Из чего состоит люминесцентная лампа. Из чего состоит люминесцентный светильник.

В настенных светильниках розетки располагаются на небольшом расстоянии от источника света. Из корпуса выходит кабель, который через штекер соединяется с источником питания.

Типы, установка, преимущества и недостатки люминесцентных светильников

Люминесцентные светильники пользуются популярностью благодаря высокому качеству освещения: их свет отличается яркостью и в то же время равномерностью. Практичность, надежность и эффективность этого типа приборов делают их широко используемыми в жилых, офисных, коммерческих и промышленных помещениях.

Лампа включает в себя инертный газ с парами ртути. Внутреннее покрытие лампы выполнено из люминофора – фосфоресцирующего вещества. На обоих концах лампы установлены вольфрамовые нити, обработанные оксидом бария. Катоды соединены с контактами, которые подключаются к внешнему источнику питания.

Чтобы лампа функционировала корректно, она должна быть тщательно герметизирована. При поступлении кислорода химический баланс устройства нарушается, и лампа теряет способность выполнять свои задачи.

На следующем изображении представлена структура флуоресцентной лампы.

На следующем изображении представлена конструкция компактной люминесцентной лампы.

Люминесцентные лампы обеспечивают освещение, приближающееся к дневному свету. Тем не менее, их яркость может вызывать дискомфорт и ослеплять глаза. Чтобы сделать свет более комфортным для восприятия, в конструкции ламп используются рассеиватели и отражатели. Эти элементы способствуют равномерному распределению света по помещению.

Области применения

Люминесцентные лампы классифицируются на два основных типа в зависимости от сферы использования: промышленные и бытовые.

Промышленные

Такой тип ламп предназначен для освещения промышленных объектов, таких как заводы и фабрики. Лампы, установленные в точечных светильниках, способны эффективно освещать обширные пространства с высокими потолками. Для работ с повышенным риском (например, в химической или алкогольной промышленности) предлагаются специальные взрывозащищенные светильники.

Бытовые

Люминесцентные лампы, которые применяются в быту, предназначены как для домашнего, так и для офисного освещения. Они широко используются в таких помещениях, как офисы, кухни и коридоры. Также существуют специализированные светильники, созданные для эксплуатации в сложных условиях, которые эффективно защищены от влаги и пыли.

Типы конструкций

Существует несколько вариантов этих светильников, которые различаются по своим конструктивным особенностям:

1. Открытые потолочные светильники. Для обеспечения безопасности такие осветительные приборы иногда комплектуют защитными решетками.
2. Встраиваемые типы светильников. Эти источники света устанавливаются непосредственно в потолочное покрытие.
3. Настенные модели. Существует множество вариантов таких светильников. Например, линейные модели имеют удлиненную форму и применяются для подсветки длинных объектов. Накладные версии монтируются с помощью анкеров, закрепленных в стене.
4. Угловые светильники. Эти устройства устанавливаются в углах между потолком и стенами. Внешне они напоминают потолочный плинтус. Такой тип освещения часто выбирают для кухонных помещений.
5. Подвесные светильники. Они крепятся к потолку с помощью тросов. На одном креплении может быть установлено от одной до нескольких лампочек.
6. Закрытые светильники. Они идеально подходят для установки с натяжными потолками. Эти модели не перегреваются, что способствует сохранению целостности потолочного материала.
7. Модели для мебели. Лампы дневного света применяются для подсветки предметов мебели. Люминесцентное освещение выполняет не только практическую задачу, но и служит эстетическим дополнением к интерьеру.

В последние годы растет интерес к производству энергоэффективных люминесцентных ламп. Технология основывается на использовании особого газа — фосфора. Благодаря взаимодействию этого газа с электрическим током, ультрафиолетовое свечение образуется без перегрева устройства.

