Leuchtstofflampen: Eigenschaften, Typen, Funktionsprinzip

Leuchtstofflampen sind eine Lichtquelle mit Gasentladung, bei der eine elektrische Ladung in Quecksilberdampf ultraviolette Strahlung erzeugt. Es wird mit Hilfe eines Leuchtstoffs in sichtbare Strahlung umgewandelt. Seine Rolle spielen Calciumhalogenphosphat und andere Elemente. Die Lichtausbeute von Leuchtstofflampen ist um ein Vielfaches höher als die einer Glühlampe mit exakt gleicher Leistung.

Klassifizierung von Leuchtstofflampen

Leuchtstofflampen halten ca. 5 Jahre, sofern die Anzahl der Starts auf 2000 begrenzt ist. Das heißt, während der Garantiezeit von 2 Jahren gibt es nicht mehr als 5 Einschlüsse pro Tag. Die gebräuchlichsten sind Quecksilber-Hoch- und Niederdruck-Gasentladungslampen.

Die Eigenschaften von Leuchtstofflampen sind wie folgt:

1. Hochdruckmodelle werden für Straßenbeleuchtung und Hochleistungsbeleuchtungskörper verwendet;
2. Niederdruckmodifikationen werden für Wohn- und Industriegebäude verwendet.

Die Niederdruck-Quecksilberentladungslampe ist eine phosphorbeschichtete Glasröhre. Das Produkt wird mit Argon und Amalgam bei einem Druck von 400 Pa gefüllt. Plasma-Displays sind eine weitere Modifikation von Leuchtstofflampen.

Lampenumfang

Leuchtstofflampen werden häufig zur Beleuchtung öffentlicher Gebäude verwendet. Seitdem Änderungen des Kontakttyps auftraten, ausgestattet mit elektronischem Vorschaltgerät, begannen sie aktiv anstelle der üblichen Beleuchtungsgeräte verwendet zu werden.

Es ist sinnvoll, diese Geräte für die Allgemeinbeleuchtung zu verwenden, insbesondere wenn Sie mit einer großen Fläche arbeiten müssen. Dadurch ist es möglich, die Lichtverhältnisse zu verbessern und den Energieverbrauch um 80 % zu senken.. Dies verlängert die Lebensdauer der Lampen.. Sie sind gewöhnt an:

• lokale Beleuchtung des Arbeitsraums;
• Beleuchtung von Fassaden;
• beleuchtete Werbung.

Solche Beleuchtungsvorrichtungen dienten bis zum Aufkommen von LEDs als alleinige Beleuchtungsquelle für LCD-Bildschirme.

Vor- und Nachteile von Beleuchtungsgeräten

Diese Geräte sind beliebt, da sie eine ganze Reihe von Vorteilen haben. Was ist ihr Vorteil gegenüber Glühlampen:

• hohe Lichtausbeute und gute Effizienzindikatoren;
• diffuses Licht;
• eine breite Palette von Lichtschattierungen;
• lange Lebensdauer.

Sie haben auch einige Nachteile.. Diese beinhalten:

• potenzielle Gesundheitsgefahr durch Quecksilbergehalt;
• flackern mit doppelter Frequenz;
• eine zeitliche Änderung des Spektrums, verursacht durch negative Transformationen im Leuchtstoff;
• das Vorhandensein einer zusätzlichen Vorrichtung für den Lampenauslöser;
• reduzierte Nennleistung, die das Stromnetz belastet.

So funktioniert das Gerät

Beim Einschalten des Geräts entsteht eine Bogenentladung. Es befindet sich an gegenüberliegenden Enden der Lampe zwischen zwei Elektroden. Das Gerät ist mit Quecksilberdampf und Inertgas gefüllt. Nach dem Durchgang von elektrischem Strom entsteht ultraviolette Strahlung, die unsichtbar ist für das menschliche Auge.

