Koja je vrsta pražnjenja u lampama na plinsko pražnjenje. Vrste i principi rada modernih LED lampi. Princip rada gasne lampe

Područja upotrebe

Zbog linijskog spektra zračenja, sijalice sa gasnim pražnjenjem su u početku korišćene samo u posebnim slučajevima kada je dobijanje datog spektralnog sastava zračenja bio faktor važniji od vrednosti svetlosne efikasnosti. Pojavio se širok spektar lampi namenjenih za upotrebu u istraživačkoj opremi, koje su objedinjene pod jednim opštim imenom - spektralne lampe.

Slika 1. Spektralne lampe sa parama natrijuma i magnezijuma

Mogućnost kreiranja intenzivne ultraljubičasto zračenje, koju karakteriše visoka hemijska aktivnost i biološki efekti, dovela je do upotrebe sijalica na gasno pražnjenje u hemijskoj i štamparskoj industriji, kao i u medicini.

Kratak luk u plinu ili metalnoj pari pri ultravisokom pritisku karakterizira visoka svjetlina, što je sada omogućilo napuštanje otvorenog ugljičnog luka u tehnologiji reflektora.

Upotreba fosfora, koji je omogućio dobijanje sijalica sa gasnim pražnjenjem sa kontinuiranim emisionim spektrom u vidljivom području, odredila je mogućnost uvođenja gasnih sijalica u rasvjetne instalacije i izmještanja žarulja sa žarnom niti iz niza područja.

Karakteristike izotermne plazme, koja daje spektar zračenja blizak spektru toplotnih izvora na temperaturama nedostupnim u žaruljama sa žarnom niti, dovele su do razvoja ultra-moćnih rasvjetne lampe sa spektrom skoro identičnim spektru sunca.

Praktična priroda gasnog pražnjenja bez inercije omogućila je upotrebu lampi sa gasnim pražnjenjem u fototelegrafiji i kompjuterskoj tehnici, kao i stvaranje bljeskalica koje koncentrišu ogromnu svetlosnu energiju u kratkotrajnom svetlosnom impulsu.

Video 1. Flash cijevi

Zahtjevi za smanjenje potrošnje energije u svim oblastima Nacionalna ekonomija proširuju upotrebu ekonomičnih sijalica na gasno pražnjenje, čiji obim proizvodnje stalno raste.

Svjetleće lampe

Kao što je poznato, normalno usijano pražnjenje se javlja pri niskim gustoćama struje. Ako je razmak između katode i anode toliko mali da se stub pražnjenja ne može smjestiti unutar njega, tada dolazi do sjaja katode i negativnog sjaja, koji pokrivaju površinu katode. Potrošnja energije u žaruljici za pražnjenje je vrlo mala, jer je struja mala, a napon je određen samo padom katode. Svjetlosni tok koji emituje lampa je beznačajan, ali je sasvim dovoljan da paljenje lampe bude primjetno, posebno ako se pražnjenje javlja u plinu koji proizvodi obojeno zračenje, na primjer, neon (valna dužina 600 nm, crvena boja zračenje). Takve lampe razni dizajniširoko se koriste kao indikatori. Takozvane digitalne lampe su ranije bile sastavni dio mnogi automatski uređaji sa digitalnim indikatorima.

Slika 3. Žarulja dizajnirana za prikaz brojeva

S dugim razmakom u plinskom pražnjenju s razmakom između elektroda znatno većim od područja blizu katode, glavno zračenje pražnjenja je koncentrisano u izbojnom stupu, koji se u svjetlećem pražnjenju razlikuje od stupa u lučnom pražnjenju samo u njegova manja gustina struje. Zračenje takvog stupa može imati visoku svjetlosnu efikasnost na velikoj dužini. Visoka vrijednost pada napona katode u usijanom pražnjenju dovela je do razvoja sijalica za visoke napone napajanja, odnosno napon na njima značajno premašuje napon koji se smatra sigurnim u radnim uslovima u unutra, posebno kućne. Međutim, takve lampe se uspješno koriste za razne vrste reklamnih i signalnih instalacija.

Slika 4. Lampe sa dugim stubom sjaja

Prednost svjetiljke s užarenim pražnjenjem je jednostavnost dizajna katode u odnosu na katodu svjetiljke s lučnim pražnjenjem. Osim toga, usijano pražnjenje je manje osjetljivo na prisutnost nasumičnih nečistoća u prostoru za plinsko pražnjenje i stoga je izdržljivije.

Lučne lampe

Lučno pražnjenje se koristi u gotovo svim plinskim žaruljama. To je zbog činjenice da tijekom lučnog pražnjenja pad napona katode slabi i njegova uloga u energetskom balansu lampe se smanjuje. Lučne lampe se mogu proizvesti za radne napone jednake naponima električne mreže. Sa malim i srednje gustine struja lučnog pražnjenja, kao i pri niskom pritisku u lampi, izvor zračenja je uglavnom pozitivni stub, a sjaj katode praktično nema značaja. Povećanjem pritiska plina ili metalne pare koja puni gorionik, katodno područje se postupno smanjuje, a pri značajnim pritiscima (više od 3 × 10 4 Pa) praktički uopće ne ostaje. Povećanjem pritiska u lampama postižu se visoki parametri zračenja na malim razmacima između elektroda. Visoke vrijednosti izlazne svjetlosti na vrlo malim udaljenostima mogu se dobiti pri ultravisokim pritiscima (više od 10 6 Pa). S povećanjem pritiska i smanjenjem udaljenosti između elektroda, gustoća struje i svjetlina kabela za pražnjenje se uvelike povećava.

S povećanjem pritiska i gustoće struje formira se izotermna plazma, čije se zračenje uglavnom sastoji od nerezonantnih spektralnih linija koje nastaju kada elektron u atomu prijeđe na niže, ali ne fundamentalne razine.

Lučno pražnjenje se koristi u širokom spektru plinova i metalnih para, od najnižih pritisaka do ultravisokih. S tim u vezi, dizajn sijalica za lučne lampe je izuzetno raznolik i po obliku i po vrsti materijala koji se koristi. Za lampe ultra visokog pritiska veliki značaj dobija snagu tikvica pod uslovima visoke temperature, što je dovelo do razvoja odgovarajućih metoda za njihov proračun i proučavanje parametara.

Nakon pojave lučnog pražnjenja, većina elektrona se izbacuje iz katodnog mjesta. Svjetleći katodni dio pražnjenja počinje katodnom točkom, koja je mala svjetleća tačka na spirali. Postoji nekoliko katodnih tačaka. Kod samozagrijavajućih katoda katodna točka zauzima mali dio njene površine, krećući se duž nje dok oksid isparava. Ako je gustoća struje velika, dolazi do lokalnog termičkog preopterećenja na materijalu katode. Zbog takvih preopterećenja potrebno je koristiti katode posebnih složenih dizajna. Broj dizajna katoda je raznolik, ali se sve mogu podijeliti na katode za lampe niskog tlaka, visokog tlaka i ultravisokog tlaka.

Slika 5. Niskotlačna cijevna lampa za pražnjenje

Slika 6. Lampa za pražnjenje visokog pritiska

Slika 7. Lampa za pražnjenje ultra visokog pritiska

Različiti materijali koji se koriste za sijalice sa lučnim lampama, velike vrijednosti struje zahtijevaju rješavanje pitanja stvaranja posebnih čahura. Detaljno o dizajnu svjetiljki s plinskim pražnjenjem možete pročitati u stručnoj literaturi.