Структура светильника

Теперь давайте разберемся, из каких компонентов состоит компактная люминесцентная лампа (КЛЛ):

Лампа представляет собой изогнутую в спираль тонкую трубку. Внутри данной трубки размещены вольфрамовые электроды, покрытые оксидами стронция, бария и кальция. Трубка надежно герметизирована и содержит инертный газ, смешанный с парами ртути. Эти пары ионизируются и излучают ультрафиолетовый свет. Принцип работы устройства заключается в следующем: вольфрамовые контакты активируются, создавая заряд между ними, что приводит к включению лампы. Пары ртути генерируют свет в ультрафиолетовом диапазоне. Для того чтобы сделать этот свет видимым, на внутренние стенки трубки наносится специальное вещество, известное как фосфор. Он начинает светиться под воздействием ультрафиолетового света, превращая его в видимый спектр. Параметры толщина и состав люминофорного покрытия могут влиять на цвет и интенсивность светимости. Эти факторы определяют, насколько эффективно освещает данное устройство.

Важное замечание: В процессе создания КФЛ применяются разные редкоземельные элементы, которые накладываются в 3-5 слоев в качестве люминофоров. Будьте внимательны и избегайте повреждения люминофора — он содержит ряд токсичных веществ. Благодаря использованию более дорогих люминофоров, нанесенных с большей толщиной, исследователи смогли существенно сократить длину трубок.

При анализе конструкции светильника, использующего люминесцентные лампы, следует уделить внимание его второй части — основанию. Это элемент не только фиксирует светильник в установленном месте, но и содержит внутри себя ЭПРА (электронный пускорегулятор). Данные устройства подают ток с высокой частотой, что полностью исключает эффект мерцания, который является характерным для традиционных линейных ламп накаливания. Высокочастотные токи создаются инвертором, который выпрямляет их и преобразует в импульсный режим. Современные электронные пускорегуляторы также могут повышать коэффициент мощности, что дает возможность использовать активные нагрузки без необходимости компенсировать косинус фи в процессе эксплуатации.

Обратите внимание: срок эксплуатации лампы в значительной мере определяется качеством пускорегулирующего аппарата (ЭПРА). Время работы люминесцентной лампы составляет около 20 000 часов, однако фактический срок службы зачастую оказывается меньше, и причиной этого является неисправность ЭПРА.

Не стоит экономить на приобретении — недорогие лампы собираются из низкокачественных компонентов, которые могут прослужить максимум полтора года. Кроме того, они очень чувствительны к колебаниям напряжения — даже снижение напряжения на 10-20% может повредить балласт.

Типы ламп

Лампы можно классифицировать на два основных типа:

1. С встроенным ЭПРА.
2. С внешним дросселем.

Встраиваемые электронные балласты (ЭПРА), которые являются элементами люминесцентных ламп, обычно представлены с обычными цоколями E27 или E14. Это значит, что их можно применять в любых люстрах или светильниках. Лампы, предназначенные для внешних ЭПРА, имеют штекерные цоколи и в большинстве случаев используются в настольных лампах. В таких вариантах дроссель размещен в самом корпусе, а сама лампа рассчитана на одноразовое использование.

Лампы могут иметь штыревую основу, что позволяет подключать их к 2 или 4 контактам. При замене лампочки важно обращать внимание на тип цоколя, чтобы избежать ошибок при выборе — промышленность производит более десятка различных типов таких устройств.

Некоторые особенности

Ранее люминесцентные лампы не пользовались популярностью, так как они излучали «неприятный», мёртвый белый свет. Однако сейчас ситуация кардинально изменилась: производители начали выпускать осветительные устройства с температурой света в диапазоне от 2700 до 6500 Кельвинов, что практически полностью охватывает все возможные спектры от «теплого желтого» до почти синего.

Мощность этих ламп колеблется от 5 до 23 Вт; для жилых помещений рекомендуется выбирать модели мощностью от 9 до 15 Вт. При выборе качественного осветительного прибора уточните у продавца информацию о электронном блоке управления (ЭБУ) светильника. Чем выше качество ЭБУ, тем дольше срок службы устройства. Средний срок эксплуатации сертифицированной лампы составляет 10 000 часов, в то время как недорогие китайские аналоги могут проработать всего 1000-3000 часов. Продукция таких лидеров рынка, как PHILIPS и OSRAM, может достигать 15 000 часов жизни, особенно при условии стабильного напряжения в сети.

Важно: Люминесцентные светильники не совместимы с диммерами. Если вы предпочитаете использовать выключатели с функцией диммирования, рекомендуется приобрести традиционные лампы.

