Marcatge i paràmetres de làmpades fluorescents domèstiques
L'acció de les làmpades fluorescents es basa en la fotoluminescència de diversos fòsfors excitats per la radiació ultraviolada d'una descàrrega en vapor de mercuri a baixa pressió.
Una làmpada fluorescent és un tub de vidre, les parets del qual estan recobertes des de l'interior amb una capa de fòsfor de la composició requerida, i les cames amb càtodes recoberts d'òxid en espiral estan soldades als dos extrems, que poden ser amb un filament des de l'exterior. , que es fa quan el llum està encès.
Les làmpades s'omplen d'argó a una pressió d'uns pocs mil·límetres de mercuri i contenen una petita quantitat (gota) de mercuri metàl·lic. L'argó serveix per mantenir la descàrrega en els primers moments després de l'encesa, quan la pressió de vapor de mercuri encara és insuficient.
La font de radiació que excita la luminescència del fòsfor és una columna positiva de descàrrega en vapor de mercuri, que requereix la forma tubular de la làmpada.
Per tant, les làmpades de tub fluorescent són un tub de vidre segellat als dos extrems, la superfície interior del qual està coberta amb una fina capa de fòsfor. El llum s'evacua i s'omple amb gas inert argó a molt baixa pressió.Es col·loca una gota de mercuri a la làmpada, que es converteix en vapor de mercuri quan s'escalfa.
Els elèctrodes de tungstè de la làmpada tenen la forma d'una petita espiral, coberta amb un compost especial (òxid) que conté sals carbonatades de bari i estronci. Paral·lelament a la bobina hi ha dos elèctrodes de níquel sòlid, cadascun connectat a un dels extrems de la bobina.
A les làmpades fluorescents, un plasma format per metall ionitzat i vapors de gas emet tant a la part visible com a la part ultraviolada de l'espectre. Amb l'ajuda de fòsfors, els raigs ultraviolats es converteixen en radiació visible a l'ull.
L'avantatge més important dels fòsfors des d'aquest punt de vista és l'estructura dels seus espectres d'emissió. Els fòsfors excitats per la radiació corresponent (així com pel bombardeig electrònic) emeten sempre llum en un rang més o menys ampli de longituds d'ona, és a dir, donen una emissió contínua en tota la part de l'espectre.
En cas que un únic fòsfor no doni la distribució espectral desitjada, es poden utilitzar les seves mescles. En canviar el nombre de components i el seu contingut relatiu, és possible ajustar el color de la brillantor de manera molt suau. Això permet produir fonts amb tots els tons de luminescència, en particular làmpades blanques i de llum diürna, molt properes a la «font de llum ideal» pel que fa a la composició espectral de la radiació.
La naturalesa de l'emissió de fòsfors permet, fins a cert punt, satisfer el requisit de no radiació fora de la regió visible. Això condueix a una alta eficiència lluminosa de les làmpades fluorescents.
La temperatura òptima de la làmpada fluorescent està entre 38 i 50 ° C.Atès que la temperatura de la paret depèn de la temperatura de l'entorn, és obvi que els canvis en aquest últim canviaran la sortida de llum del llum. La temperatura exterior òptima és de 25 °C.
Una disminució de la temperatura externa en 1 ° C comporta una disminució del flux lluminós de la làmpada en un 1,5%. Si la temperatura ambient és inferior a 0 ° C, el llum s'il·lumina dèbilment a causa de la baixa pressió de vapor del mercuri a aquestes temperatures.
En igualtat de coses, l'eficiència lluminosa de les làmpades fluorescents també depèn de la seva longitud, ja que amb l'augment de la longitud, una part creixent de la potència d'entrada cau a la columna positiva, mentre que la potència consumida al càtode i ànode cau sense canvis. El límit superior pràctic de la longitud és d'1,2 a 1,5 m, que correspon a més del 90% de la sortida màxima de llum.
L'eficiència lluminosa de les làmpades fluorescents, en funció de la major o menor proximitat de les seves característiques espectrals a les característiques de la font "ideal", resulta molt diferent per a les làmpades de diferents colors.
Significativament més difícil que làmpades incandescents, hi ha dispositius per encendre llums fluorescents. Això passa principalment perquè la tensió de combustió d'aquestes làmpades és molt inferior a la tensió de la xarxa, que oscil·la entre 70 i 110 V per a xarxes amb una tensió de 220 a 250 V.
La necessitat d'una diferència tan significativa es deu al fet que en cas d'excés insuficient de la tensió de la xarxa sobre la de funcionament, no es pot garantir una ignició fiable, ja que el potencial d'ignició durant la descàrrega és molt superior al potencial de combustió. Tanmateix, això requereix apagar l'excés de tensió.