Klasifikacija lampe

Slično kao i žarulje sa žarnom niti, žarulje s plinskim pražnjenjem razlikuju se po području primjene, vrsti pražnjenja, pritisku i vrsti plina za punjenje ili metalne pare, te upotrebi fosfora. Ako pogledate kroz oči proizvođača svjetiljki s plinskim pražnjenjem, oni se također mogu razlikovati u dizajnerskim karakteristikama, od kojih su najvažniji oblik i dimenzije sijalice (praznik u plinu), materijal od kojeg je sijalica napravljena. , materijal i dizajn elektroda, dizajn kapica i terminala.

Prilikom klasifikacije svjetiljki s plinskim pražnjenjem mogu se pojaviti određene poteškoće zbog različitih karakteristika na osnovu kojih se mogu klasificirati. S tim u vezi, za klasifikaciju trenutno prihvaćenih i koji se koriste kao osnova za sistem označavanja sijalica na gasno pražnjenje, definisan je ograničen broj karakteristika. Vrijedi napomenuti da živine cijevi niskog tlaka, koje su najčešće sijalice s plinskim pražnjenjem, imaju svoj vlastiti sistem označavanja.

Dakle, za označavanje lampi na plinsko pražnjenje koriste se sljedeće glavne karakteristike:

1. radni pritisak(sijalice ultravisokog pritiska - više od 10 6 Pa, visokog pritiska - od 3 × 10 4 do 10 6 Pa i niskog pritiska - od 0,1 do 10 4 Pa);
2. sastav punila u kojem se javlja pražnjenje (gas, metalne pare i njihovi spojevi);
3. naziv gasa ili metalne pare koji se koristi (ksenon - X, natrijum - Na, živa - P i slično);
4. vrsta pražnjenja (pulsno - I, sjaj - T, lučno - D).

Oblik tikvice je označen slovima: T – cevasti, Š – sferni; ako se na žarulju lampe nanese fosfor, tada se oznaci dodaje slovo L. Lampe se također dijele prema: području luminiscencije - žarulje i svjetiljke sa stubom za pražnjenje; prema načinu hlađenja - za lampe sa prisilnim i prirodnim vazdušno hlađen, vodeno hlađene lampe.

Živa cjevasta fluorescentne lampe nizak pritisak se obično jednostavnije označava. Na primjer, u njihovoj oznaci prvo slovo L označava da lampa pripada ovu vrstu izvora svjetlosti, slijedeća slova - a može ih biti jedno, dva ili čak tri - označavaju boju zračenja. Chroma je najvažniji parametar oznake, jer boja određuje područje upotrebe lampe.

Klasifikacija sijalica na gasno pražnjenje može se izvršiti i prema njihovom značaju u oblasti tehnologije osvetljenja: lučne lampe visokog pritiska sa korigovanom bojom; lučne lampe visokog pritiska; luk visokog pritiska; arc natrijumske lampe nizak i visok pritisak; luk visokog pritiska; Lučne kugle ultra visokog pritiska; ksenonske cijevi i kuglice; fluorescentne lampe niskog pritiska; elektrodna rasvjeta, impulsna i druge vrste specijalnih sijalica na gasno pražnjenje.

Lampa na plinsko pražnjenje je izvor svjetlosti koji emituje energiju u vidljivom opsegu. Fizička osnova je električno pražnjenje u plinovima. Lampe na gasno pražnjenje se takođe jednostavno nazivaju lampe na pražnjenje.

Svjetiljke na plin: vrste i vrste

Vrste (vrste) lampi na plin:

uređaj:

1. tikvica;
2. baza;
3. plamenik;
4. glavna elektroda;
5. elektroda za paljenje;
6. otpornik za ograničavanje struje.

Princip rada

U punilu smještenom unutar tikvice dolazi do električnog pražnjenja između elektroda. Ova energija postaje svjetlost koja se raspršuje i prenosi kroz staklenu sijalicu.

Diode su opremljene balastom za stabilizaciju, ograničenje struje i paljenje. Za sve lampe na gasno pražnjenje, izlaz svetlosti nije trenutan - potrebno je oko dva do tri minuta da uređaj akumulira punu snagu.

Klasifikacija GL

Oni se razlikuju:

• po vrsti pražnjenja;
• po vrsti gasa;
• sastav metalnih para;
• unutrašnji pritisak;
• upotreba fosfora;
• opseg primjene.

Također se razlikuju prema klasifikaciji proizvodnih pogona po karakterističnim karakteristikama dizajna:

1. oblik i veličina tikvice,
2. dizajn elektroda,
3. korišteni materijali,
4. unutrašnji dizajn baze i izlaza.

Postoji mnogo kriterijuma po kojima se lampe sa gasnim pražnjenjem obično klasifikuju. Kako biste izbjegli potpunu zabunu, preporučujemo da prođete kroz listu:

• vrsta unutrašnjeg gasa (metalne pare ili njihove kombinacije - ksenon, živa, kripton, natrijum i drugi, kao i gasovi);
• unutrašnji radni pritisak (0,1 - 104 Pa - nizak, 3 × 104 - 106 Pa - visok, 106 Pa - ultra visok);
• vrsta unutrašnjeg pražnjenja (pulsno, lučno, sjajno);
• oblik tikvica (T - cevasti, W - sferni);
• način hlađenja (uređaji sa vodenim, prirodnim, prisilnim hlađenjem);
• Nanošenje fosfora na tikvicu je označeno slovom L.

Prema izvoru svjetlosti, GL se dijele na:

1. fluorescentne lampe (FL) sa svjetlom koje izlazi iz fosfornog sloja koji prekriva diodu;
2. gasno svjetlo sa svjetlom koje izlazi iz plinskog pražnjenja;
3. rasvjeta elektroda, koja koristi sjaj elektroda (pobuđuju se plinskim pražnjenjem).

Po vrijednosti pritiska:

• GRLVD - sijalice sa gasnim pražnjenjem visokog pritiska;
• GRLND - gasne lampe niskog pritiska.

Pražnjenja karakteriše visoka efikasnost transformacije električna energija u svetlost.

