Конструкция, технические параметры и разновидности ламп накаливания

Другие лампы

Фирма Mathmos считается старым производителем лава-ламп. Она получила много призов за дизайн конструкций и маркетинговую деятельность. К самым лучшим моделям относят следующие:

  1. LavalampAstro. Лампа имеет схемную колбу, множество расцветок. Каждый квартал появляются новые вариации. Поэтому при покупке такого светильники можно регулярно менять дизайн.
  2. FireFlow O1. Это уникальные лампы, нагреваемые от свечи. У них съемный стеклянный цилиндр, который сделан в стиле хай-тек. Прибор без перерыва может работать 3 часа. Столько времени требуется для полного прогрева и погасания. Прибор простой, эффективный и надежный.
  3. FireFlow О1 блеск. По сравнению с прошлой моделью, это устройство имеет косметический дизайн. Работать оно может до 3 часов от свечи, благодаря чему оно будет универсальным и мобильным.

Разновидности

Чтобы «галогенка» прослужила как можно дольше, важно выбирать ее с учетом параметров и целей. В первую очередь лампочки классифицируют по источнику питания:

  • лампы накаливания на 220 В;
  • низковольтные лампы с драйверами на 12 В.

Низковольтное устройство можно подключать к выделенным источникам питания только через понижающий трансформатор. Он переводит напряжение сети  в 12 В. По конфигурации и назначению галогенные лампы делят на:

  • устройства с внешней колбой;
  • капсульные;
  • со специальным отражателем;
  • линейные.

Линейные

Эта разновидность галогенных ламп появилась первой и выпускается до сих пор. Конструкция состоит из вытянутой колбы и двух штырьковых держателей по краям. Из-за высокой мощности в быту такие модели непопулярны.

Рис.2 – линейная лампа.

С внешней колбой

Изделие по виду напоминает стандартную лампу накаливания. Колба защищена от потемнения в случае перегрева. Модели выпускаются с двумя разновидностями цоколя – Е27 и Е14. Поэтому в быту лампочки используют как энергосберегающие, вместо ЛН.

Рис.3 – лампочка с внешней колбой.

Со специальным отражателем

Эти галогенные лампы в народе называют «лампочками направленного свечения». Корпус в виде полусферы изнутри покрыт светоотражающим материалом, который направляет световой поток. В центре находится спираль накаливания. Корпус может оснащаться стеклом, но не обязательно.

Рис.4 – лампа с отражателем.

Для теплоотвода здесь установлены интерференционные или алюминиевые отражатели. Самыми надежными считаются IRC-модели, которые не нагреваются благодаря отражению инфракрасного излучения обратно на спираль накаливания. Ресурс такой лампы выше, а показатели энергопотребления ниже. Устройства с отражателем производят для высоковольтных и низковольтных светильников.

Рис.5 – лампа IRC.

Капсульные

Корпус такой лампы это капсула, внутри которой находится спираль с металлическими выводами наружу для подключения к патрону. Делят устройства по типу цоколя: G5, 3, 4 или 9. Зачастую лампочки приобретают для подсветки интерьера, в точечные светильники, встроенные в мебель или конструкции из гипсокартона. В редких случаях их устанавливают в люстры и другие приборы бытового освещения.

Рис.6 – капсульная лампочка.

Разновидности световых элементов


Типы колб ламп

Классифицируют все изделия по разным параметрам. По типу наполнения колбы различают такие лампы:

  • самые простые вакуумные (при их изготовлении из колбы отсасывается весь воздух);
  • наполненные газом аргоном;
  • ксенон-галогенные;
  • наполненные криптоном.

По типу предназначения лампочки делят на такие виды:

  • Декоративные. Работают по привычному принципу. Колба выполнена в виде свечи или шара.