Per evitar pèrdues de potència que negarien l'eficiència de la làmpada, la càrrega de llast es fa inductiva (asfixia). Una altra complicació sorgeix en relació amb el fet que el potencial d'ignició de la descàrrega es pot reduir amb la tensió de la xarxa només en presència de càtodes escalfats (òxid).
Tanmateix, el seu escalfament constant també provocaria pèrdues inútils d'energia, encara menys justificat que en el procés de treball els càtodes s'escalfen per la pròpia descàrrega. En vista d'això, es requereix la creació d'un dispositiu d'arrencada especial.
Esquema per encendre una làmpada fluorescent amb un estrany i un motor d'arrencada:
Les làmpades fluorescents es divideixen en il·luminació d'ús general i il·luminació especial.
Les làmpades fluorescents d'ús general inclouen làmpades de 15 a 80 W amb característiques cromàtiques i espectrals que simulen la llum natural amb diferents tonalitats.
S'utilitzen diferents paràmetres per classificar les làmpades fluorescents de propòsit especial. Per potència, es divideixen en de baixa potència (fins a 15 W) i potents (més de 80 W), pel tipus de descàrrega: en arc, descàrrega brillant i secció brillant, per radiació, en làmpades amb llum natural, llums de color , làmpades amb espectres de radiació especials, làmpades amb radiació ultraviolada, segons la forma de la bombeta —tubular i arrissada, segons la distribució de la llum— amb emissió de llum no dirigida i amb, per exemple, reflex, ranura, panell dirigida, etc.
Escala de potència nominal de làmpades fluorescents (W): 15, 20, 30, 40, 65, 80.
Les característiques del disseny del llum s'indiquen amb lletres després de les lletres que indiquen el color del llum (P - reflex, U - en forma d'U, K - anular, B - inici ràpid, A - amalgama).
Actualment, s'estan produint les anomenades làmpades fluorescents d'estalvi d'energia, que tenen un disseny d'elèctrode més eficient i un fòsfor millorat. Això va permetre produir làmpades amb potència reduïda (18 W en lloc de 20 W, 36 W en lloc de 40 W, 58 W en lloc de 65 W), un diàmetre de bombeta 1,6 vegades més petit i una major eficiència lumínica.
Per als llums amb una reproducció cromàtica millorada, després de les lletres que designen el color, hi ha la lletra C, i per als colors especialment d'alta qualitat, les lletres CC.
Marcatge de làmpades fluorescents domèstiques
Un exemple de descodificació d'una làmpada LB65: L — fluorescent; B - blanc; 65 — potència, W
Les làmpades fluorescents amb llum blanca del tipus LB proporcionen el major flux lluminós de tots els tipus de làmpades enumerades de la mateixa potència. Reprodueixen aproximadament el color de la llum solar i s'utilitzen en habitacions on es requereix un estrès visual important per part dels treballadors.
Les làmpades fluorescents amb llum blanca càlida, tipus LTB, tenen un to rosat pronunciat i s'utilitzen quan cal destacar els tons rosats i vermells, per exemple, quan es representen el color d'un rostre humà.
La cromaticitat de les làmpades fluorescents de tipus LD és propera a la cromaticitat de les làmpades fluorescents de cromaticitat corregida de tipus LDT.
Les làmpades fluorescents amb llum blanca freda del tipus LHB pel que fa a la croma ocupen un lloc intermedi entre les làmpades de llum blanca i les làmpades de llum diürna amb correcció de color, i en alguns casos s'utilitzen a la paritat d'aquestes últimes.
El flux lluminós de cada làmpada després del 70% del temps mitjà de combustió ha de ser almenys el 70% del flux lluminós nominal. La brillantor mitjana de la superfície de les làmpades fluorescents varia de 6 a 11 cd/m2.
Les làmpades fluorescents, quan estan connectades a una xarxa de corrent altern, emeten un flux lluminós variable en el temps. El coeficient de pulsació del flux lluminós és del 23% (per a làmpades del tipus LDTs - 43%). A mesura que augmenta la tensió nominal, augmenta el flux lluminós i la potència consumida per la làmpada.
Paràmetres de les làmpades fluorescents d'ús general
Potència W, W
Actual I, A
Tensió U, V
Dimensions de les làmpades fluorescents, mm
longitud amb pins de presa, no més
diàmetre
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–
Potència W, W Vida útil de les làmpades fluorescents t, h Flux lluminós de les làmpades fluorescents Ф, lm
Valor mitjà després de 100 hores de combustió per a làmpades de colors
mitjana aritmètica 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