Model	Opis
	Supstanca: živa metalna para. Razne sijalice na gasno pražnjenje, električni izvor svjetlosti, plinsko pražnjenje u pari žive koristi se direktno za stvaranje optičkog zračenja.
	Supstanca: živa metalna para. Električna živina lampa orijentirana na dobivanje UV zračenje, sa bocom od kvarcnog stakla. Postoje i živino-kvarcne lampe.
	Supstanca: živa metalna para. Vrsta sijalica sa gasnim pražnjenjem pod visokim pritiskom (GRL).
	Supstanca: živa metalna para. Vrsta električnih dioda, koja se široko koristi za osvjetljavanje velikih i obimnih površina (fabričke radionice, ulice, gradilišta), gdje ne postoje zahtjevi za prikaz boja svjetiljki, ali je potrebna visoka svjetlosna efikasnost, DRL lampe, po pravilu, sa snage od 50 do 2000 W, u početku su dizajnirani za rad u električnim mrežama naizmjenična struja sa naponom napajanja 220 V.
	Supstanca: živa metalna para. Slično u principu radu sa živom i natrijumom, ali sa prednošću. Volframova spirala vam omogućava da uključite lampu bez prigušnice; koriste se u rasvjetnim uređajima koji imaju za cilj osvjetljavanje industrijskih objekata, ulica, otvoreni prostori, parkovne površine
	Supstanca: natrijum. Lampa natrijum gasnog pražnjenja je električni izvor svetlosti, svetleće telo je gasno pražnjenje u natrijuvoj pari. Dominantno u spektru je rezonantno zračenje natrijuma, svetlost je jarko narandžasto-žuta.
	Supstanca: inertni gasovi. Ispunjeni su iznutra pod niskim pritiskom neonom, emitujući narandžasto-crveni sjaj.
	Supstanca: inertni gasovi. Klasificirani su kao izvori umjetne svjetlosti; u njihovoj boci napunjenoj ksenonom svijetli električni luk i emituje jarku bijelu svjetlost, spektar blizak dnevnom svjetlu.
	Supstanca: neon sa živom. Ispunjeni neonom i živom, djeluju kao indikator, u normalnom načinu rada sjaj žive se ne vidi, ali kada se zapali pražnjenje na što dalje udaljenim elektrodama postaje primjetno, indikatorske karakteriziraju narandžasto-crveni sjaj, materijali elektroda su molibden, gvožđe, aluminijum, nikl. Katoda je obložena aktivirajućom supstancom kako bi se smanjio prag paljenja. Povezuje se na mrežu odgovarajućeg napona preko balastnog otpornika koji onemogućava prelazak užarenog pražnjenja u lučno pražnjenje; u ovom slučaju kod određenih tipova sijalica u postolje se ugrađuje otpornik koji ograničava struju, a sama lampa je direktno povezana na mrežu.

Model	Opis
D2S	Dioda sa bazom. Dobra zamjena za standardnu ​​optiku u automobilu. Instaliran u farove za kratka i duga svetla - osvetljava i put i stranu puta. Prosječni vijek trajanja je 2800-4000 sati. Otporan na zemljotres, visok kvalitet svjetla. Svjetlosni tok – 3000-3200 lm. Temperatura boje – 4300 K. Potrošnja energije – 35 W.
D1S	Xenon svjetlo. Montira se u farove automobila za duga i kratka svjetla. Sa bazom. Dizajniran i za sočivu optiku. Svjetlosni tok – 3200 lm. Potrošnja energije – 35 W. Temperatura boje – od 4150 do 6000K. Vijek trajanja – najmanje 3000 sati.
	Živa na plin sa E40 bazom. Ugrađuje se u lampe sa grlom E40. Koristi se za vanjske i unutrašnje osvetljenje.Funkcije u sprezi sa balastima. Vijek trajanja 5000 sati. Nazivna snaga 250 W. Temperatura boje 5000K.
D4S	Pouzdan i kvalitetan izvor svjetlosti. Ekološki prihvatljivo. Ugrađuje se u farove automobila. Karakterizira ga širok spektar zračenja. Nazivna snaga 35 W. Svjetlosni tok – 3200 lm, vijek trajanja – 3000 sati. Temperatura boje – od 4300 do 6000 K.
D3S	Originalna sočiva sa utičnicom. Nazivna snaga 35 W, svjetlosni tok – 3200 lm. Vijek trajanja – 3000 sati. Temperatura boje – od 4100 do 6000K. Vijek trajanja 3000 sati. Nema žive. Dizajniran za rasvjetu automobila.
H7	Baza za halogene sijalice.
	Ispuštanje gasa živina lampa visoka kategorija. Ugrađuje se u svetiljke sa utičnicom E40, koristi se za spoljašnju i unutrašnju rasvetu i funkcioniše u kombinaciji sa prigušnicama. Nazivna snaga 250 W, svjetlosni tok – 13000 lm. Temperatura boje – 4000 K, baza E40.
	GL sa elipsoidnim oblikom tikvice. Koristi se za spoljašnju i unutrašnju rasvetu. Baza E27. Svjetlosni tok – 6300 lm. Snaga 125 W. Temperatura boje – 4200 K.
	GL sa elipsoidnim oblikom tikvice. Koristi se za spoljašnju i unutrašnju rasvetu. Baza E40. Svjetlosni tok – 22000 lm. Snaga 400 W. Temperatura boje – 4000 K.
	GL se koristi za spoljašnju i unutrašnju rasvetu. Baza E40. Svjetlosni tok – 48000 lm, snaga 400 W. Temperatura boje – 2000 K.
	GL DNAT, efikasan izvor svjetlosti sa smanjenim UV zračenjem. Snaga 400 W. Cjevasti sa jednostranom bazom u obliku tikvice. Baza E40. Temperatura boje – 2100 K. Svjetlosna efikasnost – 120lm/W. Koristi se u zatvorenim lampama i za rasvjetu biljaka. Vek trajanja – 20.000 sati.
	Pripada liniji monohromatskih natrijumovih GLND-ova. Visoka efikasnost do 183 lm/W. Emituje monohromatsko toplo žuto svetlo. Dizajniran za osvjetljavanje puteva maksimalnom svjetlinom i minimalnom potrošnjom energije, za osvjetljavanje pješačkih prelaza umjesto fluorescentnih i živinih izvora svjetlosti. Temperatura boje – 1800 K, baza 775 mm.
	Metal-halogeni izvori svjetlosti visokog kvaliteta, dvostrani. Posebno dizajniran za uređaje koji stvaraju svjetlosne tokove. Lampe su punjene živom i elementima retkih zemalja, što stvara snop svetlosti velike jačine sa prilično dobrim indeksom prenošenja boja. Nizak nivo infracrvenog zračenja, visoka svetlosna efikasnost, mehanička čvrstoća, odlične svetlosne karakteristike, stabilnost temperature boje, mogućnost ponovnog pokretanja. Snaga 575 W. Svjetlosni tok 49000 lm. Temperatura boje - 5600 K, radni vek - 750 sati.
	Originalni broj D1S.
	Efikasan izvor svjetlosti, visokog kvaliteta, svjetlosni tok 48000Lm. Temperatura boje - 2000 K, radni vek - 24 000 sati. Baza E40. Cjevasti sa jednostranom bazom u obliku tikvice. Svjetlosna efikasnost – 120 lm/W. Snaga 400 W. Prijavljuje se za veštačko osvetljenje cvjetnjaci, plastenici, rasadnici biljaka.
	Originalni broj D3S kratkog svjetla. Koristi se za rasvjetu automobila.
	Xenon lampa. Snaga 35 W. Baza D2S. Temperatura sjaja 4300 K. Emituje svetlost blizu dnevnog svetla. Dug vijek trajanja, uključuje se bez odlaganja, dizajniran za upotrebu u automobilu.
	Xenon dioda Visoka kvaliteta sa snagom od 35W. Baza D1S. Koristi se u automobilima za kratka svjetla.
	Visokokvalitetna ksenonska lampa snage 35 W. Montiran u duple farove.

Opseg primjene GL

Karakterizira ga širok spektar primjena:

1. ulična rasvjeta u urbanim i ruralnim područjima, u lampionima za osvjetljavanje parkova, trgova i pješačkih staza;
2. osvetljenje javne prostorije, trgovine, proizvodni pogoni, uredi, trgovački podovi;
3. kao rasvjeta za bilborde i vanjske reklame;
4. visokoumjetničko osvjetljenje pozornica i kina pomoću posebne opreme;
5. za rasvjetu Vozilo(neon);
6. u osvjetljenju kuće.