  • Общего назначения. Это знакомые всем обычные элементы, которые вкручиваются в люстру или бра. Часто мастера волнует вопрос, сколько ватт потребляет лампочка. Можно купить изделие на 40, 60, 90, 100, 120, 150, 200 и более Вт. Чем больше показатель, тем ярче будет свечение.
  • Лампы для локального освещения. Конструктивно они ничем не отличаются от обычных элементов. Но рабочее напряжение для них находится в диапазоне 12-42 В.
  • Лампочки для иллюминации. Имеют окрашенную в яркие цвета колбу. Рабочая мощность в диапазоне 10-25 Вт.
  • Сигнальные. Имеют предельно низкую мощность и используются для светосигнальных устройств. На сегодняшний день такие изделия уверенно вытесняются современными светодиодными лампами.
  • Прожекторные. Тело накала здесь укладывается особым образом за счет удобной её подвески в колбе. В результате удается достичь лучшей фокусировки свечения. Мощность таких ламп достигает 10-50 киловатт.

  • Зеркальные. Имеют особое покрытие колбы. Она частично обтянута пленкой распыленного термическим способом алюминия. Таким образом удается добиться узкой направленности светового луча. Зеркалки применяются для устройства локального освещения.
  • Транспортные. Эти изделия отличаются повышенной прочностью, устойчивостью к вибрациям. Для транспортных ламп используют специальные цоколи, благодаря которым можно быстро заменить осветительный элемент в стесненных условиях машины. Работают такие элементы от электросети авто 6-220 В.
  • Изделия для оптических приборов. Сегодня почти не выпускаются. Ранее использовались для кинопроекторов, медтехники. Лампы такого типа имеют колбу особой формы.
  • Коммутаторная лампочка. Относятся к классу сигнальных. Имеют малый размер колбы, что позволяет размещать их под кнопками панелей различных установок.

По количеству нитей накаливания все элементы бывают:

  • Двухнитевые. Имеют одно тело накала для дальнего (сильного) света и одно – для ближнего (слабого) освещения. Используются в авто, авиации, ж/д светофорах, в звездах Московского Кремля.
  • Однонитевые. Привычные лампочки с вольфрамовым телом накала.

История изобретения лампочки


Внешний вид лампы накаливания

Изделие проектировалось и дорабатывалось многими учеными в разные периоды. Первая электрическая дуга была зажжена ученым Петровым В.В. в 1802 году. Изобретение состояло из двух угольных стержней, которые подключались к полюсам гальванической батареи. В момент их сближения возникал электрический разряд, и над элементами формировалась светящаяся дуга. Применение такой лампы в быту было невозможным по ряду причин – неудобство конструкции, быстрое перегорание угольных стержней. Зато мировые ученые начали понимать, из чего сделать лампу.

Спустя 70 лет в 1872 году Лодыгин А.Н. получил патент на лампу накаливания. В качестве спирали в ней был использован стержень ретортного угля, который находился под стеклянным колпаком.

Уже в 1880 году 10 мая лампочкой Лодыгина было обустроено уличное освещение в Санкт-Петербурге на Литейном мосту. Срок службы источника света составлял всего 2 месяца (пока не перегорал угольный стержень).

В 1910 году было принято решение скручивать вольфрамовую нить в спираль для увеличения ресурса её службы. Таким образом, изделие теперь работает вместо первоначальных 50-100 часов целых 1000 ч.

Конструкция лампы накаливания

Изделия выпускаются с различными типоразмерами цоколя и конфигурацией колбы. Независимо от внешних характеристик, в устройство лампы накаливания входят стеклянная защитная оболочка, элемент для установки и подключения к сети и рабочее тело с подводящими напряжение электродами. Коммутационные элементы имеют специальную прорезь, уменьшающую сечение. Элемент снижает риск взрыва стеклянной колбы источника света.

Для изготовления колбы применяется силикатное стекло с добавками минералов, содержащих натрий и кальций. Специальные источники света изготовляются из стекла с примесью бора, допускающего повышенный нагрев при работе. Воздух откачивается из полости колбы вакуумным насосом через специальную трубку (штенгель), которая затем запаивается. Вакуумированные колбы используются для малогабаритных изделий мощностью до 20-25 Вт.

Резервуар ламп мощностью 25 Вт и выше заполняется смесью азота и инертного газа, снижающего испарение металла с поверхности тела накала. Для повышения яркости свечения в композицию вводится криптон. Для дорогостоящих изделий используется заполнение ксеноном, яркость таких источников света превышает в 2 раза аналогичные конструкции, заполненные смесью аргона с азотом. Внутренняя поверхность колбы покрывается белым или цветным матовым составом, снижающим яркость свечения.

