Люминесцентные лампы. Устройство и работа. Включение через балласт.
Устройство люминесцентной лампы имеет следующую конструкцию: основание лампы представляет собой стеклянную трубку, у которой по бокам располагаются по два электрода. Внутри эта пара электродов соединена вольфрамовой спиралькой, которая при пропускании через неё электрического тока разогревается. С внешней стороны стеклянной трубки к данным двум парам электродов подключаются провода, идущие от пускорегулировочной схемы. Внутренняя поверхность люминесцентной лампы покрыта слоем люминофора. Внутрь трубки закачен инертный газ с добавлением паров ртути.
При функционировании люминесцентной лампы между её двумя электродами, находящимися внутри стеклянной трубки на противоположных её концах создаётся электрический разряд. Пары ртути, и проходящий через нее электрический ток, приводят к генерации ультрафиолетового излучения. Данное излучение светового потока имеет невидимый для человеческого глаза спектр, поэтому его необходимо дополнительно преобразовать в видимый свет при помощи явления люминесценции. Как я уже сказал, внутренние стенки люминесцентной лампы покрыты специальным веществом под названием — люминофор. Он хорошо поглощает ультрафиолетовое излучение и преобразует его в видимый свет. При изменении самого состав люминофора, возможно изменять оттенки излучаемого света.
Теперь что касается особенности самого подключения люминесцентной лампы: говоря словами электротехники, люминесцентная лампа – представляет собой устройство с отрицательным сопротивлением (то есть, сопротивление тем больше падает, чем больший ток проходит через лампу). По этой причине при прямом подключении к электросети люминесцентная лампа довольно быстро выйдет из строя, поскольку через неё пройдёт слишком большая величина тока. Для предотвращение данного феномена люминесцентные лампы необходимо подключать через балласт (ограничивающее устройство).
В самом простейшем случае роль этого ограничителя тока вполне может выполнять простое сопротивление, но в таком балласте впустую расходуется значительное количество электроэнергии. Для того чтобы избежать подобных потерь энергии при питании люминесцентных ламп от электросети переменного тока в качестве ограничителя ставят электромагнитный дроссель (является реактивным сопротивлением).
Сейчас широко используются 2 вида балластов – электромагнитный и электронный.
Электромагнитный балласт (или попросту дроссель) является индуктивным сопротивлением, что подключается последовательно с люминесцентной лампой. Для пуска лампы с дросселем требуется дополнительно ещё одно устройство — стартер. Достоинством электромагнитного балласта является его дешевизна и простота. К недостаткам можно отнести мерцание ламп, что сильно влияет на утомляемость глаз и может плохо сказываться на человеческом зрении. Ещё при использовании дросселей наблюдается относительно продолжительный пуск лампы (около 1-3 сек, данное время увеличивается с износом лампы), значимое количество потребляемой энергии (если сравнивать с электронным балластом). Для дросселя также характерно издавать низкочастотное жужжание.
К вышеперечисленным недостаткам, можно добавить ещё один. Если смотреть на освещаемый вращающейся предмет с частотой равной либо кратной мерцанию ламп, работающих на дросселе, то такие объекты будут казаться неподвижными (эффект стробирования). Этот эффект может стать причиной несчастного случая при работе токарного либо сверлильного станка, мешалка кухонного миксера, циркулярная пила и т.д. Поэтому для исключения несчастных случаев на производстве запрещается применять люминесцентные лампы для освещения движущихся частей различных механизмов и станков без подсветки (дополнительной) лампами накаливания.
Конструкция и принцип действия электронного балласта значительно отличается от дросселя и представляет собой электронную схему, которая преобразует электричество сети в высокочастотный (20-60 кГц) переменный ток, что и запитывает люминесцентную лампу. К достоинствам электронного балласта можно отнести отсутствие жужжания блока и мерцание лампы, а также его более компактные размеры и малая масса.
Применяя электронный балласт можно добиться мгновенного пуска люминесцентной лампы (ещё называемый — холодный старт), но этот режим не особо хорошо сказывается на длительности службы лампы. Поэтому используется схема с предварительным разогревом электродов лампы в течение 0,5-1 секунд (так сказать — мягкий старт). При этом запуске люминесцентная лампа зажигается с небольшой задержкой, но данный режим даёт возможность значительно увеличить общий срок службы лампы.
Источник: ЭлектрикPRO
|
|