Spotlight: opseg i vrste

Za otvorene prostore, za rasvjetu:

• industrijska područja;
• sportski kompleksi i stadioni;
• kamenolomi;
• fasade zgrada i raznih objekata;
• spomenici;
• spomenici;
• Zabavne emisije;
• stočarski kompleksi.

BITAN! Reflektori se razlikuju po obliku reflektora i snopu zračenja.

• asimetrično;
• simetrično.

Kako provjeriti lampu na plin?

Mora se poštovati nekoliko pravila:

• nemojte žuriti da umetnete novu upotrebljivu lampu umjesto stare, morate paziti da prigušnica nije zatvorena, inače će dvije spirale izgorjeti odjednom;
• Prvo ugradite diodu sa netaknutim spiralama, ali ne i radnu, u kojoj plin treperi ili svijetli slabo. Ako spirale ostanu netaknute, onda možete instalirati nova sijalica, ako pregore, promijenite gas;
• ako su potrebni popravci, trebali biste početi sa starterom, koji pokvari češće od ostalih komponenti svjetiljke;

  Žarulje sa žarnom niti

  1. niska svjetlosna efikasnost;
  2. vijek trajanja oko 1000 sati;
  3. nepovoljan spektralni kompleks, distorzioni prenos svetlosti;
  4. obdarena visokom svjetlinom, ali ne pružaju ravnomjernu distribuciju svjetlosnog toka;
  5. Filament treba pokriti kako bi se spriječilo da direktna svjetlost uđe u oči i izazove štetne efekte na njih.

  Koja je razlika između GRL-a (pročitajte gore) i LED-a?

  LED:

  • visoka energetska efikasnost;
  • ekološki prihvatljivi, ne zahtijevaju posebne uvjete za održavanje i odlaganje;
  • vijek trajanja - kontinuirani rad od najmanje 40-60 hiljada sati;
  • svjetlosni tok se stabilizuje u cijelom rasponu napona napajanja od 170-264 V, bez promjene parametara osvjetljenja;
  • brzo paljenje;
  • bez žive;
  • odsustvo startnih struja;
  • postoji mogućnost glavnog podešavanja snage;
  • odličan prikaz boja.

U skladu sa novim standardima rasvjete, preporučuje se korištenje plinskih sijalica prije svega za rasvjetne instalacije jer su one najekonomičnije.

Rice. 1.5. Strujno-naponska karakteristika praznine u gasnom pražnjenju:
1 - tiho pražnjenje; 2 - tranzicijska regija; 3 - normalno usijano pražnjenje; 4 - anomalno sjajno pražnjenje; 5-lučno pražnjenje.
Rad izvora svjetlosti s pražnjenjem u plinu temelji se na korištenju električnog pražnjenja u plinovitom okruženju i metalne pare. Za to se najčešće koriste pare argona i žive. Zračenje nastaje zbog prijelaza elektrona atoma žive iz orbite s visokog sadržaja energije u nižu energetsku orbitu. U ovom slučaju moguće je nekoliko vrsta električnih pražnjenja (na primjer, tiho, tinjajuće, lučno). Lučno pražnjenje ima najveću gustoću električne struje i, kao rezultat, stvara najveći svjetlosni tok.
Slika 1.5 prikazuje strujno-naponsku karakteristiku električnog pražnjenja u plinu kada se struja mijenja od nule do granične vrijednosti.
Pri određenim gustoćama struje, priroda procesa jonizacije međuelektrodnog razmaka je lavinska. U ovom slučaju, s povećanjem struje, otpor međuelektrodnog razmaka naglo se smanjuje, što zauzvrat dovodi do još većeg povećanja struje i, kao posljedica, do hitnog režima. Ovaj način rada može se pojaviti ako povežete izvor svjetlosti s pražnjenjem u plinu direktno na mrežu. Kako napon raste od nule do vrijednosti (slika 1.5), struja se postepeno povećava. Daljnji porast napona do vrijednosti UT dovodi do nestabilne tačke u, nakon čega struja naglo raste zbog smanjenja otpora jaza tokom lavinske ionizacije. Ovu struju možete ograničiti, a samim tim i stabilizirati način rada u području 5, uključivanjem otpora koji ograničava struju, koji se zove balast, jer se energija na njemu beskorisno troši.Vrijednost otpora balasta može se odrediti grafički. Da biste to učinili, imajući strujno-naponsku karakteristiku izvora zračenja plinskog pražnjenja, potrebno je postaviti radnu tačku A i vrijednost napona mreže Uc.
Onda
(1.17)
Tačku A karakteriziraju dvije vrste otpora: statički
i dinamičan


Rice. 1.6. Promjena položaja radne tačke prilikom promjene napona mreže (a) i otpora balasta (b).
Rice. 1.7. Utjecaj vrijednosti Ua/Ue na stabilnost sijalice na gasno pražnjenje np i promjene napona napajanja.
Dinamički otpor u padajućem presjeku razmatrane amperske karakteristike je negativan.
Položaj radne tačke A može se promeniti ili promenom otpora R (sl. 1.6,6) ili promenom napona mreže Uc (sl. 1.6, c). U ovom slučaju se mijenjaju i statički Rlc i dinamički Rld otpor lampe. Treba napomenuti da statički otpor lampe Rld zajedno sa otporom balasta određuje radnu struju u svakoj tački, a dinamički otpor određuje stabilnost luka. Stabilnost luka se određuje iz uslova
(1-18)
Ovaj uslov je zadovoljen u odseku strujno-naponske karakteristike desno od tačke D. Štaviše, što je radna tačka udesno od tačke D, to je luk stabilnije gori, jer je odgovor struje na slučajni male promjene napona mreže Uc opada.
Rad svjetiljke s plinskim pražnjenjem u bilo kojoj radnoj točki moguć je pri različitim vrijednostima napona mreže Uc. Da biste to učinili, potrebno je odabrati otpor balasta tako da radna struja ostane konstantna (slika 1.7). Međutim, stabilnost lampe će varirati. Što je veći napon napajanja Uc i, shodno tome, otpor balasta Rb, odstupanja napona manje utiču na struju lampe. Ali treba imati na umu da to povećava gubitke snage u otporu balasta. Uzimajući ovo u obzir, u praksi se preporučuje da se otpor balasta uzme na način da se ispuni uslov da se postigne dovoljna stabilnost rada sijalica sa gasnim pražnjenjem uz minimalne gubitke u prigušnici.
Za rad na istosmjernoj struji koriste se aktivni prigušnici, na izmjeničnu struju - induktivni i kapacitivni (ponekad aktivni).
Svi izvori gasnog pražnjenja prema radnom pritisku se dele na lampe niskog, visokog i ultravisokog pritiska.
Fluorescentne sijalice niskog pritiska su staklena cilindrična sijalica, čija je unutrašnja površina presvučena fosforom. Staklene noge su zavarene u krajeve tikvice. Volframove elektrode u obliku bispirala postavljene su na noge, presvučene slojem oksida (zemnoalkalni metalni oksid), koji osigurava dobru emisiju elektrona. Za zaštitu od bombardiranja tokom anodnog perioda, žičani ekrani su zavareni na elektrode. Na krajevima tikvica ima čepove sa iglama. Vazduh je evakuisan iz sijalice lampe i u nju je uveden argon pod pritiskom od oko 400 Pa sa malom količinom žive (30-50 mg.).
U fluorescentnim svjetiljkama svjetlosna energija nastaje kao rezultat dvostruke konverzije energije električne struje. Prvo, električna struja koja teče između elektroda lampe uzrokuje električno pražnjenje u živinim parama, praćeno zračenjem (elektroluminiscencijom). Drugo, rezultirajuća energija zračenja, od koje je većina ultraljubičasto zračenje, djeluje na fosfor koji se nanosi na stijenke sijalice i pretvara se u svjetlosno zračenje (fotoluminiscencija). U zavisnosti od sastava fosfora, dobija se vidljivo zračenje različitog spektralnog sastava. Naša industrija proizvodi pet vrsta fluorescentnih lampi: dnevno svjetlo LD, dnevno svjetlo sa poboljšanim prikazom boja LDC, hladno bijelo svjetlo LCB, bijelo svjetlo LB i toplo bijelo LTB. Sijalice fluorescentnih sijalica najčešće imaju pravolinijski, oblikovani i prstenasti oblik. Fluorescentne lampe su dostupne u vatima od 15, 20, 30, 40, 65 i 80 W. IN poljoprivreda Uglavnom se koriste lampe snage 40 i 80 W (tabela 1.3).
Tabela 1.3
Karakteristike fluorescentnih sijalica koje se koriste u poljoprivredi

