Marcado y parámetros de lámparas fluorescentes domésticas.
La acción de las lámparas fluorescentes se basa en la fotoluminiscencia de varios fósforos excitados por la radiación ultravioleta de una descarga en vapor de mercurio a baja presión.
Una lámpara fluorescente es un tubo de vidrio, cuyas paredes están recubiertas desde el interior con una capa de fósforo de la composición requerida, y las patas con cátodos recubiertos de óxido en espiral están soldados en ambos extremos, que pueden ser con un filamento desde el exterior. , que se realiza cuando la lámpara está encendida.
Las lámparas están llenas de argón a una presión de unos pocos milímetros de mercurio y contienen una pequeña cantidad (gota) de mercurio metálico. El argón sirve para mantener la descarga en los primeros instantes tras el encendido, cuando la presión de vapor de mercurio aún es insuficiente.
La fuente de radiación que excita la luminiscencia del fósforo es una columna positiva de descarga en vapor de mercurio, que requiere la forma tubular de la lámpara.
Entonces, las lámparas de tubo fluorescente son un tubo de vidrio sellado en ambos extremos, cuya superficie interna está cubierta con una fina capa de fósforo. La lámpara se vacía y se llena con gas inerte argón a muy baja presión.Se coloca una gota de mercurio en la lámpara, que se convierte en vapor de mercurio cuando se calienta.
Los electrodos de tungsteno de la lámpara tienen la forma de una pequeña espiral, cubiertos con un compuesto especial (óxido) que contiene sales de carbonato de bario y estroncio. Paralelos a la bobina hay dos electrodos de níquel sólido, cada uno conectado a uno de los extremos de la bobina.
En las lámparas fluorescentes, un plasma que consta de metal ionizado y vapores de gas se emite tanto en la parte visible como en la ultravioleta del espectro. Con la ayuda de los fósforos, los rayos ultravioleta se convierten en radiación visible para el ojo.
La ventaja más importante de los fósforos desde este punto de vista es la estructura de sus espectros de emisión. Los fósforos excitados por la radiación correspondiente (así como por bombardeo de electrones) siempre emiten luz en un rango más o menos amplio de longitudes de onda, es decir, dan una emisión continua en toda la parte del espectro.
En caso de que un solo fósforo no dé la distribución espectral deseada, se pueden usar sus mezclas. Cambiando el número de componentes y su contenido relativo, es posible ajustar el color del resplandor de forma muy suave. Esto permite producir fuentes con todos los tonos de luminiscencia, en particular lámparas blancas y de luz diurna, que están muy cerca de la «fuente de luz ideal» en términos de composición espectral de la radiación.
La naturaleza de la emisión de fósforos permite, hasta cierto punto, satisfacer el requisito de ausencia de radiación fuera de la región visible. Esto conduce a una alta eficiencia luminosa de las lámparas fluorescentes.
La temperatura óptima de la lámpara fluorescente está en el rango de 38 - 50 ° C.Dado que la temperatura de la pared depende de la temperatura del ambiente, es obvio que los cambios en este último cambiarán la salida de luz de la lámpara. La temperatura exterior óptima es de 25 °C.
Una disminución de la temperatura exterior de 1°C conduce a una disminución del flujo luminoso de la lámpara de un 1,5%. Si la temperatura ambiente es inferior a 0 °C, la lámpara se enciende débilmente debido a la baja presión de vapor del mercurio a estas temperaturas.
En igualdad de condiciones, la eficiencia luminosa de las lámparas fluorescentes también depende de su longitud, ya que a medida que aumenta la longitud, una parte creciente de la potencia de entrada recae en la columna positiva, mientras que la potencia consumida en el cátodo y el ánodo cae sin cambios. El límite superior práctico para la longitud es de 1,2 a 1,5 m, lo que corresponde a más del 90 % de la salida de luz máxima.
La eficiencia luminosa de las lámparas fluorescentes, dependiendo de la mayor o menor proximidad de sus características espectrales a las características de la fuente "ideal", resulta muy diferente para lámparas de distintos colores.
Significativamente más difícil que lámparas incandescentes, hay dispositivos para encender lámparas fluorescentes. Esto sucede principalmente porque el voltaje de combustión de dichas lámparas es mucho más bajo que el voltaje en la red, y oscila entre 70 y 110 V para redes con un voltaje de 220 a 250 V.
La necesidad de una diferencia tan significativa se debe al hecho de que, en caso de un exceso insuficiente de la tensión de red sobre la tensión de funcionamiento, no se puede garantizar un encendido fiable, ya que el potencial de encendido durante la descarga es mucho mayor que el potencial de combustión. Sin embargo, esto requiere extinguir el exceso de voltaje.
Para evitar pérdidas de potencia que anularían la eficiencia de la lámpara, la carga del balasto se hace inductiva (estrangulador). Otra complicación surge en relación con el hecho de que el potencial de ignición de la descarga puede reducirse por la tensión de la red solo en presencia de cátodos calentados (óxido).
