Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Мощность галогеновых ламп: Страница не найдена — Лампа Эксперт

Содержание

Еще раз про выбор галогенных ламп: 220 или 12 вольт.

     Нет, наверное, более часто обсуждаемого с покупателями вопроса, чем выбор между галогенными лампами на 220 и 12 вольт. Я уже писал об этом в статье на сайте Популярная светотехника", но вопросы продолжают поступать, в частности сегодня пришло такое письмо. Так как в нем проблема сформулирована очень четко и обстоятельно, появилось желание привести письмо полностью и попытаться дать развернутый ответ.
    Итак сам вопрос:
"Помогите, пожалуйста. Проблема та же, тускло горят 8 галогенок по 35Вт (капсульные, патронG9) при 220 Вольт в ванной площадью 4,6 м. кв
Вопрос: имеет ли смысл переходить на 12 вольтовую схему, трансформаторы и т. д?
Муж считает, что нужно заменить 35Вт лампочки на 50 Вт и всё. Ну ведь это ужас ставить в такую ванну 400Вт. Раньше лампы накаливания на 200Вт хватало заглаза."

  Давайте сначала разберемся почему раньше хватало 200 Вт.
-Световой поток лампы 200 Вт (OSRAM Classic A - "груша обыкновенная") равен 3040 люменов (отметим, что сейчас такие лампы запрещены, поэтому цифра взята из старого справочника).
- Световой поток такой же "груши" 40 Вт равен 415 лм, поэтому для замены одной груши 200 Вт, надо более семи 40 ваттных лампочек, то есть суммарная мощность менее мощных ламп должна составлять почти 300 Вт.

- Световой поток галогенной лампы 40Вт, 220В, цоколь G9 (OSRAM HALOPIN) составляет 490 лм, это чуть больше чем у сороковатной груши, но все равно для замены лампы 200 Вт надо чуть более 6 ламп, т.е суммарную мощность250 Вт. Но дело не только в этом, следует учесть еще два фактора:
     1. Световой поток грушевидной лампы почти полностью использовался для освещения (за вычетом части света, поглощенной светорассеивателем светильника), а галогенная лампа находится внутри встроенного в потолок светильника, поэтому большая часть её светового потока так внутри светильника и остается, особенно это касается ламп без отражателя (именно о них идет речь в письме).
     2. Свет от встроенного в потолок светильника, как правило на сам потолок практически не попадает. Это создает психологический эффект темного помещения, ведь потолок не освещен, и не так важно что пол может быть залит светом.
    Из сказанного следует, что ничего удивительного в том, что при использовании врезных светильников хочется увеличить мощность ламп нет, другое дело как решить проблему, не прибегая к слишком большому завышению потребляемой мощности.

    Очевидный выход в использовании галогенных ламп с зеркальными отражателями с напряжением питания 12 В.
Световой поток лампы OSRAM Titan 35Вт 12В в 2,8 раза превышает поток лампы OSRAM Halopar 220В той же мощности. Тот кто один раз видел свечение этих ламп в сравнении, никаких сомнений на этот счет не имеет. Физические причины такой разницы я пытался объяснить в посте, посвященном понятию цветовой температуры.
     Требуемая переделка (установка трансформаторов) предельно проста если использовать маленькие трансформаторы на каждый светильник. В случае. описанном в письме, видимо потребуется еще и замена светильников, так как цоколь G9 не предполагает возможность питания от 12 В, но такая замена, думаю оправдана, так как низкий световой поток не единственный недостаток ламп с таким цоколем, для них еще характерен очень малый срок службы при довольно высокой стоимости.
     И, в заключение, раз уж речь зашла о сроках службы немного справочных данных:
- OSRAM HALOPIN  220В   G9          2000 часов,
- OSRAM HALOPAR 220В   GU10    2000 часов,

- OSRAM TITAN           12В   G5,3      4000 часов,
- BLV      TITAN            12В   G5,3     5000 часов.

     Означает ли все это, что лампы на 220 вообще не нужны? Нет, конечно. Их часто используют в натяжных полках, где установить трансформаторы не всегда удобно. Их используют когда нужен несильный свет с выраженным теплым оттенком. Их используют при необходимости диммирования (регулировать яркость ламп на 12В тоже возможно, но обходится заметно дороже).

Галогеновые лампочки накаливания | Галогенные лампы

Разновидности галогенных ламп накаливания.

Галогенные лампы сегодня обладают наиболее качественной цветопередачей из всех существующих источников света. Они яркие и обладают направленным излучением, имеют в несколько раз большую световую отдачу и удвоенный срок службы, чем лампы накаливания.

Основные достоинства галогенных ламп

Галогенные лампы являются источниками искусственного освещения нового поколения. Название получили от галогенов. Это смесь газа, паров фтора, йода, брома, хлора. Галогены сокращают испарение вольфрама, поэтому лампа служит дольше, примерно в два раза. В них применяют кварцевое стекло. Оно имеет фильтрующее нанесение, которое предохраняет от ультрафиолетовых лучей. Тепловое излучение выводят за пределы поверхности, которую освещают. Яркость излучения регулируют отражателями. У них различная форма и диаметр.

Типы галогенных ламп:

1. Капсульные галогенные лампы — это революционно новая концепция светильников. Их компактные размеры — до 10 мм в диаметре — при высокой светоотдаче и высокой цветопередаче позволяют использовать такие лампы во всех сферах жизни — от освещения офисов до точечной подсветки домашнего уголка для чтения. Средний срок службы таких ламп — 4000 часов. Цоколь штырьковый, цифра, следующая за буквой, означает расстояние между штырьками. Для работы с представленными в каталоге капсульными лампами может потребоваться трансформатор.

2. Линейные галогенные лампы — это прямой аналог стандартных трубчатых галогенных ламп. Нить накаливания в виде спирали и бесцветная трубка из кварцевого стекла, два цоколя. Держатели нити накаливания очень прочные, им не страшны механические воздействия. Лампочки мощностью 500 Вт, располагают по своему усмотрению, а большей – только горизонтально. Они сохраняют естественное белое свечение, отлично передают цвет. Их можно мгновенно перезапустить и отрегулировать яркость свечения. В них значительно снижено количество выбросов CO2 и теплопроизводительность. Поэтому такие лампы можно использовать для акцентирования отделки помещений, подсветки уличных дорожек, садов, офисных помещений, музеев, картинных галерей, квартир, а также для освещения автостоянок, рекламных щитов, производственных и строительных объектов и даже проезжей части — светят они очень ярко. Служат 2000 часов.

3. Лампы галогенные с отражателями подходят для направленного и общего освещения, и еще их встраивают в мебель. Ассортимент очень широк — в нашем каталоге вы можете подобрать лампу с подходящим вариантом цоколя и размерами. Цветовая температура галогеновых ламп в среднем составляет 2700K (желтый свет).

4. Галогенные лампы с параболическим стеклянным отражателем. Он покрыт алюминием. Лицевая сторона стеклянной поверхности рифленая. Она способствует созданию эффекта «искрения» света, охраняет лампу от пыли и контакта с руками людей. Подобные лампы освещают общественные и жилые здания.

Особенности галогенных ламп:

1. Используют мало электроэнергии, а дают максимальное освещение.

2. Длительный срок эксплуатации.

3. Широкий ассортимент, нестандартные формы и размеры светильников позволяют создавать интерьер любого стиля.

4. Галогенные лампы устойчивы к изменениям атмосферного давления, перепадам температур.

5. Имеют большую яркость, способны передавать различные цветовые оттенки, распространять свет на большие площади.

6. Длительный срок эксплуатации позволяет использовать их в сушильных камерах, холодильниках и другой технике.

7. Миниатюрные конструкции этих ламп помогают в ремонте техники, где есть труднодоступные места.

8. Галогенные лампы безопасны и надежны даже при пониженной влажности.

Отличаются галогенные лампы от обычных аналогов способностью сохранять яркость на протяжении всего периода эксплуатации. Свет у них яркий ровный, сравним с естественным освещением. При таком свете сохраняется натуральный цвет обоев, стен, мебели, кожи человека.

Галогенные лампы производства компании Osram представлены также в классической и форме мини свечей. У них такой же приятный свет, как и у ламп накаливания, и моментальная подача всей мощности светового потока без задержки на розжиг. Средний срок службы — 2000 часов.

Лампы Osram Halolux используются в работе бытовых холодильников и профессионального холодильного оборудования, светят чистым естественным галогенным светом (около 2 900 K).

Модель Osram Halolux с цоколем B15d — это компактные галогенные лампы для использования в миниатюрных светильниках. В нашем каталоге на сайте shop220.ru доступен широкий выбор галогенных ламп.

Какие галогеновые лампы лучше?

На сегодняшнее время существует огромное количество автомобильного освещения. Самыми лучшими считаются ксеноновые лампы, но их монтаж и дополнительное оборудование не всегда является привлекательным для автолюбителей. Таким образом, несмотря на бурное развитие ксенона, галогеновые лампы все же остаются актуальными и востребованными. О таком освещении мы и поговорим с вами в данном материале, а точнее определим какие из ламп самые лучшие и эффективные для использования на дорожном полотне.

Какие лампы существуют?

Галогеновые лампы могут быть с разными цоколями, но от этого их качество не меняется. Цоколя определяют, в какую машину будут ставиться лампочки. То есть цоколь - это монтажный разъем, за счет которого лампа фиксируется в блоке фары автомобиля, то есть в оптике. Цоколь в галогеновых лампах имеет маркировку Н или же НВ. Рассматривать галогеновые лампы мы будем на примере цоколя Н7.

Галогеновые лампы и мощность. Такие источники света имеют разную мощность от 55 Вт до 100 и 120 Вт. Самые распространенные, то есть стандартные - это лампы 55 Вт для легковых автомобилей и 75-80 Вт для грузовых транспортных средств. Лампы, имеющие мощность 100 Вт рассматривать даже нет смысла. Такие источники не только приводят к помутнению оптики, но и за счет высокой температуры нагрева при работе могут расплавить фары, проводку. К тому же такая высокая мощность приводит к износу генератора и увеличивает расход топлива автомобилем. Таким образом, можно сказать, что самые лучшие - это лампы, которые имеют мощность 55 Вт.

Цветовой спектр, температура лампы. Спектр свечения лампы определяет цветовая температура, которая определяется в Кельвинах. Желтый и желтоватый поток, характерен для галогеновых ламп и его цветность составляет 2300-3800 Кельвинов. Температура 3900-4300 Кельвинов характеризует теплый белый свет. Температура в 5000 Кельвинов - это уже белоснежный кристальный свет. Чем выше цветность, тем синее становится световой поток. Стоит отметить, что именно желтый свет самый оптимальный для ламп. Он не рассеивается по дороге, не кристаллизируется от капель влаги, а поэтому такая лампа эффективна и в ночь, и при плохих метеорологических условиях. Именно поэтому самые оптимальные галогеновые лампы для использования в любое время - это источники с цветностью 3000-3500 К.

Лампы со световым фильтром. Некоторые производители выпускают галогеновые лампы с окрашенной колбой, что обеспечивает изменение цветности светового потока. Таким образом, при окрашивании колбы лампы в синий цвет можно достичь ксенонового эффекта, то есть белоснежного или же голубоватого тона луча. Следовательно, на сегодняшнее время существуют галогеновые лампы не только с желтоватым светом, но и максимально схожим с ксеноном. Но, запомните, что у ламп со светофильтром кардинально падает сила света, а точнее яркость, что влияет на плохую освещенность. Такие лампы обеспечивают недостаточную видимость и не могут гарантировать максимальную безопасность.

Световая отдача галогеновых ламп. Такой параметр определяет яркость светового потока, излучаемого лампой. Указывается он в Люменах или же в Люменах на Ватт. Стандартно в галогеновых источниках яркость достигает примерно 15-25 Лм/Вт. То есть, стандартная лампа в 55 Вт будет обеспечивать примерно 1500 Лм яркости светового потока, чего в принципе достаточно, чтобы видеть дорожное полотно в ночь и при непогоде. Из этого можно сделать вывод, что яркость ламп зависит от мощности.

Как увеличивают яркость галогеновых ламп?

Многие производители, понимая, что яркости их ламп недостаточно и водители переходят к другому типу источников, пытаются повысить этот параметр. Некоторые увеличивают газовый состав колбы лампы, добавляют инертные газы, уплотняют нить накала, повышают мощность.

Конечно, все это работает неплохо и лампы действительно обеспечивают лучший свет, но их срок эксплуатации значительно снижается, что не является плюсом. Некоторые производители выпускают более инновационных разработок лампы с ксеноном при стандартной мощности потребления энергии, но с двукратной яркостью - это газонаполненные лампы от производителя IPF.

Самые яркие галогеновые лампы: ТОП 10


  • MTF Light Argentium мощностью в 55 Вт и с цветностью желтоватого потока 3500 К. Такие лампы светят в 2 раза ярче от собственной мощности.
  • OSRAM Night Breaker Plus Limited Edition на 55 Вт мощности с повышенной почти в 2 раза яркостью (+90%) и желтоватым всепогодным светом на 3500 K.
  • Philips X-Treme Vision мощностью 55 Вт и с характеристикой яркости +100%, а также желтоватым светом на 3500 K. Такая лампа считается самой мощной, яркой на сегодняшнее время.
  • IPF серия X CLEAR (X-71) мощностью 65 Вт и классом яркости в 150 Вт. Такая лампа имеет +131% к яркости светового потока и обладает цветностью 3200 К.
  • CATZ Hiper White на 55 Вт мощности с яркостью соответствующей лампе мощностью 110 Вт. Таким образом, желтоватая лампа цветовой температурой 3300 К имеет +100% к стандартной яркости светового луча.
  • Philips Blue Vision на 55 Вт мощности, которая светит как галогеновая лампочка на 100 Вт (+90% к яркости светового луча). Такой источник характеризуется цветностью в 4000 К, то есть выдает теплый белый свет.
  • KOITO Whitebeam III на 55 Вт мощности потребления энергии автомобиля, с классом насыщенности, то есть интенсивности светового потока в 100 Вт. Лампа имеет цветность 4200 К и обеспечивает белый теплый свет, приближенный к стандартному ксенону.
  • PIAA Xtreme White Plus мощностью в 55 Вт со световой яркостью в 110 Вт. Лампа в 4000 К гарантирует качественное и интенсивное освещение дорожного полотна белоснежным потоком.
  • IPF серия Х (Urban White) на 65 Вт мощностью, с классом яркости в 140 Вт, то есть +115% к стандартной насыщенности. Галогеновая лампа имеет белоснежное кристальное свечение с цветовой температурой 4600 К.
  • CATZ Aqua White на 55 Вт мощностью, с яркостью, присущей галогеновой лампе в 110 Вт. Источник выдает белый поток света с температурой в 4150 К.

Таким образом, мы представили вам 10-ку самых ярких и востребованных галогеновых ламп на сегодняшнее время, которые производятся компаниями Германии, Японии и Китая. Самые качественные лампы – это, конечно же, от компании Philips, где при интенсивности ламп в 100% выше от стандарта сохранена длительность работы. Высоким качеством отличаются и японские лампы IPF, где для увеличения яркости использовано применение инновационных технологий. Это газонаполненные галогеновые лампы с использованием инертного газа ксенона, который и повлиял на повышение насыщенности светового луча. Также, использование ксенона позволило в таких лампах сделать более тонкую нить накала, но при этом намного надежней, а поэтому она меньше подвергается сотрясениям и вибрациям автомобиля.

Заключение: совет водителям

Используйте качественные галогеновые лампы от производителей Германии или же Японии с повышенной яркостью, за счет применения инновационных технологий. Только такие лампы обеспечат вам насыщенное и яркое световое пятно, которое не будет рассеиваться или же кристаллизироваться при непогоде. Таким образом, с галогеновыми лампами повышенной яркости может отпасть востребованность в приобретении дорогого и многокомпонентного ксенона, хотя все же даже они не смогут обойти такое инновационное освещение.

Отличия галогенных ламп от ламп накаливания

Отличие галогенных ламп от ламп накаливания делает их более практичными и эффективными источниками света. Разберемся, чем отличаются конструкции этих двух светотехнических устройств, и какую разницу характеристик они создают.

Соответствие галогенных ламп лампам накаливания

Галогенный источник света появился позже лампы накаливания, и имел усовершенствованную конструкцию. Это обеспечило ему ряд преимуществ – большую долговечность и мощность, более качественную светоотдачу и другие плюсы.

Чтобы узнать, в чем галогенные источники лучше традиционных, выявим соответствие галогенных ламп лампам накаливания по определенным параметрам.

  • Лампа накаливания. Эксплуатация – до 1,2 тысяч часов, мощность в 50 Вт достигается источником света в 50 Вт, светоотдача – 10 Лм/Вт, температура цвета – около 3000K, вероятность мерцания – высокая, эксплуатация при температурном минусе – маловероятно, хрупкость – высокая, нагрев – значительный;
  • Галогенная лампа. Эксплуатация – до 6 тысяч часов, мощность в 50 Вт достигается источником света в 35 Вт, светоотдача – 20 Лм/Вт, температура цвета – около 3000K, вероятность мерцания – минимальная, эксплуатация при температурном минусе – маловероятно, хрупкость – средняя, нагрев – значительный .

Получается, галогенная лампа более мощная и прочная, а также служит дольше, чем обычная лампочка, плюс имеет более высокую светоотдачу и меньше зависит от перепадов напряжения. При этом, использовать ее при низких температурах также нельзя, и размещать рядом с текстилем или предметами, чувствительными к высоким температурам, тоже – оба этих источника света сильно нагреваются в процессе работы.

Что создает разницу между видами ламп

Если мы прочитаем историю галогенной лампы, то узнаем, что она является усовершенствованным вариантом лампы накаливания. Она также состоит из стеклянной колбы, нити накаливания и цоколя, но внутрь закачан галоген – бром или йод. Этот газ предотвращает оседание испаряемого вольфрама с нити накаливания на стенки лампы, исключая эффект нагара.