Von innen sind die Wände des Geräts mit einem Phosphor bedeckt. Dies ist eine spezielle Substanz, die ultraviolette Strahlung absorbieren kann. Von ihm geht sichtbares Licht aus. Durch Ändern der Zusammensetzung des Leuchtstoffs ist es möglich, den Farbton des Lampenglühens zu ändern. Phosphorfunktion hauptsächlich von Orthophosphaten und Calciumhalogenphosphaten durchgeführt.

Merkmale der Markierung

Die Farbwahrnehmung durch das menschliche Auge hängt direkt von der Beleuchtungsstärke ab. Wenn es klein ist, wird Rot als das Schlimmste wahrgenommen. Gleichzeitig ist eine Person recht gut in der Lage, einen Blaustich zu erkennen. Die durchschnittliche Beleuchtungsstärke von Wohngebäuden beträgt 75 Lux. In Arbeitsräumen und Büros beträgt sie 400 Lux.

Wenn das Tageslicht im Bereich von 5.000 bis 6.500 Kelvin liegt, erscheint es bei schwachem Licht blaustichig. Licht mit einer Farbtemperatur von 3000 Kelvin sieht am natürlichsten aus bei Beleuchtung von 50 bis 75 Lux. Bei einer Beleuchtungsstärke von 400 Lux erscheint das resultierende Licht gelb. Am natürlichsten ist Licht mit einer Temperatur von 4 bis 6 Tausend. Kelvin.

Die Industrie produziert verschiedene Modifikationen von Lampen. Durch die Markierung können Sie herausfinden, für welche Zone ein bestimmtes Modell geeignet ist. Digitaler Code zeigt Parameter wie Lichtqualität, Farbtemperatur und Farbwiedergabeindex an. Die erste Ziffer gibt den Farbwiedergabeindex an.

Bei Leuchtstofflampen variiert diese Eigenschaft von 60 bis 98 Ra. Dementsprechend kann die Farbwiedergabe umso zuverlässiger sein, je höher der Index ist. Die zweite und dritte Ziffer geben die Farbtemperatur des Modells an. Ist beispielsweise eine Markierung von 827 vorhanden, bedeutet dies, dass die Farbtemperatur hier 2700 Kelvin beträgt und die Farbwiedergabe 80 Ra beträgt. Diese Parameter entsprechen denen einer Glühlampe.

Elektrische Verbindung

Entladungslampen aller Art werden nicht direkt an das Stromnetz angeschlossen. Dies ist ihr Hauptunterschied zu Glühlampen. Dafür gibt es zwei Gründe:

1. Hohe Beständigkeit bei Kälte. Aus diesem Grund ist ein Hochspannungsimpuls erforderlich, um die Entladung zu zünden.
2. Nach der Entladung bildet die Beleuchtungsvorrichtung einen negativen Widerstand. Wenn Sie den Widerstand im Stromkreis einschalten, tritt daher ein Kurzschluss auf und das Beleuchtungsgerät fällt aus.

Um diese Probleme zu lösen, werden Vorschaltgeräte verwendet. Dies sind Vorschaltgeräte einer besonderen Art. Die gebräuchlichsten Verbindungsmethoden sind heute:

1. die Verwendung von elektronischem Vorschaltgerät;
2. Verwendung eines elektromagnetischen Vorschaltgeräts in Kombination mit einem Neonstarter.

Beschreibung des elektromagnetischen Vorschaltgeräts

Das Gerät ist eine elektromagnetische Drossel. Es hat eine induktive Reaktanz. Es wird in einer bestimmten Reihenfolge mit den Lampen verbunden. An den Glühfaden ist ein Starter angeschlossen, bei dem es sich um eine Neonlampe handelt. Sein Design umfasst einen Kondensator und Bimetallelektroden. Die Vorteile der elektromagnetischen Waage sind heute eine lange Lebensdauer, Benutzerfreundlichkeit und Zuverlässigkeit. Gleichzeitig zeigen sich auch einige Nachteile, zum Beispiel ein langer Anlauf. Sie variiert zwischen 1 und 3 Sekunden, je nachdem, wie abgenutzt das Gerät ist.