Для изготовления нити или пластины применяется вольфрам или сплавы на его основе (с добавкой осмия). Для производства нити предлагался карбид тантала, обеспечивающий пониженное испарение при нагреве. В промышленное производство детали не пошли из-за хрупкости материала. Нить изготовлена из проволоки круглого сечения, завитой в спираль для снижения размеров и улучшения теплообмена. Концы элемента зажимаются в контактных пластинах из молибденовой проволоки. Выводы контактов изготовлены из меди, концы привариваются к цоколю.

Для поддержки нити использованы специальные зажимы, выполненные из тугоплавких металлов (например, молибдена). Фиксаторы монтируются на специальной площадке (штабике), изготовленной из стекла и установленной на лопатке. Стеклянные компоненты соединяются оплавлением материала.

Спираль устанавливается на точках крепления в виде половины шестигранника, обеспечивая равномерное распределение светового потока. Источники света, устанавливаемые в прожекторах, оснащаются двойной спиралью, позволяющей повысить яркость без роста нагрева тела накала. Допускается изготовление нитей в виде ажурных элементов (используется для ламп декоративных светильников).

Для фиксации лампы в патроне и подачи напряжения применяется стандартизированный цоколь с винтовой или зажимной внешней поверхностью. Для изготовления элемента идет сталь со специальным защитным покрытием. С целью снижения веса и стоимости для цоколей используется алюминиевый сплав. Цоколь соединяется с колбой термостойким клеем.

Для ламп с винтовым типом цоколя применяется обозначение Е (от имени автора конструкции – Эдисона). В коде используется двузначное число, обозначающее диаметр установочного элемента в миллиметрах. На нижней части коммутационного узла имеется второй контакт, изолированный от внешнего стакана кольцом из специального компаунда. Цоколи штифтовой (или байонетной) схемы маркируются буковой В, используются в промышленном оборудовании и автомобилях. Для подвода напряжения применяются штифты и нижний элемент, изолированный от металлического направляющего стакана.

Как сделать лампу своими руками

Лампу накаливания можно изготовить самостоятельно. Для этого необходимо подготовить некоторые материалы. Если каких-то вы не нашли дома, можете их приобрести в любом хозяйственном магазине. Для работы вам понадобятся:

  • четыре зажима;
  • стеклянная банка с прозрачными стенками;
  • медные провода длиной 60 см;
  • карандашный грифель (лучше взять выдвижной вариант);
  • несколько батареек.

Этапы сборки:

  1. Соедините медные провода и электрические зажимы. На концах кабелей зафиксируйте зажимы. Если у вас под рукой не оказалось зажимов, можете из каждого конца медной проволоки сделать петлю. Её нужно сделать довольно большую, чтобы петлю можно было закрепить на контактах элементов питания.
  2. Соедините батарейки. Их нужно собрать в последовательном порядке, соблюдая полярность. Для этого соедините их концы, после чего закрепите при помощи скотча или изоленты. Расположить их нужно так, чтобы на одном конце был положительный заряд, а на другом – отрицательный. Если вы боитесь, что конструкция распадётся, обмотайте батарейки несколькими слоями скотча.
  3. К одному концу прикрепите медную жилу. Для удобства производители один конец обозначают красным цветом, а другой – чёрным. Красный следует соединить с плюсовым контактом. Чёрный подключать на этом этапе не следует. Так вы не только замкнёте цепь, но и можете обжечься. Поэтому следует быть осторожным.
  4. Два свободных зажима расположите вертикально. Поместите между ними стержень из графита. Должна получиться конструкция в виде буквы «Н», где боковые части представлены зажимами, а центральная перемычка — это графитовый стержень. Стоит иметь в виду, что чем длиннее будет стержень, тем дольше и ярче будет светить лампочка. Чтобы конструкция получилась устойчивой, закрепите зажимы с помощью пластилина.
  5. Возьмите стеклянную банку и накройте ею полученную конструкцию. Можно обойтись и без неё. Однако так графит будет быстро разрушаться, дымить, искрить.
  6. Свободный конец соедините со «змейкой» из батареек. Так вы обеспечите подачу электричества к самодельному устройству. Оно начнёт поступать на стержень, который под воздействием тока будет нагреваться и излучать свет. Самодельная лампочка готова!