Кроме того, колба галогенного источника изготовлена из кварцевого стекла, поэтому он более прочный, чем обычная лампочка. Однако его принцип работы такой же, поэтому галогенная лампа не лишена главных недостатков традиционной – ее можно разбить при неосторожном обращении, она сильно нагревается при работе, чувствительна к скачкам напряжения и низким температурам.

Галогенные лампы. Устройство, принцип, схемы включения, технические характеристики галогенных ламп.

1. Принцип работы галогенных ламп

Что такое галогенная лампа накаливания

Галогенные лампы накаливания (сокращенно ГЛН) часто называют просто «галогенными лампами». Из-за этого ошибочно считают, что в них используется какой-то новый способ получения света.

Примечание. На самом деле эти лампы представляют собой всего лишь усовершенствованную разновидность обычных ламп накаливания, и свет в них также получается за счет накала тонкой вольфрамовой проволоки.

Впервые идея добавления в колбу лампы галогенных паров для уменьшения почернения стекла была запатентована еще в конце XIX века. Полезный эффект достигался за счет того, что пары галогенов способны соединяться с испаряющимися частицами вольфрама, а затем под действием высокой температуры распадаться, возвращая вольфрам на спираль.

Принцип действия

Вылетающие с раскаленной спирали атомы вольфрама, таким образом, не долетали до стенок колбы лампы (за счет чего и снижалось почернение), а возвращались обратно химическим путем. Это явление получило название галогенного цикла (рис. 1).

Использование галогенного цикла позволяет улучшить сразу два параметра лампы накаливания:

во-первых, существенно замедляется испарение спирали, а, значит, увеличивается срок службы лампы;

во-вторых, можно заметно повысить температуру (а, значит, и светоотдачу) спирали, так как при ее росте увеличивается и эффективность галогенного цикла, а, значит, и контроль над испарением вольфрама.

На первый взгляд галогенная технология настолько безупречна, что подобная лампа получается практически вечной. К сожалению, это не совсем так. Дело в том, что атомы вольфрама, испарившиеся с одного участка спирали, возвращаются галогенами на другие. Рано или поздно в галогенной лампе начинаются те же процессы, что и в лампе накаливания: некоторый участок спирали становится заметно тоньше, его температура повышается, и испарение в этом месте еще более увеличивается. Это неизбежно приводит к перегоранию.

Рис. 1. Галогенный цикл

Практически применимая галогенная лампа была предложена лишь в 1959 году в США. Исследования заняли такое продолжительное время по той причине, что в первоначальном варианте предлагалось использовать для этой лампы стеклянную колбу.

Эксперименты показали, что при повышении температуры спирали галогены начинали активно взаимодействовать со стеклом, и колба разрушалась. Преодолеть этот барьер удалось за счет использования кварцевого стекла и вытекающих из этого технологических усложнений.

Примечание. Эффективность галогенного цикла наиболее высока при небольшом объеме колбы лампы, и этим объясняется тот факт, что все галогенные лампы имеют сравнительно небольшие размеры.


2. Техническая информация

Преимущества галогенных ламп

Вследствие того, что галогенные лампы являются лишь модифицированным вариантом обычных ламп накаливания, их свойства во многом схожи. За счет использования галогенного цикла достигнуто два основных преимущества над вакуумными и газополненными лампами:

увеличенная светоотдача;

более длительный срок службы.

Кроме этого, за счет более высокой температуры спирали эти лампы дают свет чуть более холодного оттенка.

Световая отдача галогенных ламп накаливания примерно вдвое выше, чем у стандартных ламп той же мощности и составляет 20–25 лм/Вт. Ее значение увеличивается с увеличением мощности лампы и уменьшением ее номинального напряжения.

Примечание. Яркость нити накала несколько повышена за счет ее увеличенной температуры и может достигать порядка 108 кд/м2. Благодаря этому галогенные лампы идеально подходят для использования в прожекторах и линзовых оптических системах.

Яркость ламп, предназначенных для прямой замены матовых ламп накаливания, снижена за счет матирования колбы или путем нанесения на колбу внутреннего рассеивающего покрытия.

Основные параметры

Номинальное напряжение осветительных галогенных ламп делится на две группы — низкое (6, 12 или 24 В) или высокое (110–240 В). Согласно этому делению, различают, соответственно, галогенные лампы низкого и сетевого напряжения.

Лампы специального назначения выпускаются в очень широком диапазоне рабочих напряжений (от 3 В и более).

Диапазон мощностей практически соответствует таковому у обычных ламп накаливания (от 1 до 5000–10000 Вт). По причине постепенного вытеснения тепловых ламп из мощного прожекторного освещения ведущие производители уже не предлагают продажу на рынке лампы мощнее 2000 Вт.

Рабочая температура и количество выделяемого тепла, являющегося основным продуктом тепловых излучателей, велики. В связи с этим галогенные лампы чувствительны к попаданию воды и потенциально пожароопасны. Кроме этого, непосредственно нагревающаяся часть лампы обычно расположена близко к месту подключения питающего напряжения. Это накладывает особые требования на материал, из которого изготавливают патроны и светильники для этих ламп. Характеристики ламп не зависят от температуры окружающей среды.

Типовые схемы включения

Схема включения галогенных ламп сетевого напряжения не отличается от таковой для обычных ламп накаливания. Лампы низкого напряжения питаются от специальных трансформаторов, причем из-за высоких токов (до 8 А на лампу) вместо прокладки единой низковольтной сети обычно используют несколько групп светильников с питающими их отдельными трансформаторами. Галогенные лампы не чувствительны к роду питающего тока (переменному или постоянному).

Регулирование светового потока сетевых ламп осуществляется любыми стандартными светорегуляторами аналогично лампам накаливания. Возможность и способ регулирования низковольтных ламп полностью определяется типом трансформатора.

Cовет. Необходимо отметить, что при снижении мощности галогенной лампы при помощи светорегуляторов нарушается работа галогенного цикла, и это может приводить к снижению срока службы нити накала. Чтобы этого не происходило, рекомендуется периодически включать лампу на полную мощность, обеспечивая таким образом восстановление материала спирали.

Габаритные размеры галогенных ламп

Габариты галогенных ламп низкого напряжения можно смело назвать минимальными для тепловых источников соответствующей мощности. Это достигается за счет максимального приближения стенок колбы к нити накала, требуемого для работы галогенного цикла. Что касается сетевых ламп, их размеры зависят от конструктивного исполнения, и в большинстве случаев длина лампы пропорциональна ее мощности. Габариты ламп, предназначенных для прямой замены ламп накаливания, не превышают размеров аналогов.

Срок службы

Срок службы галогенных ламп определяется моментом разрушения нити накала. Использование галогенного цикла позволяет либо значительно увеличить светоотдачу лампы по сравнению с лампами накаливания при сохранении того же срока службы (1000 ч), либо заметно продлить срок службы (до 4000–5000 ч) при тех же световых параметрах.

Примечание. Как правило, производители выбирают компромиссный вариант: вдвое увеличенная светоотдача при вдвое большем сроке службы.

Стандартным сроком службы сетевых и многих низковольтных галогенных ламп принято считать период в 2000 ч. Этот же параметр у отдельных низковольтных моделей достигает 4000 ч. Механические воздействия на лампы в процессе эксплуатации (в особенности, для линейных ламп с большой длиной спирали), а также частые включения сокращают их срок службы.

За счет использования в галогенных лампах кварцевой колбы ультрафиолетовое излучение нити накала беспрепятственно выходит наружу, и требуются специальные меры по его блокированию. Эта проблема полностью решена у сетевых ламп, кварцевая колба которых помещена в стеклянную оболочку.

Частичная фильтрация ультрафиолета также достигается нанесением на колбу специального фильтрующего покрытия (такие лампы маркируются как UV-Stop, UV-Block и т. п.). В случае, если предпринятые в конструкции лампы меры недостаточны для обеспечения ее ультрафиолетовой безопасности, такая лампа должна устанавливаться только в светильник с защитным стеклом, о чем делается соответствующая пометка в каталоге и на упаковке.

Цветовая температура галогенных ламп, как и реальная температура их нити накала, выше, чем у традиционных ламп накаливания. Она составляет 3000–3200 К.

Cовет. Этот параметр можно изменить за счет использования встроенных или внешних светофильтров, а также подбором толщины интерференционного отражающего слоя в зеркальных лампах.

По этой технологии выпускаются галогенные лампы низкого напряжения с Тв = 4000 К, а также цветные.

Индекс цветопередачи Ra галогенных ламп, как и у всех тепловых источников света, максимален и равен 100. За счет более высокой температуры накала (по сравнению с обычными лампами накаливания) свет галогенных ламп лучше воспроизводит сине-зеленые цвета.

Эксплуатационные особенности

Эксплуатационные особенности галогенных ламп, помимо уже описанной специфики, затрагивают два дополнительных аспекта.

Во-первых, лампы в одинарных кварцевых колбах не допускают прикосновения к ним голыми руками. Это объясняется способностью кварца кристаллизоваться вокруг инородных частиц, заносимых при таком контакте. Возникновение очагов кристаллизации приводит к нарушению однородной структуры стенки колбы, из-за чего колба трескается или взрывается.

Во-вторых, многие модели сетевых и специальных галогенных ламп не допускают произвольного положения горения и требуют специального размещения в светильнике. Например, линейные лампы имеют максимальный срок службы при горизонтальном положении. Это связано с тем, что громоздкая нить накала несимметрично закреплена внутри колбы, и при ее неправильной ориентации может провисать и выпадать из креплений, что ведет к перегоранию лампы.

На сегодняшний день галогенные лампы остаются единственным сравнительно экономичным и при этом недорогим видом источника света с «теплым» спектром. Этим объясняется их богатый ассортимент, имеющий тенденцию к расширению.

3. Современные галогенные лампы с питанием 220 в

Линейные (софитные) галогенные лампы

Новые световые характеристики, достигнутые у галогенных ламп, позволили разработать для них особый ассортимент, лишь отчасти перекликающийся с выпускаемыми видами ламп накаливания.

Изначально тепловые лампы с добавками галогенных соединений появились в виде линейных (софитных) моделей, нить накала в которых занимала всю длину колбы (рис. 2).

Подобная конструкция особенно удачна для параболоцилиндрических систем концентрации света. Первые модели линейных ламп имели высокую мощность (1000–20000 Вт) и предназначались для прожекторов и светильников наружного освещения. В дальнейшем наметилась тенденция к сдвигу модельного ряда в сторону меньших мощностей, и на сегодняшний день он включает номиналы 60, 100, 150, 250, 300, 500,

750, 1000, 1500 и 2000 Вт. Подавляющее большинство моделей снабжено двумя цоколями типа R7s.

Длина лампы, как правило, растет с увеличением мощности, но однозначного соответствия, тем не менее, нет. Модели небольшой и средней мощности выпускаются в трех типоразмерах, с полной длиной 73, 117,6 и 189,1 мм. При подборе ламп для замены в существующих светильниках важно обратить внимание на то, что лампы мощностью 150 и 200 Вт выпускаются как в первом, так и во втором перечисленном исполнении.

Рис. 2. Внешний вид линейных ГЛН

Несмотря на то, что многие изготовители объявляют о допустимости произвольного рабочего положения ламп этого вида (кроме мощных моделей), наилучшим положением горения для них является горизонтальное, с отклонениями не более ±15°. Это связано с особенностями крепления нити накала внутри колбы.

Линейные лампы повышенной эффективности

Линейные лампы повышенной эффективности, строго говоря, являются лишь разновидностью обычных линейных ламп. Увеличение светоотдачи достигается в них за счет специального внутреннего покрытия колбы, отражающего инфракрасные излучения. Генерируемое нитью накала тепло, таким образом, возвращается обратно на нить и способствует ее дополнительному накаливанию.

Правило. С ростом температуры нити накала светоотдача тепловой лампы увеличивается.

Лампы повышенной эффективности имеют стандартную длину, но их мощность несколько снижена по сравнению со стандартными моделями (225–250 и 375–400 Вт вместо 300 и 500 Вт, соответственно).

Внимание. Использование одинарной колбы из кварцевого стекла создает опасность, связанную с ультрафиолетовым излучением нити накала (линейные лампы предназначены только для закрытых светильников). Кроме этого, данный вид стекла чувствителен к прикосновению голых рук. Необходимые меры безопасности при эксплуатации и обращении с лампами отмечаются в каталогах и на упаковке соответствующими пиктограммами.

Одноцокольные галогенные лампы с резьбовыми цоколями

Двухцокольная конструкция линейных ламп исключает их использование в обычных светильниках для ламп накаливания. Для преодоления этого неудобства разработаны одноцокольные лампы с резьбовыми цоколями в стеклянных колбах с помещенной внутрь линейной галогенной трубкой. Их ассортимент специально разработан для прямой замены ламп накаливания той же мощности. Как и все галогенные лампы, одноцокольные модели допускают включение в схемы со светорегуляторами, однако при этом ухудшаются их светоотдача и срок службы. Из-за сравнительно небольших размеров внутренней трубки лампы не чувствительны к положению горения.

Вместо традиционной для ламп накаливания колбы типа А в лампах этого вида используют колбы различной формы в прозрачном, матовом или молочном исполнении (рис. 3).

Более яркая нить накала подчеркивает эффект искрящегося света при их установке в люстры с гранеными стеклянными и хрустальными элементами. В целом одноцокольные галогенные лампы подходят для установки в светильники рассеянного света, однако неэффективны с зеркальными отражателями. Это объясняется тем, что размеры и положение их нити накала не соответствуют таковым у традиционных ламп накаливания, на которые рассчитаны стандартные отражатели.

Рис. 3. Внешний вид различных ГЛН с резьбовым цоколем

Капсульные галогенные лампы

Так называемые капсульные галогенные лампы получили свое название из-за соответствующей формы колбы (рис. 4).

Рис. 4. Внешний вид капсульных ГЛН

Она представляет собой запаянный с обеих сторон отрезок трубки с односторонним вводом проводов. Внутри колбы находится компактная, обычно сложенная вдвое по сравнению с линейным вариантом спираль.

Внимание. Капсульные лампы разработаны совместно с оптическими системами специальных прожекторов и поэтому, несмотря на по-прежнему прямое включение в сеть, не взаимозаменяемы с обычными лампами накаливания.

Как правило, лампы этого вида имеют байонетный цоколь B15d. В последнее время разработаны миниатюрные капсульные модели со штырьковыми цоколями, аналогичные по конструкции соответствующим низковольтным лампам.

Использование в колбах капсульных ламп специальных сортов стекла и дополнительных фильтрующих покрытий снимает проблему ультрафиолетовой опасности. Кроме этого, на базе галогенных капсул высокого напряжения некоторые производители создают и лампы в двойной колбе с резьбовыми цоколями, наподобие описанных выше.

Зеркальные галогенные лампы

Преимущества высокой яркости спирали для создания направленного света в полной мере реализованы в зеркальных галогенных лампах, представляющих собой линейную или капсульную галогенную лампу, помещенную в колбу с отражателем. Наибольшее распространение получили лампы в прессованных колбах PAR, хотя встречаются и традиционные варианты (колба типа R).

Первоначально для зеркальных галогенных ламп использовали традиционные для ламп накаливания колбы PAR38, PAR56 и PAR64, однако удачность такого сочетания привела к дополнительной разработке колб PAR30, PAR20 и даже PAR16 (рис. 5).

Галогенные лампы этих серий успешно заменяют лампы накаливания в колбах R95, R63 и R50 с соответствующими резьбовыми цоколями, причем минимальный угол излучения составляет уже не 30, а всего 10°. Существуют и другие, несколько менее распространенные модификации прессованных колб галогенных ламп.

Примечание. Важно обратить внимание на тот факт, что колба PAR30 имеет две модификации, различающиеся общей длиной корпуса (90,5 и 119 мм). В зависимости от типа светильника, они могут оказаться не взаимозаменяемыми и при выборе ламп для замены необходимо учитывать размеры конкретных типов. В настоящее время длина 90,5 мм де-факто является стандартом для колбы PAR30.

Тенденция общей миниатюризации галогенных ламп применительно к зеркальным лампам проявилась в создании миниатюрных моделей диаметром 51 мм со штырьково-поворотным цоколем GU10 и GZ10 (рис. 6).

Рис. 5. Внешний вид зеркальных ГЛН с колбами типа PAR

Рис. 6. Внешний вид ГЛН со штырьковоповоротным цоколем GU10

4. Низковольтные галогенные лампы

Для чего нужен переход к низкому напряжению питания

Переход к низкому (до 24 В) напряжению питания позволяет заметно снизить сопротивление нити накала лампы для достижения той же электрической мощности. Длина нити уменьшается, а значит, она в меньшей степени задерживает собственное излучение. За счет этого эффекта лампы накаливания, рассчитанные на низкие напряжения, имеют более высокую светоотдачу, чем стандартные сетевые аналоги.

Сказанное в полной мере относится и к галогенным лампам. Уже в 1990-х годах появились первые образцы так называемых низковольтных моделей, или галогенных ламп низкого напряжения. Аналогично устроенные лампы выпускались и раньше, однако в основном предназначались для кинопроекции и других специальных применений.

Стандартным низким напряжением для питания галогенных ламп является значение 12 В переменного тока, несколько реже используется постоянный ток и/или номиналы 6 и 24 В. Для получения таких напряжений в обязательном порядке используют специальные трансформаторы (на сленге называемые «галогенными»).

Низковольтные капсульные лампы

Капсульные лампы по размерам не больше обычных ламп для карманных фонарей, но имеют мощность от 5 до 100 Вт. По конструкции они аналогичны капсульным лампам сетевого напряжения, но обычно имеют прямую, а не сложенную вдвое, спираль накала. Лампы этого вида оборудуются штырьковыми цоколями G4 и Gy6.35 (рис. 7).