Trenutno se proizvode nove lampe sa poboljšanim prikazom boja tipa LE.
U poređenju sa žaruljama sa žarnom niti, fluorescentne sijalice imaju povoljniji spektralni sastav zračenja, veću svetlosnu efikasnost (60...70 lm-W-1) i duži radni vek (10.000 sati).
Osim toga, u poljoprivredi se koriste specijalne lampe niskog pritiska: fitolampe za uzgoj biljaka, eritemske lampe za UV zračenje životinja i ptica, baktericidne lampe za dezinfekcione instalacije. Eritemske i fitolampe imaju poseban fosfor, baktericidne lampe nemaju fosfor (tabela 1.4)
Sve niskotlačne fluorescentne sijalice su povezane na mrežu preko balastnog otpornika.

Karakteristike eritema, baktericidne i fitolampe

Treba imati na umu da se fluorescentne sijalice pale bez posebnih mjera na naponu U3, koji je obično veći od napona mreže Uc. Jedan od načina da se smanji napon paljenja U3 je predgrijavanje elektroda, što olakšava emisiju elektrona. Ovo grijanje se može izvesti pomoću starterskih i nestarterskih krugova (slika 1.8).

Rice. 1.8. Dijagram povezivanja fluorescentne lampe niskog pritiska:
1 - terminal mrežnog napona; 2 - gas; 3, 5 - elektrode lampe; 4 - cijev; 6, 7 - elektrode za pokretanje; 8 - starter.
Starter je minijaturna neonska lampa, čija su jedna ili obje elektrode izrađene od bimetala. Kada se zagreju, ove elektrode se mogu zatvoriti jedna uz drugu. U početnom stanju su otvoreni. Kada se napon dovede na stezaljke 1, sav se on praktično primjenjuje na terminale startera 6 i 7 i u njegovoj sijalici 8 dolazi do užarenog pražnjenja. Zbog struje koja teče u ovom slučaju, oslobađa se toplina koja zagrijava pokretni bimetalni kontakt 7, a on se zatvara sa fiksnim kontaktom 6. Struja u kolu u ovom slučaju naglo raste. Njegova vrijednost je dovoljna za zagrijavanje elektroda 5 i 5 fluorescentne lampe, napravljene u obliku spirala. Za 1...2 s, elektrode lampe se zagrijavaju do 800...900°C. Budući da u ovom trenutku nema pražnjenja u boci startera, njene elektrode se hlade i otvaraju.
U trenutku prekida strujnog kola u gasu 2, npr. d.s. samoindukcija, čija je vrijednost proporcionalna induktivnosti induktora i brzini promjene struje u trenutku prekida kola. Nastao zbog e. d.s. samoindukcije, povećani napon (700...1000 V) se primjenjuje na elektrode lampe, pripremljene za paljenje. Između elektroda dolazi do lučnog pražnjenja, a lampa 4 počinje svijetliti. U ovom režimu rada, otpor lampe je približno jednak otporu serijski spojene prigušnice i napon na njoj pada na otprilike polovinu mrežnog napona.Isti napon se primjenjuje na starter spojen paralelno sa lampa, ali se starter više ne pali, jer je njegov napon paljenja podešen unutar

Dakle, starter i gas obavljaju važne funkcije tokom procesa paljenja i rada. Starter: 1) zatvara krug „spirala elektroda - prigušnica“, struja koja teče u ovom slučaju zagreva elektrode, olakšavajući paljenje lampe usled termionske emisije; 2) puca nakon zagrevanja elektroda lampe električni krug i na taj način izaziva puls povećanog napona na lampi, osiguravajući proboj plinskog jaza.
Prigušnica: 1) ograničava struju kada se elektrode startera zatvore; 2) generira impuls napona da razbije lampu zbog e. d.s. samoindukcija u trenutku otvaranja elektroda startera; 3) stabilizuje luk nakon paljenja.
Budući da je starter najnepouzdaniji element u krugu paljenja, razvijena su i kola bez startera. U ovom slučaju, predgrijavanje elektroda vrši se iz posebnog transformatora s filamentom.
Za niskotlačne fluorescentne svjetiljke proizvode se posebne prigušnice (prigušnice).
Starter prigušnice su označene 1UBI, 1UBE, 1UBK (broj označava broj lampi koje rade od jedne prigušnice, U - starter, B - prigušnica, I - induktivna, E - kapacitivna; K - kompenzovana, tj. povećava faktor snage rasvjete instalacija na 0,9...0,95). Za dvije lampe, odnosno 2UBI, 2UBE, 2UBK.
Uređaji bez pokretanja imaju slovo A u svojoj oznaci: ABI, ABE, ABK. Na primjer, marka PRA 2ABK-80/220-ANP označava: uređaj bez startera sa dvije lampe, kompenzovan, snaga svake lampe 80 W, mrežni napon 220 V, antistroboskopski (A), za samostalnu instalaciju (N), sa smanjenim nivoom buke (P).
Jedan od nedostataka svjetiljki s plinskim pražnjenjem je pulsiranje svjetlosnog toka, što uzrokuje stroboskopski efekat - treperenje objekta koji se brzo kreće. Da biste smanjili pulsiranje svjetlosnog toka, preporučuje se uključivanje lampi u različitim fazama ili korištenje posebnih antistroboskopskih prigušnica.