И последнее наставление. Не стремитесь приобретать дешевые товары, так как они часто имеют короткий срок службы. Если ваша цель — сэкономить, выбирайте наборы из 2, 4 или 8 лампочек, так как они обойдутся вам значительно дешевле, чем покупка отдельных экземпляров. Обязательно обращайтесь к продукции от зарекомендовавших себя производителей — такая техника прослужит вам долго.

Нередко люди интересуются, какой газ содержится в люминесцентных лампах и является ли он опасным. В большинстве моделей используются аргон и пары ртути. Если случайно разбить такую лампу у себя дома, ничего критичного не произойдет, однако все же лучше избегать этого и сдавать их в специализированные пункты утилизации.

Мы советуем вам ознакомиться с:

Схема конструкции люминесцентной лампы

На изображении представлена структура типичной люминесцентной трубки.

Принцип работы люминесцентной лампы

Как функционирует флуоресцентная лампа? Принцип ее работы включает несколько ключевых этапов:

• После включения электрического тока он начинает двигаться и поступает на электроды, вызывая их нагрев.
• Внутри лампы создается сильное сопротивление газа, а переменный ток проходит через стартер, при достаточном напряжении в котором возникает тлеющий разряд.
• Когда контакты электродов достигают нужной температуры, происходит замыкание биметаллических пластин стартера.
• Затем запускается обратный процесс — происходит размыкание стартера.
• Индукционное напряжение «активирует» дроссель, благодаря чему осветительный прибор загорается.
• Со временем функционирования дросселя напряжение на нем снижается, в результате чего контакты в лампе продолжают оставаться в разомкнутом состоянии, что позволяет свету продолжать гореть.

Как произвести подключение люминесцентной лампы

В традиционном процессе подключения люминесцентных ламп к электросети используются упомянутые ранее стартер и дроссель. Стартер управляет биметаллическими контактами, а дроссель выступает в роли электронного балласта. Согласно стандартам ГОСТ, время включения не должно превышать 10 секунд.

При необходимости подключения двух ламп к одному дросселю и стартера нет нужды повторять одну и ту же схему. Достаточно применить единственный дроссель. В такую установку можно добавить конденсатор, подключенный параллельно к тому же источнику питания. Это улучшает работу системы освещения и увеличивает срок службы осветительного прибора.

Основное правило при установке люминесцентных ламп в освещение — это внимание к расходу электроэнергии. Если речь идет о первом типе установки, то мощность всех элементов света должна совпадать. В случае второго типа необходимо, чтобы сумма мощности дросселей соответствовала сумме мощности двух ламп, а значения стартеров должны быть равны мощностям отдельных ламп.

Вывод: Независимо от числа подключенных люминесцентных ламп, ключевым моментом является правильная последовательность подключения в системе.

Конденсатор часто используется для минимизации скачков электрического тока и, как следствие, мерцания источника света. Его выбор определяется по мощности лампы. Существует система активации флуоресцентной лампы с неисправными электродами. Этот метод называется «холодный старт». Установка такой системы сложнее, чем у предыдущих вариантов, однако эксплуатация становится более легкой — сетевое питание постоянно подает электричество на лампу, вызывая ее свечение. Еще один способ использования люминесцентной лампы включает светильники с балластным устройством — ЭМПРА. Блок EMFRA имеет значительные размеры благодаря реактору увеличенного объема, который выполняет функцию балласта и регулирует колебания высокого напряжения. ЭКГПРА также может иметь один или два стартера, от качества которых зависит срок службы устройства. Если в конструкции использованы низкокачественные материалы и нарушены принципиальные аспекты работы люминесцентной лампы, нить накала может подвергаться чрезмерной нагрузке и впоследствии выйти из строя. В начале 2000-х годов диммеры постепенно исчезли из продажи и были заменены более современными электронными полупроводниковыми модулями, которые, в свою очередь, оказались более эффективными, обеспечивая высокий КПД и плавное управление яркостью.

Подключение люминесцентных ламп с диммером и их функции

Диммер представляет собой современное устройство, предназначенное для управления яркостью света. Внешне он напоминает стандартный выключатель, а его принцип действия основывается на разрыве электрической цепи, что позволяет полностью отключать освещение.

