Elektrické zariadenia pozostávajúce z priehľadnej nádoby, v ktorej je plyn napájaný napätím, v dôsledku ktorého dochádza k luminiscencii, sa nazývajú výbojky. Ponúkame vám, aby ste zvážili, ako sa líšia vysokotlakové výbojky a žiarovky, ako toto zariadenie funguje a kde ich možno kúpiť.
obsah
- Princíp činnosti výbojky
- Plynové výbojky a typy katód
- Horúca katóda
- Chladná katóda
- Typy výbojiek
- Vysokotlakové výbojky
- Nízkotlakové žiarovky
- Výbojky s vysokou intenzitou
- Nevýhody pri práci výbojok
- Oblasť použitia
Princíp činnosti výbojky
Výbojka s plynovou výbojkou je svetelný zdroj, ktorý vytvára svetlo a vytvára elektrický výboj cez ionizovaný plyn. Tieto žiarovky zvyčajne používajú také plyny, ako sú:
- argón,
- neón,
- kryptón,
- xenón, ako aj zmesi týchto plynov.
Mnoho lámp je naplnených ďalšími plynmi, ako je sodík a ortuť, zatiaľ čo iné používajú prísady halogenidov kovov.
Keď sa na lampu privedie energia, v trubici sa vytvorí elektrické pole. Toto pole tvorí inklúzie voľných elektrónov v ionizovanom plyne, t.j. poskytuje kolíziu elektrónov s atómami plynu a kovu. Niektoré elektróny obiehajúce tieto atómy poskytujú kolízie do stavu vyššej energie. V takýchto prípadoch sa uvoľní energia fotónov. Toto svetlo môže byť čokoľvek od infračerveného žiarenia až po ultrafialové žiarenie. Niektoré žiarovky majú na vnútornej strane banky žiarovku, ktorá premieňa ultrafialové žiarenie na viditeľné svetlo.
Niektoré trubicové žiarovky obsahujú špeciálny zdroj beta žiarenia, ktorý umožňuje ionizáciu plynu vo vnútri. V týchto trubiciach je žeraviaci výboj poskytovaný katódou minimalizovaný v prospech takzvaného stĺpca pozitívnej energie. Najvýraznejším príkladom takejto technológie sú energeticky úsporné neónové žiarovky, plynový IFK s pulzným výbojom a žiarivka.
Plynové výbojky a typy katód
Mnohí počuli pojem CCFL žiarivky a žiarovky s horúcimi katódami. Aký je však rozdiel, aký je ich štítok a ktoré zvoliť?
Horúca katóda
Elektróda s termionickou emisiou generuje elektróny v horúcich katódach. Preto sa tiež nazývajú termionické katódy. Katóda je zvyčajne elektrické vlákno z volfrámu alebo tantalu. Teraz sú však stále pokryté vrstvou emisného materiálu, ktorý môže produkovať menej tepla a svetla, čím sa zvyšuje účinnosť a svetelný tok výbojky. V niektorých prípadoch, keď je bzučanie AC problémom, je ohrievač elektricky izolovaný od katódy. Táto metóda je široko používaná plynovými výbojkami (hpi-t plus, deluxe, hid-8) a nízkotlakovými žiarovkami.
Svetelné zdroje s horúcimi katódami produkujú podstatne viac elektrónov ako studené katódy s rovnakou povrchovou plochou. Používajú sa ako indikačné zariadenia, mikroskopy a dokonca aj takéto žiarovky sa používajú na modernizáciu elektronických zbraní.
Chladná katóda
Pri studenej katóde sa nevykonáva termionická emisia. V tomto prípade pracujú vysokonapäťové žiarovky na elektródach, ktoré vytvárajú silné elektrické pole (povedzme, vyrábajte), ktoré ionizuje plyn. Povrch vo vnútri trubice je schopný produkovať sekundárne elektróny, pričom sa minimalizuje ich „pokles“. Niektoré potrubia obsahujú špeciálne uzemnenie, ktoré zlepšuje emisiu elektrónov.
Ďalší spôsob prevádzky zariadení so studeným svetlom je založený na generácii voľných elektrónov bez termionickej emisie v dôsledku emisie elektrónov poľa. K emisiám poľa dochádza v elektrických poliach, ktoré vytvárajú veľmi vysoké napätie. Táto metóda sa používa v niektorých röntgenových trubiciach, mikroskopoch, pracujúcich na úkor elektrickej energie polia a používa sa tiež v plynových výbojkách (lhp, dnat 400 5, dnat 70, dnat 250-5, dnat-70, HB4).
Termín „studená katóda“ neznamená, že zostáva stále pri teplote okolia. Pracovná teplota katódy sa môže v niektorých prípadoch zvýšiť. Napríklad pri použití striedavého prúdu, vďaka ktorému sa elektródy menili, sa oceľová katóda stala anódou. Niektoré elektróny môžu tiež spôsobiť lokalizáciu tepla. Napríklad žiarivky: po spustení je volfrámový drôt studený, lampa pracuje so studenou katódou a na zahrievanie vlákna sa používa vyššie uvedený fenomén. Po dosiahnutí požadovanej úrovne svetla lampa pracuje normálne ako pri horúcej katóde. Podobný jav môžu demonštrovať niektoré xenónové výbojky (d2s, h4 kategória d).
