ВОПРОС 4. Принцип действия и основные характеристики галогенных ламп накаливания.

ОТВЕТ:

Галогенные лампы накаливания (ЛН с йодным или бромным циклом) были созданы в 1959 г. Толчком к их созданию была разработка мощных облучателей, позволяющих в земных условиях имитировать нагрев обшивки космического корабля при входе в плотные слои атмосферы. Для продления продолжительности работы такого облучателя была использована обратимая химическая реакция, которая ныне используется в галогенных ЛН (ГЛН):

W+2J WJ₂.

Соединение вольфрама с йодом (прямая реакция) происходит при температурах 250…1200 °С на стенках колбы. При этом газообразный йод забирает вольфрам, осевший на стенках колбы после испарения с тела накала. Образовавший газообразный йодид вольфрама из-за разности температур внутри колбы перемешивается, приходит в соприкосновение с раскалённым телом накала и при температурах 1400… 1500 °C разлагается – вольфрам оседает на теле накала, а йод освобождается, чтобы вновь забрать вольфрам со стенок. Этот процесс при горении лампы протекает постоянно.

Колба ГЛН (рис.32) выполняется из кварцевого стекла, способного выдержать высокие температуры. В процессе эксплуатации это стекло не допускает прикосновения пальцами, так как восприимчиво к жиру. В связи с тем, что вольфрам не обязательно возвращается в самые дефектные части ГЛН, она выходит из строя из-за обрыва тела накала, часто вызванного обрывом держателей.

1 –выводы; 2 – молибденовая фольга; 3 – вольфрамовые вводы; 4 – тело накала; 5 – колба из кварцевого стекла; 6 – отпай штенгеля (трубки для откачки воздуха); 7 – вольфрамовый держатель

В настоящее время по технологическим причинам вместо йода в ГЛН используются соединения другого элемента из группы галогенов – брома.

ГЛН по сравнению с обычными ЛН имеют более стабильный в процессе эксплуатации световой поток за счёт высокой прозрачности стекла, повышенную среднюю продолжительность горения (2000 ч). У них значительно меньшие размеры, более высокие термостойкость и механическая прочность благодаря применению кварцевой колбы. Малые размеры и прочная оболочка позволяют наполнять лампы ксеноном под давлением, достаточным для обеспечения высокой температуры тела накала, что в результате даёт более высокую яркость, большую цветовую температуру (3000 К) и повышенную световую отдачу (до 27 лм/Вт).

ВОПРОС 5. Достоинства и недостатки люминесцентных ламп, основные типы и характеристики.

ОТВЕТ:

Достоинства:

1. Высокая световая отдача – до 100 лм/Вт.

2. Большая средняя продолжительность горения –до 16000 ч

3. Возможность изготовления ламп, имеющих требуемый спектр излучения (в том числе, близкий к естественному), без резкого снижения экономичности за счёт подбора сред и люминофоров..

Недостатки:

1. Сложные схемы включения (так называемые ПРА – пускорегулирующие аппараты), необходимость которых обусловлена следующими причинами:

1.1. Вольтамперная характеристика (рис.33) РЛ на рабочем участке, соответствующем дуговому разряду, – падающая. Иначе говоря, проводимость лампы имеет тенденцию к постоянному росту.

U_З

Если не принять мер по ограничению тока, лампа разрушится. Поэтому необходимо включать последовательно с лампой сопротивление, падение напряжения на котором позволяет стабилизировать ток лампы. Такое сопротивление называется балластным. Балластное сопротивление может быть любым. Однако использование активного балласта приведёт к большим потерям мощности и энергии. Ёмкость, включённая последовательно с РЛ, вследствие постоянного перезаряда исказит характер тока через лампу и при частоте 50 Гц вызовет снижение светового потока (рис. 34). Как правило, в схемах зажигания РЛ используется индуктивный балласт – дроссель.

1.2. Необходимость повышения коэффициента мощности, который при применении индуктивного балласта снижается до 0,3…0,6. Для этого используется либо местная (отдельной лампы), либо групповая компенсация Cos φ путём установки конденсаторов.

1.3. Напряжение зажигания ЛЛ больше напряжения сети, что требует создания схем, обеспечивающих условия зажигания РЛ.

1.4. Пульсация светового потока РЛ требует применения схем, сдвигающих по фазе ток в соседних лампах или увеличивающих частоту питающего напряжения.

1.5. Радиопомехи, возникающие при электрическом разряде, вызывают необходимость установки элементов схемы для их подавления.

1.6. Относительно большие размеры и малый диапазон мощности

1.7. Как правило, ЛЛ предназначены для работы на переменном токе.

1.8. Зависимость характеристик ЛЛ от температуры окружающей среды, которая влияет на давление паров металлов внутри лампы.

Дата добавления: 2015-07-10