• диммер для ламп накаливания с напряжением 220 В;
• диммер для галогенных ламп с напряжением 220 В;
• диммер для люминесцентных и светодиодных ламп;

Диммеры классифицируются на электронные и поворотные модели. Электронные диммеры включают в себя кнопочные и сенсорные устройства, а также пульты дистанционного управления. Поворотные диммеры оснащены механическим поворотным элементом, который обычно называют «колесом». Кроме того, существуют одиночные и групповые диммеры, отличающиеся количеством управляющих элементов для осветительных приборов. Наибольшей популярностью пользуются диммеры с поворотным механизмом, благодаря своей простоте в установке и легкости в использовании. Всего одним движением руки можно установить нужный уровень яркости для люстры на потолке, создавая тем самым атмосферу уюта! А разве не приятно иметь возможность отрегулировать яркость садовых фонарей прямо из дома?

Существует также два типа диммеров: модульные и одноблочные. Модульные устройства устанавливаются на панели управления, а сами диммеры подключаются внутри помещения. Их функционал не ограничивается лишь регулировкой яркости света. Одноблочные диммеры наиболее распространены и могут быть использованы с любой лампой, на упаковке которой имеется соответствующая маркировка. Встроенные диммеры дают возможность удобно управлять освещением в разных зонах загородного дома или квартиры. Важно помнить, что максимальное число диммеров, подключенных параллельно, не должно превышать пяти, при этом длина соединительных кабелей не должна превышать двенадцать метров. Подключение диммера к люминесцентной лампе или светильнику выполняется довольно просто. Необходимо выбрать лампу с электронным пускорегулирующим устройством, которое позволяет добавить дополнительный блок в цепь. Диммеры делятся на два вида: аналоговые и цифровые.

Аналоговое управление освещением обеспечивает максимально возможную яркость в 100%. В то же время цифровое управление дает возможность более точно настраивать уровень света и запоминать заданные параметры. Чтобы выяснить, возможно ли использование диммера с цепью люминесцентного освещения, следует внимательно изучить инструкцию на упаковке. Если вы встретите маркировку «dimmable», это означает, что данная серия ламп подходит для подключения диммера.

Одной из самых простых и популярных схем подключения диммера является последовательное подключение. В данном случае диммер устанавливается в фазный провод и обозначается римской буквой «L». Кабель, исходящий из коробки, подключается к соответствующей клемме с таким же обозначением и стрелкой, указывающей вверх. Второй кабель соединяется с отметкой » «.~» и стрелка на нем также направлена немного вверх. Эта схема установки выполняет функцию выключателя. Если используется пара диммеров, органы управления могут находиться в разных частях помещения. Данный тип установки часто применяется в больших пространствах и при наличии нескольких источников света. Для подключения нескольких светильников, например настенных и потолочных, необходимо вывести три провода: два из них соединяются между собой, а один идет на фазу, в то время как второй контрольный провод подводится к лампе.

Установка люминесцентных светильников

Люминесцентные лампы устанавливаются в зависимости от их разновидности. Светильники монтируются на потолочных конструкциях, стенах (настенный вариант), колоннах при помощи штифтов и встроенных креплений. Параллельно с установкой светильников также осуществляется монтаж потолочного основания, которое предназначено для соединения кабелей светильника с электросетью и закрывает зазор между ними.

Схема подключения лампы имеет значительное значение. Изначально существовали только модели с дроссельным устройством и стартером. Эти компоненты имеют отдельные гнезда. Конденсаторы выполняют различные функции. Один из них, подключенный параллельно, используется для стабилизации напряжения. Другой расположен в стартере и отвечает за продление времени пускового импульса. Такая схема подключения называется электромагнитным балластом.

На обратной стороне каждой люминесцентной лампы размещена схема электрической цепи. Она содержит всю необходимую информацию о количестве подключенных осветительных элементов, их мощностях и характеристиках, а также технические параметры устройства.

Стоит отметить, что светильник, ранее использовавшийся с люминесцентными лампами, можно без труда адаптировать для работы со светодиодами. Однако перед осуществлением замены необходимо удалить балласт из цепи. Напряжение должно подаваться непосредственно к клеммам светодиода. Вот в чем заключается основное отличие.

Перед тем как подключить люминесцентную лампу, убедитесь в том, что концы проводов сети надежно изолированы.