Rice. 1 9. DRT lampa (a) i šema njenog povezivanja (b):
1 - cijev od kvarcnog stakla; 2 - elektroda; 3 - stezaljka sa držačem; 4 - provodna traka.
Rice. 1.10 Lampa sa četiri elektrode DR-S (a) i njen spojni krug (b):
1 - živino-kvarcni plamenik; 2 - tikvica; 3 - fosfor; 4 - elektrode za paljenje; 5 - glavne elektrode; 6 - otpornici za ograničavanje struje.
Kada se fluorescentne lampe uključe na napon veće frekvencije, njihov svjetlosni učinak se povećava, veličina balasta i gubici u njemu se smanjuju, a pulsiranje svjetlosnog toka se smanjuje.
Gasne lampe visokog pritiska. Najzastupljenije lampe u poljoprivrednoj proizvodnji su DRT lampe - lučne, živine, cevaste i DRL - lučne, živine, fluorescentne.
DRT lampa je ravna cijev 1 od kvarcnog stakla (slika 1.9,a), na čije su krajeve zalemljene elektrode 2. Cjevčica je punjena argonom i malom količinom žive. Kako kvarcno staklo dobro propušta UV zračenje, lampa se uglavnom koristi za UV zračenje životinja i živine te za dezinfekciju vode, hrane, zraka itd.
Lampa je povezana na mrežu preko prigušnice (slika 1.9.6). Paljenje se vrši kratkim pritiskom na dugme S. U tom slučaju struja teče kroz induktor L i kondenzator C1. Kada se dugme otvori, struja naglo opada i zbog e. d.s. Samoindukcija prigušnice naglo povećava napon na elektrodama lampe, što potiče njeno paljenje. Metalna traka I, povezana preko kondenzatora C2, osigurava preraspodjelu električnog polja unutar lampe, što olakšava paljenje lampe.
Za rasvjetu se koriste DRL lampe. Mogu biti sa dvije ili četiri elektrode. Trenutno se proizvode samo lampe sa četiri elektrode, čiji su dizajn i dijagram povezivanja prikazani na slici 1.10. Živa-kvarcni plamenik I je izvor UV zračenja. Boca 2 je napravljena od stakla otpornog na toplotu i sa unutrašnje strane je presvučena fosforom 3, koji pretvara UV zračenje gorionika u svetlost. Da bi se olakšalo paljenje, lampa sa četiri elektrode ima elektrode za paljenje 4. Pražnjenje nastaje prvo između paljenja i glavne elektrode 5, a zatim između glavnih elektroda (radni razmak).
Metal halogenidne lampe visokog pritiska tipa DRI obećavaju za osvetljenje. Natrijum, talijum i indijum jodidi se dodaju u sijalice ovih lampi, što omogućava povećanje izlazne svetlosti za 1,5...2 puta u odnosu na DRL lampe.
Za upotrebu u staklenicima na bazi DRL lampe, razvijene su posebne fitolampe kao što su DRF i DRLF. Sijalica ovih lampi je napravljena od stakla koje može da izdrži prskanje hladne vode kada se zagreje i obložena je posebnim fosforom koji ima povećan fito-povrat. Reflektirajući sloj se nanosi na vrh sijalice.

Područja upotrebe

Zbog linijskog spektra zračenja, sijalice sa gasnim pražnjenjem su u početku korišćene samo u posebnim slučajevima kada je dobijanje datog spektralnog sastava zračenja bio faktor važniji od vrednosti svetlosne efikasnosti. Pojavio se širok spektar lampi namenjenih za upotrebu u istraživačkoj opremi, koje su objedinjene pod jednim opštim imenom - spektralne lampe.

Slika 1. Spektralne lampe sa parama natrijuma i magnezijuma

Mogućnost stvaranja intenzivnog ultraljubičastog zračenja, koje karakteriše visoka hemijska aktivnost i biološki efekti, dovela je do upotrebe gasnih lampi u hemijskoj i štamparskoj industriji, kao i u medicini.

Kratak luk u plinu ili metalnoj pari pri ultravisokom pritisku karakterizira visoka svjetlina, što je sada omogućilo napuštanje otvorenog ugljičnog luka u tehnologiji reflektora.

Upotreba fosfora, koji je omogućio dobijanje sijalica sa gasnim pražnjenjem sa kontinuiranim emisionim spektrom u vidljivom području, odredila je mogućnost uvođenja gasnih sijalica u rasvjetne instalacije i izmještanja žarulja sa žarnom niti iz niza područja.

Karakteristike izotermne plazme, koja daje spektar zračenja blizak spektru toplotnih izvora na temperaturama nedostupnim u žaruljama sa žarnom niti, dovele su do razvoja rasvjetnih sijalica za teške uslove rada sa spektrom skoro identičnim sunčevom.

Praktična priroda gasnog pražnjenja bez inercije omogućila je upotrebu lampi sa gasnim pražnjenjem u fototelegrafiji i kompjuterskoj tehnici, kao i stvaranje bljeskalica koje koncentrišu ogromnu svetlosnu energiju u kratkotrajnom svetlosnom impulsu.

Video 1. Flash cijevi

Zahtjevi za smanjenjem potrošnje energije u svim oblastima nacionalne ekonomije proširuju upotrebu ekonomičnih sijalica na plinsko pražnjenje, čiji obim proizvodnje stalno raste.

Svjetleće lampe

Kao što je poznato, normalno usijano pražnjenje se javlja pri niskim gustoćama struje. Ako je razmak između katode i anode toliko mali da se stub pražnjenja ne može smjestiti unutar njega, tada dolazi do sjaja katode i negativnog sjaja, koji pokrivaju površinu katode. Potrošnja energije u žaruljici za pražnjenje je vrlo mala, jer je struja mala, a napon je određen samo padom katode. Svjetlosni tok koji emituje lampa je beznačajan, ali je sasvim dovoljan da paljenje lampe bude primjetno, posebno ako se pražnjenje javlja u plinu koji proizvodi obojeno zračenje, na primjer, neon (valna dužina 600 nm, crvena boja zračenje). Takve lampe različitih dizajna naširoko se koriste kao indikatori. Takozvane digitalne lampe su ranije bile sastavni deo mnogih automatskih uređaja sa digitalnim indikatorima.

Slika 3. Žarulja dizajnirana za prikaz brojeva

S dugim razmakom u plinskom pražnjenju s razmakom između elektroda znatno većim od područja blizu katode, glavno zračenje pražnjenja je koncentrisano u izbojnom stupu, koji se u svjetlećem pražnjenju razlikuje od stupa u lučnom pražnjenju samo u njegova manja gustina struje. Zračenje takvog stupa može imati visoku svjetlosnu efikasnost na velikoj dužini. Visoka vrijednost pada napona katode u usijanom pražnjenju dovela je do razvoja svjetiljki za visoke napone napajanja, odnosno napon na njima značajno premašuje napon koji se smatra sigurnim u radnim uvjetima u zatvorenim prostorima, posebno kućnim. Međutim, takve lampe se uspješno koriste za razne vrste reklamnih i signalnih instalacija.

Slika 4. Lampe sa dugim stubom sjaja

Prednost svjetiljke s užarenim pražnjenjem je jednostavnost dizajna katode u odnosu na katodu svjetiljke s lučnim pražnjenjem. Osim toga, usijano pražnjenje je manje osjetljivo na prisutnost nasumičnih nečistoća u prostoru za plinsko pražnjenje i stoga je izdržljivije.