Как правильно выбрать

Трубчатые люминесцентные лампы используются в основном в общественных зданиях, в быту их можно установить лишь в подсобных помещениях.

Напрямую заменить ЛН может компактная люминесцентная или светодиодная лампочка. Об экономии на потреблении электроэнергии можно судить по таблице:

Накаливания (Вт) Компактная люминесцентная (Вт) Светодиодная (Вт)
50 6 3-4
60 11 6-7
65 13 8
75 15 9
90 18 11
100 20 12
125 25 15
150 30 17

Перед тем, как идти в магазин, необходимо определить:

  • какой нужен цоколь;
  • какая форма лучше;
  • мощность;
  • цвет;
  • производителя.

Если проводится замена источников в имеющемся светильнике, выбор ограничивается. Цоколь и форму необходимо подбирать в соответствии с параметрами выгоревших лампочек. При разработке новой системы во время строительства или ремонта специалисты рекомендуют провести расчеты, на их основании выбрать тип источников света, только потом подбирать светильники.

Подбор мощности проводится по таблице. Например, если необходимо заменить лампу накаливания на 100 Вт, нужно купить компактную энергосберегающую люминесцентную на 20 Вт или светодиодную на 12 Вт.

Если светильник не меняется, можно взять с собой старую лампочку, чтобы не ошибиться при выборе размера и цоколя.

Цвет света популярные производители указывают на изделии или упаковке. Достаточно только изучить, какой из них подходит для жилых помещений. При необходимости всегда существует возможность получить консультацию у продавца. Если магазин хороший, у него должен быть достаточный уровень квалификации.

Качество чаще всего зависит от производителя. Не стоит покупать дешевую продукцию, изготовленную на неизвестном китайском производстве

Обязательно нужно обратить внимание на заявленный срок службы. Если он короткий, лампочка не самого высокого качества

Минимальный срок должен быть от 3-х лет.

Производители, предлагающие высококачественные энергосберегающие КЛЛ:

  • Philips;
  • OSRAM;
  • Maxus;
  • Фотон;

У этих изделий хорошие эксплуатационные характеристики и привлекательный гарантийный срок. Жидкая ртуть заменяется сплавом, не позволяющим веществу испаряться, если колба разбивается.

Производители, предлагающие товар со средним качеством:

  • Навигатор;
  • Космос;
  • Nakai;

Продукция удовлетворительного качества класса эконом:

  • DeLuxe;
  • Volta.

Российская маркировка:

  • Л — люминесцентная;
  • ТБ – белая теплая;
  • Б — белая;
  • Д — дневная;
  • Ц – цветопередача улучшена;
  • Э – повышена экологичность.

В международной маркировке первая цифра обозначает светопередачу, остальные две – температуру, но в сотнях градусов. Например, 827, 830 и 836 – это 2700 – 3600 К.

У светодиодов есть особый параметр, который обязательно учитывается при выборе – угол потока света.

Разобраться поможет таблица:

Характеристики освещения Угол (в градусах) Обозначение
Широкий поток От 60 VWFL
Равномерное рассеивание 55-60 WFL
Небольшой поток 35-40 FL
Узконаправленный луч 24-30 NFL
Пятно небольших размеров 15-20 SP
Ограниченное пятно 8-15 NSP
Узконаправленный пучок до 8 VNSP

Led-лампы с углом до 20 градусов выбирают для подсветки декора или мебели. Для общего освещения угол должен быть максимальный.

О качестве можно не беспокоиться, если покупать продукцию Osram, Gauss, Uniel, Navigator.

Как увеличить срок службы лампы накаливания


Схема устройства для увеличении срока службы лампы накаливания

В среднем обычная бытовая лампочка накаливания служит 700-1000 часов. Но на деле элемент перегорает гораздо быстрее. Чтобы продлить срок службы лампочки, нужно предотвратить провоцирующие перегорание спирали факторы.