Оптимальный способ установки люминесцентных светильников — это использование распределительных коробок (KL-1 или KL-2), которые комплектуются всеми необходимыми аксессуарами для качественного монтажа на балки, полы, стены и другие поверхности.

Возможные неисправности

Рассмотрим основные проблемы, возникающие с люминесцентными лампами, а также методы их устранения:

1. Срабатывает защитный автомат. Это может происходить из-за короткого замыкания в сети после автоматического выключателя или неисправностей конденсатора на входе. Такие ситуации часто возникают при попытке заменить лампы на светодиодные. Решением проблемы может стать замена конденсатора. Также обязательно следует проверить контакты стартера и патронов. В результате этого может понадобиться замена самих люминесцентных ламп.
2. Лампочка не загорается. Это может указывать на отсутствие напряжения в патроне или на его низкий уровень. Рекомендуется проверить это с помощью индикатора или тестера. Если светильник не функционирует, а в трубке наблюдается свечение, это может указывать на неисправность стартера, который необходимо заменить. В случае отсутствия света возможными причинами являются повреждение дросселя, дефект стартера или же поломка самой лампочки. Если свечение наблюдается только на одном конце, то это явный признак ошибки в подключении, требующий проверки схемы подключения.
3. Регулярное мигание. Такой тип неисправности может говорить о поломке стартера или снижении напряжения в электросети.
4. Постоянное самопроизвольное включение и выключение лампы свидетельствует о необходимости ее замены.

Методы проверки люминесцентного светильника

Эффективность работы люминесцентных ламп зависит от исправности и функционирования их ключевых элементов, которые обеспечивают электрическое питание:

• дроссель (при нормальной эксплуатации он не должен издавать никаких сторонних шумов);
• стартер (его следует протестировать, подключив последовательно к лампе накаливания и розетке);
• емкость конденсатора.

Все диагностические мероприятия осуществляются в том случае, если светильник находится в неактивном режиме, то есть полностью отключен от электросети. Для выполнения проверки рекомендуется использовать мультиметр или омметр. Извлеките стартер из картриджа и соедините его контакты. Подключите два щупа к свободным проводам устройства. Измерительный прибор отобразит общее сопротивление оборудования.

Утилизация

Все люминесцентные лампы содержат ртуть (в количестве от 40 до 70 мг), что делает их потенциально опасными, так как это токсичное вещество. В случае повреждения лампы могут высвобождаться вредные пары ртути, которые при постоянном воздействии способны накапливаться в организме, нанося вред здоровью. После того как срок службы лампы истекает, она подлежит утилизации. Однако в России многие потребители не задумываются о правильной утилизации этих изделий, тогда как производители стремятся рассмотреть этот вопрос. Существует ряд компаний, которые занимаются переработкой ламп, и крупные промышленные предприятия обязаны принимать их для дальнейшей переработки.

1. ↑ Александр Гореславец Анализ рынка электронных балластов. Компания «Додэка Электрик» (20 сентября 2005 года).Проверено 11 ноября 2008 г.
2. ↑ http://www.src-master.ru/article13158.html

Цветность и состав излучения ламп

Хроматичность, или чистота цветопередачи, обозначается значениями от 1 до 100. Чем выше значение цветности, тем качественнее передаются цвета. Хорошая цветопередача начинается с уровня 80 Ra. Лампы, обеспечивающие высокую цветопередачу, имеют маркировку из трех последних цифр международного кода: 840, 880, 940. Далее вы узнаете, как расшифровать эти цифры. Российские люминесцентные лампы обычно маркируются как CR или CC, что означает «улучшение цвета».

Цветовая температура влияет на психологическое состояние человека в помещении. Чем ближе цветовая температура к теплому свету, тем комфортнее и расслабленнее чувствуют себя находящиеся в комнате, однако их сосредоточенность и работоспособность снижаются. На представленном ниже рисунке вы сможете увидеть взаимосвязь между различными вариантами цветовой температуры и их международной маркировкой.