Chladná katóda zariadenia vyžaduje vysoké napätie, nie je však potrebné vysokonapäťové napájanie. Toto sa často nazýva striedač CCL. Invertor pracuje tak, že vytvára vysoké napätie na organizovanie počiatočného vesmírneho náboja a prvého elektrického oblúka prúdu v trubici. Ak k tomu dôjde, vnútorný odpor trubice sa zníži a zvýši prúd. Prevodník reaguje na tieto zmeny a ak teplota prekročí normu, vypne sa. Najčastejšie sú takéto systémy inštalované na pouličné osvetlenie.
V elektronických zariadeniach sa často nachádzajú studené žiarovky. CCFL (žiarivky so studenou katódou) sa používajú ako diódové žiarovky pre počítače, modemy, multimetre, in-14, 18 a HB 3 indikátory vybitia a ďalšie. Okrem toho sa bežne používajú ako podsvietenie LCD. Ďalším príkladom rozšíreného použitia sú rúry Nixie.
Typy výbojiek
Pred zakúpením akéhokoľvek zariadenia musíte určite preštudovať všetky jeho vlastnosti.
Vysokotlakové výbojky
Tieto žiarovky obsahujú stlačený plyn vo vnútri potrubia pri vyššom tlaku ako je atmosférický tlak. Napríklad vysokonapäťové výbojky sú 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 ortuťové žiarovky dr alebo drv (drt-240, ml 250 / e40,).
Nízkotlakové žiarovky
Tieto žiarovky obsahujú plyn vo vnútri potrubia pri nižšom tlaku ako atmosférický. Do tejto kategórie patria klasické žiarivky, dnes známe neónové žiarovky, ako aj nízkotlakové sodíkové výbojky, ktoré sa používajú na pouličné osvetlenie. Všetky majú veľmi dobrú účinnosť, ale najúčinnejšie spomedzi všetkých výbojok sú sodíkové sondy. Problémom tohto typu žiarovky (s objímkou r7s) je to, že vytvára iba takmer monochromatické žlté svetlo (s výnimkou plynových žiaroviek).
Výbojky s vysokou intenzitou
V tejto kategórii existujú žiarovky, ktoré vyžarujú svetlo elektrickým oblúkom medzi elektródami (e-27). Elektródy sú obvykle predstavované volfrámovými elektródami, ktoré sú umiestnené vo vnútri priesvitného alebo priehľadného materiálu. V našej krajine existuje veľa rôznych príkladov žiaroviek HID (High Intensity), ako sú napr halogénové (ipf h4 x-41, mn-kh7s-150vt, hq-t), xenónové oblúky a vysokovýkonné žiarovky (UHP).
Nevýhody pri práci výbojok
Akékoľvek zariadenia majú svoje nevýhody a výbojky s plynovou výbojkou neboli výnimkou:
- ak je sieťové napätie nižšie ako 220 V (povedzme 100), potom halogenidové žiarovky (hmi-1200) nebudú fungovať;
- zákaz používania vo vzdelávacích inštitúciách;
- halogénové žiarovky sú počas prevádzky príliš horúce. Predstavujú určité nebezpečenstvo požiaru a navyše vyžadujú veľmi starostlivú starostlivosť - 1 kvapka tuku na povrch môže spôsobiť jeho výbuch;
- neónové žiarovky vyžarujú svetlo (najmä v prípade série UV, model n4), ktoré je pri dlhodobom kontakte škodlivé pre oči.
Oblasť použitia
Široko sa používajú vysoko intenzívne výbojky do automobilov, oboje neónové, a pre automobily sa niekedy používa diódové osvetlenie (ich cena je o niečo nižšia). Výboj svetlometu automobilu je naplnený zmesou xenónového plynu a solí halogenidu kovu (ako napríklad Toyota Corolla používa d2r pre toyota estima 2000 alebo BMW 5 pre Opel astra j)). Svetlo sa vytvára nárazom oblúka medzi dvoma elektródami. Lampa má zabudovaný zapaľovač.
Pre osvetlenie priemyselných priestorov (gu-23a, ld30, tn-0, 3, gu26a), uličných plôch (olympiáda 250, Sylviana vyrobená na Ukrajine), billboardy, fasády budov, ako aj vysokotlakové výbojky denného svetla v bytoch a domoch (GOST 500-9006-083) a predradníky.
Schéma inštalácie a zapojenia sú rovnaké ako pri inštalácii jednoduchých žiaroviek.
- Čo sú sodíkové výbojky a kde sa používajú?
- Ako si vybrať LED žiarovky pre domácnosť a byt?
- Ako opraviť energeticky úsporné žiarovky vlastnými rukami?
- Čo je elektronický predradník pre luminiscenčné ...