Zářivky: vlastnosti, druhy, princip činnosti

Fluorescenční lampy jsou světelným zdrojem s plynovou výbojkou, kde elektrický náboj ve rtuťových parách vytváří ultrafialové záření. Pomocí fosforu se přeměňuje na viditelné záření. Jeho roli hraje halofosfát vápenatý a další prvky. Světelná účinnost zářivkového osvětlení je několikanásobně vyšší než u žárovky s přesně stejným výkonem.

Klasifikace zářivek

Fluorescenční žárovky vydrží přibližně 5 let za předpokladu, že počet startů je omezen na 2000. To znamená, že během záruční doby 2 roky není více než 5 inkluzí za den. Nejběžnější jsou vysokotlaké a nízkotlaké rtuťové výbojky. Vlastnosti zářivek jsou následující:

1. Vysokotlaké modely se používají pro pouliční osvětlení a svítidla s vysokým výkonem;
2. Nízkotlaké úpravy se používají pro obytné a průmyslové prostory.

Nízkotlaká rtuťová výbojka je skleněná trubice potažená fosforem. Výrobek je plněn argonem a amalgámem při tlaku 400 Pa. Plazmové displeje jsou další modifikací zářivek.

Rozsah svítidel

K osvětlení veřejných budov se široce používají zářivky. Od té doby, jak se objevily úpravy typu kontaktu, vybavený elektronickým předřadníkem, začaly se aktivně používat místo obvyklých osvětlovacích zařízení.

Má smysl používat tato zařízení pro celkové osvětlení, zejména pokud musíte pracovat s velkou plochou. Díky tomu je možné zlepšit světelné podmínky a snížit spotřebu energie o 80 %.. Tím se prodlouží životnost lamp.. Jsou zvyklí:

• místní osvětlení pracovního prostoru;
• osvětlení fasád;
• světelná reklama.

Taková osvětlovací zařízení fungovala jako jediný zdroj osvětlení pro LCD obrazovky až do příchodu LED.

Klady a zápory osvětlovací techniky

Tato zařízení jsou oblíbená, protože mají celou řadu výhod. Jaká je jejich výhoda oproti žárovkám:

• vysoká světelná účinnost a dobré ukazatele účinnosti;
• rozptýlené světlo;
• široká škála odstínů světla;
• dlouhá životnost.

Mají také některé nevýhody.. Tyto zahrnují:

• potenciální zdravotní riziko v důsledku obsahu rtuti;
• blikání s dvojnásobnou frekvencí;
• změna spektra, ke které dochází v průběhu času, způsobená negativními přeměnami ve fosforu;
• přítomnost přídavného zařízení pro spoušť lampy;
• snížený jmenovitý výkon, který zatěžuje elektrickou síť.

Jak zařízení funguje

Po zapnutí zařízení se vytvoří obloukový výboj. Je umístěn na opačných koncích lampy mezi dvěma elektrodami. Zařízení je naplněno parami rtuti a inertním plynem. Po průchodu elektrického proudu vzniká ultrafialové záření, které je neviditelné pro lidské oko.

Zevnitř jsou stěny zařízení pokryty fosforem. Jedná se o speciální látku, která dokáže absorbovat ultrafialové záření. Vychází z něj viditelné světlo. Změnou složení luminoforu je možné změnit odstín svitu lampy. Funkce fosforu prováděny především ortofosfáty a halofosfáty vápenatými.

Vlastnosti značení

Vnímání barev lidským okem přímo závisí na úrovni osvětlení. Pokud je malá, pak je červená vnímána jako nejhorší. Člověk je přitom docela dobře schopen rozeznat modrý odstín. Průměrné osvětlení obytných budov je 75 luxů. V pracovnách a kancelářích se rovná 400 luxům.

Pokud je denní světlo v rozsahu 5 000 až 6 500 Kelvinů, bude se zdát, že má při slabém osvětlení modrý nádech. Světlo s barevnou teplotou 3000 Kelvin vypadá nejpřirozeněji při osvětlení od 50 do 75 Lux. Pokud je osvětlení 400 luxů, výsledné světlo se jeví jako žluté. Nejpřirozenější je světlo o teplotě 4 až 6 tis. Kelvin.