Рис. 7. Внешний вид капсульных ГЛН: а — с осевым расположением нити накаливания; б — с горизонтальным расположением нити накаливания

Из-за небольшого светового потока основное предназначение ламп мощностью 5 и 10 Вт — декоративное освещение. Они идеально подходят для создания ярких световых точек, например, с целью имитации звездного неба. Наравне с этим, более мощные лампы могут использоваться и в светильниках общего освещения.

Кроме этого, их компактные размеры и высокая яркость спирали позволили создать небольшие прожектора для внутреннего освещения (на профессиональном сленге называемые «слотами» — источниками световых пятен, от слова spotlights.

Мини-прожектор для капсульной лампы традиционно содержит зеркальный отражатель с помещенным в его центр штырьковым патроном. В зависимости от свойств отражателя, для него могут требоваться лампы с осевым либо горизонтальным (рис. 7) расположением спирали.

Внимание. Неправильная замена лампы может заметно нарушить светораспределение такого прожектора.

Технология нанесения на внутреннюю сторону колбы отражающего инфракрасное излучение покрытия, успешно примененная в экономичных моделях линейных ламп сетевого напряжения, применяется и к низковольтным капсульным моделям. Такие лампы имеют повышенную (до 25 лм/Вт) светоотдачу.

Кварцевое стекло, из которого изготовлена колба капсульных ламп, может определять дополнительные требования к обращению с ними и к защите от ультрафиолета. В этом случае в каталоге и на упаковке лампы приводится соответствующая маркировка.

Любая система, включающая отдельные источник света и зеркальный отражатель, требует тщательной фокусировки лампы (помещения ее в точку фокуса отражателя) после ее установки. В противном случае нарушаются угол излучения и светораспределение всей системы.

Вместе с тем, подобная операция достаточно сложна для рядового пользователя, а попытка снабжать лампы фокусирующими цоколями неизбежно подняла бы их стоимость. Решить эту проблему удалось путем разработки зеркальных галогенных ламп, представляющих собой уже собранные на заводе-изготовителе комплекты «лампа-отражатель».

Низковольтные лампы с интерференционными отражателями

Одним из вариантов зеркальных ламп являются лампы с интерференционными отражателями, представляющие собой капсулы низкого

напряжения, помещенные внутрь стеклянных параболических корпусов (рис. 8).

Рис. 8. Внешний вид ГЛН с интерференционными отражателями

Их название происходит от явления интерференции, за счет которого нанесенная на стекло тонкая металлическая пленка отражает лишь излучения определенных длин волн. Толщина пленки подобрана таким образом, чтобы инфракрасное (тепловое) излучение нити накала беспрепятственно проходило сквозь нее наружу, а видимый свет отражался в направлении оси лампы.

Иногда лампы этого типа некорректно называют «дихроичными» (от английского названия dichroic lamps). Сквозь отражатель проходит и некоторое количество видимого света, который приобретает цветные оттенки и выгодно используется в функционально-декоративных светильниках.

Отражатель зеркальных галогенных ламп может быть открыт либо иметь защитное переднее стекло. По международной классификации колба такого типа относится к типу R, однако, традиционно ее обозначают буквами MR (mirror reflector). Эта колба выпускается в двух вариантах, с диаметром отражателя 51 и 35 мм (типы MR16 и MR1I) и типами цоколя GU5.3/GU4, соответственно.

Благодаря тому, что интерференционный отражатель концентрирует лишь свет, но не тепло, излучаемое лампой, модели этой разновидности называют также лампами холодного света. Этот термин, однако, не означает, что лампа совсем не излучает тепла. Тепловое излучение нити накала, по-прежнему составляющее более 90 % мощности лампы, более или менее равномерно рассеивается по всем направлениям вокруг нее.

Светильник и ламповый патрон при этом испытывают повышенную тепловую нагрузку, поэтому возможность применения таких ламп должна оговариваться особо. В каталогах лампы холодного света маркируются специальными символами.

Зеркальная лампа, в отличие от светильника с отражателем, является неразборной конструкцией. Пользователь не способен изменить ее угол излучения, поэтому выпускается большой ассортимент моделей с определенными светораспределениями. Условно все они могут быть разделены на три основные группы:

лампы с узкими (12°) световыми пучками;

лампы со средними (124°) световыми пучками;

лампы с широкими (36–60°) световыми пучками.

Наряду с прямым указанием угла излучения в градусах, в светотехнической практике приняты его более простые, буквенные обозначения:

b>NSP или SSP (narrow spot или super spot — сверхузкий) — менее 8°;

b>SP (spot — узкий) — 12°;

b>FL (flood — средний) — 24–30°;

b>WFL (wideflood — широкий) — 36–38°;

b>VWFL (very wideflood — очень широкий) — 60° и более.

Слово flood указывает на применимость данного светораспределения для заливающего освещения. Лампы со всеми вариантами светораспределения выпускаются мощностью 20, 35, 50 и (реже) 100 Вт.

Правило. Чем уже световой пучок лампы одной и той же мощности, тем выше ее осевая сила света, так как световой поток остается постоянным.

Исходя из этого, узкое светораспределение наиболее подходит для создания небольших ярких пятен света либо подсвета объектов с больших расстояний. Среднее светораспределение пригодно для создания сравнительно крупных световых акцентов, а широкое светораспределение — для общего верхнего освещения.

Переднее стекло ламп с шириной пучка 60° покрыто специальными стеклянными наплывами, за счет чего эти лампы дают практически рассеянный свет без четких границ светового пятна.

Возможность управления световыми свойствами лампы путем изменения толщины интерференционного покрытия (при этом меняется набор отражаемых длин волн) используется в модификациях с повышенной до 4000 К цветовой температурой и цветных моделях. Окрашенный свет может достигаться и за счет использования в лампах передних стекол с фильтрующими свойствами. Как правило, использование двойной колбы и специальных покрытий исключает ультрафиолет из спектра зеркальных ламп. Однако некоторые модели, в первую очередь, без защитного стекла, могут все же давать вредные коротковолновые излучения.

Примечание. Кроме того, эти же модели не защищены от случайного прикосновения рук к внутренней кварцевой капсуле. Для предупреждения о необходимых мерах предосторожности, как и во всех ранее описанных случаях, используется специальная маркировка.

Низковольтные зеркальные лампы с алюминиевыми отражателями

Ненаправленное тепловое излучение ламп холодного света является преимуществом при освещении чувствительных к нагреву материалов и недостатком с точки зрения тяжелого теплового режима светильников. Некоторые типы подвесных потолков не допускают использования этих ламп из-за возможного перегрева запотолочного пространства. Для подобных применений выпускаются зеркальные лампы с алюминиевыми отражателями нескольких разновидностей.

Первая разновидность ламп представляет собой модельный ряд в стандартных колбах MR11/MR16, стеклянные отражатели которых покрыты слоем алюминия вместо интерференционной пленки. Ряд мощностей, группы светораспределения и внешний вид этих ламп не отличаются от ранее описанных моделей с интерференционными отражателями.

Их важным отличием является лишь концентрация тепла вместе со световым пучком, что не позволяет использовать данные лампы для освещения с небольших расстояний чувствительных к нагреву материалов. Видимый свет не проходит сквозь алюминиевый отражатель, поэтому задняя часть этих ламп выглядит абсолютно темной.

Наилучшее применение для них — так называемые «точечные» светильники общего освещения, встроенные в подвесной потолок, иногда неофициально называемые даун-лайтами (от английского термина downlight «светящие вниз»).

Рис. 9. Внешний вид ГЛН серии 111

К лампам второй разновидности относится разработанная в конце 1990-х годов так называемая серия 111. Входящие в нее модели состоят из галогенной капсулы, установленной в открытом металлическом отражателе диаметром 111 мм (рис. 9).

Конструкция такой лампы аналогична устройству некоторых автомобильных фар, прямой свет лампы в которых устраняется затеняющей металлической крышкой.

Зеркальные лампы диаметром 111 мм выпускаются мощностью 35, 50, 75 и 100 Вт и предназначены для установки в основном в открытые светильники, ведь их ультрафиолетовое излучение незначительно.

Подчеркнуто функциональный и вместе с тем эстетичный внешний вид является преимуществом для их использования в стилизованных под «высокие технологии» (hi-tech) декоративно-функциональных светильниках. Для улучшения внешнего вида и лучшего сочетания с хромированными элементами светильников корпус этих ламп имеет полированную блестящую окантовку.

Третья, менее распространенная группа ламп с алюминиевыми отражателями, состоит из моделей с цоколем BISd (ВA 15d). Модели этой группы выпускаются лишь некоторыми изготовителями и не стандартизованы. Их применение возможно в специально рассчитанных на конкретный тип лампы светильниках.

В завершение данного раздела стоит напомнить о том, что здесь были рассмотрены лишь наиболее распространенные и выпускаемые многими фирмами виды галогенных ламп. Помимо них, существует огромный ассортимент моделей, специфичных по отношению к производителям, а также предназначенных для специального использования (например, для кинофотоаппаратуры, оптических приборов, установок инфракрасного обогрева и т. д.).


5. Трансформаторы и электроника для галогенных ламп

Особености включения низковольтных галогенных ламп

Внимание. Галогенные лампы низкого напряжения (6/12 В) должны включаться только в схемы с соответствующими трансформаторами. Последовательное включение и другие варианты не допускаются!!!

Традиционные (электромагнитные) трансформаторы предельно просты в устройстве и конструкции. Они ничем не отличаются от принятых в радиоэлектронной практике аналогов. Трансформаторы могут быть как Ш-образные, так и тороидальные.

Рис. 10. Внешний вид Ш-образного трансформатора

Из-за больших рабочих токов ламп сечение провода вторичной обмотки достигает 4 мм2. В корпусе обычно предусмотрены и предохранители различных типов, о чем пользователя информирует соответствующая маркировка.

В отличие от пускорегулирующих аппаратов, типы которых должны строго соответствовать типам подключаемых ламп, принцип подключения галогенных ламп намного проще.

Рис. 11. Внешний вид тороидального трансформатора

Правило. Обязательное условие состоит лишь в том, чтобы суммарная мощность всех ламп не превышала номинальноймощноститрансформатора. Например, к трансформатору мощностью 60 Вт можно подключить 12 ламп по 5 Вт, 6 ламп по 10 Вт, 3 лампы по 20 Вт или по одной лампе 35 или 50 Вт.

Примечание. Традиционные трансформаторы могут подключаться к сети через светорегуляторы для стандартных ламп накаливания. Исключение составляют варианты схем, в которых осуществляется выпрямление тока, так как для них первичная обмотка трансформатора фактически представляет собой короткое замыкание.

Преимущества электронных трансформаторов

Существенным недостатком электромагнитных трансформаторов является их большая масса, которая примерно пропорциональна их мощности. Например, трансформатор мощностью 300 Вт может весить до 10 кг! При большом количестве галогенных ламп общий вес такого оборудования может превысить все разумные пределы.

Проблема больших размеров и веса решена в так называемых электронных трансформаторах. которые по более строгой классификации являются электронными блоками питания. Эти устройства содержат преобразователь, увеличивающий частоту питающего напряжения до 30000–10000 Гц, за счет чего размер трансформатора как такового может быть существенно уменьшен.

Важно заметить, что сечение провода вторичной обмотки и в этом случае должно быть велико. Преобразователь и соответствующий ему малогабаритный трансформатор (диаметром не более 20 мм) помещаются в общий, обычно пластмассовый, корпус (рис. 12, рис. 13).

Масса электронных трансформаторов невелика, а их размер незначительно увеличивается с увеличением мощности. Кроме этого, они выделяют намного меньше тепла и не издают звука при работе. Благодаря этим особенностям, они являются единственно целесообразным вариантом для включения ламп общей мощностью 100 Вт и более. В настоящее время разработаны модели мощностью до 1500 Вт.

Один из вариантов электронного трансформатора, реализованного на специализированной микросхеме IR2161, показан на рис. 14 (без пластикового корпуса). Принципиальная электрическая схема этого устройства показана на рис. 15. Номиналы и тип используемых элементов приведены в табл. 1.

Рис. 12. Внешний вид электронного трансформатора прямоугольной формы для питания ГЛН

Рис. 13. Внешний вид электронного трансформатора округлой формы для питания ГЛН

Рис. 14. Внешний вид электронного трансформатора на IR2161

Рис. 15. Принципиальная схема электронного трансформатора на ИМС IR2161

Таблица 1 Номиналы и типы используемых в схеме (рис. 15) элементов


№ п/п

Обозначение на схеме

Тип элемента

Параметры, номинал

Название элемента

Кол-во

1

C1, C2

Конденсатор

100 нФ, 400 В

2222 383 00104

2

2

CLF

Конденсатор

100 нФ, 275 В, X2

2222 3326104

1

3

C3, C4

Конденсатор

1,5 нФ, 400 В

ECK-D3D152KBP

2

4

CF

Конденсатор

1 нФ, 50 В

K102J15C0GF5TH5

1

5

CVCC2,CSD,CB

Конденсатор

100 нФ, 25 В

C317C104M5U5CA

3

6

CD

Конденсатор

330 нФ, 400 В

ECQ-E4334KF

1

7

CVCC1

Конденсатор

22 мкФ, 50 В, Radial

T350F226K016AS

1

8

CSNUB

Конденсатор

150 пФ, 500 В, Ceramic

D151K20Y5PL63L6

1

9

D1—D4, DS

Диод

1000 В, 1 A

1N4007-T

5

10

DB

Диод

600 В, 1 A

1N4937-T

1

11

D5, D6

Диод

600 В, 1 A

1N4937-T

-

12

DCP1, DCP2

Диод

75 В, 500 мВт

!N4148-T

2

13

DZ

Стабилитрон

16 В, 1 Вт

1N4745A-T

2

14

LF

Дроссель

Vertical E20 Iron powder

094094912000

1

15

T1

Трансформатор

78T, 8T, 12 В out 190, 763

190190763000

1

16

R1, R2

Резистор

470 кОм, 1 Вт

5073NW470K0J12AFX

2

17

RS

Резистор

220 кОм, 1 Вт

5073NW220K0J12AFX

1

18

RD

Резистор

270 Ом, 3 Вт

2322 329 03271BC

1

19

RB1, RB2

Резистор

22 Ом, 1206, SMD

ERJ-8GEYJ220V

2

19

RCS

Резистор

0,33 Ом, 0,5 Вт

ALSR1F-.33R-ND

1

20

RF

Резистор

1 кОм, 1 Вт

5073NW1K000J12AFX

1

21

In Socket

IC

Controller

IR2161

1

22

IC1

IC Socket

8 Pin DIP

2-641260-1

1

23

Q1, Q2

Транзистор полевой FETs

400 В

IRF740

2

24

P1

Разъем

5 Way

236-105

1

25

P2

Разъем

6 Way

236-106

1

Расчет электронного трансформатора под различные мощности

Примечание. Расчитать электронный трансформатор под различные мощности можно с помощью уже известной нам программы автоматического проектирования Ballast Designer.

В некоторых случаях, когда электронный трансформатор удален (более 1 м) от ГЛН, а мощность лампы (или группы ламп) значительна, могут возникнуть радиопомехи, затрудняющие прием телерадиоканалам или мешающие ИК и радио пультам управления. В этой ситуации применяют электронные трансформаторы (блоки питания ГЛН) с выпрямленным и сглаженным напряжением (постоянное напряжение с малыми пульсациями).

Такие блоки питания можно реализовать, например, на известной микросхеме VIPER100-E фирмы STMicroelectronics.

Примечание. Автоматически спроектировать блок питания можно с помощью специальной программы VIPer Design Software v2.24.

На данный момент широко используются для подобных блоков питания микросхемы фирмы Power Integrations, Incсерии TOPSwitch и TOPSwitch®-GX: TOP227y. TOP250y, TOP246R, TOP249y.

Блок питания на микросхеме TDA4605

На рис. 16 показана схема БП, реализованная на доступной микросхеме TDA4605. Данная микросхема имеет отечественные аналоги К1033ЕУ5, КР1087ЕУ1.

Трансформатор Т1 намотан на сердечнике Ш16´20 из феррита 2500НМС1. Величина немагнитного зазора 0,12 мм (с учетом двойного зазора, т. е. две прокладки по 0,12 мм). Число витков первичной обмотки W1= 64, диаметр провода 0,25 мм. Число витков вторичной обмотки W2 =3, диаметр провода (пучек из пяти жил 0,6 мм). Число витков обмотки обратной связи W3 =3, диаметр провода 0,25 мм.

Примечание. Большинство электронныхтрансформаторов имеют ограничения не только на максимальную, но и на минимальную суммарную мощность подключенных ламп. Это связано с особенностями работы внутренних преобразователей. Диапазон допустимых мощностей указывается в каталоге и на корпусе устройства, например, 35–105 Вт. Данное ограничение, тем не менее, не означает опасности выхода трансформатора из строя при отсутствии нагрузки (например, при перегорании всех ламп). Из него следует лишь то, что нормальная работа ламп мощностью менее допустимой не гарантируется.

Для удобства подключения ламп электронные трансформаторы обычно имеют несколько пар выходных зажимов.

Рис. 16. Принципиальная схема на БП для ГЛН на TDA4605

Регулирование мощности ламп, в зависимости от конкретной схемной реализации, осуществляется одним из двух способов:

включением трансформатора с традиционным светорегулятором;

путем подачи на его отдельный управляющий вход специального сигнала (как в случае с регулируемыми электронными балластами).

Данная возможность может и не предусматриваться совсем. При подключении электронного трансформатора к светорегулятору традиционной конструкции важно убедиться, что последний допускает работу с нагрузками емкостного характера. Подобные сведения содержатся в документации на светорегулятор.

Примечание. Следует отметить, что вторичное напряжение на их обмотках намеренно несколько снижено по сравнению с номинальным, и обычно составляет 11,2–11,6 В. Такой прием несколько снижает световой поток и светоотдачу ламп, однако продлевает их срок службы.


6. Продление срока службы и регулировка яркости свечения

А для продления срока службы высоковольтных ГЛН, питающихся непосредственно от сети 220 В, поможет простое устройство на специализированной микросхеме фазового регулятора К1182ПМ1Р (КР1182ПМ1).