Lučne lampe

Lučno pražnjenje se koristi u gotovo svim plinskim žaruljama. To je zbog činjenice da tijekom lučnog pražnjenja pad napona katode slabi i njegova uloga u energetskom balansu lampe se smanjuje. Lučne lampe se mogu proizvoditi za radne napone jednake naponima električnih mreža. Pri niskim i srednjim gustinama struje pražnjenja luka, kao i pri niskom pritisku u lampi, izvor zračenja je uglavnom pozitivni stub, a sjaj katode praktično nema značaja. Povećanjem pritiska plina ili metalne pare koja puni gorionik, katodno područje se postupno smanjuje, a pri značajnim pritiscima (više od 3 × 10 4 Pa) praktički uopće ne ostaje. Povećanjem pritiska u lampama postižu se visoki parametri zračenja na malim razmacima između elektroda. Visoke vrijednosti izlazne svjetlosti na vrlo malim udaljenostima mogu se dobiti pri ultravisokim pritiscima (više od 10 6 Pa). S povećanjem pritiska i smanjenjem udaljenosti između elektroda, gustoća struje i svjetlina kabela za pražnjenje se uvelike povećava.

S povećanjem pritiska i gustoće struje formira se izotermna plazma, čije se zračenje uglavnom sastoji od nerezonantnih spektralnih linija koje nastaju kada elektron u atomu prijeđe na niže, ali ne fundamentalne razine.

Lučno pražnjenje se koristi u širokom spektru plinova i metalnih para, od najnižih pritisaka do ultravisokih. S tim u vezi, dizajn sijalica za lučne lampe je izuzetno raznolik i po obliku i po vrsti materijala koji se koristi. Za sijalice ultravisokog pritiska od velikog je značaja čvrstoća sijalica na visokim temperaturama, što je dovelo do razvoja odgovarajućih metoda za njihov proračun i proučavanje parametara.

Nakon pojave lučnog pražnjenja, većina elektrona se izbacuje iz katodnog mjesta. Svjetleći katodni dio pražnjenja počinje katodnom točkom, koja je mala svjetleća tačka na spirali. Postoji nekoliko katodnih tačaka. Kod samozagrijavajućih katoda katodna točka zauzima mali dio njene površine, krećući se duž nje dok oksid isparava. Ako je gustoća struje velika, dolazi do lokalnog termičkog preopterećenja na materijalu katode. Zbog takvih preopterećenja potrebno je koristiti katode posebnih složenih dizajna. Broj dizajna katoda je raznolik, ali se sve mogu podijeliti na katode za lampe niskog tlaka, visokog tlaka i ultravisokog tlaka.

Slika 5. Niskotlačna cijevna lampa za pražnjenje

Slika 6. Lampa za pražnjenje visokog pritiska

Slika 7. Lampa za pražnjenje ultra visokog pritiska

Raznolikost materijala koji se koriste za tikvice lučnih lampi i velike vrijednosti struje zahtijevaju rješavanje pitanja stvaranja posebnih čahura. Detaljno o dizajnu svjetiljki s plinskim pražnjenjem možete pročitati u stručnoj literaturi.

Klasifikacija lampe

Slično kao i žarulje sa žarnom niti, žarulje s plinskim pražnjenjem razlikuju se po području primjene, vrsti pražnjenja, pritisku i vrsti plina za punjenje ili metalne pare, te upotrebi fosfora. Ako pogledate kroz oči proizvođača svjetiljki s plinskim pražnjenjem, oni se također mogu razlikovati u dizajnerskim karakteristikama, od kojih su najvažniji oblik i dimenzije sijalice (praznik u plinu), materijal od kojeg je sijalica napravljena. , materijal i dizajn elektroda, dizajn kapica i terminala.

Prilikom klasifikacije svjetiljki s plinskim pražnjenjem mogu se pojaviti određene poteškoće zbog različitih karakteristika na osnovu kojih se mogu klasificirati. S tim u vezi, za klasifikaciju trenutno prihvaćenih i koji se koriste kao osnova za sistem označavanja sijalica na gasno pražnjenje, definisan je ograničen broj karakteristika. Vrijedi napomenuti da živine cijevi niskog tlaka, koje su najčešće sijalice s plinskim pražnjenjem, imaju svoj vlastiti sistem označavanja.

Dakle, za označavanje lampi na plinsko pražnjenje koriste se sljedeće glavne karakteristike:

1. radni pritisak (sijalice ultravisokog pritiska - više od 10 6 Pa, visokog pritiska - od 3 × 10 4 do 10 6 Pa i niskog pritiska - od 0,1 do 10 4 Pa);
2. sastav punila u kojem se javlja pražnjenje (gas, metalne pare i njihovi spojevi);
3. naziv gasa ili metalne pare koji se koristi (ksenon - X, natrijum - Na, živa - P i slično);
4. vrsta pražnjenja (pulsno - I, sjaj - T, lučno - D).

Oblik tikvice je označen slovima: T – cevasti, Š – sferni; ako se na žarulju lampe nanese fosfor, tada se oznaci dodaje slovo L. Lampe se također dijele prema: području luminiscencije - žarulje i svjetiljke sa stubom za pražnjenje; prema načinu hlađenja - lampe sa prinudnim i prirodnim hlađenjem vazduha, lampe sa vodenim hlađenjem.

Fluorescentne sijalice sa živinim cijevima niskog tlaka obično se označavaju jednostavnije. Na primjer, u njihovoj oznaci, prvo slovo L označava da lampa pripada određenoj vrsti izvora svjetlosti, sljedeća slova - a može ih biti jedno, dva ili čak tri - označavaju boju zračenja. Boja je najvažniji parametar označavanja, jer boja određuje područje upotrebe lampe.

Klasifikacija sijalica na gasno pražnjenje može se izvršiti i prema njihovom značaju u oblasti tehnologije osvetljenja: lučne lampe visokog pritiska sa korigovanom bojom; lučne lampe visokog pritiska; luk visokog pritiska; natrijeve lučne lampe niskog i visokog pritiska; luk visokog pritiska; Lučne kugle ultra visokog pritiska; ksenonske cijevi i kuglice; fluorescentne lampe niskog pritiska; elektrodna rasvjeta, impulsna i druge vrste specijalnih sijalica na gasno pražnjenje.

Električni uređaji koji se sastoje od prozirne posude u kojoj se plin napaja naponom, uzrokujući proces sjaja, nazivaju se lampe s plinskim pražnjenjem. Predlažemo da razmotrimo razlike između visokotlačnih sijalica s plinskim pražnjenjem i žarulja sa žarnom niti, kako ovaj uređaj radi i gdje ih kupiti.

Princip rada gasne lampe

Lampa za pražnjenje je izvor sjaja koji stvara svjetlost stvaranjem električnog pražnjenja kroz jonizirani plin. Obično ove lampe koriste gasove kao što su:

• argon,
• neon,
• kripton,
• ksenon, kao i mešavine ovih gasova.

Mnoge lampe su punjene dodatnim gasovima kao što su natrijum i živa, dok druge koriste metal-halogene aditive.

Kada se lampa dovede do napajanja, u cijevi se stvara električno polje. Ovo polje formira inkluzije slobodnih elektrona u jonizovanom gasu, tj. osigurava sudar elektrona s atomima plina i metala. Neki elektroni koji kruže oko ovih atoma dovode do sudara u stanje više energije. U takvim slučajevima se oslobađa energija fotona. Ovo svjetlo može biti bilo što, od infracrvenog vidljivog do ultraljubičastog zračenja. Neke lampe imaju fluorescentni premaz unutra tikvice za pretvaranje ultraljubičastog zračenja u vidljivu svjetlost.

Neke lampe u obliku cijevi sadrže poseban izvor beta zračenja kako bi se osigurala jonizacija plina iznutra. U ovim cijevima, užareno pražnjenje koje daje katoda je minimizirano, u korist takozvanog stupca pozitivne energije. Većina sjajan primjer Takve tehnologije uključuju neonske lampe koje štede energiju, pulsne IFC i fluorescentne sijalice.

Svjetiljke na plinsko pražnjenje i vrste katoda

Mnogi ljudi su čuli za termin CCFL fluorescentne sijalice s hladnom katodom i rasvjetna tijela s vrućom katodom. Ali u čemu je razlika, kakvo je njihovo označavanje i koje odabrati?

Vruća katoda

Vruće katode generiraju elektrone iz same termoionske emisione elektrode. Zbog toga se nazivaju i termoionske katode. Katoda je obično električna nit napravljena od volframa ili tantala. Ali sada su i oni presvučeni slojem emitivnog materijala, koji može proizvesti manje topline i svjetlosti, čime se povećava efikasnost i izlaz lumena lampe za pražnjenje. U nekim slučajevima kada je zujanje naizmenične struje problem, grejač je električno izolovan od katode. Ova metoda se široko koristi kod metal-halogenih sijalica s plinskim pražnjenjem (hpi-t plus, deluxe, hid-8) i sijalica niskog pritiska.

Izvori svjetlosti s vrućom katodom proizvode značajno velika količina elektrona nego hladne katode sa istom površinom. Koriste ih indikatorski uređaji, mikroskopi, a čak se i takve lampe koriste za modernizaciju elektronskih topova.

Hladna katoda

Sa hladnom katodom nema termoionske emisije. Visokonaponske žarulje u ovom slučaju rade na elektrodama koje stvaraju jako električno polje (na primjer, marka), koje ionizira plin. Površina unutar cijevi je sposobna proizvoditi sekundarne elektrone, a istovremeno svesti njihov "pad" na minimum. Neke cijevi sadrže posebno uzemljenje koje poboljšava emisiju elektrona.

Drugi način rada uređaja hladne svjetlosti bazira se na generiranju slobodnih elektrona bez termoionske emisije, zbog emisije elektrona u polju. Emisija polja se javlja na električna polja, koji stvaraju veoma visok napon. Ova metoda se koristi u nekim rendgenskim cijevima, mikroskopima koji rade električnim poljima, a koristi se i u natrijumovim lampama sa pražnjenjem u plinu (lhp, dnat 400 5, dnat 70, dnat 250-5, dnat-70, hb4).

Izraz "hladna katoda" ne znači da ostaje na temperaturi okoline cijelo vrijeme. Radna temperatura katode se u nekim slučajevima može povećati. Na primjer, kada se koristi izmjenična struja, zbog čega su elektrode zamijenile mjesta - katoda je postala anoda. Neki elektroni također mogu uzrokovati lokaliziranu toplinu. Na primjer, fluorescentne svjetiljke: nakon pokretanja, volframova žica je hladna, lampa radi s hladnom katodom, a gore opisani fenomen se koristi za zagrijavanje niti. Kada dostigne željeni nivo svjetlosti, lampa radi normalno, kao sa vrućom katodom. Sličnu pojavu mogu demonstrirati neke DRL ksenonske sijalice s pražnjenjem u plinu (d2s, h4 kategorija d).

Potrebna je hladna katoda uređaja visokog napona, ali visokonaponsko napajanje nije potrebno. Ovaj fenomen se često naziva CCL inverter. Zadatak pretvarača je da stvori visoki napon kako bi se stvorio početni prostorni naboj i prvi električni luk struje u cijevi. Kada se ovo desi unutrašnji otpor cijev smanjuje i povećava struju. Pretvarač reagira na takve razlike, a ako temperatura prijeđe normu, isključuje se. Najčešće se takvi sistemi postavljaju za uličnu rasvjetu.

Lampe hladnog zračenja se često nalaze elektronskih uređaja. CCFL (fluorescentne sijalice s hladnom katodom) se koriste kao diodne sijalice za kompjutere, modeme, multimetre, indikatore gasnog pražnjenja u-14, u 18 i nv 3 i ostalo. Osim toga, naširoko se koriste kao LCD pozadinsko osvjetljenje. Još jedan primjer široke upotrebe su Nixie cijevi.

Vrste sijalica na gasno pražnjenje

Prije nego što kupite bilo koji uređaj, svakako biste trebali proučiti sve njegove karakteristike.

Lampe visokog pritiska

Lampe niskog pritiska

Ove lampe sadrže plin unutar cijevi pod tlakom nižem od atmosferskog. U ovu kategoriju spadaju i fluorescentne sijalice klasičnog načina, danas dobro poznate neonske lampe, kao i natrijumove sijalice niskog pritiska, koje se koriste za ulično osvetljenje. Svi imaju veoma dobra efikasnost, ali najefikasnije među svim lampama s plinskim pražnjenjem su son natrijumske lampe. Problem sa ovom vrstom lampe (r7s baza) je što proizvodi samo skoro monohromatsko žuto svetlo (izuzetak su fluorescentne lampe bez prigušnice).

Lampe visokog intenziteta

U ovoj kategoriji su lampe koje emituju svetlost pomoću električnog luka između elektroda (e-27). Elektrode su obično volframove elektrode, koje se nalaze unutar prozirnog ili prozirnog materijala. Ima ih mnogo razni primjeri HID (High Intensity) lampe, koje se prodaju u našoj zemlji, kao što su halogene (ipf h4 x-41, mn-kh7s-150w, hq-t), ksenonske lučne i ultra-visoke performanse (UHP) sijalice.

Nedostaci lampi na pražnjenje

Svaki uređaj ima svoje nedostatke, a lampe na plinsko pražnjenje nisu izuzetak:

• ako je napon mreže manji od 220 V (recimo 100), tada metal-halogene lampe (hmi-1200) neće raditi;
• zabrana upotrebe u obrazovnim ustanovama;
• Halogene lampe postaju previše vruće tokom rada. Predstavljaju određenu opasnost od požara, a uz to zahtijevaju i vrlo pažljivu njegu - 1 kap masti na površini može izazvati eksploziju;
• neonske lampe emituju svetlost (naročito ako je UV serija, model n4), koja je štetna za oči pri dužem kontaktu.

Područje primjene

Široko se koriste automobilske žarulje visokog intenziteta s plinskim pražnjenjem, uključujući neonske; diodna rasvjeta se ponekad koristi i za automobile (njihova cijena je nešto niža). Pražnjenje farova automobila ispunjeno je mešavinom gasa ksenon i soli metal halogenida (kao što je na primer koristi Toyota Corolla - d2r za Toyota Estima 2000, ili BMW 5, za Opel Astra J)). Svjetlost nastaje udaranjem luka između dvije elektrode. Lampa ima ugrađen upaljač.

Za rasvjetu industrijskih prostorija (gu-23a, ld30, tn-0, 3, gu26a), uličnih površina (olimpijada 250, Silviana proizvedena u Ukrajini), bilborda, fasada zgrada, također visokotlačne sijalice za dnevnu svjetlost u stanovima i kućama ( GOST 500 -9006-083) iu upravljačkom uređaju.

Instalacija i dijagram povezivanja su potpuno isti kao i tokom instalacije jednostavne lampežarulja