Безэлектродные клл.

В этих лампах для возбуждения свечения люминофоров используется разряд в парах ртути низкого давления в смеси с

и нертными газами (аргоном, криптоном). Поддержание заряда осуществляется за счет энергии электромагнитного поля, которое создается в непосредственной близости от разрядного объема. Создание безэлектродных КЛЛ стало возможным благодаря современной микроэлектронике, которая позволила создать малогабаритные и сравнительно дешевые источники высокочастотной энергии с высоким КПД.

Все возможные типы безэлектродных ламп состоят из трех основных узлов: малогабаритного источника ВЧ энергии, устройства для эффективной передачи ВЧ энергии в разряд, называемого индуктором, и разрядного объема. Различия в устройстве и конструкции узлов определяются выбранной для возбуждения разряда высокой частотой. В настоящее время известны три основных типа безэлектродных КЛЛ с примерно одинаковыми энергетическими параметрами: с тороидальным индуктором на ферромагнитном сердечнике (частоты от 25 до 1000 кГц), с соленоидальным индуктором (частоты от 3 до 300 МГц) и сверхвысокочастотные (с частотой свыше 100 МГц).

Анализ показал, что в настоящее время наиболее целесообразно использовать конструкцию с соленоидальным индуктором и внешним по отношению к нему расположением разрядного объема. Конструкция подобной лампы показана на рис.5, где 1 - цоколь Е-27; 2 - блок автогенератора; 3 -наполнение, ртуть и инертный газ, 4 - соленоидальный индуктор; 5 - люминофорный слой; 6 - цилиндрическая полость в колбе; 7 - стеклянная колба. Экспериментальные образцы безэлектродных КЛЛ с соленоидальным индуктором (на частоте 18 МГц) мощностью 30 Вт на сетевое напряжение 220 В 50 Гц с диаметром внешней колбы 75-85 мм имеют световую отдачу 30-40 лм/Вт. При этом ферритовый сердечник разогревается до 300°С.

В настоящее время ни в одной стране нет промышленного выпуска безэлектродных КЛЛ и выпускают только экспериментальные образцы.

Галогенные лампы накаливания

Г алогенные лампы накаливания по структуре и принципу действия сравнимы с лампами накаливания. Но они содержат в газе-наполнителе незначительные добавки галогенов (бром, хлор, фтор, йод) или их соединения. С помощью этих добавок возможно в определенном температурном интервале практически полностью устранить потемнение колбы (вызванное испарением атомов вольфрама) и обусловленное этим уменьшение светового потока. Поэтому размер колбы в галогенных лампах накаливания может быть сильно уменьшен, вследствие чего с одной стороны можно повысить давление в газе-наполнителе, и с другой стороны становится возможным применение дорогих инертных газов криптон и ксенон в качестве газов-наполнителей.

Вольфрамо-галогенный цикл.

Существенные характеристики лампы накаливания - световая отдача и срок службы - в основном определяются температурой спирали: чем выше температура спирали, тем выше световая отдача, но тем короче срок службы. Сокращение срока службы является последствием быстро растущей c поднятием температуры скорости испарения вольфрама, которая приводит с одной стороны, к потемнению колбы, а с другой - к прожиганию спирали.

Потемнение колбы можно эффективно предотвратить с помощью галогенной добавки к газу-наполнителю, которая в процессе вольфрамо-галогенного цикла не дает уже испаренному вольфраму осесть на стенках колбы. Испаренный из спирали в процессе работы лампы вольфрам попадает в результате диффузии или конвекции в температурную область (T1 1400 K) и там снова распадаются.

Часть вольфрама снова восстанавливается на спирали, но уже на новом месте. Нормальный вольфрамо-галогенный цикл приводит т.о. лишь к предотвращению потемнения колбы, но не к увеличению срока службы, который закончится в результате разрыва спирали на возникших "горячих ячейках".

Г алогенные лампы накаливания отличаются особой компактностью, существенно более белым светом, улучшенной цветопередачей, двойным сроком службы.

Галогенные лампы накаливания выпускаются мощностью до 20 кВт.

Сегодня производители предлагают огромный выбор галогенных ламп – на любой вкус и для разных целей. Есть лампы мощностью 5–150 Вт для пониженного напряжения 12–24 В, а также мощностью 25–250 Вт (одноцокольные со стандартными цоколями Е14 и Е27) и 100–500 Вт (двухцокольные), рассчитанные на сетевое напряжение 220–230 В. Можно использовать галогенные лампы, имеющие внешние стеклянные отражатели со специальным интерференционным покрытием – оно пропускает инфракрасное излучение, благодаря чему создается "холодный" пучок. Лампы с внешним алюминиевым отражателем образуют "глубокие" (с углом рассеяния 30–100) и "широкие" (с углом рассеяния до 600) пучки света.

Приведем основные преимущества галогенных ламп по сравнению с обычными лампами накаливания:

-более высокая световая отдача – в некоторых случаях она доведена до 25 лм/Вт, что в 2 раза выше, чем у ламп накаливания;

-большая долговечность – их срок службы в 2–4 раза выше, чем у ламп накаливания;

-меньшие размеры – у низковольтных галогенных ламп (12 В, 100 Вт) диаметр колбы в 5 раз меньше, чем у ламп накаливания той же мощности;

-более богатый спектр излучения – у галогенных ламп свет более "белый", чем у ламп накаливания (за счет более высокой температуры нагрева – 30000 К против 28000 К у обычной лампы);

-регулируемость светового потока, причем при пониженном напряжении световой поток сохраняет достаточную "белизну".

П ервые два пункта говорят об очевидных экономических плюсах галогенных ламп: если такой источник света установить вместо традиционной лампы накаливания, но с теми же параметрами излучения, потребляемая мощность световой точки будет снижена в среднем на 20–40%. Однако это не единственное преимущество галогенных ламп. Их малые размеры, почти миниатюрность, позволяют создавать совершенно новые светильники, например так называемого акцентирующего освещения, – специально сконструированная система отражателя позволяет настолько усилить поток света, что это дает дизайнерам дополнительные возможности в оформлении помещения.