Дело в том, что в холодном состоянии сопротивление спирали лампы в 10 раз меньше, чем в разогретом. Поэтому пусковой ток ГЛН мощностью, например, 100 Вт может достигать 7 А. После разогрева спирали, который происходит за несколько полупериодов сетевого напряжения, ток уменьшается до рабочего.

Примечание. Именно этот момент пуска является порой губительным для лампочки. Со временем спираль лампы изнашивается, утончается, приобретает неоднородности в своей структуре. Спираль становится более чувствительной к подобным перегрузкам при включении, соответственно, увеличивается вероятность ее перегорания.

совет.

Облегчить условия пуска холодной спирали ГЛН и тем самым снизить вероятность ее перегорания можно. Для этого надо подавать напряжение питания на лампу не с полной, а с постепенно увеличивающейся амплитудой.

В результате к моменту подачи полной амплитуды спираль лампы успеет полностью разогреться и перейти в нормальный режим работы.

Микросхема фазового регулятора К1182ПМ1Р (КР1182ПМ1) предназначена для плавного включения/выключения ламп накаливания или для регулировки яркости их свечения. Максимальная рабочая мощность — 150 Вт. Значительно увеличить мощность подключаемой нагрузки можно, применив внешний симистор. ИМС выполнена в стандартном корпусе DIP 16.

Внешний вид устройства показан на рис. 17.

ИМС К1182ПМ1Р (рис. 18, рис. 19) позволяет путем постепенного увеличения фазового угла включения увеличивать подаваемое на лампу напряжение. При этом спираль успевает разогреться до максимальной температуры к моменту подачи полного напряжения. В результате снижается вероятность выхода спирали лампы из строя.

Рис. 17. Внешний вид устройства плавного зажигания ГЛН

Выводы 3 и 6 ИМС DA1 предназначены для подключения цепи управления (С3=100 мкФ 16 В, R1=3,1 кОм, SW1) фазовым регулятором. С1 = С2 =

= 1 мкФ 10 В. Время плавного включения лампы зависит от емкости конденсатора С3, а время плавного выключения — от сопротивления резистора R1. Номиналы этих элементов можно выбрать самостоятельно. С номиналами, приведенными на схеме, время включения и выключения составляет примерно 1 с.

Рис. 18. Типовая схема включения

Рис. 19. Принципиальные схемы устройств регулировки яркости

какие лучше, как выбрать и установить

Исправность галогенных ламп в автомобиле не менее важна, чем исправность двигателя. Особенно остро этот вопрос встаёт при частом движении в ночное время: согласно статистике департамента полиции, 50 % ДТП с тяжёлыми или смертельными последствиями происходит именно ночью. Таким образом, использование качественных и конструктивно совместимых галогенок является залогом вашего безопасного передвижения. О том, как правильно определить вид, который использует ваш производитель, выбрать мощность и цвет светового потока, вы сможете узнать в нашей статье.

Основные характеристики галогенных ламп

Рынок предлагает множество вариаций одних и тех же комплектующих от разных производителей. Это могут быть как именитые бренды, так и китайские аналоги, которые заманивают покупателя на первый взгляд низкими ценами и лучшими характеристиками. Количество вариантов можно существенно уменьшить, если вы знаете, что именно вам нужно, а для этого необходимо ознакомиться с основными характеристиками.

Виды галогенных ламп

Неоспоримым преимуществом использования в автомобиле именно галогенок является их разнообразие видов на рынке, а именно:

  • галогенная с повышенной яркостью — увеличенная яркость необходима людям с ухудшенным зрением, чтобы увеличить длину освещаемого полотна;
  • галогенная с повышенной мощностью — мощность может быть увеличена до 2–3 раз. Нужно быть внимательным: штатная электросистема не рассчитана на такие мощности — как следствие, риск возгорания резко увеличивается;
  • галогенная всепогодная — изменение цвета светового потока на жёлтый помогает улучшить видимость в сильный дождь или туман;
  • галогенная с долгим сроком службы — по уверениям производителей, эти лампы обладают большим сроком действия вследствие особой конструкции колбы и формы закрутки спирали;
  • галогенная улучшенного визуального комфорта — изменение цвета света в сторону бело-голубого спектра уменьшает нагрузку на глаза и утомляемость водителя, улучшает видимость разметки и знаков.
Ниже приведена таблица яркости ламп и их соответствия с обозначениями новых образцов
Новое обозначение Старое обозначение Яркость штатной, люмен
h2 h2 1500
h5 h5 1000/1600
H7 H7 1500
H8 H8 800
H9 H9 2000
h21 h21 1350
h26 PSX24W 550
h37 880, 881 700
HB3 9005 1600
HB4 9006 1300

Мощность

Это одна из главных характеристик галогенных ламп, на которую в первую очередь обращают внимание водители при покупке. Производители обещают 90 Ватт мощности вместо стандартных 50–60 Ватт и, как следствие, лучшее освещение дороги в ночное время. Необходимо покупать лампы, которые имеют рекомендуемую производителем мощность. Ведь повышенная мощность создаётся за счёт увеличения напряжения, что приведёт к проблемам с электричеством в автомобиле и увеличит риск возгорания. Также это плохо повлияет на ресурс генератора, поскольку он не будет рассчитан на увеличенную мощность.

Знаете ли вы? Во время работы колба галогенной лампы нагревается до температуры более 800 °С.

Цветовая температура

В яркий солнечный день мы чётко можем различать все предметы — это так называемая комфортная дневная температура. Составляет в среднем от 4000 до 6500 К. Чаще всего автолюбителями используется цветовая температура 6000 К, так называемый белый свет. Чем ближе температура света галогенных ламп к этой цифре, тем комфортнее глазам, и водитель будет чувствовать меньше усталости.

Но такой свет очень сильно отражается от капель дождя и тумана, поэтому для подобных погодных условий используют жёлтый свет: в цветовой температуре это 3000 К.

Срок службы

Срок службы производители обычно завышают. Так, штатные лампы прослужат вам в среднем 600–800 часов. Это при условии, что напряжение в бортовой сети будет равно 13,2 В. В случае если для увеличения яркости вы поднимете напряжение на 5 %, срок службы резко упадёт до 60 % от заявленных производителем. При напряжении в 12 вольт срок действия ламп увеличится на 60–70%, но световой поток уменьшится на 10 %.

Также существуют лампы с увеличенным сроком службы, что достигается путём использования особой конструкции колбы, более толстой спирали или уникальной смеси газов. Как правило, их срок службы составляет не более 10–12 месяцев.

Если вы решите купить дешёвый китайский аналог, то менять его вам придётся каждый 2–3 месяца, и экономия по сравнению с покупкой брендовых комплектующих будет мизерной.

Использование галогенных ламп

Галогенные лампы являются новым этапом развития обычных ламп накаливания, поэтому имеют как свои преимущества, так и недостатки.

Преимущества

  1. Повышенная светоотдача — по сравнению с лампами накаливания яркость увеличиватся на 60 %. Это заслуга использования инертного газа, который в совокупности с парами брома увеличивает температуру накаливания спирали.
  2. Возможность выбора разного цвета свечения в результате окрашивания колбы в желаемый оттенок.
  3. Срок службы намного выше, чем у обычных — при условии соблюдения правил эксплуатации они прослужат вам до двух лет.
  4. Качество освещения при плохих дорожных условиях гораздо лучше, яркость ламп позволяет освещать даже обочину, что уменьшает риск наезда на пешехода в тёмное время суток.
  5. Яркость сохраняется в течение всего срока службы.

Недостатки

  1. Высокая температура внешней оболочки — колба сильно нагревается из-за большой температуры вольфрамовой нити.
  2. Высокое потребление энергии — изделия потребляют большое количество энергии, особенно по сравнению со светодиодными лампами;
  3. Скачок напряжения в бортовой сети может привести к выходу из строя фар или их перегоранию.
  4. При неправильной установке без использования перчаток и оставлении отпечатков на колбе она может лопнуть или привести к выходу из строя лампы.

Принципы выбора галогенной лампы

В настоящее время представлен огромный выбор галогенных элементов для фар. Возникает вопрос — как их выбрать, если они отличаются по характеристикам, но по виду практически идентичны. По этой причине при их замене нельзя опираться на визуальное сходство — покупать следует только по маркировке во избежание непредвиденных проблем. При выборе необходимо учитывать маркировку цоколя, посадочный диаметр и номинальную мощность. Цвет свечения выбирается в зависимости от условий использования и непосредственного назначения.

По строению лампы разделяются на:

  • лампочки с уплотняющим цоколем — используются с маркировкой h5, H9, h21.

Как подобрать лампы по марке автомобиля?

Если вы столкнулись с проблемой сгоревшей лампы главного света, то первым правилом является замена сразу двух элементов.

Элемент фары необходимо выбирать согласно руководству по эксплуатации автомобиля, руководствуясь маркировкой и индексами осветительных элементов. Необходимо знать марку своего автомобиля, модель, объём двигателя и год выпуска.

Для ламп главного, дополнительного и салонного освещения выбор облегчает маркировка на цоколе. А вот для приборной панели такой маркировки не предусмотрено, поэтому стоит быть более внимательным.

Важно! Стоит помнить, что лампы, похожие по внешнему виду, не являются взаимозаменяемыми.

Автолампы повышенной яркости

При плохой видимости или для людей с ухудшенным зрением при езде в тёмное время суток возникает необходимость в хорошем освещении дороги. Чтобы обеспечить безопасность себе и другим участникам дорожного движения, рассмотрим лампы увеличенной яркости, относящиеся к типу h5.

Производитель заявляет, что этот тип позволяет увеличить её яркость от 30 до 100 % по сравнению с аналогичными стандартными моделями. Увеличение мощности происходит вследствие особой конструкции, которая выдерживает большее напряжение. Перед использованием необходимо обязательно убедиться, что штатная электросистема выдержит такую нагрузку.

Также такое освещение может приводить к ослеплению водителей встречного движения, поэтому не рекомендуется использовать его на дорогах общего пользования без предварительной проверки. А вот при использовании для офф-роуд поездки такой вариант подходит.

Замер яркости проходит следующим образом:

  1. Галогенная лампа устанавливается в специальное отражающее устройство.
  2. Значения для сравнения выбираются из середины светового луча.
  3. С помощью люксометра измеряется значение.
  4. Процесс проводят с лампами улучшенной яркости, определяя их эффективность в отношении заводского варианта.
Ниже приведены проверенные варианты моделей повышенной яркости от известных производителей:
  • GE MegaLight Ultra;
  • MTF Light Titanium;
  • Kioto VWhite;
  • Phillips Crystal Vision;

Установка: пошаговое руководство

В случае если вы решили не тратить лишние деньги на поездку в сервисный центр и произвести замену самостоятельно, необходимо соблюдать следующие рекомендации:

  1. Внимательно осмотрите корпус фары, чтобы определить, как проходит демонтаж лампы. В некоторых автомобилях этот процесс сложный и предполагает снятие дополнительных элементов — бампер или решётку радиатора.
  2. В процессе замены нужно быть максимально осторожным — нельзя браться руками за стекло колбы без специальных перчаток. Пятна на корпусе вследствие высокой температуры могут вызвать вывод из строя или повреждения колбы. Если вы всё же по неосторожности коснулись колбы, необходимо вытереть её микрофиброй, смоченной в спирте.
  3. При подключении нужно быть внимательным и следить за правильным расположением штифтов, чтобы избежать их повреждения.
  4. Несмотря на то, что спираль в колбе располагается достаточно точно, после замены вам, возможно, придётся отрегулировать фары заново. Этот процесс возможен только в специализированных технических центрах.
  5. После установки необходимо проверить её правильность. В случае необходимости демонтажа элементов для замены нужно проверить надёжность их крепления.
  6. После окончания проделанной работы необходимо сделать тест обновлённого головного света автомобиля.

Важно! В современных автомобилях не всегда можно самостоятельно произвести замену. Некоторые модели предусматривают замену только с использованием специализированного оборудования и навыков специалиста.

Рейтинг автоламп

Какие компании необходимо рассматривать при покупке ламп — достаточно сложный вопрос. Не стоит экономить: китайские производители привлекают низкой ценой, но и срок службы их изделий гораздо меньше. Поэтому рассматривать необходимо компании с известным именем и хорошей репутацией:

  • Osram — компания имеет более чем вековую историю, это мировой производитель световых приборов. Является поставщиком оригинальных запчастей на большинство автомобильных заводов;
  • Philips — голландская компания, известная не только в области производства светотехники. Занимается выпуском комплектующих фар как для крупных автомобильных компаний, так и для вторичного рынка;
  • Bosch — немецкая компания, производит довольно широкий спектр продуктов для автомобильной сферы. Занимается изготовлением ламп и блоков управления двигателя;
  • General Electric — американская компания, несомненно, один из крупнейших поставщиков источников световых приборов для автомобилей. Занимает лидирующие места в сфере автомобильного освещения, ассортимент является одним из крупнейших на рынке;
  • Koito — японская компания, мировой производитель ламп как для автомобилей, так и для железнодорожного, морского и авиационного транспорта.

При выборе ламп не следует обращать внимание только на цену, ведь от их качества зависит не только ваша жизнь, но и жизнь других участников дорожного движения.

Знаете ли вы? Японские лампы были проверены командами, которые принимали участие в ралли «Дакар».

Не стоит забывать, что за свет, который ослепляет других водителей или не соответствует установленным нормам, предусмотрен штраф.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

что это такое, типы, срок службы, температура, мощность и чем отличается от лампочек накаливания > Свет и светильники

Галогенные лампы: что это такое, типы, срок службы, температура, мощность и чем отличается от лампочек накаливания

Читайте здесь, что такое галогеновые лампы, чем они отличаются от обычных лампочек накаливания, какое у них устройство, принцип работы, плюсы и минусы, а также какие их виды существуют для домашнего применения и каковы их главные особенности....

03 03 2021 6:48:30

Светодиод АЛ307: характеристика, цоколевка и маркировка

Читайте здесь, что такое светодиоды А Л307, какими техническими характеристиками они обладают и где применяются, какова их маркировка цвета и соответствующая ей длина волны излучения, а также какими размерами и характеристиками цоколевки они обладают....

02 03 2021 18:33:29

и светодиодные для внутреннего освещения: настенные, накладные и специальные

Наиболее экономичным и эффективным способом реализации внутреннего освещения считаются светодиодные светильники. Они превосходят все альтернативные виды, демонстрируют высокую работоспособность, позволяют подбирать оптимальные режимы подсветки для помещений в соответствии с их назначением....

20 02 2021 8:37:32

Схема драйвера для прожектора LED на 50 W

Смотрите здесь электрическую схему драйвера для прожектора led на 50 w. Причины перегорания матрицы. Ремонт светодиодного прожектора на 50 ватт. Как сделать LED-прожектор своими руками....

02 02 2021 10:43:12

Светодиодная лента: что это такое, особенности маркировки, для чего используется, каких цветов бывает и как выбрать диодную ленту

Читайте, какие светодиодные ленты предлагает рынок, какая Led лента лучшая для дома. Узнайте, как расшифровать маркировку и выбрать изделие по напряжению, мощности, световой отдаче, цвету. Как подобрать драйвер для приобретенной ленты. Как определить длину отрезка, если блок питания уже куплен....

20 01 2021 18:11:15

Подсветка витрин: освещение для прилавков и витрин лентой со светодиодами

Узнайте, какое значение имеет подсветка витрин, ее возможности, способность привлекать покупателей и создавать эксклюзивный вид для обычной стандартной витрины. Выясните, какие существуют требования и нормы для осветительных приборов на витринах. Ознакомьтесь с порядком монтажа светодиодной ленты....

19 01 2021 3:33:32

Светодиод это: что такое, назначение, как определить для чего нужен

Узнайте, что светодиод – это полупроводниковый элемент, который используется для индикации и производства осветительных приборов. Читайте, по каким признакам классифицируются диоды, излучающие свет. Какие характеристики обязательно нужно учесть при покупке, какие достоинства и недостатки у светодиодов, используемых в осветительных приборах....

04 01 2021 3:54:12

КПД светодиода: эффективность светодиодной лампы и светильника

Читайте здесь, что такое К П Д светодиода, как его измерить и улучшить, как с помощью домашнего колориметра провести опыт по его подсчету для любого светодиода, как соотносится яркость и мощность, почему может ухудшиться К П Д и какими образом можно его повысить....

06 12 2020 22:54:49

Как выбрать люстру: виды, размер, диаметр, интерьер, площадь зала, гостиной или другой комнаты

Читайте, как правильно выбирать люстру под разные виды потолка, площадь. Варианты светильников с разными типами ламп. Какую модель подобрать в зал, детскую комнату, кухню, гостиную и другие помещения в доме. Описание и фото разных решений в интерьере....

30 11 2020 3:19:28

Схема энергосберегающей лампы: принцип работы и устройство

Читайте здесь, как устроена и работает схема энергосберегающей лампы, какие виды таких приборов освещения существуют, какие у них главные эксплуатационные характеристики, каковы принципы и устройство их работы, какие компоненты составляют их схему и как происходит зажигание....

26 11 2020 12:40:18

Мощные светодиоды: какая яркость у самых мощных диодов

Читайте здесь, что такое мощные светодиоды, какие производители и с какими особенностями их изготавливают, какие главные параметры наиболее полно их характеризуют, в каких областях они чаще всего применяются и какие входят в Т О П популярных на сегодня моделей....

25 11 2020 6:59:57

Питание светодиодов: схема импульсного и линейного драйвера

Читайте, какое питание светодиодов можно использовать для различных видов этих источников света. Узнайте, чем линейный драйвер отличается от импульсного. Как выбрать блок питания в зависимости от параметров сети. Почему линейный драйвер можно сделать своими руками, а импульсный нет....

17 11 2020 3:27:59

Гудит лампа светодиодная: почему шумит светильник

Узнайте, отчего иногда появляется ощутимый гул при работе светодиодных ламп. Читайте, какие причины его вызывают, как их обнаружить и устранить. Запомните наиболее распространенные источники, чтобы при необходимости не тратить время на бесполезные поиски....