  • Учитывать диапазон напряжений. Его указывают на колбе изделия. Как правило, он равен 125-135 Вт, 220-230 Вт, 2,3-2,4 кВт. При превышенном напряжении в доме изделие будет перегорать скорее. К примеру, в квартире максимальное напряжение 220 В, а лампа куплена с диапазоном 125-135 В. Здесь нить накала перегорит однозначно быстрее, поскольку увеличивается КПД изделия.
  • Устранить неисправность патрона. Если лампы перегорают часто, стоит осмотреть его, перепроверить контакты. При необходимости патрон меняют.
  • Исключить вибрации. Они приводят к быстрому перегоранию вольфрамовой нити. Поэтому перенос мобильных светильников лучше выполнять с выключенной лампочкой.

Для продления срока службы лампы накаливания можно снизить напряжение в сети всего на 7-8%. В этом случае изделие проработает дольше в 3-3,5 раза при экономном расходе электроэнергии.

Сочетание различных видов оборудования

Для качественного и комфортного освещения комнат лучше использовать не один светильник, а совмещать разные типы. Это дает практическую пользу, помогает оформить интерьер и экономить электроэнергию. Варианты сочетания:

  1. Настольный или настенный светильник в дополнение к люстре в спальне позволит читать или заниматься делами, не используя основной свет. Таким же образом можно использовать оборудование в других помещениях.
  2. Точечные светильники подойдут для рабочей зоны на кухне или в комнате. Они используются при необходимости, так как люстра не даст нужного качества освещения.
  3. Подсветка выделит отдельные элементы – картины , скульптуры и т.д.
  4. Если грамотно скомпоновать настенные и встроенные светильники, можно не вешать люстру.
  5. Если нужно менять поток направленного света, используйте не споты, а штангу с несколькими плафонами.

Пример комбинирования светильников в современном интерьере.

Чтобы обеспечить хорошее качество освещения, нужно подбирать светильники по мощности, а также комбинировать разные типы для освещения рабочей зоны или зоны отдыха. Оборудование должно подходить под обстановку, надо учитывать и размер помещения – чем оно меньше, тем компактнее должны быть плафоны.

Читайте далее:

Разновидности точечных светильников и правила их выбора

Каких размеров бывают встраиваемые светильники

Виды светильников для натяжных потолков — как правильно выбрать

Как подключить розетку к электрическому патрону

На первый взгляд подключение розетки к электрическому патрону — процесс совершенно бессмысленный. Представьте, если срочно понадобилась розетка рядом с зеркалом в ванной комнате, а распределительная коробка расположена слишком далеко. В ванной комнате обязательно имеется осветительный прибор с патроном, к которому параллельно подсоединяют два кабеля, необходимых для эксплуатации розетки.

Но есть один нюанс: розетка обесточивается всякий раз, когда выключается свет в ванной комнате, что нельзя назвать недостатком. Подобная взаимосвязь повышает электрическую безопасность — в случае утечки воды и попадания влаги на розетку исключается короткое замыкание. Для большей безопасности выберите герметичные розетки, предназначенные для комнат с высоким уровнем влажности.

Как делают лампы накаливания: этапы производства

Для производства качественных ламп накаливания требуется современное и технологичное оборудование.

Также внимания заслуживает оборудование для работы с газом и вакуумом. Для этого применяются специальные стеклодувные машины, при помощи которых изготавливают колбы для осветительных приборов.

Все этапы требуют сосредоточенности, аккуратности и соблюдения всех технологических норм. Ошибка на одном из низ приведёт к плачевным результатам: неправильно изготовленная лампочка прослужит недолго.

Процесс производства выглядит следующим образом:

  1. Колба — самая заметная часть устройства. Её изготавливают из стекла при помощи специальной машины. Во время процесса стекло нагревается, после чего ему придаётся желаемая форма. Конфигурация может быть самой разной, внутри всех колб располагается инертный газ или вакуум. В центр ёмкости помещают тонкую спираль, которая является телом накаливания. Изготавливают её из тугоплавкого материала, являющегося отличным проводником тока. Чаще для этого используют вольфрам.
  2. После того как тело помещено в колбу, ему придаётся необходимая форма. Она может быть как в виде тонкой спирали, так и в виде ленты, концы которой закреплены к электродам. Сами электроды находятся в цоколе изделия.
  3. Цоколь — округлая ёмкость, в которую помещают узкий конец колбы. Его изготавливают из тонкого листа оцинкованной стали. Чтобы зафиксировать колбу внутри цоколя, делают резьбу. Хотя можно найти модели, которые фиксируются при помощи трения.
  4. Внутрь цоколя помещают изолирующий материал, после чего в него закрепляют электроды. Сами изоляторы изготавливают из стекла. Они предотвращают соприкосновение элементов, проводящих ток. Для этого один электрод закрепляется в боковой части цоколя. Снаружи он выглядит, как припаянная точка. Второй электрод расположен в нижней части цоколя и упирается в его дно, где располагается контактная площадка.

