у нас, като халогенни (ipf h4 x-41, mn-kh7s-150w, hq-t), ксенонови дъгови и ултрависокоефективни (UHP) лампи.

Недостатъци на газоразрядните лампи

Всяко устройство има своите недостатъци и газоразрядните лампи не са изключение:

  • ако мрежовото напрежение е по-малко от 220 V (да кажем 100), тогава металните халогенни лампи (hmi-1200) няма да работят;
  • забрана за използване в учебни заведения;
  • Халогенните лампи стават твърде горещи по време на работа. Те представляват определена опасност от пожар и освен това изискват много внимателна грижа - 1 капка мазнина на повърхността може да причини експлозия;
  • неоновите лампи излъчват светлина (особено ако UV серията, модел n4), която е вредна за очите при продължителен контакт.

Област на приложение

Автомобилните газоразрядни лампи с висок интензитет, включително неонови, са широко използвани, диодното осветление понякога се използва и за автомобили (цената им е малко по-ниска). Разрядът на автомобилни фарове е пълен със смес от газ ксенон и соли на метални халиди (както например се използва от Toyota Corolla - d2r за Toyota Estima 2000 или BMW 5 за Opel Astra J)). Светлината се създава чрез запалване на дъга между два електрода. Лампата е с вграден запалител.


За осветление на промишлени помещения (gu-23a, ld30, tn-0, 3, gu26a), улични площи (олимпиада 250, Silviana произведено в Украйна), билбордове, фасади на сгради, също газоразрядни лампи с високо налягане за дневна светлина в апартаменти и къщи ( GOST 500 -9006-083) и в контролната апаратура.

Диаграмата за монтаж и свързване е същата като по време на инсталацията прости лампис нажежаема жичка