11 11 2020 5:46:40

Устройство светодиодной ленты 12 вольт: принцип работы и как устроена

Читайте, какие светодиодные ленты доступны на рынке, чем они отличаются друг от друга. Узнайте устройство светодиодной ленты на 12 вольт, Критерии выбора и способы подключения к сети. Как рассчитать мощность блока питания, когда требуется включение в схему контроллера и усилителей....

07 11 2020 10:40:56

Галогенные лампы - Как они работают и история

Галогенная лампа

Яркий и Compact
История
(с 1953 г. по настоящее время)

Введение:
Галогенная лампа также известна как галогенная кварцевая и вольфрамовая лампа. напольная лампа.Это усовершенствованная форма лампы накаливания. напольная лампа. Нить накала состоит из пластичного вольфрама и расположена в газовая колба, как и стандартная вольфрамовая колба, однако газовая в галогенной лампочке находится при более высоком давлении (7-8 атм). Стеклянная колба изготавливается из плавленого кварца, высококремнеземного стекла или алюмосиликата. Этот колба прочнее стандартного стекла, чтобы выдерживать высокое давление. Эта лампа является отраслевым стандартом для рабочего освещения и кино / телевидения. освещение за счет компактных размеров и большого светового потока.Галогенная лампа медленно заменяется белой светодиодной лампой, миниатюрной HID и люминесцентные лампы. Галогены повышенной эффективности с яркостью 30+ люмен на ватт может изменить снижение продаж в будущем.

Все кредиты и источники расположены внизу каждой страницы освещения

Преимущества / недостатки:

Преимущества:
-Галоген Лампы небольшие, легкие
-Низкая стоимость производства
-Не используются ртутные люминесцентные лампы (люминесцентные) или ртутные лампы.
-Лучшая цветовая температура, чем у стандартного вольфрама (2800-3400 Кельвинов), он ближе к солнечному свету, чем более «оранжевый» стандартный вольфрам.
- Более длительный срок службы, чем у обычных ламп накаливания
- Мгновенное включение на полную яркость, отсутствие времени на прогрев и регулировку яркости

Недостатки:
- Чрезвычайно горячий (легко может вызвать сильные ожоги. при прикосновении к лампе).
- Лампа чувствительна к маслам, оставленным на коже человека при прикосновении колба голыми руками оставшееся масло нагреется один раз лампочка активирована, это масло может вызвать дисбаланс и привести к разрыв луковицы.
-Взрыв, колба способна выдувать и посылать горячие осколки стекла наружу. Экран или слой стекла на внешней стороне лампы могут защитить пользователей.
-Не такая эффективная, как лампы HID (металлогалогенные и лампы HPS)

Видео . 6 мин. (YouTube не должен быть заблокирован на вашем сервере и требуются плагины для прошивки)

Статистика
* Люмен на ватт: 10-35
* Срок службы лампы: 1700-2500 часов
* CRI 100 (максимально возможное)
* Цветовая температура: 2800 - 3400 K
* Время нагрева: мгновенно

Обычный использует: 8 мм проекторы (первое использование в 1960 г.)
Переносные рабочие фары
Освещение для кино и телевидения
Домашнее внутреннее освещение (меньшая мощность)
Домашнее и коммерческое внешнее освещение (большая мощность)
Автоматические фары


1.Как это работает

Галогенная лампа имеет вольфрам нить накаливания аналогична стандартной лампе накаливания, однако лампа намного меньше при той же мощности и содержит газообразный галоген в лампочка. Галоген важен тем, что останавливает почернение и замедляет истончение вольфрамовой нити. Это продлевает жизнь лампы и позволяет вольфраму безопасно нагреваться до более высоких температур (поэтому делает больше света).Лампа должна стоять выше температуры, поэтому плавленый кварц часто используется вместо обычного кремнезема стекло.

А галоген - одновалентный элемент который легко образует отрицательные ионы. Есть 5 галогенов: фтор, хлор, бром, йод и астат. В галогенных вольфрамовых лампах используются только йод и бром.

A.) Лампа включается, и нить накала начинает светиться красным по мере того, как через него проходит ток.Температура быстро повышается. Галогены кипятить до газа при относительно низких температурах: йод (184 ° C) или бром (59 С).

Б.) Обычно атомы вольфрама испаряются с нити накала и осаждаются внутри лампы, это затемняет обычные лампы накаливания. Когда атомы уходят нить накала становится тоньше. В конце концов нить рвется (обычно на концах нити).В галогенной вольфрамовой лампе Атомы вольфрама химически объединяются с молекулами галогенового газа и когда галоген остывает, вольфрам снова осаждается на нити накала. Этот процесс называется галогенным циклом.

2. Варианты и способы применения


Двойной галогенная лампа с концом (400 Вт)

Галогенная лампа поставляется в двух основных конфигурациях: односторонний и двусторонний.Чаще всего используются галогенные лампы с двумя цоколями. лампы большей мощности и используются для рабочего освещения, двора светильники и лампы для кинопроизводства. Галогенная лампа имеет мгновенный возможность включения в отличие от паров ртути или натрия высокого давления, поэтому они хорошо работают с охранными лампами, которые активируются при движении датчики. Срок службы галогенной лампы сокращается из-за частого циклы включения и выключения.

Нити в двойном галогены на концах могут быть прямыми или с двойной спиралью. Все филаменты свернуты в спираль для увеличения яркости, это была разработка Ирвинг Ленгмюр в стандартной лампе накаливания.

А экран используется для защиты актеров от насильственных неудач на конец срока службы лампы (лампа может лопнуть из-за высокого давления)

галоген лампы, используемые для телевидения и кинопроизводства, варьируются от 125-750 + Вт.Высокое потребление ограничивает количество ламп, которые можно подключить к стандартная схема на 15 ампер. Каждый год светодиоды, человеко-машинные интерфейсы и люминесцентные лампы дневного света замените галогенную лампу из-за меньшей опасности возгорания (меньше тепла) и потребляемая мощность.

Другой использование галогенных ламп, которое выросло с середины 1990-х гг., Бывшее домашнее и торговое освещение.Галогенный трековый светильник популярный способ обеспечить качественным светом определенные области для приготовление пищи, картины / гобелены и общее настроение освещение. Галогенная лампа полностью регулируемая, в отличие от компактной. флюоресцентные лампы. Галоген потребляет очень мало энергии и имеет более длительный срок службы в затемненном состоянии. Фредерик Мосби рано развился галогенные светильники со стандартными винтами Эдисона в основаниях для использования в доме еще в середине 1960-х гг.

Лампа MR16 (слева) используется во многих современных трековых светильниках xtures.


Лампа выше - это более новый галоген, используемый в автомобильных фарах. У Сильвании продукт под названием "Blue Star", в котором используется галогенная лампа и фильтрует его, чтобы создать синий цвет. Это ухудшает цветопередачу. чем стандартный вольфрам.Отмена регулирования фар в автомобилях привела к к большему разнообразию доступных ламп.

3. Изобретатели и разработки

Элмер Фридрих и Emmet Wiley разработали галогенную лампу в General Electric в Нела-Парк, штат Огайо, в 1955 году. Другие пытались построить галогенные лампы. лампы, однако они не могли придумать, как остановить почернение лампы. Фридрих понял, что нужно использовать небольшое количество йода, окружающего вольфрамовую нить, что позволило бы ей гореть при повышенной температуре.Первые лампы использовались и проектировались «запекать» краску на металле за счет высокой теплоотдачи галоген.


В Двухцокольная галогенная лампа была запатентована в 1959 году в Нела Парк (Кливленд, США). ОН)

Патенты были выпущены в 1959 году, а к 1960 году галоген был улучшен другими инженеров, чтобы было дешевле производить и продавать. С 1980-х гг. светильники стали легче.

Ранний работа, выполненная до 1950-х годов, включает Уильяма Работа Д. Кулиджа по разработке пластичного вольфрама в 1911 г. Этот материал используется во многих типах ламп, включая галогенные лампы. Ирвинг Ленгмюр изучал заполнение газом и легирование вольфрама для удлинения жизнь лампочки с 1905 по 1940 годы.

1953/1959 Элмер Фридрих разработал первый галогеновый вольфрам прототипы ламп с Эммиттом Уайли.Первое тестовое использование в 1955 году лампы стояли на освещении законцовок крыла самолетов. разработал двухцокольную галогеновую лампу в 1959 году. Фридрих также первый электролюминесцентный ламповая техника того же периода. Фридрих продолжал разрабатывать улучшения в лампе до самой смерти в 2010 году. Общие Электрический. Нела Парк. Кливленд, Огайо

Фото: Музей Скенектади

1953/1959 Emmett Wiley работал с Фридрихом на первом галогенные лампы.В качестве галогена они использовали йод. Общие Электрический. Нела Парк. Кливленд, Огайо

1955 Фредерик А. Мосби также работал в General Electric. в исследовательском центре в парке Нела. Он разработал более эффективный галогенную лампу и приспособили лампу для использования в обычных патронах. General Electric. Нела Парк. Кливленд, Огайо

1955 Неизвестно - разработано инженерами Philips из Philips лампа, в которой использовался галоген бром. Эта лампа была эффективнее чем йод в то время и стал стандартом. Philips имеет политика не разглашать имена своих инженеров, так что правда о том, какие люди заслуживают похвалы, может никогда не быть известно. Philips Gloeilampenfabrieken, Nederlands

Фото: Philips

Лампы представлены в порядке хронологического развития

Электрический свет

КОММЕНТАРИИ?
Помогите нам редактировать и добавлять на эту страницу, став волонтером ETC!
Оставьте отзыв на этой и других страницах с помощью нашего Facebook Стр. Решебника

Назад на дом

Письменный М.Уилан с дополнительным исследованием Рика ДеЛэра
Свяжитесь с нами, если вы историк и хотите исправить или улучшить этот документ.

Источники:
«В 88 лет изобретатель галогенных ламп Элмер Фридрих все еще придумывает яркие идеи "Роджер Мезгар, Cleveland.com
Как работает галоген. www.sylvania.com
Подразделение света неизвестным
" A История электрического света и энергии »Б. Бауэрса

Фотографии:
Технический центр Эдисона
Уилан Коммуникации
Музей Скенектади

Фото / видео использование:
Коммерческие организации должны платить за использование фотографий / графики / видео в своих веб-страницы / видео / публикации
Ни один коммерческий или публичный объект не имеет права изменять фотографии / графику / видео Технического центра Edison.
Использование в образовательных целях: Учащиеся и учителя могут использовать фото и видео в школе. Графика и фотографии должны содержать водяной знак Edison Tech Center или подписи. и остаются без манипуляций, за исключением калибровки.

Разрешения - Видео: Мы не отправляем никому по электронной почте, FTP и не отправляем видео / графику. кроме DVD. За эту услугу требуется оплата. Смотрите наш пожертвование страницу с ценами, и наш каталог для списка видео на DVD.
Профессиональные компании по производству видео могут получать видео в виде данных с подписанные лицензионные соглашения и оплата по коммерческим ставкам.


Авторские права 2013 Технический центр Эдисона

Вольфрамовые галогенные лампы и газонаполненные лампы

Применение и технические примечания


Ниже приводится техническая информация и информация по применению вольфрамовых галогенных и газонаполненных ламп ILT. Многие из наших ламп можно приобрести прямо в нашем интернет-магазине.Чтобы поговорить с одним из наших экспертов по лампам, узнать о лампе, изготовленной по индивидуальному заказу, или попросить образец, свяжитесь с нами, заполнив форму здесь.

ILT предлагает большой выбор газонаполненных ламп с различными размерами, цоколями и типами газа, включая цоколи T-1 3/4, G4-G10, двухштырьковые, проволочные выводы, сборки отражателей MR3 - MR11 с газами. включая галоген, ксенон, аргон и криптон


<Назад ко всем источникам света

Обзор ламп Настроить мою лампу


Как работают вольфрамовые галогенные лампы (краткий обзор)

Вольфрамовые галогенные лампы по конструкции аналогичны обычным газонаполненным лампам с вольфрамовой нитью, за исключением небольшого следа галогена (обычно брома) в заполняющем газе.

Газообразный галоген вступает в реакцию с вольфрамом, который испарился, мигрировал наружу и отложился на стенке лампы. Когда температура стенки кварцевой оболочки достигает примерно 250 ° C, галоген вступает в реакцию с вольфрамом с образованием галогенида вольфрама, который отделяется от стенки лампы и мигрирует обратно к нити накала.

Галогенид вступает в реакцию на нити накала, где температура около 2500 ° C вызывает диссоциацию вольфрама и галогена. Вольфрам осаждается на более холодных частях нити, а галоген высвобождается для продолжения цикла.

Нить накала вольфрамовой галогенной лампы служит двум целям. Один из них - генерировать свет, а второй - генерировать тепло, необходимое для достижения температуры стенок выше 250 ° C.

Эти лампы были разработаны для поддержания требуемой температуры стенок при работе от расчетного напряжения. Снижение напряжения более чем на 10% от расчетного, вероятно, приведет к падению температуры стенок ниже требуемых 250 ° C.

Испытания показывают, что в большинстве случаев эти пониженные рабочие условия не влияют на работу лампы.К тому времени, когда температура стенки упадет до точки, при которой цикл галогена перестает функционировать, температура нити снизится до точки, при которой испарение вольфрама будет незначительным. Если наблюдается почернение стен, следует избегать диапазона рабочего напряжения, при котором это происходит. Сжигание лампы при расчетном напряжении в течение короткого периода времени обычно может устранить почернение лампы из-за временной эксплуатации в таком диапазоне напряжений.

Однако в редких случаях вольфрамовые галогенные лампы со снижением номинала более чем на 10% могут испытывать неблагоприятную реакцию коррозионного воздействия галогена на вольфрамовую нить, что приводит к преждевременному выходу лампы из строя.Не рекомендуется использовать вольфрамовые галогенные лампы при напряжении, превышающем расчетное, поскольку лампы обычно рассчитаны на свои максимальные пределы. Температура уплотнения лампы не должна превышать 350 ° C, в противном случае произойдет окисление молибденовой ленты, что приведет к преждевременному выходу лампы из строя.


Вольфрамовые галогенные лампы - идеальные источники света для спектрофотометров, поскольку они обеспечивают широкополосное спектральное излучение от ультрафиолетового, видимого и инфракрасного до пяти микрон.Некоторый выход излучения может быть получен при 320 и 340 нанометрах. По этой причине ILT НЕ блокирует УФ-излучение от наших вольфрамовых галогенных ламп.


Выход спектрального излучения для вольфрамовых ламп накаливания

Типы нитей


Подробная техническая информация - вакуумные, газонаполненные и вольфрамовые галогенные лампы

Вакуумные лампы (ссылка на таблицу продуктов)


Вольфрамовая нить вакуумной лампы накаливания нагревается до температур, при которых излучается видимый свет за счет резистивного нагрева.Нить накала действует как электрический резистор, который рассеивает мощность пропорционально приложенному напряжению, умноженному на ток через нить накала. Когда этого уровня мощности достаточно, чтобы поднять температуру выше 1000 градусов Кельвина, излучается видимый свет. По мере увеличения рассеиваемой мощности количество света увеличивается, а пиковая длина волны света смещается к синему. Типичные вакуумные лампы могут иметь температуру нити накала от 1800 до 2700 градусов Кельвина. Свет от низкотемпературных ламп кажется красновато-желтым, в то время как высокотемпературные лампы выглядят более белыми.

Вольфрамовая нить накала испаряется быстрее, чем выше температура нити. Частицы испаренного вольфрама имеют тенденцию осаждаться на стеклянной оболочке, вызывая со временем увеличение препятствий для выхода света. В зависимости от области применения препятствие для выхода света может быть достаточно высоким, чтобы закончить срок службы лампы. В конце концов, материал нити накаливания испарится в количестве, достаточном для разрыва нити, что полностью завершит срок службы лампы. Оба эти эффекта сильно зависят от температуры нити накала, поэтому долговечные вакуумные лампы, как правило, работают в нижнем диапазоне температур, и свет имеет желтоватый оттенок.

Первоначально электрическое сопротивление вольфрамовой нити при комнатной температуре довольно низкое. Когда к лампе впервые подается электрическое питание, большой пусковой ток вызывает быстрый нагрев нити накала. Сопротивление нити накала увеличивается до значения, в пять-десять раз превышающего сопротивление холоду, что приводит к стабилизации тока, потребляемого лампой, и к излучению стабильного светового потока. В зависимости от размера нити накала период пуска может составлять от десятков миллисекунд до сотен миллисекунд.Это требование пускового тока следует учитывать при выборе источника питания для конкретного применения лампы.

Газонаполненные лампы (ссылка на таблицу продуктов)

Газонаполненные лампы излучают свет от нити накаливания, работающей в атмосфере инертного газа. Добавление инертного газа подавляет испарение вольфрамовой нити, что увеличивает срок службы лампы или позволяет работать при более высоких температурах в течение того же срока.В качестве обычных газов используются азот, аргон, криптон и ксенон. Стоимость резко возрастает по мере использования более редких газов, особенно для ксенона, из-за их очень низкого естественного содержания. Преимущество газов с более высоким атомным весом состоит в том, что они подавляют испарение вольфрамовой нити более эффективно, чем газы с более низким весом. Это позволяет нити накала газонаполненных ламп работать при температурах до 3200 градусов Кельвина и достигать разумного срока службы. Свет от этих ламп имеет высокое содержание синего цвета, что придает свету чисто-белый вид.

Газонаполненным лампам требуется больше энергии для достижения той же температуры нити накала, чем вакуумным лампам. Окружающий газ охлаждает нить накала, подавляя испарение и уменьшая миграцию испаренного вольфрама на стенку лампы. Более высокая рабочая температура газонаполненных ламп обеспечивает большую светоотдачу на ватт входной мощности, что оправдывает их использование в критических приложениях.