Průmysl vyrábí různé modifikace lamp. Označení vám umožní zjistit, pro kterou zónu je konkrétní model vhodný. Digitální kód označuje parametry, jako je kvalita světla, teplota barev a index podání barev. První číslice označuje index podání barev.

U zářivkových osvětlovacích zařízení se tato charakteristika pohybuje od 60 do 98 Ra. Čím vyšší je index, tím spolehlivější může být podání barev. Druhá a třetí číslice označují barevnou teplotu modelu. Pokud je zde například označení 827, znamená to, že barevná teplota je zde 2700 Kelvinů a barevné podání je 80 Ra. Tyto parametry odpovídají parametrům žárovky.

Elektrické připojení

Výbojky všech typů nejsou přímo připojeny k elektrické síti. To je jejich hlavní rozdíl od žárovek. Důvody jsou dva:

1. Vysoká odolnost za studena. Kvůli tomu je k zapálení výboje potřeba vysokonapěťový impuls.
2. Po výboji vytvoří osvětlovací zařízení záporný odpor. Pokud tedy zapnete odpor v obvodu, dojde ke zkratu a osvětlovací zařízení selže.

K vyřešení těchto problémů se používají předřadníky. Jedná se o předřadníky speciálního typu. Nejběžnější způsoby připojení jsou dnes:

1. použití elektronického předřadníku;
2. použití elektromagnetického předřadníku v kombinaci s neonovým startérem.

Popis elektromagnetického předřadníku

Zařízení je elektromagnetická tlumivka. Má indukční reaktanci. Je připojen k lampám v určitém pořadí. K vláknu je připojen startér, což je neonová lampa. Jeho konstrukce zahrnuje kondenzátor a bimetalové elektrody. Dnes jsou výhodami elektromagnetické rovnováhy dlouhá životnost, snadné použití a spolehlivost. Zároveň se odhalují i ​​některé nevýhody, například dlouhý rozběh. Pohybuje se od 1 do 3 sekund v závislosti na tom, jak je zařízení opotřebované.

Elektromagnetická váha spotřebovává díky své tlumivce velké množství energie. Někdy se může objevit nízkofrekvenční hučení desek magnetických drátů. Nepřidává výhody a bliká s dvojnásobnou frekvencí sítě. To může nepříznivě ovlivnit lidský zrak. Tato osvětlovací tělesa včetně předřadníku se nesmí používat k osvětlení mechanismů a pohyblivých částí zámků. Důležité je také upozornit na působivé rozměry zařízení. Hmotnost takového balastu je několik kilogramů. Pokud jsou teploty pod nulou, zařízení se nemusí spustit.

Počínaje elektromagnetickým předřadníkem a startérem

Klasické schéma umožňuje připojení elektromagnetické váhy spolu se startérem. Poslední jmenovaná je neonová lampa s paralelně zapojeným kondenzátorem, ukrytá v pouzdře. Elektrody jsou zpočátku v otevřeném stavu. Startér je připojen paralelně k lampě tak, aby elektrický proud procházel spirálou lampy. To se děje po uzavření elektrod.

Velký kondenzátor je zapojen paralelně. Je nutné vytvořit rezonanční obvod, který tvoří puls dlouhého trvání. Díky tomu je možné lampu rozsvítit. Při otevření startéru jsou spirály lampy v horkém stavu. K zapálení výboje musí být zajištěno dostatečné rázové napětí.

Provozní napětí svítidla je nízké, protože klesá přes tlumivku. Proto je zpočátku nastavena vyšší úroveň zhášecího napětí v žárovce startéru. V důsledku toho startér opět nefunguje.

Provozní napětí osvětlovacího zařízení se postupně zvyšuje, když se blíží konec jeho životnosti, může se napětí zvýšit. Díky tomu se vytváří charakteristické nepřetržité blikání vadné lampy. Jakmile zhasne, můžete vidět žhnoucí katody nainstalované po celé ploše startéru.

Elektronický předřadník a jeho vlastnosti

Tento prvek je zodpovědný za napájení lampy elektrickým proudem. V tomto případě se vytvoří napětí mimosíťové frekvence, které se pohybuje od 50 do 60 Hz. Jsou zde poskytovány vysoké frekvence od 25 do 133 kilohertzů, takže je eliminováno mrkání, které dráždí oči.

