2. Принципова будова люмінісцентної лампи

1. Конструкція

   1. Загальні відомості

Конструкція ЛЛ здебільшого була описана у попередніх розділах, проте для цілісного уявлення конструкції лампи зробимо більш детальний опис.

1. Люмінісцентна лампа 1) Трубка-колба 2) Люмінофор 3) Ніжка 4) Електрод 5) Цоколь 6) Штирьки

1. Скляна трубка

Скляна трубка виготовляється з боросилiкатного скла, здатного витримувати термiчнi та хiмiчнi навантаження. Стандартнi дiаметри: T12 – 38 мм, T8 – 26 мм, T5 – 16 мм. Стандартнi довжини: 590, 1200, 1500 мм. Внутрiшня поверхня рiвномiрно покрита шаром люмiнофора. Кiнцi трубки запаянi та оснащенi цоколями з двома контактними штирями.

2. Електроди

Електроди – вольфрамовi нитки, покритi активною пастою на основi оксидiв барiю, кальцiю та стронцiю. Паста забезпечує стабiльний тлiючий розряд та ефективну термоелектронну емiсiю. У процесi роботи паста поступово вигорає, особливо при частих вмиканнях. Звiдси характерне почорнiння кiнцiв трубки – ознака наближення кiнця термiну служби. Коли паста вичерпується, нитки перегрiваються i одна з них перегорає.

3. Наповнювальний газ та пари ртутi

Трубка заповнена аргоном (або аргон-неоновою сумiшшю) пiд тиском близько 300 Па та невеликою кiлькiстю ртутi (40–70 мг). Аргон полегшує первинне запалювання розряду. Пари ртутi є безпосереднiм джерелом УФ-випромiнювання в режимi сталого горiння. Ртуть – токсична речовина I класу небезпеки, i наявнiсть її в лампi є головним екологiчним недолiком цього типу джерел свiтла.

4. Люмiнофор

Люмiнофор — ключовий елемент, що визначає якiсть i спектр свiтла. У дешевих лампах застосовується галофосфатний люмiнофор (переважно жовте i синє випромiнювання). У дорожчих – трилiнiйний або п'ятилiнiйний люмiнофор, що забезпечує бiльш рiвномiрне покриття видимого дiапазону та кращу кольоропередачу (CRI 8–9). Маркування CRI: 9 – вiдмiнно, 8–9 – дуже добре, 7–8 – добре.

5. Цоколь

Цоколь з двома штирями забезпечує механiчне крiплення та пiдведення струму. Стандарти: G13 (для T8/T12), G5 (для T5), G23/G24 (для КЛЛ без вбудованого баласту). КЛЛ з вбудованим ЄПРА мають рiзьбовi цоколi E27 або E14 для встановлення замiсть ЛР.

4. Пускорегулювальна апаратура

Люмiнесцентна лампа не може бути пiдключена безпосередньо до мережi 220 В – через вiд'ємний динамiчний опiр газового розряду струм необмежено зростав би. Для обмеження струму та забезпечення умов запалювання обов'язково використовується баласт. Iснують два основних типи: електромагнiтний (ПРА) та електронний (ЄПРА).

1. Електромагнiтний баласт (ПРА)

Найпершими з'явилися схеми зі стартерами і дроселями. Це були (в деяких варіантах і є) два окремі пристрої, під кожним з яких було своє гніздо. Також у схемі є два конденсатори: один включений паралельно, для стабілізації напруги, другий знаходиться в корпусі стартера, він збільшує тривалість стартового імпульсу. Називається все це «господарство» – електромагнітним баластом. Схема люмінесцентного світильника зі стартером і дроселем на фото нижче.

1. Схема підключення люмінісцентних ламп зі стартером

Ось як вона працює:

• При включенні живлення, струм протікає через дросель, потрапляє на першу вольфрамову спіраль. Далі, через стартер потрапляє на другу спіраль і йде через нульовий провідник. При цьому вольфрамові нитки потроху розжарюються, як і контакти стартера.

• Стартер складається з двох контактів. Один нерухомий, другий рухомий біметалевий. У нормальному стані вони розімкнуті. При проходженні струму біметалевий контакт розігрівається, що призводить до того, що він згинається. Зігнувшись, він з'єднується з нерухомим контактом.

• Як тільки контакти з'єдналися, струм в ланцюзі миттєво зростає в 2-3 рази. Його обмежує тільки дросель.

• За рахунок різкого стрибка дуже швидко розігріваються електроди.

• Біметалічна пластина стартера охолоджується і розриває контакт.

• У момент розриву контакту виникає різкий стрибок напруги на дроселі (самоіндукція). Цієї напруги достатньо для того, щоб електрони пробили аргонове середовище. Відбувається розпал і поступово лампа виходить на робочий режим. Він настає після того, як випарувалася вся ртуть.

Робоча напруга в лампі нижча за мережеву, на яку розрахований стартер. Тому після розпалювання він не спрацьовує. У працюючому світильнику його контакти розімкнуті і він ніяк не бере участі в її роботі.

Ця схема називається ще електромагнітний баласт (ЕМБ), а схема роботи електромагнітний пускорегулювальний пристрій – ЕмПРА.

а)	б)
Електромагнітний баласт NaHJ 100.126 а) Зовнішні вигляд б) Схема принципова

Недоліків у цієї схеми підключення люмінесцентної лампи достатньо:

• пульсуюче світло, яке негативно позначається на очах і вони швидко втомлюються;

• шуми при пуску і роботі;

• неможливість запуску при зниженій температурі;

• тривалий старт – від моменту включення проходить близько 1-3 секунд.

У світильниках на дві лампи денного світла два комплекти підключаються послідовно:

• фазний провід подається на вхід дроселя;

• з виходу дроселя йде на один контакт лампи 1, з другого контакту йде на стартер 1;

• зі стартера 1 йде на другу пару контактів тієї ж лампи 1, а вільний контакт з'єднують з нульовим проводом живлення (N);

Так само підключається друга трубка: спочатку дросель, з нього – на один контакт лампи 2, другий контакт цієї ж групи йде на другий стартер, вихід стартера з'єднується з другою парою контактів освітлювального приладу 2 і вільний контакт з'єднується з нульовим проводом вводу.