Вольфрамовые галогенные лампы (ссылка на таблицу продуктов)

Вольфрамовая галогенная лампа похожа на лампу, заполненную инертным газом, за исключением того, что она содержит небольшое количество активного газообразного галогена, такого как бром.Инертный газ подавляет испарение вольфрамовой нити, в то время как газообразный галоген снижает количество вольфрама, покрывающего внутреннюю стенку лампы. Газообразный галоген вступает в реакцию с вольфрамом, который испаряется, мигрирует наружу и осаждается на стенке лампы. Когда температура стенки лампы достаточна, галоген вступает в реакцию с вольфрамом с образованием бромида вольфрама, который отделяется от стенки лампы и мигрирует обратно к нити накала. Соединение бромида вольфрама реагирует на нити накала лампы, где температура, близкая к 2500 ° C, вызывает рассеивание вольфрама и галогена.Вольфрам осаждается на нити накала и освобождается для повторения цикла снова. К сожалению, вольфрам не осаждается в той же зоне, где происходило испарение, поэтому нить накала все равно становится тоньше и в конечном итоге выходит из строя.

Вольфрамовая нить накала галогенной лампы служит двум целям. Один из них - генерировать свет, а второй - генерировать тепло, необходимое для получения температуры стенок выше 250 ° C. Эти лампы спроектированы таким образом, чтобы поддерживать требуемую температуру стенок при работе с расчетным напряжением.Снижение напряжения более чем на 10% от расчетного, вероятно, приведет к падению температуры стенок ниже требуемых 250 ° C. Испытания показывают, что в большинстве случаев эти пониженные рабочие условия не влияют на работу лампы. К тому времени, когда температура стенки упадет до точки, при которой цикл галогена перестает функционировать, температура нити снизится до точки, при которой испарение вольфрама будет незначительным. Если наблюдается почернение стен, следует избегать диапазона рабочего напряжения, при котором это происходит.Сжигание лампы при расчетном напряжении в течение короткого периода времени обычно может устранить почернение лампы из-за временной эксплуатации в таком диапазоне напряжений. Однако в редких случаях галогенные лампы с пониженными характеристиками более чем на 10% могут испытывать неблагоприятную реакцию коррозионного воздействия галогена на вольфрамовую нить, что приводит к преждевременному выходу лампы из строя.

Светоотдача вольфрамовой галогенной лампы более стабильна, чем у негалогенной газовой лампы, благодаря очищающему действию газообразного галогена на колбу лампы.Эта особенность в сочетании с высокой цветовой температурой света и долгим сроком службы делает эти лампы очень востребованными для многих промышленных и научных приложений. Ограничение рабочего цикла из-за требования поддерживать температуру оболочки лампы, достаточную для запуска галогенного цикла, является недостатком. Однако в приложениях с непрерывным режимом работы относительно легко обеспечить правильную вентиляцию для обеспечения надлежащей рабочей температуры.


Не рекомендуется эксплуатировать вольфрамовые галогенные лампы при напряжении, превышающем расчетное, поскольку лампы обычно рассчитаны на свои максимальные пределы.Температура уплотнения лампы не должна превышать 350 ° C, в противном случае произойдет окисление молибденовой ленты, что приведет к преждевременному выходу лампы из строя.

Вольфрамовые галогенные лампы - идеальные источники света для спектрофотометров, поскольку они обеспечивают широкополосное спектральное излучение в диапазоне от ультрафиолетового, видимого и инфракрасного до пяти микрон. Некоторый выход излучения может быть получен при 320 и 340 нанометрах.

Срок службы при проектном и рабочем напряжении

Срок службы лампы, выраженный в часах, рассчитан при расчетном напряжении и в идеальных лабораторных условиях.Отклонение от расчетного напряжения приведет к уменьшению или увеличению срока службы лампы. Это отклонение также изменит значения потребления тока, яркости и цветовой температуры. Эти отклонения должны использоваться инженером-проектировщиком для улучшения технических характеристик лампы для конкретного применения.

На рисунке 1 показаны процентные изменения тока, цветовой температуры и яркости, когда рабочее напряжение отличается от расчетного.

Указанный здесь номинальный срок службы выражается в часах.Номинальный срок службы рассчитывается при расчетном напряжении, переменном токе и в идеальных лабораторных условиях. При фактическом использовании срок службы может сократиться в результате агрессивных сред, таких как удары, вибрация и экстремальные температуры. Срок службы можно существенно увеличить, выбрав рабочее напряжение меньше расчетного. Это снижение от расчетного напряжения также приведет к более холодной нити накала, обеспечивающей повышенную устойчивость к ударам и вибрации.

Из-за незначительных различий в производстве миниатюрных ламп и в составных частях невозможно обеспечить работу каждой отдельной лампы в течение того срока, на который она была рассчитана.Срок службы лампы оценивается как средний срок службы большой группы ламп.


Схема калькулятора Rapid Lamp

Эта диаграмма позволяет пользователю определить зависимость тока, средней сферической канделы и срока службы от значения напряжения, приложенного к лампе, в процентах от расчетного напряжения для этой лампы. Проведите горизонтальной линией через процентное значение расчетного напряжения, которое будет использоваться, и прочтите значение рассчитанных параметров в правой части диаграммы.

Как работает галогенная лампа?

Начнем с обычной электрической лампочки, такой как обычная бытовая лампа.Обычная лампочка представляет собой довольно большой тонкий корпус из матового стекла. Внутри стекла находится газ, например аргон и / или азот. В центре лампы находится вольфрамовая нить накала. Электричество нагревает эту нить примерно до 4500 градусов по Фаренгейту (2500 градусов по Цельсию). Как и любой горячий металл, вольфрам при этом нагревается добела и излучает большое количество видимого света в процессе, называемом накаливанием . См. "Как работают газовые фонари" для получения дополнительной информации о накаливании.

Обычная лампочка не очень эффективна, и ее срок службы составляет от 750 до 1000 часов при нормальном использовании.Он не очень эффективен, потому что в процессе излучения света он также излучает огромное количество инфракрасного тепла - гораздо больше тепла, чем света. Поскольку цель лампочки - генерировать свет, тепло тратится впустую. Это длится недолго, потому что вольфрам в нити накала испаряется и осаждается на стекле. В конце концов, тонкое пятно на нити накала приводит к ее разрыву, и колба «перегорает».

В галогенной лампе также используется вольфрамовая нить накала, но она заключена в кварцевый колпак гораздо меньшего размера.Поскольку конверт расположен так близко к нити накала, он расплавился бы, если бы был сделан из стекла. Газ внутри оболочки тоже другой - он состоит из газа галогенной группы . Эти газы обладают очень интересным свойством: они соединяются с парами вольфрама. Если температура достаточно высока, газообразный галоген будет соединяться с атомами вольфрама, когда они испаряются, и повторно осаждаются на нити накала. Этот процесс переработки позволяет нити служить намного дольше. Кроме того, теперь можно нагревать нить накаливания сильнее, что означает, что вы получаете больше света на единицу энергии.Однако вы все равно получаете много тепла; и поскольку кварцевая оболочка расположена так близко к нити накала, она на очень сильно нагревается по сравнению с обычной лампочкой

Галоген | Типы лампочек

Какие они?

Галогенная лампа накаливания или лампа представляет собой тип лампы накаливания, в которой используется галоген для увеличения светоотдачи и номинального срока службы. Они известны умеренно высокой эффективностью, качеством света и длительным сроком службы по сравнению с обычными лампами накаливания.

Откуда они взялись?

Ранняя история галогенных ламп параллельна истории ламп накаливания. Использование хлора для предотвращения почернения лампы было запатентовано в 1882 году. В 1959 году General Electric запатентовала коммерчески жизнеспособную галогенную лампу, в которой в качестве газообразного галогена использовался йод.

Как они работают?

Галогенная лампа работает так же, как лампа накаливания, за одним заметным исключением: галогенный цикл. В обычной лампе накаливания вольфрам медленно испаряется из горящей нити.Это вызывает почернение лампы, что снижает светоотдачу и сокращает срок службы.

Галогенные лампы

в значительной степени могут решить эту проблему, поскольку газообразный галоген химически реагирует с испаренным вольфрамом, предотвращая его прилипание к стеклу. Некоторое количество вольфрама возвращается в нить накала, что также способствует увеличению номинального срока службы лампы. Поскольку температура, необходимая для этой реакции, выше, чем у обычной лампы накаливания, галогенные лампы обычно должны производиться с использованием кварца.

Где они используются?

Галогенные лампы используются в различных областях, как коммерческих, так и жилых. Галогенные лампы используются в автомобильных фарах, освещении под шкафом и рабочем освещении. Кроме того, галогенные отражатели, такие как лампы MR и PAR, часто предпочтительны для направленного освещения, такого как прожекторы и прожекторы. Они также все чаще используются как более эффективная альтернатива лампам накаливания. Существует не так много ситуаций, в которых нельзя использовать галогенные лампы, но одним из потенциальных недостатков является тепло, выделяемое галогенными лампами, особенно в тех областях, где затраты на ОВК являются проблемой.

Другие полезные ресурсы

КЛЛ против галогена против светодиода

Выбор в условиях меняющегося рынка освещения

Теперь, когда лампы накаливания вошли в историю, владельцы зданий и городские власти должны выбирать между компактными люминесцентными (CFL) , галогенными и светодиодными (LED) лампами для освещения построек и окружающей среды.

Current рассматривает каждую технологию и объясняет, почему в большинстве случаев явным победителем становятся светодиоды:

CFL КЛЛ

содержат газообразную ртуть, которая излучает невидимый ультрафиолетовый (УФ) свет, когда газ возбуждается электричеством.Когда ультрафиолетовый свет соприкасается с белым покрытием внутри лампы, он становится видимым светом.

Лучшие приложения:

Везде, где освещение остается включенным в течение длительного периода времени и где полная яркость не требуется немедленно, например, в офисах или местах общего пользования.

Основные характеристики:
  • Может прослужить в 8-10 раз дольше, чем лампы накаливания
  • Может потреблять на 75 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания
  • По тарифу на электроэнергию $.11 / кВтч, замена 60-ваттной лампы накаливания на 13-ваттную КЛЛ может сэкономить более 40 долларов на энергозатратах в течение срока службы лампы (для тех, у кого срок службы составляет 8000 часов)
  • Доступны разные размеры и формы, подходят практически к любому приспособлению
  • Большинство из них излучают такой же световой поток в том же цветовом диапазоне, что и традиционные лампы накаливания
  • Некоторые работают в режиме отсрочки пуска, и для достижения полной светоотдачи может потребоваться до трех минут

Также рассмотрите: КЛЛ

были первой жизнеспособной альтернативой стандартным лампам накаливания, но многие покупатели продолжают жаловаться на время прогрева, качество света и регулировку яркости.Полагая, что светодиоды могут сделать больше и что меньший выбор может принести пользу потребителям, GE уйдет с рынка КЛЛ в Северной Америке в 2017 году.

Галоген

Галогенные лампы имеют вольфрамовую нить, как и лампы накаливания, но галогенные лампы также заполнены галогеном. Когда колба горит, вольфрам из нити накала испаряется в газ колбы, обеспечивая освещение. Затем газообразный галоген переносит частицы испаренного вольфрама обратно на нить и повторно осаждает их.Это снижает потребление энергии лампочкой.

Лучшие приложения:

Освещение дисплеев, где пользователи хотят привлечь внимание к товарам, или наружные применения, где необходим яркий свет; офисные лампы.

Основные характеристики:
  • Многие из них на 10-20 процентов более энергоэффективны, чем лампы накаливания
  • Мгновенный запуск (галогены не испытывают отложенного прогрева, связанного с КЛЛ)
  • Полностью регулируемая
  • Обеспечивает яркий, четкий свет
светодиод Светодиоды

- это источники света, которые освещаются движением электронов через полупроводниковый материал.

Лучшие приложения:

Практически во всех помещениях, на открытом воздухе и на дорогах, где традиционно использовались лампы накаливания, особенно там, где свет оставляют включенным на длительное время, а заменить лампочки нелегко. Также подходит для линейных применений, например, под освещением шкафов, где требуются источники света с тонкими профилями.

Основные характеристики:
  • Может потреблять на 75 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания
  • Может служить до 25 раз дольше, чем лампы накаливания и галогенные лампы, и до трех раз дольше, чем большинство КЛЛ
  • Мгновенный запуск
  • Кулер на ощупь
  • Прочная (нить не ломается)
  • Небольшие светодиодные микросхемы позволяют использовать более компактные светильники с упором на передний план, а также освещать ограниченные пространства
  • Большинство излучают свет в определенном направлении, а не во всех направлениях, но светодиодные лампы Current традиционной формы являются всенаправленными (предназначены для излучения света вокруг, как стандартная лампа накаливания).

Почему светодиоды лидируют Светодиоды

заняли видное место на рынке, и потенциал для их расширения уже есть.Хотя КЛЛ и галогенные лампы не исчезнут в одночасье, все больше клиентов выбирают светодиоды, и не только для экономии энергии и технического обслуживания.

Интеллектуальные светодиодные лампы и светильники создают интеллектуальную среду по всему миру. Освещение образует повсеместную сеть для развертывания цифровой инфраструктуры - светодиодные лампы со встроенными датчиками и передатчиками могут собирать «данные в мире», что помогает предприятиям и городам работать более эффективно и результативно.

При сравнении КЛЛ, галогена и светодиода, возможно, наиболее важно помнить все, что еще освещение может делать сейчас, когда исчезла лампа накаливания.

Узнайте о возможностях Smart LED и других технологий для розничной торговли и офисов с Current.

Какая лампочка нового поколения соответствует моей старой? - Энергид

Знаете ли вы, что освещение в среднем доме потребляет около 16% от общей потребляемой мощности? Это означает, что освещение в вашем доме может значительно сократить расходы! Замена старых ламп на современные - хорошее начало.

Чтобы помочь вам выбрать подходящую лампу, ниже вы найдете ряд удобных сравнительных таблиц:

При замене лампы накаливания или галогенной лампы вам теперь придется выбирать между светодиодной или компактной люминесцентной лампой. Но в чем именно разница?

Сравнить мощность

В приведенной ниже сравнительной таблице показано, на какую энергосберегающую лампочку или светодиодную лампу вы можете заменить старую лампу накаливания или галогенную лампу, чтобы получить такое же количество света (т.е. мощность, выраженная в ваттах).

Традиционная лампа 1 Галоген 2 Компактный люминесцентный светодиод
25 Вт 15 Вт 6 Вт 2 Вт
40 Вт 25 Вт 10 Вт 5 Вт
60 Вт 40 Вт 15 Вт 7 Вт
75 Вт 45 Вт 18 Вт 9 Вт
100 Вт 60 Вт 25 Вт 12 Вт

(1) снято с рынка с 1 сентября 2012 г.
(2) постепенно выводится из обращения с 1 сентября 2018 г.

Думайте о люменах и забудьте о ваттах!

Световой поток светодиодных ламп с каждым годом продолжает расти в геометрической прогрессии.Вот почему приведенная выше сравнительная таблица служит лишь ориентиром для . Там, где в настоящее время требуется 7-ваттная светодиодная лампа для обеспечения определенной интенсивности света, например, через год она вполне может упасть до 5 Вт и, вероятно, упадет еще дальше до 2 Вт за четыре года. ' время.

Полезный совет: практическое правило - разделите количество ватт лампы накаливания на 10, что даст вам приблизительное количество ватт светодиодной лампы.

Хотите заменить старую лампу накаливания и не знаете, какую светодиодную лампу лучше всего использовать? Лучше всего ориентироваться на количество люменов, которое теперь четко указано на упаковке.

Традиционная лампа Яркость
100 Вт 1,300-1,400 люмен
75 Вт 920-1060 люмен
60 Вт 700-810 люмен
40 Вт 410-470 люмен
25 Вт 220-250 люмен
15 Вт * <150 люмен

(*) лампы для холодильников или духовок с очень низкой интенсивностью света

Цветовая температура

Наряду с интенсивностью света (количеством люменов) цветовая температура является еще одним решающим фактором при выборе правильной светодиодной лампы.

Подходящая цветовая температура позволяет вам выбрать атмосферу , которую вы хотели бы для каждой комнаты . Цветовая температура выражается в кельвинах. Чем выше цветовая температура, тем выше, чем по шкале Кельвина, а у более голубоватым, чем цвет. Источники света с (сравнительно) низкой температурой имеют тенденцию быть на более красноватыми .

Чтобы дать вам некоторое представление, ниже представлена ​​сводная таблица, в которой показаны наиболее распространенные типы света и соответствующая им цветовая температура:

Холодный белый От 5500 до 6000 кельвинов
Нейтральный белый От 4000 до 4500 кельвинов
Тёплый белый От 2500 до 3000 кельвинов
Желтовато-белый +/- 2200 кельвинов

Узнать больше о цветовой температуре

Светодиодная лампа или энергосберегающая лампочка?

Лампы накаливания больше не подходят, и галогенные лампы тоже скоро исчезнут.Значит, теперь поединок идет между компактными люминесцентными лампами и светодиодами. Напоминание…

Энергосберегающие лампочки

Энергосберегающая лампочка, также известная как компактная люминесцентная лампа, на самом деле представляет собой сложенную люминесцентную ленточную лампу , которая помещается в обычный фитинг лампы.

Льготы

  • потребляет на 65-80% меньше энергии , чем традиционная лампа накаливания
  • длиться намного дольше (ок. 10000 часов вместо 1000 часов для лампы накаливания)

Недостатки

  • содержат небольшое количество ртути: если энергосберегающая лампочка упадет на пол и сломается, будьте очень осторожны при ее очистке из-за опасных паров ртути .
  • получается очень сильно по сравнению со светодиодами; они рассеивают энергию при нагревании, хотя и в меньшей степени, чем традиционные лампы накаливания или галогенные лампы.
  • большинству КЛЛ требуется время для достижения максимальной интенсивности света , что делает их непригодными для использования в местах, где свет включается и выключается на короткое время (например, в туалете).