Die elektromagnetische Waage verbraucht aufgrund ihrer Drosselung viel Energie. Manchmal kann es zu einem niederfrequenten Brummen der Magnetdrahtplatten kommen. Fügt keine Vorteile hinzu und flackert mit der doppelten Frequenz des Netzwerks. Dies kann das menschliche Sehvermögen beeinträchtigen. Diese Beleuchtungskörper, einschließlich Vorschaltgerät, dürfen nicht zur Beleuchtung von Mechanismen und beweglichen Teilen von Schlössern verwendet werden. Wichtig ist auch, auf die beeindruckenden Abmessungen des Gerätes hinzuweisen. Die Masse eines solchen Ballasts beträgt mehrere Kilogramm. Bei Temperaturen unter Null startet das Gerät möglicherweise nicht.

Beginnend mit elektromagnetischem Vorschaltgerät und Starter

Das klassische Schema sieht den Anschluss einer elektromagnetischen Waage zusammen mit einem Starter vor. Letzteres ist eine Neonlampe mit einem parallel geschalteten Kondensator, der im Gehäuse versteckt ist. Die Elektroden befinden sich zunächst im geöffneten Zustand. Der Starter ist parallel zur Lampe geschaltet, so dass ein elektrischer Strom durch die Lampenspirale fließt. Dies geschieht nach dem Schließen der Elektroden.

Parallel dazu ist ein großer Kondensator geschaltet. Es ist notwendig, einen Resonanzkreis zu schaffen, der einen Impuls von langer Dauer bildet. Dadurch ist es möglich, die Lampe anzuzünden. Beim Öffnen des Anlassers befinden sich die Lampenspiralen im heißen Zustand. Es muss eine ausreichende Stoßspannung bereitgestellt werden, um die Entladung zu zünden.

Die Betriebsspannung des Beleuchtungskörpers ist niedrig, da sie über die Drossel abfällt. Deshalb wird in der Starterlampe zunächst ein höherer Löschspannungspegel eingestellt. Dadurch rastet der Anlasser nicht wieder ein.

Die Betriebsspannung der Beleuchtungsvorrichtung steigt allmählich an, wenn sich das Ende ihrer Lebensdauer nähert, kann die Spannung ansteigen. Dadurch entsteht ein charakteristisches Dauerblitzen einer ausgefallenen Lampe. Sobald er erlischt, sieht man die über die gesamte Fläche des Anlassers verbauten Glühkathoden.

Elektronisches Vorschaltgerät und seine Eigenschaften

Dieses Element ist dafür verantwortlich, die Lampe mit elektrischem Strom zu versorgen. In diesem Fall wird eine Spannung der Off-Network-Frequenz gebildet, die von 50 bis 60 Hertz variiert. Hier werden hohe Frequenzen von 25 bis 133 Kilohertz bereitgestellt, so dass das augenreizende Blinzeln entfällt.

Es ist möglich, Kalt- und Heißstart des Modells zu unterscheiden. Im ersten Fall wird die Beleuchtungseinrichtung nach dem Einschalten geschlossen. Diese Methode wird verwendet, wenn die Lampe selten verwendet wird. Eine häufige Anwendung dieser Technik wird nicht empfohlen, da sie die Elektroden schädigt.

Bei der zweiten Startart werden die Elektroden vorgewärmt. Die Lampe leuchtet nach 1 Sekunde, hat aber auch eine längere Lebensdauer, insbesondere wenn eine regelmäßige Nutzung des Gerätes erwartet wird.

Faktoren, die zum Bruch prädisponieren

Die Elektroden im Design des Beleuchtungsgeräts sind eine Spirale eines Wolframfadens. Sie sind mit einer Erdalkalimetallschicht überzogen. Es ist notwendig, die Stabilität der Entladung zu gewährleisten. Im Betrieb zerbröckelt diese Schicht ständig und verdunstet.