Sin embargo, su calentamiento constante también provocaría pérdidas inútiles de energía, menos justificado aún que en el proceso de trabajo los cátodos sean calentados por la propia descarga. En vista de esto, se requiere la creación de un dispositivo de arranque especial.
Esquema para encender una lámpara fluorescente con un estrangulador y un arrancador:
Las lámparas fluorescentes se dividen en uso general e iluminación especial.
Las lámparas fluorescentes de uso general incluyen lámparas de 15 a 80 W con características de color y espectro que simulan la luz natural con diferentes tonalidades.
Se utilizan diferentes parámetros para clasificar las lámparas fluorescentes de propósito especial. Por potencia, se dividen en de baja potencia (hasta 15 W) y potentes (más de 80 W), por el tipo de descarga — en arco, descarga luminiscente y sección incandescente, por radiación — en lámparas con luz natural, lámparas de color , lámparas con espectros de radiación especiales, lámparas con radiación ultravioleta, según la forma de la bombilla —tubular y rizada, según la distribución de la luz— con emisión de luz no dirigida y con luz dirigida, por ejemplo, reflex, ranura, panel, etc.
Escala de potencia nominal de las lámparas fluorescentes (W): 15, 20, 30, 40, 65, 80.
Las características del diseño de la lámpara se indican con letras después de las letras que indican el color de la lámpara (P — reflejo, U — en forma de U, K — anular, B — inicio rápido, A — amalgama).
Actualmente, se están produciendo las llamadas lámparas fluorescentes de bajo consumo, que tienen un diseño de electrodo más eficiente y un fósforo mejorado. Esto hizo posible producir lámparas con potencia reducida (18 W en lugar de 20 W, 36 W en lugar de 40 W, 58 W en lugar de 65 W), diámetro de bombilla 1,6 veces menor y mayor eficiencia lumínica.
Para lámparas con reproducción cromática mejorada, después de las letras que designan el color, está la letra C, y para colores de especial calidad, las letras CC.
Marcado de lámparas fluorescentes domésticas.
Un ejemplo de decodificación de una lámpara LB65: L — fluorescente; B-blanco; 65 - potencia, W
Las lámparas fluorescentes de luz blanca del tipo LB proporcionan el mayor flujo luminoso de todos los tipos de lámparas enumerados de la misma potencia. Reproducen aproximadamente el color de la luz del sol y se utilizan en habitaciones donde se requiere un estrés visual significativo por parte de los trabajadores.
Las lámparas fluorescentes con luz blanca cálida, tipo LTB, tienen un tinte rosado pronunciado y se usan cuando es necesario enfatizar los tonos rosados y rojos, por ejemplo, cuando se representa el color de un rostro humano.
La cromaticidad de las lámparas fluorescentes tipo LD está cerca de la cromaticidad de las lámparas fluorescentes con corrección de cromaticidad tipo LDT.
Las lámparas fluorescentes de luz blanca fría del tipo LHB ocupan en croma un lugar intermedio entre las lámparas de luz blanca y las lámparas de luz diurna con corrección de color, y en algunos casos se utilizan a la par de estas últimas.
El flujo luminoso de cada lámpara después del 70 % del tiempo medio de funcionamiento debe ser al menos el 70 % del flujo luminoso nominal. El brillo promedio de la superficie de las lámparas fluorescentes varía de 6 a 11 cd / m2.
Las lámparas fluorescentes, cuando se conectan a una red de corriente alterna, emiten un flujo luminoso variable en el tiempo. El coeficiente de pulsación del flujo luminoso es del 23% (para lámparas del tipo LDT - 43%). A medida que aumenta la tensión nominal, aumenta el flujo luminoso y la potencia consumida por la lámpara.
Parámetros de las lámparas fluorescentes de uso general
Potencia W, W
Corriente I, A
Tensión U, V
Dimensiones de las lámparas fluorescentes, mm.
longitud con pines hembra, no más
diámetro
30 0,35 104± 10,4
908,8
27–3
40 0,43 103± 10,3
1213,5
40–4
65 0,67 110± 10,0
1514,2
40–4
80 0,87 102± 10,2
1514,2
40–
Potencia W, W Vida útil de las lámparas fluorescentes t, h Flujo luminoso de las lámparas fluorescentes Ф, lm
Valor medio después de 100 horas de funcionamiento para lámparas de colores
media aritmética mínima LB LTB LHB LD LDC 30
6000
15000
2180-140 2020-100 1940-100 1800-180 1500-80 40
4800
12000
3200-160 3100-155 3000-150 2500-125 2200-110 65
5200
13000
4800-240 4850-340 4400-220 4000-200 3150-160 80
4800
12000
5400-270 5200-250 5040-240 4300-215 3800-190