Химическая угроза для здоровья

Как линейные, так и компактные люминесцентные лампы являются экологически безопасными, однако в их составе присутствует ртуть — жидкий металл 1-го класса, который может испаряться. Если герметичная колба разбивается, пары ртути начинают распространяться в воздухе. Даже столько ртути, сколько содержится в одном медицинском термометре, способно привести к серьезному отравлению. Пар ртути может негативно воздействовать на иммунную систему, нервную и пищеварительную системы, а также на кожу, глаза, легкие, печень и почки при вдыхании.

Маркировка

Национальная

Обозначения, которые применяются для маркировки люминесцентных ламп российских производителей, информируют не только о цвете излучаемого света, как это представлено на нижеприведённой иллюстрации, но и о их функциональном назначении. К примеру, аббревиатура LUF свидетельствует о том, что данная лампа не имеет покрытия из люминофора, что означает наличие ультрафиолетового излучения.

E — Цветовое кодирование. Опции.

C — Качество передачи.

C — характеристика конструкции. Версии: Р — рефлекторный; U — U-образный; К — циркулярный; А — амальгама; В — быстрый старт.

80 — Мощность в ваттах

Зарубежная

На приведенной ниже иллюстрации можно увидеть, что ключевая информация на этикетке размещается в строго определенном порядке, независимо от производителя. Сначала указывается тип люминесцентной лампы, затем ее мощность и цветовая гамма. Первое из последних трех чисел обозначает индекс цветопередачи. Данный индекс варьируется от 1 до 100, при этом число 8 необходимо умножать на 10. В представленном примере индекс цветопередачи равен 80 Ra. Последние две цифры символизируют цветовую температуру. В данном случае число 40 нужно умножить на 100 для получения фактического значения. Таким образом, цветовая температура составляет 4000 К.

Как выбрать?

Существует широкий ассортимент люминесцентных трубок.

При выборе таких изделий рекомендуется следовать нескольким простым советам:

• Определите место установки лампы. Если она планируется для наружного использования, следует убедиться, что она устойчива к изменениям температуры и способна противостоять неблагоприятным климатическим условиям.
• Обратите внимание на соответствие напряжения в электрической сети характеристикам лампы. Неправильное соответствие может привести к мерцанию или сниженной световой отдаче.

• Конструкция и размеры освещения. Чаще всего светильники производятся с учетом разных функций, что приводит к заметным различиям в их размерах. Дизайнерское оформление устройства должно гармонировать со стилем интерьера.
• Учитывайте технические характеристики. Важно правильно выбрать не только мощность лампочки, но и разновидность светового потока. Это позволит организовать комфортное освещение для эффективного выполнения намеченных задач.

Как осуществить диагностику исправности?

Неисправности люминесцентных ламп часто возникают из-за сбоев в работе систем, обеспечивающих и контролирующих подачу электроэнергии:

1. Дроссель. Для корректного функционирования данного устройства важно, чтобы оно работало без посторонних звуков.
2. Стартер. Для его проверки нужно подключить стартер к лампе накаливания и к электрической розетке последовательно.
3. Конденсатор. Проверка емкости конденсатора также является важным шагом в диагностике.

Все параметры световой лампы необходимо проверять только при полностью отключённом источнике электричества. Для выполнения измерений используется мультиметр или омметр. Чтобы определить сопротивление лампы, нужно извлечь её из осветительного прибора и подключить щупы измерительного устройства к свободным контактам.

Следует подчеркнуть, что производство и применение люминесцентных ламп постепенно сворачивается из-за потенциальной угрозы, связанной с ртутью в процессе изготовления. Современные технологии позволяют заменить такие лампы на более безопасные аналогичные изделия.

Эстетические интерьеры

Люминесцентные лампы могут стать ключевым элементом в создании уникальных и креативных интерьеров, включая футуристический стиль. Обратите внимание на то, как эффектно выглядят многоцветные светильники в форме мечей из «Звездных войн» на фоне белой кирпичной стены на кухне.

Естественный свет способен устранить даже самую унылую ночь, если его незаметно интегрировать в белый потолок вашей гостиной, согласовав с оттенком пола, стен и жалюзи. Яркие акценты создаются за счет кресел, дивана, ковра и зелени.

Лампы круглой и квадратной формы различных цветов придают комнате уникальную атмосферу, делая ее не только необычной, но и слегка загадочной.

Просмотрите видео ниже, в котором подробно рассказывается о том, как выполнить замену люминесцентных ламп.