Принцип работы заключается в том, что при подаче электрического тока, напряжение через электрод поступает на нить накаливания. Она в доли секунды нагревается до температуры 2 000°С, благодаря чему лампочка начинает излучать свет.

Строение изделия

Обычные виды ламп накала состоят из стандартных элементов. Их размеры могут отличаться (самыми большими являются промышленные типы), но в целом они абсолютно одинаковые. Основные составные части конструкции:

  • Колба.
  • Цоколь. Он состоит из корпуса, на котором установлен изолятор и контакт.
  • Вакуум или смесь газов.
  • Нить накала.
  • Предохранитель.
  • Ножка.
  • Электроды. Через них подаётся электричество на нить.
  • Крючки. Предназначены для поддержания элемента накаливания.

Чаще всего предохранитель делают из феррита и никеля. Он располагается в разрыве на каком-либо из выводов тока. Обычно его размещают в ножке. Делается это из-за того, что во время обрыва сети возникает электрическая дуга. Она расплавляет проводник, который попадает на стекло. В этом случае лампа может взорваться.

Колба и цоколь

Стеклянный сосуд необходим, чтобы защитить нить накаливания от воздействия кислорода, что приведёт к её разрушению. Размеры колбы выбираются исходя из скорости оседания вещества, из которого выполнен проводник.

Наиболее распространённым цоколем является модель Томаса Эдисона. Е10 — это самый маленький резьбовой контакт, который сейчас применяется. Например, он может использоваться в ёлочных гирляндах, а также в небольших фонариках.

Цоколь Е14 называют миньоном. Зачастую его используют в небольших осветительных приборах по типу бра. Также эта модель применяется в современных люстрах. Даже светодиодные лампы используют этот тип контакта.

Под этот патрон изготавливается множество видов ламп:

  • грушевидная;
  • каплевидная;
  • зеркальная;
  • шарообразная;
  • свечеобразная.

Газовая среда и нить накала

Раньше все осветительные изделия были вакуумными. Сейчас это решение используют только для маломощных ламп. Более мощные источники света наполняют инертным газом. Он напрямую влияет на количество излучаемого тепла.

В галогеновые изделия закачивают галогены. Вещество, покрывающие всю спираль накала, при нагреве постепенно испаряется. Оно вступает в реакцию с галогенами, расположенными внутри колбы. После этого начинают появляться соединения, которые снова разлагаются, что влечёт за собой возвращение вещества на нить. Это позволяет значительно увеличить температуру спирали, чтобы повысить КПД и длительность эксплуатации. Также газы позволяют сделать стеклянные ёмкости не такими большими.

Нить накала выполняется в разной форме. Предпочтение отдают исходя из специфики лампочки. Чаще всего используют проводник с круглым сечением или спираль. Очень редко применяют ленточные нити.

Современные лампы функционирует благодаря вольфраму или сплаву из осмия и вольфрама. Иногда используют биспирали и триспирали. Это возможно только благодаря повторному закручиванию. Наибольший коэффициент полезного действия наблюдается у последнего типа, потому что триспираль позволяет снизить количество теплового излучения.

Принцип работы и устройство

Люминесцентные приборы относятся к газоразрядным источникам света низкого давления. Корпус, выполненный из стекла имеет прямую, U-изогнутую или спиралевидную форму, чей наружный диаметр варьируется от 1,2 до 3,8 см.

Электроды, изготовленные из вольфрама, припаиваются одной стороной к штырям цоколя. В ряде случаев на проводники тонким слоем наносится оксид бария, кальция, стронция или тория. Данные вещества являются активаторами, усиливающими и ускоряющими реакцию электродов в условиях вакуума.