Dies geschieht besonders intensiv beim Start. Aus diesem Grund haben alle Leuchtstofflampen eine bestimmte Lebensdauer. Sie hängt von der Zündgeschwindigkeit und der Qualität der Elektroden ab. Es überschreitet die Lebensdauer der Glühlampe. An den Enden des Produkts bildet sich eine Verdunkelung, die sich mit dem Herannahen des Zeitpunkts des Versagens verstärkt. Nachdem die Metallpaste vollständig ausgebrannt ist, steigt die Spannung schlagartig an. Aus diesem Grund ist die Schaltung, in der die Lampe arbeitet, nicht in der Lage, eine hohe Spannung für die Verbrennung bereitzustellen.

Elektromagnetisch abgeglichene Lampen haben am Ende ihrer Lebensdauer eine erhöhte Spannung. Zu diesem Zeitpunkt ist die Paste auf einer der Elektroden vollständig ausgebrannt. Dadurch beginnt der Anlasser ständig zu arbeiten.

Bei Ausfall des Starters entsteht ein Nebenschluss der Lampe entlang des Stromkreises, so dass die Zündung der Entladung unmöglich wird. Lediglich die Filamente müssen arbeiten, und aus diesem Grund wird der Stromverbrauch des Beleuchtungsgeräts höher.

Bei Geräten mit elektronischem Vorschaltgerät wird die Masse der an der Arbeit beteiligten Elektroden aktiv ausgebrannt. Die Fäden überhitzen und versagen. Bei hochwertigen Modellen ist eine automatische Abschaltung eines ausgebrannten Geräts vorgesehen. Bei Modifikationen geringer Qualität fehlt ein solcher Schutz. Außerdem ist in solchen Geräten ein Kondensator installiert, der für eine Spannung nahe der Spannung der neuen Lampe ausgelegt ist. Mit zunehmender Alterung des Produkts steigt der Druck und im Kondensator bildet sich eine Störung. Aus diesem Grund fallen auch die Ballasttransistoren aus.

Phosphor-Emissionsspektrum

Billige Lampen verwenden einen Halophosphat-Leuchtstoff. Es erzeugt blaue und gelbe Farben. Es werden deutlich weniger Rot- und Grüntöne emittiert. Diese Mischung scheint weiß zu sein, aber bei der Reflexion ist ein unvollständiges Spektrum zu sehen. Andererseits haben solche Geräte eine hohe Lichtleistung. Es gibt auch spezielle Leuchtstofflampen. mit unterschiedlichen Spektralparametern:

1. Leuchtstofflampen. Am ehesten der natürlichen Farbe bei Tageslicht 5400 Kelvin angepasst. Am häufigsten werden solche Geräte in Museen, Druckereien, Labors und Zahnarztpraxen verwendet.
2. Leuchtstofflampen, die so nah wie möglich am Sonnenlicht sind. Bei zu wenig Licht im Raum oder bei wichtigen Arbeiten empfiehlt sich der Einsatz dieser Modelle. Häufiger sieht man diese Geräte in Banken, Büros und Geschäften. Die Beleuchtungsstärke beträgt 6500 Kelvin.
3. Modelle für Pflanzen und Aquarien. Der Spektralbereich zeigt hier Blau und Rot an. Die Beleuchtungsstärke liegt zwischen 5400 und 6700 Kelvin.
4. Modelle für die Bewohner des Aquariums. Die Strahlung variiert im Bereich von blauem und ultraviolettem Licht. Die Beleuchtung reicht ebenfalls von 5400 bis 6700 Kelvin.
5. Dekorative Muster. Sie bilden blaue, rote, grüne, gelbe und karmesinrote Farben. Empfohlen für sterile Produktion, Werkstätten für die Herstellung von Mikroschaltungen.

Es gibt auch spezielle Modelle für Sonnen- und Schönheitssalons, Theken in Supermärkten, Räume, in denen Geflügel gehalten wird. Weisen Sie ultraviolette Modifikationen mit schwarzen Glaskolben zu. Sie sind in der Lage, unsichtbare Strahlung in Licht umzuwandeln, wodurch der sogenannte Fluoreszenzeffekt entsteht. Wird in der Lebensmittel- und Textilindustrie verwendet.