Je možné rozlišit studený a teplý start modelu. V prvním případě je osvětlovací zařízení po zapnutí uzavřeno. Tato metoda se používá, když se lampa používá zřídka. Časté používání této techniky se nedoporučuje, protože poškozuje elektrody.

Druhý typ spouštění zahrnuje předehřátí elektrod. Lampa se rozsvítí po 1 sekundě, ale má také delší životnost, zejména při předpokladu pravidelného používání zařízení.

Faktory predisponující ke zlomení

Elektrody v konstrukci osvětlovacího zařízení jsou spirála z wolframového vlákna. Jsou pokryty vrstvou kovů alkalických zemin. Je nutné zajistit stabilitu výboje. Během provozu se tato vrstva průběžně drolí a odpařuje.

To se děje zvláště intenzivně při startu. Proto mají všechna zářivková svítidla specifickou životnost. Záleží na rychlosti zapalování a kvalitě elektrod. Překračuje životnost žárovky. Na koncích produktu se tvoří ztmavnutí, které se zintenzivňuje s blížícím se časem selhání. Po úplném vyhoření kovové pasty se napětí prudce zvýší. Z tohoto důvodu není obvod, ve kterém lampa pracuje, schopen poskytovat vysoké napětí pro spalování.

Elektromagneticky vyvážené žárovky mají zvýšené napětí, když se blíží konec jejich životnosti. Do této doby pasta zcela vyhořela na jedné z elektrod. Výsledkem je, že startér začne pracovat neustále.

Když selže startér, vytvoří se posun lampy podél obvodu, takže zapálení výboje je nemožné. Pouze vlákna jsou ponechána pracovat a z tohoto důvodu se elektřina spotřebovaná osvětlovacím zařízením zvyšuje.

Pokud jde o zařízení s elektronickým předřadníkem, množství elektrod zapojených do práce je aktivně spáleno. Závity se přehřívají a selhávají. U vysoce kvalitních modelů je zajištěno automatické vypnutí vyhořelého zařízení. V nekvalitních úpravách taková ochrana chybí. V takových zařízeních je také instalován kondenzátor navržený pro napětí blízké napětí nové lampy. Jak produkt stárne, tlak stoupá a v kondenzátoru se tvoří porucha. Z tohoto důvodu také selhávají předřadné tranzistory.

Fosforové emisní spektrum

Levné lampy používají halogenfosfátový fosfor. Vytváří modré a žluté barvy. Mnohem méně červených a zelených tónů je vydáváno. Tato směs se zdá být bílá, ale při odrazu je vidět neúplné spektrum. Na druhou stranu mají taková zařízení vysokou úroveň světelného výkonu. Existují i ​​speciální zářivky. s různými spektrálními parametry:

1. Zářivky. Nejvíce odpovídá přirozené barvě při denním světle 5400 Kelvinů. Nejčastěji se taková zařízení používají v muzeích, tiskárnách, laboratořích a zubních ordinacích.
2. Zářivky, které jsou co nejblíže slunečnímu záření. Pokud v místnosti není dostatek světla nebo probíhají nějaké důležité pracovní operace, doporučuje se použití těchto modelů. Častěji tato zařízení můžete vidět v bankách, úřadech a obchodech. Úroveň osvětlení je 6500 Kelvinů.
3. Modely pro rostliny a akvária. Spektrální rozsah zde zobrazuje modrou a červenou barvu. Úroveň osvětlení je od 5400 do 6700 Kelvinů.
4. Modely pro obyvatele akvária. Záření se mění v rozsahu modrého a ultrafialového světla. Osvětlení se také pohybuje od 5400 do 6700 Kelvinů.
5. Dekorativní vzory. Tvoří modré, červené, zelené, žluté a karmínové barvy. Doporučeno pro sterilní výrobu, obchody pro výrobu mikroobvodů.

Existují také speciální modely pro solária a kosmetické salony, pulty v supermarketech, místnosti, kde se chová drůbež. Přidělte ultrafialové modifikace černými skleněnými baňkami. Jsou schopny přeměnit neviditelné záření na světlo, čímž vzniká tzv. fluorescenční efekt. Používá se v potravinářském a textilním průmyslu.