У основания последних расположен штенгель, ответственный за откачку воздуха из колбы. Пространство внутри заполнено инертным газом. Это может быть неон, аргон, криптон или смешанный состав, позволяющий добиваться нужного спектра свечения.

Сама колба изготавливается из кварцевого стекла и покрывается изнутри тонким слоем люминофора. Еще один важный элемент конструкции – это капли ртути, которые при нагревании преобразуются в пары. Именно этот металл и является причиной, по которой данному виду присвоен I класс опасности отходов.

Одним из главных отличий в работе люминесцентных ламп является использование дросселя и стартера. Первый необходим для регулировки тока и температуры, так как ее быстрое повышение может привести к поломке или даже взрыву колбы. Стартер же обеспечивает размыкание и замыкание цепи.

Зная, из чего состоит лампа, можно понять и принцип ее работы. Он включает в себя следующую цепь операций:

  • на проводники, через штырьковые элементы цоколя подается напряжение;
  • стартер и дроссель способствуют увеличению силы тока и возникновению тлеющего разряда;
  • ртутная капля начинает испаряться, смешиваясь с инертным газом и высвобождая энергию, которая представлена в виде ультрафиолетового светового потока;
  • проходя через люминофорное покрытие, УФ-излучение становится светом видимого спектра, проще говоря, лампа начинает светиться.

Несмотря на то, что конструкция и принцип работы люминесцентных ламп более сложны, чем у диодных, они все так же востребованы как в быту, так и на производстве.

Виды газоразрядных ламп.

По давлению различают: 

  • ГРЛ низкого давления 
  • ГРЛ высокого давления

Газоразрядные лампы низкого давления.

Люминесцентные лампы (ЛЛ) – предназначены для освещения. Представляют собой трубку, покрытую изнутри люминофорным слоем. На электроды подается импульс высокого напряжения (обычно от шестисот вольт и выше). Электроды разогреваются, между ними возникает тлеющий разряд. Под воздействием разряда начинает излучать свет люминофор. То, что мы видим – это свечение люминофора, а не сам тлеющий разряд. Они работают при низком давлении.

Подробнее о люминесцентных лампах — тут

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) принципиально ничем не отличаются от ЛЛ. Различие только в размерах, форме колбы. Плата с электроникой для запуска, как правило, встроена в сам цоколь. Все направлено на миниатюризацию.

Подробнее об устройстве КЛЛ —  тут

Лампы подсветки дисплеев также не имеют принципиальных отличий. Питаются от инвертора.

Индукционные лампы. Этот тип осветителя не имеет никаких электродов в свое колбе. Колба традиционно заполнена инертным газом (аргон) и парами ртути, а стенки покрыты слоем люминофора. Ионизация газа происходит под действие высокочастотного (от 25 кГц) переменного магнитного поля. Сам генератор и колба с газом могут составлять одно целое устройство, но есть и варианты разнесённого изготовления.

Газоразрядные лампы высокого давления.

Существуют и приборы высокого давления. Давление внутри колбы превышает атмосферное.

Дуговые ртутные лампы (сокращенно ДРЛ) ранее применялись для наружного уличного освещения. В настоящее время применяются все реже. На смену им приходят металлогалогеновые и натриевые источники света. Причина – низкая эффективность.

Внешний вид лампы ДРЛ

Дуговые ртутные лампы с йодидами (ДРИ) содержат горелку в виде трубки из плавленого кварцевого стекла. В ней находятся электроды. Сама горелка наполнена аргоном – инертным газом с примесями ртути и йодидов редкоземельных металлов. Может содержать цезий. Сама горелка размещена внутри колбы из жаропрочного стекла. Из колбы выкачан воздух, практически горелка находится в вакууме. Более современные оснащаются горелкой из керамики – она не темнеет. Применяются для освещения больших площадей. Типичные мощности от 250 до 3500 Вт.

Дуговые натриевые трубчатые лампы (ДНаТ) имеют вдвое большую светоотдачу в сравнении с ДРЛ при тех же потребляемых мощностях. Эта разновидность предназначена для уличного освещения. Горелка содержит инертный газ – ксенон и пары ртути и натрия. Эту лампу можно сразу узнать по свечению – свет имеет оранжево-желтый или золотистый оттенок. Отличаются довольно большим временем перехода в выключенное состояние (около 10 минут).

