Какие бывают лампы для освещения: галогенки, накаливания, лед лампы, люминесцентные

Лампы. Какие выбрать? Устройство и принцип работы ламп.

Работа любого осветительного прибора невозможна без источника света. Приобретая светильник, важно знать, какие лампы к нему подойдут. Лампы бывают разной формы, разной мощности, разным цоколем и т.д. Разберемся подробно в классификации ламп.

По принципу работы лампы делятся на:

• Лампы накаливания, в т.ч. галогенные
• Газоразрядные
• Светодиодные

Лампа накаливания

Самая распространенная лампа.

Состоит из цоколя и стеклянной колбы, в которой отсутствует воздух, либо колба наполнена газом. Внутри лампы находится вольфрамовая нить накала, она очень сильно нагревается при прохождении через нее электрического тока и излучает свет.

Достоинства лампы накаливания:

• Низкая стоимость
• Мгновенно запускается
• Не содержит паров ртути
• Работает при любой температуре окружающего воздуха
• Излучает естественный свет
• Совместима с диммерами (устройствами для плавного регулирования яркости лампы)

Недостатки ламп накаливания:

• Очень низкий КПД. 95% потребляемой электроэнергии идет на нагрев
• Недолговечность. Срок службы составляет 1000 часов
• Теряется яркость в процессе эксплуатации. Это связано с испарением вольфрама и оседанием его на внутренней стороне колбы лампы, вследствие чего лампочка мутнеет

Галогенная лампа

Это разновидность лампы накаливания с аналогичным принципом работы. Разница лишь в том, что колба таких ламп изготавливается очень малого размера и содержит внутри себя пары брома или йода.

В лампе накаливания, как было описано выше, происходит испарение вольфрама и осаждение его на колбе с внутренней стороны. Пары брома или йода не дают осаживаться испарившемуся вольфраму на стеклянную колбу, и как бы «возвращают» его обратно на нить накала. Небольшой размер колбы объясняется тем, что процесс, описанный выше, может происходить только в колбе небольшого объема с очень близко расположенной нитью накала. В связи с тем, что вольфрамовая нить расположена очень близко к колбе, возникает очень сильный нагрев лампы, который достигает 500°C. Поэтому важно, чтобы на лампе при установке не оставалось жирных следов от пальцев. Дело в том, что в месте загрязнения лампы происходит большой местный нагрев, возникают микротрещины на стекле и лампа выходит из строя раньше заявленного срока. Устанавливать галогенные лампы можно только в специальных перчатках, либо через кусок ткани.

Достоинства галогенных ламп:

• Те же, что и у ламп накаливания
• Увеличенный срок службы, который составляет 4000 часов
• Яркость практически не теряется в процессе эксплуатации
• Светоотдача выше, чем у ламп накаливания

Недостатки галогенных ламп:

• Очень сильный нагрев
• Чувствительны к перепадам напряжения, сокращается срок службы

Люминесцентные лампы.

На смену лампам накаливания пришли люминесцентные лампы, или как многие их называют «энергосберегающие». Такие лампы способны выдать тот же световой поток, что и лампа накаливания, потребляя в 5 раз меньше электроэнергии. Например, люминесцентная лампа мощностью 15 Вт будет аналогична 75 Ваттной лампе накаливания. Люминесцентная лампа состоит из цоколя и колбы. Колба выполнена из стекла и наполнена инертным газом с добавлением паров ртути. Внутренняя поверхность колбы покрыта люминофором. В результате работы лампы возникает ультрафиолетовое излучение. Люминофор преобразует это излучение в видимый нам свет. В компактных люминесцентных лампах (КЛЛ) с цоколем E27 и E14 имеется встроенная электронная пускорегулирующая аппаратура (ЭПРА), необходимая для запуска лампы. Без ЭПРА работа таких ламп невозможна, и если ЭПРА выходит из строя, то лампа, что называется «перегорает». Поэтому люминесцентные лампы прослужат дольше всего, если будут непрерывно находиться во включенном состоянии, нежели постоянно включаться/выключаться.

Существуют люминесцентные лампы и с внешним ЭПРА, они используются, например, в светильниках типа «Армстронг». В случае выхода из строя ЭПРА, он подлежит замене.

Достоинства люминесцентных ламп:

• Высокий КПД, в 5 раз выше, чем у ламп накаливания.
• Меньший нагрев колбы, по сравнению с лампами накаливания
• Срок службы 6000 часов, что в 6 раз больше, чем у ламп накаливания

Недостатки люминесцентных ламп:

• Зажигаются не мгновенно
• Не совместимы с диммерами
• Содержат опасные пары ртути и должны специальным образом утилизироваться
• При низких температурах возможны проблемы с запуском таких ламп
• Самопроизвольное мерцание выключенной лампы. Происходит, как правило, если присутствует выключатель со световой индикацией. Объясняется тем, что лампа имеет значительную электрическую ёмкость, и даже при небольшой утечке тока эта емкость заряжается. В дальнейшем происходит разряд на электроды лампы, происходит кратковременная вспышка. Чем больше утечка тока, тем чаще будут наблюдаться вспышки света. Такое явление негативно сказывается на сроке службы лампы, а также может очень сильно раздражать, например, ночью.

Светодиодные лампы.

Это еще одна разновидность энергосберегающих ламп.Источником света в таких лампах являются светодиоды, которые помещены в колбу. В корпусе лампы размещается электронный драйвер, который является преобразователем питания.

В процессе работы светодиод вырабатывает тепло, и если он не будет охлаждаться, либо охлаждаться не достаточно, то через некоторое время выйдет из строя или существенно снизится яркость. Чтобы охладить плату со светодиодами на лампах предусмотрены радиаторы. Наиболее эффективным является алюминиевый радиатор, который может быть с ребрами, а может быть и гладким. Гладкий радиатор применяется в недорогих и маломощных лампах. Керамические радиаторы также используются для охлаждения светодиодов и являются весьма эффективными. Встречается также радиатор из алюминия, покрытого пластиком. Пластиковые радиаторы являются самыми неэффективными и, как правило, не вырабатывают свой ресурс.

Выбирая светодиодную лампу не гонитесь за дешевизной. Обратите внимание на радиатор. Отдайте предпочтение лампам с алюминиевым или керамическим радиатором, либо алюминий + пластик. Возьмите лампу в руку. Качественная лампа с алюминиевым радиатором будет заметно тяжелее пластиковой.

Достоинства светодиодных ламп

• Низкое энергопотребление. Потребляют в 10 раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания и в 5 раз меньше, чем люминесцентные
• Долгий срок службы. От 25000 часов и более
• Самая низкая температура корпуса, по сравнению с лампами накаливания и люминесцентными лампами
• Не требуют специальной утилизации, так как не содержат паров ртути

Недостатки светодиодных ламп:

• Стоимость качественных светодиодных ламп выше, чем у ламп накаливания и люминесцентных. В дальнейшем затраты на приобретение таких ламп с лихвой компенсируются экономией электроэнергии
• Деградация светодиодов при недостаточном охлаждении

Классификация ламп по форме:

• Грушевидные. Лампы общего назначения. Используются в качестве источника света в люстрах, закрытых светильниках и т.д.
• Шарообразные. Лампы общего назначения. Используются в качестве источника света в люстрах, закрытых светильниках и т.д.
• Свеча. Используется в люстрах и светильниках, где плафон отсутствует, а также в узких плафонах.
• Свеча на ветру. Декоративная лампа. Используется в люстрах и светильниках, где плафон отсутствует.
• Рефлекторного типа. Используется в точечных светильниках. Дает направленный свет.
• Капсульного типа. Галогенные и светодиодные лампы с цоколем G9 и G4
• Спираль. Компактные люминесцентные лампы общего назначения
• Таблетка. Используется в точечных светильниках.

Все виды форм лампочек на рисунке ниже.

Виды цоколей ламп.

Самые распространенные виды цоколей – это резьбовые и штырьковые.

Резьбовой цоколь маркируется буквой E и двумя цифрами, обозначающими диаметр цоколя в миллиметрах. Это самый распространенный тип цоколя, используется в большинстве осветительных приборов. С резьбовым цоколем выпускаются все виды ламп. Основные виды резьбовых цоколей:

• E27. Диаметр резьбовой части 27 мм.
• E14 (миньон). Диаметр резьбовой части 14 мм.
• E40. Диаметр резьбовой части 40 мм.

Штырьковые цоколи.

Цоколь лампы соединяется с патроном при помощи штырьков. Маркировка начинается с буквы G с одной и более цифрами. Цифры обозначают расстояние между штырьками. После буквы G в маркировке могут присутствовать буквы U X Y Z, которые определяют модификацию конструкции. Например, лампы G5.3 и GX5.3 не взаимозаменяемы. Типы штырьковых цоколей в таблице ниже.

Тип	Расстояние междуконтактами, мм
G4 GU4 GY4	4
G5	5
G5. 3 GU5.3 GX5.3	5.3
GY6.35	6.35
G9	9
GZ10	10
G13	13
G53 GU53 GX53	53

• G4. Используется в галогенных и светодиодных миниатюрных лампах напряжением 12В, 24В, 220В
• G9. Используется в галогенных и светодиодных миниатюрных лампах напряжением 12В, 24В, 220В
• G5. Используется в трубчатых лампах
• GU5.3. Софитная лампа, используется в точечных светильниках
• GU10. На концах штырьков имеются утолщения для фиксации лампы в патроне путем поворачивания

устройство и принцип действия, сравнение характеристик, особенности

Существует много типов ламп освещения, работающих на разных принципах. Одни используются для помещений, другие – для освещения улиц, третьи – в декоративных и даже медицинских целях. В этой статье мы выясним, какие бывают лампочки, рассмотрим основные виды ламп для освещения.

Какие бывают лампы и в чём их особенности

Современные лампы имеют разные формы и размеры. Это и трубки, и всем привычные лампочки с грушевидным цоколем, лампочки-свечи, в виде фонариков, изогнутых трубок. Размеры – от миниатюрных, умещающихся на ногте пальца, до приборов размером с трехлитровую банку.

Современные лампы имеют разные формы и размеры

Лампочки для освещения квартиры обычно небольшой (до 150 Вт для накаливания) мощности и нередко оригинальной формы, дополняющей внешний вид светильника.

Декоративные лампочки для люстр не только светят, но и украшают

Для освещения больших помещений и открытых объектов используются источники света посолиднее. Их мощность достигает киловатта и более. И размеры таких «лампочек» не домашние.

Эта светодиодная «лампочка» имеет мощность 80 Вт и большие размеры

Цветовая температура и цветопередача уличных ламп отличаются от естественной. К примеру, у натриевых ламп для уличных фонарей ярко выраженный оранжевый оттенок и низкая цветопередача.

Спектр натриевой лампы сильно отличается от белого

Для декоративной подсветки используют миниатюрные лампочки и приборы с собственными линзами и отражателями. Чаще всего мощность таких источников света невелика, но могут встречаться и мощные модели для установки в прожекторы.

Галогенная лампа для точечной подсветки с собственным отражателем

Основное различие ламп – в принципе действия. Их виды:

• накаливания, в том числе галогенные;
• газоразрядные;
• газосветные;
• светодиодные.

Рассмотрим каждый тип и его особенности подробнее.

Лампы накаливания и галогенные

Лампочку Ильича знают все. Колба, внутри спираль, которая под действием электрического тока раскаляется и излучает свет. Прибор прост в изготовлении, стоит недорого, спектр излучения теплого желтоватого оттенка. Идеальный вариант для освещения жилых помещений. Но у таких лампочек один существенный недостаток – большая часть энергии (до 95%) расходуется не на освещение, а на обогрев помещения. Кроме того, ресурс таких источников света невысок.

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Любопытно! Изначально в колбе этого типа источника света создавался вакуум, чтобы предотвратить окисление раскаленной спирали и ее разрушение. Сегодня практически все лампы этого типа заполняются инертными газами, и давление в них соответствует атмосферному. Это безопаснее. Исключение – некоторые типы миниатюрных лампочек.

Службу ламп накаливания продлили добавлением в колбу галогенов. В основном это бром или йод. Эти элементы умеют захватывать испарившиеся молекулы спирали и возвращать их на место, что продлило срок службы приборов. Отсюда и название такого типа лампочек – галогенные, или галогеновые.

Но чтобы галогены исполняли свою функцию, потребовалось поднять температуру спирали, сделав ее тоньше и увеличив напряжение питания. Обычное стекло колбы заменили термостойким кварцевым. В результате электрические лампы стали светить ярче, спектр излучения приблизился к дневному, а срок службы увеличился в несколько раз.

 

Конструкция обычной (слева) и галогенной ламп накаливания

На рисунке цифрами обозначены:

• 1 – колба (обычное стекло), заполненная инертным газом;
• 2 – тело накала;
• 3 – держатели;
• 4 – штенгель;
• 5 – электрические выводы;
• 6 – лопатка;
• 7 – цоколь;
• 8 – кварцевая колба, заполненная инертным газом с добавкой галогенов.

Нередко бытовые галогенные лампы имеют дополнительную колбу из обычного стекла, заполненную инертным газом. Она выполняет защитные функции и снижает температуру наружной поверхности источника света, являясь своеобразным термосом. Не следует путать такие лампы с обычными накаливания.

 

Галогенная лампа с защитной колбой

Итак, обычные лампочки накаливания имеют низкий КПД, относительно невысокий (около 1 000 ч) срок службы, но стоят недорого. Свет от них тёплый, что создаёт ощущение уюта. Мощность варьируется от единиц ватт до нескольких киловатт. Галогенные лампы, работающие на сходном принципе, «живут» в 2-3 раза дольше. В их спектре меньше оранжевого, КПД примерно в 2 раза выше, чем у обычных. Стоят они чуть дороже и во время работы сильно нагреваются. Особенно это касается лампочек без дополнительной колбы и приборов высокой мощности.

Одно из преимуществ ламп этого типа – высокий индекс цветопередачи. Цвет тел в их освещении не искажается и приближен к реальному.

Газоразрядные

У этого типа источников света много разновидностей ламп, но все они работают на одном принципе – излучение света за счет электрического разряда в газах. У каждого вида таких лампочек свои особенности конструкции и характеристики, поэтому рассмотрим их по отдельности.

Для наименования всех видов таких источников света в отечественной светотехнике используется термин «разрядная лампа» (РЛ), включённый в состав Международного светотехнического словаря, утверждённого Международной комиссией по освещению. Им следует пользоваться в технической литературе и документации.

Люминесцентные

Эти лампочки, будем называть их ЛЛ, разбиты на два подвида:

• высокого давления;
• низкого давления.

Первые применяются для освещения улиц и в осветительных приборах большой мощности. Вторые чаще всего используют для освещения общественных и производственных помещений. С появлением компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) этот тип источника света стал широко применяться для освещения и жилых помещений.

Компактные люминесцентные лампы

Для начала рассмотрим принцип работы устройств низкого давления. Колба в форме трубки из обычного стекла заполняется смесью инертных газов со ртутью и изнутри покрывается люминофором – составом, излучающим видимый свет под действием ультрафиолета. В торцы трубки впаяны электроды.

Конструкция люминесцентной лампы низкого давления

На рисунке цифрами обозначены:

• 1 – подогреваемые катоды;
• 2 – колба (обычное стекло), заполненная инертным газом и парами ртути;
• 3 – люминофор;
• 4 – цоколь.

При подключении электродов к источнику тока между ними появляется тлеющий разряд, заставляющий атомы ртути излучать ультрафиолет. Тот, в свою очередь, активирует люминофор, который начинает ярко светиться в видимом спектре. Само же ультрафиолетовое излучение поглощается стеклом колбы и люминофором.

На рисунке выше видно, что электроды имеют вид спиралей, а цоколи двухконтактные. Зачем, если это не лампочка накаливания? Дело в том, что в отключенной лампочке пары ртути конденсируются на стенках колбы, и сопротивление газового промежутка слишком велико для возникновения разряда. Чтобы он начался, электроды необходимо подогреть. Именно поэтому они имеют вид спиралей накаливания.

При включении лампочки специальное пусковое устройство подогревает электроды и подает на них высоковольтный импульс розжига. После того как лампочка запустилась, этот же устройство ограничивает ток через колбу, чтобы разряд не перешел в неуправляемый дуговой. Это устройство называется пускорегулирующим аппаратом и обязательно присутствует в люминесцентных светильниках.

Пускорегулирующий аппарат для люминесцентного светильника

Какие особенности у источника света этого типа? Более высокий, чем у лампочки Ильича, КПД (примерно в 5 раз). При той же мощности люминесцентная лампа будет светить в 5 раз ярче. Далее – срок службы. Он составляет примерно 3 000 – 5 000 часов против 1 000 у лампочек накаливания.

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Важно! Срок службы люминесцентной лампы зависит от числа включений/выключений. Особенно это касается бюджетных КЛЛ, в которых пуск осуществляется высоковольтным импульсом без предварительного подогрева электродов. Поэтому люминесцентные светильники не рекомендуется использовать в местах, где часто включают/выключают свет.

Спектр излучения. Внешне излучение ЛЛ выглядит более холодным, чем у ламп накаливания, в нем отсутствуют теплые красноватые оттенки. Хорошо это или плохо – сказать сложно. Все зависит от сферы применения светильников этого типа. Не блещут ЛЛ и хорошей цветопередачей, поскольку спектр излучения люминофора линейчатый, а не сплошной, как у лампочек накаливания.

Что касается химической опасности, то она хоть и не высока, но все же есть – в колбе источника света этого типа присутствует металлическая ртуть. При повреждении эта лампочка, как сказал классик, «воздуха не озонирует». Дополнительно отнесем к недостаткам ЛЛ обязательное наличие пускорегулирующего аппарата.

Теперь пару слов о люминесцентных лампах высокого давления. Их устройство и принцип действия схожи с лампами низкого давления, но отличия есть. Рассмотрим конструкцию наиболее популярной ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная). Имеем небольшую колбу из термостойкого кварцевого стекла, заполненную смесью инертных газов и ртути под высоким давлением (100 – 10 000 кПа и выше). Те же 2 катода, но не в форме спиралей, а обычные штырьки с дополнительными поджигающими электродами. Эта кварцевая колба помещена в обычную стеклянную, покрытую изнутри люминофором.

Конструкция люминесцентной лампы высокого давления ДРЛ

Принцип излучения света этой лампочкой нам уже знаком – дуговой разряд в кварцевой колбе, ультрафиолет, вызванный свечением атомов ртути, активирующий люминофор. Поскольку в кварцевой колбе, которую называют горелкой, высокое давление, ток дуги и интенсивность излучения ультрафиолета намного выше, а значит, лампочка светит ярче.

Внешняя колба дополнительно играет роль термоса, поскольку температура кварцевой колбы высока и может представлять опасность. Да и люминофор при нанесении на кварц выгорел бы.

Пару слов об особенностях источника света этого типа. Благодаря высокому давлению увеличилась светоотдача и мощность лампы по сравнению с ЛЛ низкого давления. Спектр излучения, цветовая температура и индекс цветопередачи прежние. На месте и обязательный пускорегулирующий аппарат.

Есть еще одно существенное отличие от устройств низкого давления. ДРЛ после включения не сразу загорается в полную силу. Для разогрева и выхода на рабочий режим ей необходимо несколько минут. Если отключить работающую лампу, то включить ее сразу не удастся. Придется дождаться, пока она остынет. Только потом светильник запустится и «разгорится».

Натриевые (ДНаТ)

Эти типы ламп, как и предыдущие, делятся на приборы низкого давления (НЛНД) и высокого (НЛВД). У обоих сходная с ЛЛ конструкция – колба в колбе. Исключение – газонаполнение колбы горелки. Это и делает принцип их работы иным. В натриевых дуговых лампочках колба заполняется смесью инертных газов с парами натрия (откуда и название). При возникновении в лампе дугового разряда атомы натрия начинают излучать, но не в ультрафиолетовом, а в видимом спектре. Поэтому люминофор в качестве «посредника» им не нужен.

Дуговая натриевая трубчатая лампа низкого давления

Зачем колба в колбе? Во-первых, натрий очень агрессивен к стеклу. Поэтому основная оболочка – из специального боросиликатного стекла. Вторая, наружная оболочка в лампах низкого давления – из обычного прозрачного. В лампочках высокого давления горелка из оксида алюминия Al2O3, который может противостоять не только натрию, но и высоким температурам. Внешняя колба (обычно прозрачная) играет роль термоса, поскольку эффективность лампочек этого типа зависит от температуры окружающей среды.

Натриевая лампа высокого давления имеет горелку из оксида алюминия

В основном в газонаполнении натриевой лампы кроме инертных газов и собственно натрия для уменьшения сопротивления газового промежутка содержится ртуть, но существуют и «зеленые» технологии, позволяющие обойтись без опасной для человека ртути.

Рассмотрим особенности источников света этого типа. Основной недостаток натриевой лампочки – ярко выраженный желто-оранжевый цвет свечения. И хотя спектр излучения в этой области у нее линейчатый, цветопередача страдает. В таком свете определить реальный цвет освещаемых объектов практически невозможно.

Но в таком спектре есть и преимущества. Желтый свет хуже поглощается водой, а значит, в непогоду (снег, дождь, туман) натриевые источники дают лучшее освещение. Поэтому они чаще всего используются для освещения загородных трасс, где важна не столько цветопередача, сколько хорошая видимость объектов.

Улица, освещенная натриевыми фонарями

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Несмотря на неблагоприятный спектр, натриевые лампы являются одним из самых эффективных электрических источников света. Светоотдача ДНаТ может достигать 200 люмен/ватт, а срок службы  — до 15 000 часов.

Как и любая другая газоразрядная лампочка, натриевая требует для работы специального пускорегулирующего аппарата – ИЗУ (импульсного зажигающего устройства). Некоторые производители встраивают его в колбу лампы.

Металлогалогенные (МГЛ)

Этот тип ламп – гибрид ДРЛ и ДНаТ. Конструктивно металлогалогенная лампа – горелка из боросиликатного стекла, помещенная в дополнительную колбу. Горелка имеет два электрода и заполнена инертным газом с добавкой ртути. Отличие – в том, что дополнительно в эту смесь добавляются галогениды некоторых металлов, к примеру, ксенона (известные всем автовладельцам ксеноновые лампочки).

Эти металлогалогенные лампы автомобилисты называют «ксеноном»

Галогены, начинающие самостоятельно светиться под действием электрической дуги, необходимы для коррекции спектральной характеристики дугового разряда в парах ртути. В результате излучение смещается в видимую часть спектра преимущественно холодного белого цвета. Внешняя колба используется для защиты горелки от окружающей среды, играет роль термоса и фильтра, обрезающего жесткое ультрафиолетовое излучение в спектре излучения атомов ртути.

Цвет излучения металлогалогенной лампы обычно имеет холодный белый или даже синеватый оттенок

Цветовая температура источников света этого типа может варьироваться от 3 000 (желтоватый) до 7 000 К (синий). Все зависит от типа и состава излучающих добавок – галогенидов.

Для запуска и ограничения тока через работающую лампочку используются пускорегулирующие аппараты, которые нередко называют блоком розжига. Основные области применения ламп этого типа: кино- и фотосъемочное освещение, архитектурное наружное освещение, автомобильные фары, осветительные установки промышленных и общественных зданий, сценическое освещение, освещение больших открытых пространств (железнодорожные станции, карьеры, спортивные объекты и т.  п.).

Освещение стадиона металлогалогенными лампами 

Что касается индекса цветопередачи, он высок и у приборов, излучающих белый свет (может достигать 90 и выше). Это объясняет использование металлогалогенных лампочек в освещении сцены, фото- и киносъемок, где важна цветопередача. Диапазон мощностей МГЛ начинается от десятков ватт и достигает 10 — 20 кВт. Срок службы – 6 000 – 12 000 ч (зависит от газонаполнения, мощности и условий эксплуатации). Металлогалогенные лампы существенно меняют цветовую температуру в процессе эксплуатации. Со временем она постепенно уменьшается.

Металлогалогенные источники света нередко путают с галогенными (см. раздел «Накаливание»). Это серьезная ошибка, поскольку лампы используют разные принципы, а их характеристики сильно различаются.

Газосветные

Небольшая группа источников света. Их работа основана на свечении газа, которым заполнена колба. Теоретически газосветными можно назвать и натриевые или металлогалогенные лампочки, но поскольку для их работы необходима высокотемпературная дуга, их стоит отнести к отдельной категории.

В газосветных лампочках вместо дуги используется тлеющий низкотемпературный разряд. Он заставляет светиться некоторые газы. В основном это неон, дающий мягкое оранжевое свечение, но применяются и некоторые другие, имеющие иной спектр излучения, – гелий, аргон, криптон и др.

Цвет свечения газосветной лампы зависит от ее газонаполнения 

Конструкция газосветной лампы проста: колба с двумя игольчатыми электродами, заполненная тем или иным газом. Для разнообразия цветов свечения эти газы смешивают в разных пропорциях. При подаче на электроды напряжения в колбе возникает тлеющий холодный разряд. Он и заставляет светиться лампочку.

Большинство газосветных ламп основано на технологии холодного катода. Название исходит из того, что катод перед зажиганием лампы специально не нагревается. Но все же он может нагреваться во время работы лампы до высоких температур.

Газосветные лампы экономичны, большинство из них практически не нагревается. Используются такие приборы в основном как устройства индикации, декоративной подсветки, для вывесок, указателей и т. п.

Использование газосветных ламп в рекламных вывесках

Светодиодные

Полупроводниковые источники света – самые перспективные. Несмотря на то что светодиодные технологии еще развиваются, светильники на их основе вытесняют другие типы осветительных приборов.

Принцип работы светодиода основан на способности полупроводникового p-n-перехода излучать свет при прохождении через него тока. Конструктивно светодиод представляет собой подложку из полупроводника, на которой при помощи легирующих примесей создаются два слоя – n- и p-типа. При подаче прямого напряжения на кристалл в месте p-n-перехода появляется видимое излучение, частота которого зависит от материала подложки и состава легирующих примесей. Таким образом, можно создать источник света практически с любой цветовой температурой и даже некоторых цветов – синий, красный и др.

Конструкция светодиода

Несмотря на высокую светоотдачу, одного светодиода обычно недостаточно для полноценного освещения. Поэтому их соединяют в группы – модули, которые подключают к общему источнику питания.

Светодиодный модуль

Модули используют для производства сменных лампочек, но нередко они «намертво» встраиваются в светильник. Для питания светодиодов требуется постоянное напряжение, а ток через полупроводники необходимо стабилизировать. Поэтому светодиодные лампы включают через специальные блоки питания – драйверы. Последние нередко встраиваются в лампы. Яркий представитель такого источника света – «энергосберегайка» – бытовая светодиодная лампочка. Ей можно заменить обычную лампу накаливания.

У всем знакомой светодиодной «энергосберегайки» собственный драйвер

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Существует технология, при которой кристаллы светодиодов формируют на одной общей подложке. Получается компактная конструкция с высокими световыми характеристиками. Она может состоять из многих десятков и даже сотен миниатюрных светодиодов, умещающихся на кристалле размером со спичечную коробку. Эта технология получила название COB.

Слева лампочка собрана на отдельных светодиодах, справа – на COB-матрицах

Теперь об особенностях. Светодиодная технология молода и постоянно совершенствуется, но уже сегодня полупроводниковые лампы по светоотдаче конкурируют даже с натриевыми источниками света. Что касается длительности срока службы, у светодиодов конкурентов нет. Некоторые виды полупроводников могут отработать до 25 000 часов без заметных ухудшений характеристик.

Конкуренты по сроку службы все же есть – газосветные приборы. Но они не могут тягаться со светодиодами по светоотдаче.

Единственный недостаток полупроводниковых источников света – высокая цена. Но, повторимся, технология молода, бурно развивается, а себестоимость светоизлучающих диодов снижается. Достаточно сказать, что в 1968 году обычный индикаторный светодиод стоил $200, а сегодня его можно купить за полцента.

Сравнение характеристик

С основными видами ламп для освещения и их особенностями мы разобрались. Осталось сравнить их характеристики, чтобы чётче понять, чем один тип источников света отличается от другого. Для удобства восприятия сведём основные характеристики разных источников света в небольшую таблицу.

Основные характеристики источников света разных типов

Тип		Световая отдача, лм/Вт	Индекс цветопередачи (Rа)	Цветовая температура, К	Срок службы, ч	Особенности
	Обычные накаливания	10-16	90-98	2 700-3 000	1 000	Низкая стоимость, низкий КПД
	Галогенные	15-22	90-98	2 900-3 200	2 000-3 000	Высокая температура колбы, рекомендовано устройство мягкого пуска
	Люминесцентные низкого давления	50-70	60-85	3 000-4 000	3 000-5 000	Необходим пускорегулирующий аппарат, критична к количеству включений, может мерцать с частотой 100 Гц
	Дуговые ртутные люминесцентные	70-90	40-60	3 400-4 200	5 000-10 000	Необходим пускорегулирующий аппарат, может мерцать с частотой 100 Гц, низкий индекс цветопередачи
	Натриевые	150-200	менее 40	2 000-2 500	6 000-20 000	Очень низкий индекс цветопередачи, противотуманный эффект, исключительно высокая светоотдача, необходим пускорегулирующий аппарат
	Металлогалогенные	70-100	90-95	2 800-7 000	6 000-15 000	Необходим пускорегулирующий аппарат,
	Газосветные	10-80 (зависит от цвета)	–	–	80 000 и более	Малое энергопотребление, большой выбор цвета свечения, малый нагрев, в качестве пускорегулирующего устройства достаточно резистора
	Светодиодные	80-200	60-90	–	10 000-25 000	Экономичны, требуют специального драйвера питания, длительный срок службы, высокая стоимость

На этом обзор ламп для освещения и декоративной подсветки заканчивается. Как мы выяснили, их типов много, но благодаря особенностям, присущим каждому из них, они отлично уживаются, занимая отдельные ниши.

Лампочка — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Из Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Эта статья нуждается в дополнительных источниках для надежности. Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив надежные источники. Неисходный материал может быть оспорен или удален. Искать источники: «Лампочка» – новости · газеты · книги · Scholar · JSTOR (февраль 2022 г.) ( Узнайте, как и когда удалить это шаблонное сообщение )

Lightbulbul

038

Lightbulbul

038

Lightbulbulbul

038

. -лампа производит свет от электричества. ^[1] Помимо освещения темного помещения, их можно использовать для демонстрации работы электронного устройства, направления движения, обогрева и для многих других целей. Миллиарды используются, некоторые даже в открытом космосе.

Древние люди использовали для освещения свечи и масляные лампы. Хамфри Дэви изобрел электрическую дуговую лампу в начале 1800-х годов. Томас Алва Эдисон, Джозеф Суонн и некоторые другие в 1880-х годах изобрели более эффективную лампочку накаливания.

Усовершенствованные вакуумные насосы и лучшие материалы позволили им светить дольше и ярче в конце века. Это стало основным видом для 20-го века. Электростанции снабжали электричеством городские, а затем и сельские районы для их питания. ^[2] Более поздние газоразрядные лампы, в том числе люминесцентные, потребляют меньше электроэнергии, чтобы производить больше света.

Существует несколько видов лампочек:

• Лампа накаливания — самая распространенная лампочка в доме примерно до 2003-2010 гг.
  • ‘ Галогенная лампа’ — более эффективная лампа накаливания
• Лампа газоразрядная — разновидность лампочки, включающая в себя люминесцентный свет. Компактные люминесцентные лампы (или КЛЛ) теперь заменяют лампы накаливания в доме
• светодиодные — раньше использовались только для маломощных мест, теперь их можно использовать как лампочки в доме
• дуговая электрическая лампа, самый ранний вид, в настоящее время встречается редко, за исключением больших прожекторов

Лампочки преобразуют электричество в свет и тепло. За исключением обогревательных ламп, тепло считается отходами. Лампочка, которая производит больше света и меньше тепла, более эффективна.

Лампа накаливания[изменить | change source]

Лампа накаливания превращает электричество в свет, посылая электрический ток по тонкому проводу, называемому нитью. Электрические нити состоят в основном из металлического вольфрама. Сопротивление нити нагревает лампочку. В конце концов нить нагревается настолько, что начинает светиться, излучая свет. ^[3]

Нить накала необходимо защищать от воздуха, поэтому она находится внутри колбы, а воздух в колбе либо удален (вакуум), либо, что чаще, заменяется инертным газом, который не воздействовать на что угодно, например, на неон или аргон. Только около 3% энергии, поступающей в лампу накаливания, фактически излучает свет, остальное — тепло. Это одна из причин, по которой светодиоды более эффективны.

Этот тип лампочки работал плохо и мало использовался, пока Джозеф Свон и Томас Эдисон не усовершенствовали ее в 1870-х годах. Это была первая лампочка, которую можно было использовать в домах — она стоила недорого и работала хорошо. Впервые людям не понадобился огонь (свечи, масляные лампы, керосиновые лампы и т. д.), чтобы зажечь свет. Он был достаточно ярким, чтобы люди могли легко читать ночью или работать. Он использовался для освещения магазинов и улиц, и люди могли путешествовать после наступления темноты. Это положило начало общему использованию электричества в домах и на предприятиях. У них были углеродные нити, пока в 19 веке не были разработаны вольфрамовые.00с. Они служат дольше и дают более яркий свет.

Ранние электронные ламповые устройства представляли собой лампы накаливания, предназначенные для работы при более низких температурах, с добавленными электронными компонентами.

Люминесцентные лампы[изменить | изменить источник]

Люминесцентные лампы эффективны и выделяют только ​ ¹ ⁄ ₄ количество тепла, равное лампе накаливания. Они также служат дольше, чем лампы накаливания, но до конца 20 века были намного больше и не подходили к розеткам для небольших верхних светильников и ламп, как это могли бы делать лампы накаливания.

Люминесцентная лампа представляет собой стеклянную трубку, обычно заполненную аргоном и небольшим количеством ртути. При включении катод нагревается и испускает электроны. Они попали в газ аргон и ртуть. Газ аргон создает плазму, которая позволяет электронам лучше двигаться. Когда электроны сталкиваются с атомом ртути, они переводят молекулу в состояние, в котором она обладает большим количеством энергии (сохраняет энергию). Энергетическое состояние длится недолго, и когда энергия высвобождается, он испускает фотон. Фотоны ртути невидимы, как некоторые другие фотоны; они ультрафиолетовые. Итак, на стенке колбы есть люминофорное покрытие. Когда фотон сталкивается с молекулой люминофора, он, в свою очередь, переводит эту молекулу в возбужденное состояние. Когда этот люминофор высвобождает энергию, он испускает фотон, который мы можем видеть, и появляется свет. Изменение типа люминофора может изменить цвет, который мы видим, но обычно люминесцентные лампы белее, чем лампы накаливания, которые слегка желтоваты.

Светодиод[изменить | изменить источник]

Основная статья: светоизлучающий диод

Светодиод (также известный как светоизлучающий диод) сделан как электроника. Это микросхема из полупроводникового материала. Светодиодные лампы более эффективны и служат намного дольше, чем лампы накаливания или люминесцентные лампы. В отличие от люминесцентных ламп, в светодиодах не используется ртуть, которая токсична. В течение нескольких лет светодиодные лампы были не такими яркими, как другие виды освещения, и стоили дороже.

• Большинство лампочек подходят к розетке, обеспечивающей высокое напряжение электричества. Если розетка включена, даже если лампочка не горит, существует реальная опасность поражения электрическим током.
• Лампы накаливания сильно нагреваются при включении, и им требуется некоторое время, чтобы остыть. Прикосновение к лампочке, когда она горячая, может вызвать ожоги.
• Большинство лампочек сделаны из стекла, а это значит, что их легко разбить. Осколки стекла имеют острые края, которые могут прорезать кожу.
• Если люминесцентная лампа разобьется, ртуть внутри будет выделять пары, которые могут вызвать отравление ртутью при вдыхании.

• Люминесцентная лампа
• Компактная люминесцентная лампа

• научный театр (17 июня 1992 г.). «Как работает лампочка?». Архивировано из оригинала 8 марта 2012 года. Проверено 20 мая 2012 года.
• Лампочка — Citizendium

1. ↑ «Как работает лампочка?». 17 июня 1992 г. Архивировано из оригинала 8 марта 2012 г. Проверено 20 мая 2012 г. .
2. ↑ «Изобретения Эдисона». о.com. Проверено 21 марта 2013 г. ^{[ постоянная мертвая связь ]}
3. ↑ Оззи Зенер (2012). «Перспективы и ограничения светоизлучающих диодов». Проверено 20 мая 2012 г.

Лампочка — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Из Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Эта статья нуждается в дополнительных источниках для надежности. Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив надежные источники. Неисходный материал может быть оспорен или удален. Найти Источники: «Лампочка» — News · Газеты · Книги · Scholar · JSTOR (Fem. 2022). )

Лампа накаливания

Конструкция лампочки накаливания

Лампа производит свет из электричества. ^[1] Помимо освещения темного помещения, их можно использовать для демонстрации работы электронного устройства, направления движения, обогрева и для многих других целей. Миллиарды используются, некоторые даже в открытом космосе.

Древние люди использовали для освещения свечи и масляные лампы. Хамфри Дэви изобрел электрическую дуговую лампу в начале 1800-х годов. Томас Алва Эдисон, Джозеф Суонн и некоторые другие в 1880-х годах изобрели более эффективную лампочку накаливания.

Усовершенствованные вакуумные насосы и лучшие материалы позволили им светить дольше и ярче в конце века. Это стало основным видом для 20-го века. Электростанции снабжали электричеством городские, а затем и сельские районы для их питания. ^[2] Более поздние газоразрядные лампы, в том числе люминесцентные, потребляют меньше электроэнергии, чтобы производить больше света.

Существует несколько видов лампочек:

• Лампа накаливания — самая распространенная лампочка в доме примерно до 2003-2010 гг.
  • ‘ Галогенная лампа’ — более эффективная лампа накаливания
• Лампа газоразрядная — разновидность лампочки, включающая в себя люминесцентный свет. Компактные люминесцентные лампы (или КЛЛ) теперь заменяют лампы накаливания в доме
• светодиодные — раньше использовались только для маломощных мест, теперь их можно использовать как лампочки в доме
• дуговая электрическая лампа, самый ранний вид, в настоящее время встречается редко, за исключением больших прожекторов

Лампочки преобразуют электричество в свет и тепло. За исключением обогревательных ламп, тепло считается отходами. Лампочка, которая производит больше света и меньше тепла, более эффективна.

Лампа накаливания[изменить | change source]

Лампа накаливания превращает электричество в свет, посылая электрический ток по тонкому проводу, называемому нитью. Электрические нити состоят в основном из металлического вольфрама. Сопротивление нити нагревает лампочку. В конце концов нить нагревается настолько, что начинает светиться, излучая свет. ^[3]

Нить накала необходимо защищать от воздуха, поэтому она находится внутри колбы, а воздух в колбе либо удален (вакуум), либо, что чаще, заменяется инертным газом, который не воздействовать на что угодно, например, на неон или аргон. Только около 3% энергии, поступающей в лампу накаливания, фактически излучает свет, остальное — тепло. Это одна из причин, по которой светодиоды более эффективны.

Этот тип лампочки работал плохо и мало использовался, пока Джозеф Свон и Томас Эдисон не усовершенствовали ее в 1870-х годах. Это была первая лампочка, которую можно было использовать в домах — она стоила недорого и работала хорошо. Впервые людям не понадобился огонь (свечи, масляные лампы, керосиновые лампы и т. д.), чтобы зажечь свет. Он был достаточно ярким, чтобы люди могли легко читать ночью или работать. Он использовался для освещения магазинов и улиц, и люди могли путешествовать после наступления темноты. Это положило начало общему использованию электричества в домах и на предприятиях. У них были углеродные нити, пока в 19 веке не были разработаны вольфрамовые.00с. Они служат дольше и дают более яркий свет.

Ранние электронные ламповые устройства представляли собой лампы накаливания, предназначенные для работы при более низких температурах, с добавленными электронными компонентами.

Люминесцентные лампы[изменить | изменить источник]

Люминесцентные лампы эффективны и выделяют только ​ ¹ ⁄ ₄ количество тепла, равное лампе накаливания. Они также служат дольше, чем лампы накаливания, но до конца 20 века были намного больше и не подходили к розеткам для небольших верхних светильников и ламп, как это могли бы делать лампы накаливания.

Люминесцентная лампа представляет собой стеклянную трубку, обычно заполненную аргоном и небольшим количеством ртути. При включении катод нагревается и испускает электроны. Они попали в газ аргон и ртуть. Газ аргон создает плазму, которая позволяет электронам лучше двигаться. Когда электроны сталкиваются с атомом ртути, они переводят молекулу в состояние, в котором она обладает большим количеством энергии (сохраняет энергию). Энергетическое состояние длится недолго, и когда энергия высвобождается, он испускает фотон. Фотоны ртути невидимы, как некоторые другие фотоны; они ультрафиолетовые. Итак, на стенке колбы есть люминофорное покрытие. Когда фотон сталкивается с молекулой люминофора, он, в свою очередь, переводит эту молекулу в возбужденное состояние. Когда этот люминофор высвобождает энергию, он испускает фотон, который мы можем видеть, и появляется свет. Изменение типа люминофора может изменить цвет, который мы видим, но обычно люминесцентные лампы белее, чем лампы накаливания, которые слегка желтоваты.

Светодиод[изменить | изменить источник]

Основная статья: светоизлучающий диод

Светодиод (также известный как светоизлучающий диод) сделан как электроника. Это микросхема из полупроводникового материала. Светодиодные лампы более эффективны и служат намного дольше, чем лампы накаливания или люминесцентные лампы. В отличие от люминесцентных ламп, в светодиодах не используется ртуть, которая токсична. В течение нескольких лет светодиодные лампы были не такими яркими, как другие виды освещения, и стоили дороже.

• Большинство лампочек подходят к розетке, обеспечивающей высокое напряжение электричества. Если розетка включена, даже если лампочка не горит, существует реальная опасность поражения электрическим током.
• Лампы накаливания сильно нагреваются при включении, и им требуется некоторое время, чтобы остыть. Прикосновение к лампочке, когда она горячая, может вызвать ожоги.
• Большинство лампочек сделаны из стекла, а это значит, что их легко разбить.