Светодиодные лампы

Светодиодные лампы состоят из кластеров из светодиодов (светодиоды). Поскольку светодиодные лампы такие маленькие, они бывают самых разных форм и дизайнов.

Льготы

  • расходует до 80% меньше энергии , чем лампы накаливания
  • имеют срок службы от 20000 до 40000 часов
  • излучают свет сразу и почти не нагреваются
  • ударопрочные и вибростойкие
  • доступен в широком количестве цветов

Недостатки

Интернет-кампус ZEISS Microscopy | Лампы вольфрамово-галогенные

Введение

Источники света накаливания, в том числе более старые версии с вольфрамовой и углеродной нитью, а также новые, более совершенные вольфрамово-галогенные лампы, успешно используются в качестве высоконадежных источников света в оптической микроскопии на протяжении многих десятилетий и продолжают оставаться одними из них. предпочтительные механизмы освещения для различных методов визуализации.Старые лампы, оснащенные вольфрамовой проволочной нитью и заполненные инертным газом аргоном, часто используются в студенческих микроскопах для получения светлопольных и фазово-контрастных изображений, и эти источники могут быть достаточно яркими для некоторых приложений, требующих поляризованного света. Вольфрамовые лампы относительно недороги (по сравнению со многими другими источниками света), их легко заменить, и они обеспечивают адекватное освещение в сочетании с диффузионным фильтром из матового стекла. Эти особенности в первую очередь ответственны за широкую популярность источников света накаливания во всех формах оптической микроскопии.Вольфрамово-галогенные лампы, наиболее совершенная конструкция в этом классе, генерируют непрерывное распределение света в видимом спектре, хотя большая часть энергии, излучаемой этими лампами, рассеивается в виде тепла в инфракрасных длинах волн (см. Рисунок 1). Из-за относительно слабого излучения в ультрафиолетовой части спектра вольфрамово-галогенные лампы не так полезны, как дуговые лампы и лазеры, для исследования образцов, которые необходимо освещать с длинами волн менее 400 нанометров.

Несколько разновидностей вольфрамово-галогенных ламп в настоящее время являются источником освещения по умолчанию (и предоставляются производителем) для большинства учебных и исследовательских микроскопов, продаваемых по всему миру.Они отлично подходят для исследования в светлом поле, микрофотографии и цифровой визуализации окрашенных клеток и срезов тканей, а также для многочисленных применений отраженного света для промышленного производства и разработки. В поляризованных световых микроскопах, используемых для идентификации частиц, анализа волокон и измерения двойного лучепреломления, а также в рутинных петрографических геологических приложениях, обычно используются вольфрамово-галогенные лампы высокой мощности для обеспечения необходимой интенсивности света через скрещенные поляризаторы.Стереомикроскопы также используют преимущества этого повсеместного источника света как в моделях начального, так и в продвинутых моделях. Для визуализации живых клеток с помощью методов усиления контраста (в основном дифференциального интерференционного контраста ( DIC ) и фазового контраста) в составных микроскопах проходящего света наиболее распространенным источником света, который в настоящее время используется, является вольфрамово-галогенная лампа мощностью 100 Вт . В долгосрочных экспериментах (обычно требующих от сотен до тысяч снимков) эта лампа особенно стабильна и при нормальных условиях эксплуатации подвержена лишь незначительным уровням временных и пространственных колебаний выходной мощности.

Первые коммерческие лампы накаливания с вольфрамовой нитью были представлены в начале 1900-х годов. Эти передовые нити, которые можно было наматывать, скручивать и эксплуатировать при очень высоких температурах, оказались гораздо более универсальными, чем их предшественники на основе углерода и осмия. Углеродные лампы страдают от быстрого испарения нити накала при температурах выше 2500 ° C и, следовательно, должны работать при более низких напряжениях для получения света с относительно низкой цветовой температурой (желтоватый).Напротив, вольфрам имеет температуру плавления приблизительно 3380 ° C и может быть нагрет почти до этой температуры в стеклянной оболочке для получения света, имеющего более высокую цветовую температуру и срок службы, чем любой из предыдущих материалов, используемых для нити ламп. Основная проблема с вольфрамовыми лампами заключается в том, что во время нормальной работы нить накала постоянно испаряется с образованием газообразного вольфрама, который медленно уменьшает диаметр нити накала и в конечном итоге затвердевает на внутренней стороне стеклянной колбы в виде почерневшего, покрытого сажей отложений.Со временем мощность лампы уменьшается, поскольку остатки осажденного вольфрама на стенках внутренней оболочки становятся толще и поглощают все большее количество более коротких видимых длин волн. Точно так же потеря вольфрама из нити накала уменьшает диаметр, делая ее настолько тонкой, что в конечном итоге она выходит из строя.

Вольфрамово-галогенные лампы были впервые разработаны в начале 1960-х годов путем замены традиционной стеклянной колбы на кварцевую колбу с более высокими характеристиками, которая была больше не сферической, а трубчатой.Кроме того, внутри оболочки были запечатаны незначительные количества паров йода. Замена стекла с более низкой температурой плавления на кварцевое была необходима, потому что цикл регенерации галогена лампы (подробно обсуждается ниже) требует, чтобы оболочка поддерживалась при высокой температуре (превышающей допустимую для обычного стекла), чтобы предотвратить образование галогеновых соединений вольфрама. от затвердевания на внутренней поверхности. Из-за новых компонентов эти усовершенствованные лампы первоначально назывались термином: кварц-йодид .Хотя лампы, содержащие галогены, представляли собой значительное улучшение по сравнению с обычными вольфрамовыми лампами, которые они заменили, новые лампы имели легкий розоватый оттенок, характерный для паров йода. Кроме того, кварц легко подвергается воздействию слабых щелочей, образующихся во время работы, что приводит к преждевременному выходу из строя самой оболочки. В последующие годы соединения брома заменили йод, и оболочка была изготовлена ​​из более новых сплавов боросиликатного стекла для производства вольфрамово-галогенных ламп с еще более длительным сроком службы и более высокой мощностью излучения.

Как обсуждалось ранее, в традиционных лампах накаливания испаренный газообразный вольфрам из нити накала переносится через паровую фазу и непрерывно осаждается на внутренних стенках стеклянной колбы. Этот артефакт затемняет внутренние стенки лампы и постепенно снижает светоотдачу. Чтобы поддерживать потери света на минимально возможном уровне, обычные вольфрамовые лампы накаливания помещают в большие колбы, имеющие достаточную площадь поверхности, чтобы минимизировать толщину осажденного вольфрама, который накапливается в течение срока службы лампы.Напротив, трубчатая оболочка в вольфрамово-галогенных лампах заполнена инертным газом (азотом, аргоном, криптоном или ксеноном), который во время сборки смешивается с небольшим количеством галогенового соединения (обычно бромистого водорода; HBr ). и следовые уровни молекулярного кислорода. Соединение галогена служит для инициирования обратимой химической реакции с вольфрамом, испаренным из нити, с образованием газообразных молекул оксигалогенида вольфрама в паровой фазе. Температурные градиенты, образующиеся в результате разницы температур между горячей нитью накала и более холодной оболочкой, способствуют перехвату и повторному использованию вольфрама в нити накала лампы благодаря явлению, известному как цикл регенерации галогена (проиллюстрирован на рисунке 2).Таким образом, испаренный вольфрам реагирует с бромистым водородом с образованием газообразных галогенидов, которые впоследствии повторно осаждаются на более холодных участках нити, а не накапливаются медленно на внутренних стенках оболочки.

Цикл регенерации галогена можно разделить на три критических этапа, которые показаны на рисунке 2. В начале работы оболочка лампы, наполняющий газ, парообразный галоген и нить накала изначально находятся в равновесии при комнатной температуре. Когда к лампе подается питание, температура нити накала быстро повышается до ее рабочей температуры (в районе 2500–3000 ° C), в результате чего также нагревается наполняющий газ и оболочка.В конце концов, оболочка достигает стабильной рабочей температуры, которая колеблется от 400 до 1000 C, в зависимости от параметров лампы. Разница температур между нитью накала и оболочкой создает температурные градиенты и конвекционные токи в заполняющем газе. Когда температура оболочки достигает примерно 200–250 ° C (в зависимости от природы и количества паров галогена), начинается цикл регенерации галогена. Атомы вольфрама, испаренные из нити накала (см. Рис. 2 (а)), вступают в реакцию с парами газообразного галогена и следовыми количествами молекулярного кислорода с образованием оксигалогенидов вольфрама (рис. 2 (б)).Вместо того, чтобы конденсироваться на горячих внутренних стенках оболочки, оксигалогенидные соединения циркулируют конвекционными токами обратно в область, окружающую нить, где они разлагаются, оставляя элементарный вольфрам, повторно осаждаемый на более холодных областях нити (рис. ). После освобождения от связанного вольфрама соединения кислорода и галогенидов диффундируют обратно в пар, чтобы повторить цикл регенерации. Непрерывная рециркуляция металлического вольфрама между паровой фазой и нитью обеспечивает более равномерную толщину проволоки, чем это было бы возможно в противном случае.

Преимущества цикла регенерации галогенов включают возможность использования меньших по размеру конвертов, которые поддерживаются в чистом состоянии без отложений в течение всего срока службы лампы. Поскольку колба меньше, чем в обычных вольфрамовых лампах, дорогой кварц и родственные стеклянные сплавы могут быть более экономичными при производстве. Более прочные кварцевые оболочки позволяют использовать более высокое внутреннее давление газа, чтобы помочь в подавлении испарения нити накала, тем самым позволяя увеличивать температуру нити, что дает более световой выход, и смещает профили излучения, чтобы обеспечить большую долю более желательных длин волн видимого диапазона.В результате вольфрамово-галогенные лампы сохраняют свою первоначальную яркость на протяжении всего срока службы, а также преобразуют электрический ток в свет более эффективно, чем их предшественники. С другой стороны, вольфрам, испарившийся и повторно осаждаемый в цикле регенерации галогена, не возвращается на свое первоначальное место, а скорее скатывается на самых холодных участках нити, что приводит к неравномерной толщине. В конечном итоге лампы выходят из строя из-за уменьшения толщины нити накала в самых жарких регионах. В противном случае вольфрамово-галогенные лампы могут иметь практически бесконечный срок службы.

Ранние исследования показали, что добавление фторидных солей к парам, запечатанным внутри вольфрамово-галогенных ламп, дает на выходе самый высокий уровень видимых длин волн, а также осаждает переработанный вольфрам на участках нити накала с более высокими температурами. Это открытие вселило надежду на то, что вольфрамовые нити могут иметь более однородную толщину в течение значительного увеличения срока службы этих ламп. Кроме того, смещение выходного профиля излучения лампы для включения большего количества видимых длин волн было весьма желательно по сравнению с более низкими цветовыми температурами, обеспечиваемыми аналогичными лампами, имеющими альтернативные галогенные соединения (йодид, хлорид и бромид).К сожалению, было обнаружено, что фторидные соединения агрессивно воздействуют на стекло (обратите внимание, что фтористоводородная кислота обычно используется для травления стекла), что приводит к преждевременному разрушению оболочки. Таким образом, фторидные соединения не подходят для коммерческих ламп. Как следствие, обсуждаемые выше бромидные соединения по-прежнему являются предпочтительным реагентом для производства вольфрамово-галогенных ламп, но производители ламп продолжают исследовать применение новых смесей заполняющего газа и галогенов для этих очень полезных источников света.

Вольфрамово-галогенные лампы накаливания работают как тепловые излучатели, что означает, что свет генерируется путем нагрева твердого тела (нити накала) до очень высокой температуры. Таким образом, чем выше рабочая температура, тем ярче будет свет. Все лампы на основе вольфрама демонстрируют спектральные профили излучения, напоминающие профили излучения излучателя с черным телом, а спектральный профиль выходной мощности вольфрамово-галогенных ламп качественно аналогичен профилям ламп накаливания с вольфрамовой и углеродной нитью накаливания.Большая часть излучаемой энергии (до 85 процентов) находится в инфракрасной и ближней инфракрасной областях спектра, при этом 15-20 процентов попадают в видимую область (от 400 до 700 нанометров) и менее 1 процента - в ультрафиолетовых длинах волн. (ниже 400 нм). Мягкая стеклянная оболочка обычных ламп накаливания поглощает большую часть ультрафиолетового излучения, генерируемого вольфрамовой нитью, но оболочка из плавленого кварца в вольфрамово-галогенных лампах поглощает очень мало излучаемого ультрафиолетового света выше 200 нанометров.

Значительная часть электроэнергии, потребляемой накаленными вольфрамовыми проволочными нитями, выводится в виде электромагнитного излучения, охватывающего диапазон длин волн от 200 до 3000 нанометров. Математически полное излучение увеличивается как четвертая степень температуры проволоки, что смещает спектральное распределение в сторону все более коротких (видимых) длин волн в колоколообразном профиле по мере увеличения температуры (см. Рисунки 1 и 3). Несмотря на то, что пиковые длины волн имеют тенденцию перераспределяться из ближнего инфракрасного диапазона ближе к видимой области с более высокими температурами нити накала, точка плавления вольфрама не позволяет большей части выходного излучения смещаться в видимую область спектра.При наивысших практических рабочих температурах пиковое излучение составляет примерно 850 нанометров, при этом около 20 процентов общей выходной мощности составляет видимый свет. Инфракрасные волны, составляющие большую часть выходного сигнала, должны рассеиваться как нежелательное тепло. В результате по сравнению со спектром дневного света (5000+ K), излучаемого ртутными, ксеноновыми и металлогалогенными дуговыми лампами, в галогенидных лампах всегда преобладают красные участки спектра.

В случае идеального радиатора blackbody воспринимаемая цветовая температура равна истинной (измеренной) температуре материала радиатора.Однако на практике общее излучение обычных источников излучения (таких как лампы накаливания) меньше, чем можно было бы ожидать от черного тела. Цветовая температура выражается в Кельвинах ( K ), в то время как фактическая измеренная температура более практично выражается в градусах Цельсия ( C ). Два числа различаются на 273,15 линейных единиц градусов, при этом значение Кельвина равно Цельсию плюс 273,15. Более высокие цветовые температуры соответствуют более белому свету , который больше напоминает солнечный свет, тогда как более низкие цветовые температуры имеют тенденцию смещать цвета в сторону желтых и красноватых оттенков.Вольфрам не является истинным черным телом в том смысле, что общее испускаемое излучение меньше, чем могло бы наблюдаться в идеальном случае, однако вольфрам является лучшим излучателем (и более точно приближается к истинному черному телу) в более короткой видимой области длин волн, чем более длинные волны. Для значительной части видимого диапазона длин волн цветовая температура вольфрама выше, чем эквивалентная истинная температура в градусах Цельсия. Таким образом, для измеренной температуры нити накала 3000 C цветовая температура составляет примерно 3080 K.Предел цветовой температуры вольфрама определяется температурой плавления, которая составляет чуть более 3350 ° C или приблизительно 3550 K.

Таким образом, в качестве излучателей накаливания вольфрамово-галогенные лампы генерируют непрерывный спектр света, который простирается от центрального ультрафиолета до видимого и инфракрасного диапазонов длин волн (см. Рисунки 1 и 3). По сравнению со спектром излучения солнечного света и теоретическим излучателем черного тела 5800 K (как показано на рис. 3 (а)), в вольфрамово-галогенных лампах всегда преобладают более длинноволновые области.Однако по мере увеличения температуры нити в вольфрамово-галогенной лампе профиль излучения света смещается в сторону более коротких длин волн, так что по мере приближения температуры к предельной точке плавления вольфрама доля видимых длин волн, излучаемых лампой, существенно увеличивается. Этот эффект проиллюстрирован на рисунке 3 (b) путем нормализации выходного распределения излучения лампы при цветовых температурах 2800 K и 3300 K на тот же световой поток. В дополнение к значительно меньшей доле излучения в инфракрасном диапазоне, кривая 3300 K показывает гораздо больший выход в видимом диапазоне длин волн.

Фотометрические характеристики для оценки характеристик источников света несколько необычны в том смысле, что две системы единиц существуют параллельно для определения важных переменных, связанных с яркостью и спектральным выходом. Физическая фотометрическая система рассматривает свет исключительно как электромагнитное излучение с точки зрения яркости (яркости), связанной с единицами длины и угла и измеряемой в ваттах. Физиологическая фотометрическая система учитывает способ, которым гипотетический человеческий глаз оценивает источник света.Поскольку каждый человеческий глаз несколько по-разному реагирует на видимый спектр света, стандартный глаз определен международным соглашением. Основной характеристикой этого стандарта является чувствительность к разным цветам света, основанная на максимальном отклике на 550-нанометровый (зелено-желтый) свет, измеряемом в единицах люмен , а не ваттах. Физиологическая система подойдет, если датчиком света является человеческий глаз, цифровая камера, фотопленка или какое-либо другое устройство, которое реагирует аналогичным образом.Однако эта система выйдет из строя, если анализируемый свет попадет в ультрафиолетовую или инфракрасную область, невидимую для человеческого глаза. В этом случае для измерений и анализа необходимо использовать физическую фотометрическую систему.