Дуговые ксеноновые трубчатые источники света характеризуются белым ярким светом, спектрально близким к дневному. Мощность лам может достигать 18 кВт. Современные варианты выполнены из кварцевого стекла. Давление может достигать 25 Атм. Электроды изготавливаются из вольфрама, легированного торием. Иногда применяется сапфировое стекло. Такое решение обеспечивает преобладание ультрафиолета в спектре.

Световой поток создается плазмой около отрицательного электрода. Если в состав паров входит ртуть, то свечение возникает возле анода и катода. К этому типу относят и вспышки. Типичный пример – ИФК-120. Их можно опознать по дополнительному третьему электроду. Благодаря своему спектру они отлично подходят для фотодела.

Металлогалогенные газоразрядные лампы (МГЛ) характеризуются компактностью, мощностью и эффективностью. Зачастую применяются в осветительных приборах. Конструктивно представляют собой горелку, помещенную в вакуумную колбу. Горелка изготовлена из керамики, либо кварцевого стекла и заполнена парами ртути и галогенидами металлов. Это необходимо для корректировки спектра. Свет излучается плазмой между электродами в горелке. Мощность может достигать 3.5 кВт. В зависимости от примесей в парах ртути возможен разный цвет светового потока. Обладают хорошей светоотдачей. Сроком эксплуатации может достигать 12 тысяч часов. При этом имеет хорошую цветопередачу. Долго выходит на рабочий режим – около 10 минут.

Нужна ли вообще smart-лампа

Немногочисленные пользовательские отзывы в Интернете позволяют сделать несколько выводов о необходимости умных источников света. Кому они будут точно интересны и полезны?

Во-первых, людям, которые обустраивают себе «умный дом». В такую систему смарт-лампы отлично впишутся и будут полезны всеми своими функциями.

Во-вторых, людям, которые любят «поиграть» с новинками техники и гаджетами. Их заинтересуют различные настройки и опции смарт-светильников.

В-третьих, людям, которые любят устраивать вечеринки, кинопросмотры и любят создавать спецэффекты. Отмечается, что при голубом освещении фильмы смотреть особенно приятно.

Также полезными находят функции смены яркости, светового будильника, автоматического выключения/включения. Для безопасности полезна имитация присутствия хозяев.

Но многие находят, что для экономии электроэнергии достаточно простых ламп с датчиком движения. И не советуют тратить достаточно большие суммы ради излишнего «управления» со смартфона.

Технические характеристики

Интересно наблюдать за зависимостью световой энергии и мощности лампы. Изменения не линейны — до 75 Вт световая отдача увеличивается, при превышении — снижается.

Одно из преимуществ таких источников света – равномерное освещение, поскольку практически во всех направлениях свет излучается с одинаковой силой.

Еще одно достоинство связано с пульсированием света, которое при определенных значениях приводит к значительной утомляемости глаз. Нормальным значением считают коэффициент пульсации, не превышающий 10 %. Для ламп накаливания параметр максимум достигает 4 %. Самый худший показатель — у изделий мощностью 40 Вт.

Среди всех доступных электрических осветительных приборов лампы накаливания нагреваются сильнее. Большая часть тока преобразуется в тепловую энергию, поэтому прибор больше похож на обогреватель, чем на источник света. Световая отдача находится в диапазоне от 5 до 15 %. По этой причине в законодательстве прописаны определенные нормы, запрещающие, к примеру, использовать лампы накаливания более 100 Вт.

При рассмотрении спектра излучения и сравнении его с естественным освещением можно сделать два важных замечания: световой поток таких ламп содержит меньше синего и больше красного света. Тем не менее, результат считается приемлемым и не приводит к утомлению, как в случае с источниками дневного света.

Эксплуатационные параметры

При эксплуатации ламп накаливания важно учитывать условия их использования. Их можно применять в помещениях и на открытом воздухе при температуре не менее –60 и не более +50 град

Цельсия. При этом влажность воздуха не должна превышать 98 % (+20 град. Цельсия). Устройства могут работать в одной цепи с диммерами, предназначенными для регулирования световой отдачи за счет изменения интенсивности света. Это дешевые изделия, которые могут быть самостоятельно заменены даже неквалифицированным человеком.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий