Elektrická zařízení sestávající z průhledné nádoby, ve které je plyn napájen napětím, díky kterému dochází k procesu luminiscence, se nazývají výbojky. Nabízíme vám, abyste zvážili, jak se liší vysokotlaké výbojky a žárovky, jak toto zařízení funguje a kde je lze zakoupit.
Obsah
- Princip činnosti výbojky
- Výbojky a typy katod
- Žhavá katoda
- Studená katoda
- Typy výbojek
- Vysokotlaké výbojky
- Nízkotlaké žárovky
- Výbojky s vysokou intenzitou
- Nevýhody v práci výbojek
- Oblast použití
Princip činnosti výbojky
Plynová výbojka je světelný zdroj, který generuje světlo a vytváří elektrický výboj prostřednictvím ionizovaného plynu. Tyto lampy obvykle používají plyny, jako například:
- argon
- neon
- krypton
- xenon, jakož i směsi těchto plynů.
Mnoho lamp je naplněno dalšími plyny, jako je sodík a rtuť, zatímco jiné používají přísady halogenidů kovů.
Když je na lampu přivedena energie, je v trubici generováno elektrické pole. Toto pole vytváří inkluze volných elektronů v ionizovaném plynu, tj. poskytuje kolizi elektronů s atomy plynu a kovu. Některé elektrony obíhající těmito atomy poskytují kolize do stavu vyšší energie. V takových případech se uvolní energie fotonu. Toto světlo může být cokoli od infračerveného světla až po ultrafialové záření. Některé lampy mají na vnitřní straně baňky luminiscenční vrstvu, která přeměňuje ultrafialové záření na viditelné světlo.
Některé trubkové lampy obsahují speciální zdroj beta záření, který umožňuje ionizaci plynu uvnitř. V těchto zkumavkách je žárový výboj poskytovaný katodou minimalizován ve prospěch takzvaného sloupce pozitivní energie. Nejvýraznějším příkladem takové technologie jsou energeticky úsporné neonové lampy, plynový výbojový puls IFK a zářivka.
Výbojky a typy katod
Mnozí slyšeli termín CCFL zářivky se studenou katodou a zařízení pro osvětlení s horkou katodou. Jaký je ale rozdíl, jaké je jejich označení a jaké zvolit?
Žhavá katoda
Elektroda s termionickou emisí generuje elektrony v horkých katodách. Proto se také nazývají termionické katody. Katoda je obvykle elektrické vlákno z wolframu nebo tantalu. Nyní jsou však stále pokryty vrstvou emisního materiálu, který může produkovat méně tepla a světla, čímž se zvyšuje účinnost a světelný tok výbojky. V některých případech, když je bzučení AC problém, je ohřívač elektricky izolován od katody. Tato metoda je široce používána u halogenových výbojek s plynovou výbojkou (hpi-t plus, deluxe, hid-8) a nízkotlakých výbojek.
Světelné zdroje s horkými katodami produkují výrazně více elektronů než studené katody se stejnou povrchovou plochou. Používají se pomocí indikačních zařízení, mikroskopů a dokonce i takové lampy se používají k modernizaci elektronických zbraní.
Studená katoda
U studené katody není termionická emise prováděna. V tomto případě pracují vysokonapěťové lampy na elektrodách, které vytvářejí silné elektrické pole (řekněme značka), které ionizuje plyn. Povrch uvnitř trubice je schopen produkovat sekundární elektrony, přičemž minimalizuje jejich „pokles“. Některé trubky obsahují speciální uzemnění, což zlepšuje emise elektronů.
Další způsob provozu zařízení se studeným světlem je založen na generování volných elektronů bez termionické emise v důsledku emise polního elektronu. K emisi pole dochází v elektrických polích, které vytvářejí velmi vysoké napětí. Tato metoda se používá v některých rentgenových zkumavkách, mikroskopech, pracujících na úkor elektrické energie pole a také se používá u plynových výbojek (lhp, dnat 400 5, dnat 70, dnat 250-5, dnat-70, hb4).
Výraz „studená katoda“ neznamená, že zůstává po celou dobu při teplotě okolí. V některých případech se může pracovní teplota katody zvýšit. Například při použití střídavého proudu, díky kterému se elektrody měnily, se z oceli stala anoda. Některé elektrony mohou také způsobit lokalizaci tepla. Například zářivky: po spuštění je wolframový drát studený, lampa pracuje se studenou katodou a výše popsaný jev se používá k ohřevu vlákna. Když dosáhne požadované úrovně světla, lampa pracuje normálně, jako u horké katody. Podobný jev lze demonstrovat u některých xenonových výbojek drl (d2s, h4 kategorie d).
Studená katoda zařízení vyžaduje vysoké napětí, ale není vyžadováno vysokonapěťové napájení. Tomu se často říká střídač CCL. Střídač pracuje tak, že vytváří vysoké napětí, aby uspořádal počáteční prostorový náboj a první elektrický oblouk proudu v trubici. Když k tomu dojde, vnitřní odpor trubky klesá a zvyšuje proud. Převodník na takové změny reaguje a pokud teplota překročí normu, vypne se. Nejčastěji jsou takové systémy instalovány pro pouliční osvětlení.
V elektronických zařízeních se často vyskytují studené žárovky. CCFL (studené katodové zářivky) se používají jako diodové žárovky pro počítače, modemy, multimetry, in-14, 18 a HB 3 indikátory vybití a další. Kromě toho se široce používají jako podsvícení LCD. Dalším příkladem rozšířeného použití jsou trubky Nixie.
Typy výbojek
Před nákupem jakéhokoli zařízení musíte určitě prostudovat všechny jeho vlastnosti.
Vysokotlaké výbojky
Tyto lampy obsahují stlačený plyn uvnitř potrubí při vyšším tlaku, než je atmosférický tlak. Například vysokonapěťové výbojky jsou halogenid kovu (osram hqi-t 2000w / n / sn), sodík (lu250 / t / 40, philips philips son-t 1000w \ 220 e-40, msd 575, msd250 a gbm 150) a rtuťové lampy dr nebo drv (drt-240, ml 250 / e40,).
Nízkotlaké žárovky
Tyto lampy obsahují plyn uvnitř potrubí při nižším tlaku než atmosférický. Do této kategorie patří klasické zářivky, nyní známé neonové výbojky, jakož i nízkotlaké sodíkové výbojky, které se používají pro pouliční osvětlení. Všechny mají velmi dobrou účinnost, ale nejúčinnější ze všech výbojek jsou sodíkové výbojky. Problém s tímto typem žárovky (s objímkou r7s) je v tom, že produkuje pouze téměř monochromatické žluté světlo (s výjimkou plynových zářivek).
Výbojky s vysokou intenzitou
V této kategorii existují lampy, které vyzařují světlo pomocí elektrického oblouku mezi elektrodami (e-27). Elektrody jsou obvykle představovány wolframovými elektrodami, které jsou umístěny uvnitř průsvitného nebo průhledného materiálu. V naší zemi existuje mnoho různých příkladů HID (High Intensity) lamp, například halogenové (ipf h4 x-41, mn-kh7s-150vt, hq-t), xenonový oblouk a vysoce výkonné žárovky (UHP).
Nevýhody v práci výbojek
Jakákoli zařízení mají své nevýhody a výbojky s výbojkami nebyly výjimkou.
- pokud je síťové napětí menší než 220 V (řekněme 100), pak halogenidové výbojky (hmi-1200) nebudou fungovat;
- zákaz používání ve vzdělávacích institucích;
- halogenové žárovky jsou během provozu příliš horké. Představují určité nebezpečí požáru a navíc vyžadují velmi pečlivou péči - 1 kapka tuku na povrchu může způsobit jeho explozi;
- neonové výbojky vyzařují světlo (zejména v případě řady UV, model n4), které je škodlivé pro oči při dlouhodobém kontaktu.
Oblast použití
Vysoce intenzivní automobilové výbojky, obě neony, se běžně používají a pro automobily se někdy používá diodové osvětlení (jejich cena je o něco nižší). Výboj světlometu automobilu je naplněn směsí xenonového plynu a solí halogenidů kovů (jako například Toyota Corolla používá d2r pro toyota estima 2000 nebo BMW 5 pro Opel astra j)). Světlo je vytvořeno zasažením oblouku mezi dvěma elektrodami. Lampa má vestavěný zapalovač.
Pro osvětlení průmyslových prostor (gu-23a, ld30, tn-0, 3, gu26a), uličních ploch (olympiáda 250, Sylviana na Ukrajině), billboardy, fasády budov a vysokotlaké výbojky denního světla v bytech a domech (GOST 500-9006-083) a v předřadnících.
Schéma instalace a zapojení jsou naprosto stejné jako při instalaci jednoduchých žárovek.
- Co jsou sodíkové výbojky a kde se používají?
- Jak si vybrat LED žárovky pro domácnost a byt?
- Jak opravit energeticky úspornou lampu vlastními rukama?
- Co je elektronický předřadník pro luminiscenční ...