Технические характеристики вольфрамово-галогенной лампы для микроскопии

Номинальная
Мощность
(Вт)
Номинальное
Напряжение
(В)
Световой
Поток
(лм)
Нить накала
Размер
Ш x В (мм)
Среднее значение
Срок службы
(часы)
10 6 150 1.5 х 0,7 300
20 6 480 2,3 х 0,8 100
30 6 765 1,5 х 1,5 100
30 12 750 2.6 х 1,3 50
50 12 1000 3,0 x 3,0 1100
100 12 3600 4,2 х 2,3 2000
Таблица 1

В таблице 1 представлены электрические характеристики, размеры нити накала, типичный срок службы и фотометрическая мощность некоторых из самых популярных вольфрамово-галогенных ламп, используемых в настоящее время в оптической микроскопии.Среди наиболее важных терминов, используемых для сравнения этих ламп, - световой поток , который представляет собой общий излучаемый свет, измеренный в люменах . Световой поток увеличивается пропорционально его физическому фотометрическому эквиваленту в ваттах. Другая важная величина, известная как сила света , - это часть светового потока, которая измеряется телесным углом в одном направлении. Сила света, равная канделя , используется для оценки характеристик лампы в оптической системе.Лампы также оцениваются с точки зрения световой эффективности при использовании люмен на ватт электроэнергии (относящейся к физическим и физиологическим системам) для определения эффективности преобразования электроэнергии в видимое излучение. Теоретический максимум световой отдачи составляет 683 люмен на ватт, но на практике вольфрамово-галогенные лампы обычно достигают предела в 37 люмен на ватт. Чтобы более четко понять электрические характеристики вольфрамово-галогенных ламп, обычно можно применять следующие обобщения: на каждые 5 процентов изменения напряжения, подаваемого на лампу, срок службы либо удваивается, либо сокращается вдвое, в зависимости от того, находится ли напряжение. уменьшилось или увеличилось.Кроме того, каждые 5 процентов изменения напряжения сопровождаются 15-процентным изменением светового потока, 8-процентным изменением мощности, 3-процентным изменением тока и 2-процентным изменением цветовой температуры.

Большое разнообразие конструкций вольфрамово-галогенных ламп включает встроенные отражатели, которые служат для эффективного сбора фронтов световых волн, излучаемых лампой, и их упорядоченного направления в систему освещения. Эти предварительно собранные блоки, получившие название рефлекторных ламп (см. Рисунок 4), нашли широкое применение в качестве внешних осветителей для приложений стереомикроскопии.Свет от осветителя может быть направлен в любую область образца с помощью гибкого оптоволоконного световода. Рефлекторные лампы сильно различаются по конструкции в зависимости от характеристик и геометрии рефлектора, а также от положения лампы внутри рефлектора. Тем не менее, все лампы с отражателем включают в себя однотактные лампы, которые устанавливаются в центре оптической оси отражателя с цоколем, вклеенным в вершину отражателя. Конфигурация нити накала обычно определяется характеристиками луча, необходимыми для конкретной оптической системы, для которой предназначена лампа.В рефлекторных лампах используются все конструкции нити накала, включая поперечную, осевую и плоскую.

Рефлекторные лампы обычно подключаются к патронам с молибденовыми штырями, выступающими наружу из задней части рефлектора и устанавливаемыми с керамическими крышками. В некоторых случаях используются специальные кабельные соединения, чтобы пространственно отделить электрический контакт от источника тепла (лампы). Поскольку рефлекторные лампы обычно встраиваются как часть точно выровненной оптической системы, электрическое соединение только изредка используется как часть крепления.Существует несколько методов установки отражателей, в том числе установка держателя на переднем крае отражателя, использование давления на заднюю часть крышки отражателя, центрирование края отражателя в конусе и регулировку края отражателя на угловом упоре. В большинстве случаев конструкция основания рефлектора и механизм крепления используются для обозначения конкретного класса рефлекторной лампы. Внешний диаметр переднего отверстия рефлектора является определяющим критерием для рефлекторных ламп, и производители установили два основных размера.Они обозначаются MR 11 и MR 16 , причем буквы представляют собой аббревиатуру металлического отражателя , а цифры обозначают диаметр отражателя в восьмых долях дюйма. Таким образом, рефлекторная лампа MR 16 имеет диаметр приблизительно 50 миллиметров, тогда как лампы MR 11 имеют диаметр почти 35 миллиметров.

Вольфрамово-галогенные отражатели предназначены для фокусировки или коллимирования света, излучаемого лампой, как показано на рисунке 4.Фокусирующие отражатели концентрируют свет в небольшом пятне (фокусной точке) в центральной оптической оси на определенном расстоянии от отражателя (см. Рисунок 4 (b)). Этот тип отражателя имеет эллиптическую геометрию, что требует, чтобы нить накала лампы располагалась в первой фокусной точке эллипсоида так, чтобы проецируемое световое пятно концентрировалось во второй фокусной точке. При проектировании светильников для фокусирующих отражателей важнейшим критерием является установка лампы на надлежащем расстоянии от входной апертуры оптической системы.Коллимирующие отражатели имеют параболическую геометрию, чтобы генерировать параллельный луч света, характеристики луча которого определяются параметрами лампы и размером отражателя (см. Рисунок 4 (c)). Угол выхода луча в первую очередь определяется размером нити накала лампы и свободным отверстием отражателя. В большинстве случаев осевая нить накала с круглым сердечником обеспечивает осесимметричный луч.

Отражатели обычно изготавливаются из стекла, но некоторые из них также изготавливаются из алюминия.Их внутренние стенки могут быть гладкими или иметь фасетки для контроля распределения света. Внутренняя структура варьируется от мелких, едва заметных зерен до крупных, выложенных плиткой граней (см. Рис. 4 (а)). В стеклянных отражателях внутренняя поверхность куполообразного отражателя покрывается (обычно осаждением из паровой фазы) для получения требуемых отражающих свойств. Стабильность размеров стеклянных отражателей превосходит стабильность металлических отражателей, а возможность выбора конкретных материалов покрытия, в том числе тех, которые могут изменять спектральный характер отраженного света, делает эти отражатели гораздо более универсальными.Металлические отражатели намного проще и дешевле изготавливать, но они ограничены в управлении спектральным выходом и более подвержены колебаниям геометрических допусков во время работы.

Если требуется весь спектр излучения, излучаемого лампой, или в случаях, когда полезен инфракрасный свет, оптимальным выбором будут металлические отражатели или стеклянные отражатели с тонким золотым покрытием. Однако там, где необходимо использовать определенные отражательные свойства для выбора длин волн посредством интерференции, оптимальными являются дихроичные тонкопленочные покрытия на стеклянных отражателях.Эти покрытия состоят примерно из 40-60 очень тонких слоев, каждый из которых составляет всего четверть длины волны света, и состоят из чередующихся материалов, имеющих высокий и низкий показатель преломления. Точная настройка толщины и количества слоев позволяет разработчикам генерировать широкий спектр выходных спектральных характеристик. Среди ламп с дихроичным отражателем наиболее полезной для микроскопии является отражатель холодного света , потому что только видимый свет в диапазоне длин волн от 400 до 700 нанометров направляется в оптическую систему (рис. 4 (d)).Инфракрасные волны излучаются через заднюю часть отражателя и отводятся от фонаря с помощью электрического вентилятора. Применение подходящих отражателей холодного света снижает общую тепловую нагрузку на систему освещения и дает свет, который можно записывать с помощью пленочных и цифровых камер.

Базовая анатомия одноцокольной вольфрамово-галогенной лампы, обычно используемой для освещения в оптической микроскопии, показана на рисунке 5. Общая длина измеряется от конца стержня основания до точки герметичной выхлопной трубы.Важным критерием расположения лампы по отношению к системе коллекторных линз является длина светового центра (рис. 5 (а)), при которой центр нити накала соответствует определенной плоскости отсчета в цоколе лампы. Другими важными параметрами являются диаметр колбы (самая толстая часть оболочки), ширина зажима основания (обычно немного больше диаметра колбы) и размеры поля нити накала (высота и ширина). Эффективный размер источника освещения, используемого при проектировании выходной оптической системы, определяется высотой и шириной нити накала (поле нити накала).Допуски и положение поля накала имеют решающее значение и не должны отклоняться более чем на 1 миллиметр от оси симметрии лампы (определяемой плоскостью штырей основания и центральной линией лампы). Допуски по полю нити разработаны для конкретной архитектуры нити и должны измеряться, когда нить накала горячая.

Чрезмерно высокие рабочие температуры вольфрамово-галогенных ламп требуют существенно более прочных и толстых прозрачных колб по сравнению с обычными вольфрамовыми и угольными лампами.Стекло из кварцевого стекла из кварцевого стекла является стандартным материалом, используемым при производстве вольфрамово-галогенных ламп, поскольку этот материал может выдерживать температуру оболочки до 900 C и рабочее давление до 50 атмосфер. В целом оптическое качество кожухов кварцевых ламп значительно ниже, чем у ламп из дутого стекла, используемых для производства обычных ламп накаливания. Этот артефакт связан с тем, что кварц труднее обрабатывать (в первую очередь из-за более высокой температуры плавления).Кварц, предназначенный для огибающих ламп, начинается с цилиндрической трубки, которую сначала обрезают до нужной длины, прежде чем присоединить меньшую выхлопную трубу. Позже в процессе производства, после того, как нить накала и свинцовые штыри вставлены и зажаты, оболочка заполняется соответствующим газом и галогеновым соединением, прежде чем выхлопная труба будет удалена и запломбирована в процессе, называемом , наконечник , который оставляет видимый дефект на конверте. Вольфрамово-галогенные лампы, используемые в микроскопии, обычно имеют выступающее пятно, расположенное в верхней части оболочки в области, которая не влияет на оптическое качество света, излучаемого лампой (рис. 5 (а)).Предварительно изготовленные внутренние конструктивные элементы лампы (нить накала, соединитель из фольги и штыри) вставляются в трубчатый кварц до того, как свинцовые штыри герметично запечатываются в оболочке путем защемления. Форма внешней поверхности зажима обеспечивает максимальную механическую прочность.

После защемления выводов штифта (этот процесс проводится, когда оболочка продувается инертным газом, чтобы избежать окисления), колба заполняется через выхлопную трубу соответствующим газом, содержащим 0.От 1 до 1,0 процента галогенового соединения. Инертный наполняющий газ может быть ксеноном, криптоном, аргоном или азотом, а также смесью этих газов, имеющей наивысший средний атомный вес, совместимый с желаемым сопротивлением дуге. Галоген, используемый для вольфрамово-галогенных ламп, используемых в микроскопии, обычно представляет собой HBr, CH 3 Br или CH 2 Br 2 . Высокое внутреннее давление в лампе достигается за счет заполнения оболочки до желаемого давления и погружения лампы в жидкий азот для конденсации заполняющего газа.После герметизации выхлопной трубы на выходе наполняющий газ расширяется по мере того, как он нагревается до температуры окружающей среды. В высокоэффективных вольфрамово-галогенных лампах, производимых Osram (Сильвания, США), используется технология Xenophot , в которой газ криптон заменяется ксеноном, который имеет более высокую атомную массу, чем криптон и другие газы-наполнители. Ксенон обеспечивает лучшее подавление испарения вольфрама, обеспечивает более высокую температуру нити накала и увеличивает световую отдачу примерно на 10 процентов (что соответствует увеличению цветовой температуры примерно на 100 K).Лампы Xenophot продаются с использованием аббревиатуры HLX , которая образована от терминов H алоген, L напряжение тока и X энон. Большинство вольфрамово-галогенных ламп, используемых в исследовательских микроскопах, оснащены лампами Osram / Sylvania HLX или их эквивалентами.

Вольфрам всегда используется для изготовления проволочной нити в современных лампах накаливания. Чтобы быть пригодной для вольфрамово-галогенных ламп, необработанная вольфрамовая проволока должна пройти сложный процесс легирования и термообработки, чтобы придать пластичность, необходимую для обработки, и гарантировать, что нить накала не деформируется в течение длительных периодов высокой температуры во время работы лампы.Провод также необходимо тщательно очистить, чтобы предотвратить выброс вредных газов после герметизации лампы. Длина нити накала определяется рабочим напряжением, при более высоком напряжении требуется большая длина. Диаметр определяется уровнями мощности лампы и желаемым сроком службы. Для высоких уровней мощности требуются более толстые волокна, которые к тому же механически прочнее. Геометрия нити в значительной степени определяет фотометрические свойства вольфрамово-галогенных ламп. Лампы, используемые в микроскопии, обычно имеют геометрию нити с плоским сердечником, при которой проволока сначала наматывается в форме прямоугольного стержня, а затем зажимается поперек длинной оси.Вместо диаметра и длины нити с плоским сердечником измеряются по длине и ширине плоской стороны нити и по толщине прямоугольной формы. Характеристики светового излучения ламп накаливания с плоским сердечником значительно отличаются от характеристик излучения других геометрических форм. Наиболее значительная часть излучаемого света излучается перпендикулярно плоской поверхности нити накала, которая совмещена с собирающей оптикой для максимальной пропускной способности. В некоторых конструкциях ламп используется специальная нить накала с плоским сердечником, у которой светоизлучающая поверхность имеет квадратную форму.Эти лампы являются предпочтительными источниками освещения в микроскопии проходящего света.

Одним из критических факторов при производстве вольфрамово-галогенных ламп является герметизация внутренних элементов, чтобы изолировать их от внешней атмосферы. Подводящие провода (молибденовые штыри; рис. 5 (b)) выходят из цоколя лампы через уплотнение, чтобы установить и закрепить лампу в гнезде, подключенном к источнику питания. Наиболее важным аспектом создания уплотнения является разница в коэффициентах теплового расширения кварцевых и вольфрамовых нитей накала.Кварц имеет очень низкий коэффициент расширения, тогда как у вольфрама намного выше. Без надлежащего уплотнения подводящие провода будут быстро расширяться, когда лампа нагревается, и разбивают окружающее стекло. В современных вольфрамово-галогенных лампах очень тонкая молибденовая фольга (шириной от 2 до 4 миллиметров и толщиной от 10 до 20 микрометров; рис. 5 (b)) заделана в кварц, и каждый конец фольги приварен к коротким соединительным проводам из молибдена, которые в свою очередь приварены к нити накала и подводящему штифту.Молибден используется в уплотнении, потому что острые кромки позволяют безопасно врезать его в кварц во время операции зажима. Лампы, используемые для микроскопии, имеют односторонние основания, имеющие либо молибденовые штыри, выступающие из зажима, либо вольфрамовые штыри, которые изнутри связаны с молибденовой фольгой, как описано выше. Расстояние между штифтами стандартизовано и составляет от 4 до 6,35 миллиметра (обозначается как G4 и G6.35; G для стекла). Диаметр штифта колеблется от 0.От 7 до 1 миллиметра.

Поскольку на данный момент технология производства вольфрамово-галогенных ламп настолько развита, срок службы обычной лампы внезапно заканчивается, обычно после включения холодной лампы накаливания. В течение среднего срока службы современные вольфрамово-галогенные лампы не чернеют и претерпевают лишь незначительные изменения в фотометрических выходных характеристиках. Как и в случае с другими лампами накаливания, срок службы вольфрамово-галогенных ламп определяется скоростью испарения вольфрама из нити накала.Если нить накала не имеет постоянной температуры по всей длине проволоки, а вместо этого имеет области с гораздо более высокой температурой, возникающие из-за неравномерной толщины или внутренних структурных изменений, то нить обычно выходит из строя из-за преждевременного обрыва в этих областях. Даже несмотря на то, что испаренный вольфрам возвращается в нить за счет цикла регенерации галогена (обсужденного выше), материал, к сожалению, откладывается на более холодных участках нити, а не в тех критических горячих точках, где обычно происходит утонение.В результате практически невозможно предсказать, когда какая-либо конкретная нить накала выйдет из строя в лампах, которые работают непрерывно. В тех лампах, которые часто включаются и выключаются, можно с уверенностью предположить, что они выйдут из строя в какой-то момент при включении.

Вольфрамово-галогенные лампы

могут работать от источников питания постоянного или переменного тока, но в большинстве исследовательских приложений микроскопии используются источники питания постоянного тока ( DC ). Самые современные источники питания для вольфрамово-галогенных ламп имеют специализированную схему, обеспечивающую стабилизацию тока и подавление пульсаций.Критическая фаза для вольфрамово-галогенной лампы - это когда напряжение впервые подается на холодную нить накала, период, когда сопротивление нити примерно в 20 раз ниже, чем при полной рабочей температуре. Таким образом, когда напряжение питания мгновенно подается на лампу путем ее включения, течет очень высокий начальный ток (до 10 раз выше, чем в установившемся режиме; называемый пусковой ток ), который медленно падает по мере того, как температура нити накала и электрическое сопротивление увеличивать. Пиковый уровень тока достигается в течение нескольких миллисекунд после запуска, но обычно заканчивается примерно за полсекунды.К сожалению, высокий пусковой ток, возникающий при холодном запуске, отрицательно сказывается на ожидаемом сроке службы лампы. Специализированная схема источника питания (часто называемая схемой плавного пуска ) используется для компенсации высоких пусковых токов в самых передовых приложениях (включая микроскопию), в которых вольфрамово-галогенные лампы используются для проведения логометрических измерений.

На рисунке 6 показана типичная вольфрамово-галогенная лампа мощностью 100 Вт, используемая в микроскопии проходящего света.Лампа оснащена охлаждающими отверстиями, которые позволяют конвекционным потокам омывать лампу более прохладным воздухом во время работы. Металлический отражатель, покрывающий внутреннюю часть светильника, помогает сферическому отражателю направлять максимально возможный уровень светового потока в систему коллекторных линз для подачи на оптическую цепь микроскопа. Этот усовершенствованный фонарик содержит запасной патрон и сменный пластиковый инструмент, который оператор может использовать для захвата корпуса лампы во время переключения лампы.Регулировка положения лампы по отношению к оптической оси сферического отражателя и коллектора может быть выполнена с помощью винтов с внутренним шестигранником, которые перемещают основание. Лампа прикрепляется к осветителю микроскопа с помощью запатентованного монтажного фланца, который соединяет лампу с вертикальным или инвертированным микроскопом (хотя большинство ламп не могут быть заменены с одной марки микроскопа на другую). Инфракрасный (тепловой) фильтр перед системой коллекторных линз поглощает значительное количество нежелательного излучения, и дополнительные фильтры обычно могут быть вставлены в световой тракт (используя прорези держателя фильтра в осветителе микроскопа) для поглощения выбранных диапазонов видимых длин волн, регулировки цветовой температуры или добавить нейтральную плотность (уменьшение амплитуды света).Большинство ламп для микроскопии не оснащены диффузионными фильтрами, но они часто требуются для достижения равномерного освещения по всему полю обзора и обычно помещаются производителем в осветительный прибор микроскопа.

.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *