가스 방전 램프: 유형, 디자인, 가장 적합한 램프 선택 방법

방에 특별한 분위기를 조성하기 위해 가스 방전 램프를 구입하고 싶으십니까? 아니면 온실에서 식물 성장을 자극할 전구를 찾고 계십니까? 경제적인 광원을 장착하면 인테리어가 더욱 매력적으로 보일 뿐만 아니라 식물 재배에 도움이 될 뿐만 아니라 에너지 절약에도 도움이 됩니다. 그렇지 않나요?

가스 방전 조명기구의 범위를 이해하도록 도와 드리겠습니다. 이 기사에서는 고압 및 저압 전구의 특징, 특성 및 적용 범위에 대해 설명합니다. 에너지 절약 램프에 가장 적합한 옵션을 찾는 데 도움이 되는 그림과 비디오가 선택되었습니다.

방전램프의 설계 및 특성

램프의 모든 주요 부품은 유리 전구로 둘러싸여 있습니다. 이곳에서 전기 입자의 방전이 발생합니다. 내부에는 나트륨, 수은 증기 또는 불활성 가스가 있을 수 있습니다.

아르곤, 크세논, 네온, 크립톤과 같은 옵션이 가스 충전으로 사용됩니다. 증기 수은으로 채워진 제품이 더 인기가 있습니다.

가스 방전 램프의 주요 구성 요소는 커패시터(1), 전류 안정기(2), 스위칭 트랜지스터(3), 소음 억제 장치(4), 트랜지스터(5)입니다.

커패시터는 깜박이지 않고 작동을 담당합니다. 트랜지스터는 깜박임 없이 GRL의 즉각적인 시작을 보장하는 양의 온도 계수를 가지고 있습니다. 내부 구조의 작업은 가스 방전관에서 전기장이 생성된 후에 시작됩니다.

이 과정에서 가스에 자유 전자가 나타납니다. 금속 원자와 충돌하여 이온화됩니다. 이들 각각이 전환되면 과도한 에너지가 나타나 발광 소스인 광자를 생성합니다. 빛의 원천인 전극은 GRL의 중앙에 위치한다. 전체 시스템은 하나의 베이스로 통합됩니다.

램프는 사람이 볼 수 있는 자외선부터 적외선까지 다양한 색조의 빛을 방출할 수 있습니다. 이를 가능하게 하기 위해 플라스크 내부를 발광 용액으로 코팅합니다.

GRL 적용 분야

가스 방전 램프는 다양한 분야에서 수요가 있습니다. 대부분 도시 거리, 생산 작업장, 상점, 사무실, 기차역 및 대형 쇼핑 센터에서 찾을 수 있습니다. 또한 광고 게시판과 건물 정면을 조명하는 데에도 사용됩니다.

GRL은 자동차 헤드라이트에도 사용됩니다. 대부분의 경우 발광 효율이 높은 램프입니다. 네온 모델. 일부 자동차 헤드라이트는 금속 할로겐화물 염, 크세논으로 채워져 있습니다.

최초의 차량용 가스방전등기구 지정 D1R, D1S. 다음 - D2R 그리고 D2S, 어디 에스 투광등 광학 설계를 나타냅니다. 아르 자형 - 반사. GR 전구는 사진 촬영에도 사용됩니다.

사진에서 사진에 사용되는 펄스형 GRL: IFK120(a), IKS10(b), IFK2000(c), IFK500(d), ISSh15(d), IFP4000(d)

사진 촬영 중에 이 램프를 사용하면 광 출력을 제어할 수 있습니다. 작고 밝으며 경제적입니다. 단점은 광원 자체가 만들어내는 빛과 그림자를 시각적으로 제어할 수 없다는 점입니다.

농업 부문에서 GRL은 동물과 식물에 방사선을 조사하고 제품을 살균 및 소독하는 데 사용됩니다.이를 위해서는 램프가 적절한 범위의 파장을 가져야 합니다.

이 경우 방사선 전력의 집중도 매우 중요합니다. 이러한 이유로 강력한 제품이 가장 적합합니다.

가스 방전 램프의 종류

GRL은 사용 목적에 따라 압력 등의 매개 변수와 같은 광선의 종류에 따라 유형으로 구분됩니다. 그들 모두는 특정 광속을 형성합니다. 이 기능을 기반으로 다음과 같이 나뉩니다.

• 형광등 장치;
• 가스등 품종;
• 유도 옵션.

그 중 첫 번째 광원은 기체 매질의 방전에 의해 여기되는 원자, 분자 또는 이들의 조합입니다.

둘째, 형광체, 가스 방전은 플라스크를 덮고 있는 축광층을 활성화하여 결과적으로 조명 장치가 빛을 방출하기 시작합니다. 세 번째 유형의 램프는 가스 방전으로 인해 가열되는 전극의 빛으로 인해 작동합니다.

자동차 헤드라이트용 크세논 램프는 발광 효율과 밝기 측면에서 할로겐 램프보다 2배 이상 밝습니다.

채우기에 따라 아크 방전 장치 수은, 나트륨, 크세논, 메탈 할라이드 램프 다른 사람. 플라스크 내부의 압력에 따라 추가 분리가 발생합니다.

3x10의 압력 값에서 시작⁴ 그리고 최대 10개⁶ 고압 램프로 분류됩니다. 장치는 매개변수 값이 0.15에서 10 사이인 낮은 범주에 속합니다.⁴ 아빠. 10개 이상⁶ Pa - 매우 높습니다.

유형 #1 - 고압 램프

RLVD는 플라스크의 내용물이 고압에 노출된다는 점에서 다릅니다. 이 제품은 낮은 에너지 소비와 함께 상당한 광속이 존재하는 것이 특징입니다. 이는 일반적으로 수은 샘플이므로 거리 조명에 가장 자주 사용됩니다.

이러한 방전 램프는 견고한 광 출력을 가지며 악천후 조건에서도 효율적으로 작동하지만 저온에는 잘 견디지 못합니다.

고압 램프에는 몇 가지 기본 범주가 있습니다. DRT 그리고 DRL (수은 아크), DRI -DRL과 동일하지만 요오드화물과 그에 기초하여 여러 가지 수정 사항이 포함되어 있습니다. 이 시리즈에는 아크나트륨(DNAT) 그리고 DKST - 아크 크세논.

첫 번째 개발은 DRT 모델입니다. 마킹에서 D는 호를 나타내고 기호 P는 수은을 나타내며 이 모델이 관형이라는 사실은 마킹에서 문자 T로 표시됩니다. 시각적으로 이것은 석영 유리로 만들어진 직선형 튜브입니다. 양쪽에는 텅스텐 전극이 있습니다. 조사 설비에 사용됩니다. 내부에는 수은과 아르곤이 있습니다.

DRT 램프의 가장자리에는 홀더가 있는 클램프가 있습니다. 램프를 더 쉽게 켜도록 설계된 금속 스트립으로 결합되어 있습니다.

램프는 다음과 직렬로 네트워크에 연결됩니다. 조절판 공진 회로를 사용합니다. DRT 램프의 광속은 자외선 18%와 적외선 15%로 구성됩니다. 같은 비율이 가시광선입니다. 나머지는 손실(52%)입니다. 주요 응용 분야는 신뢰할 수 있는 자외선 방사원입니다.

컬러 출력의 품질이 그다지 중요하지 않은 장소를 조명하기 위해 DRL(수은 아크) 조명 장치가 사용됩니다. 여기에는 자외선이 거의 없습니다. 적외선은 14%, 가시광선은 17%입니다. 열 손실은 69%를 차지합니다.

DRL 램프의 설계 특징으로 인해 고전압 펄스 점화 장치를 사용하지 않고도 220V에서 점화할 수 있습니다.회로에 초크와 커패시터가 포함되어 있기 때문에 광속의 변동이 감소하고 역률이 증가합니다.

램프가 인덕터와 직렬로 연결되면 추가 전극과 인접한 주 전극 사이에 글로우 방전이 발생합니다. 방전 갭은 이온화되어 결과적으로 주 텅스텐 전극 사이에 방전이 나타납니다. 점화 전극의 작동이 중지됩니다.

DRL 램프에는 전구(1), 주 전극(2), 보조 전극(3), 저항기(4), 버너(석영관)(5), 베이스(6)가 포함됩니다.

DRL 버너에는 일반적으로 4개의 전극이 있습니다. 2개는 작동하고 2개는 점화됩니다. 내부는 혼합물에 일정량의 수은이 첨가된 불활성 가스로 채워져 있습니다.

DRI 메탈 할라이드 램프도 고압 장치 범주에 속합니다. 색상 효율성과 연색성 품질이 이전 제품보다 높습니다. 방출 스펙트럼의 유형은 첨가제의 구성에 영향을 받습니다. 전구의 모양, 추가 전극의 부재 및 형광체 코팅은 DRI 램프와 DRL 램프의 주요 차이점입니다.

DRL이 네트워크에 연결되는 회로에는 펄스 점화 장치인 IZU가 포함되어 있습니다. 램프 튜브에는 할로겐 그룹에 속하는 구성 요소가 포함되어 있습니다. 가시 스펙트럼의 품질을 향상시킵니다.

MGL 플라스크의 불활성 기체는 완충 역할을 합니다. 이로 인해 온도가 낮은 경우에도 버너에 전류가 흐르게 됩니다.

온도가 올라가면 수은과 첨가제가 모두 증발하여 램프의 저항, 즉 스펙트럼을 방출하는 광속이 변경됩니다. DRIZ 및 DRISH는 이러한 유형의 장치를 기반으로 만들어졌습니다. 첫 번째 램프는 먼지가 많고 습한 방과 건조한 방에서 사용됩니다. 두 번째는 컬러 TV 영상으로 덮여 있습니다.

가장 효과적인 것은 HPS 나트륨 램프입니다. 이는 방출되는 파동의 길이(589 - 589.5 nm) 때문입니다. 고압 나트륨 장치는 약 10kPa의 이 매개변수 값에서 작동합니다.

이러한 램프의 방전관에는 광 투과 세라믹이라는 특수 재료가 사용됩니다. 규산염 유리는 이러한 목적에 적합하지 않습니다. 나트륨 증기는 그에게 매우 위험합니다. 플라스크에 유입된 나트륨의 작동 증기의 압력은 4~14kPa입니다. 이는 낮은 이온화 및 여기 전위가 특징입니다.

나트륨 램프의 전기적 특성은 네트워크 전압과 작동 기간에 따라 달라집니다. 장기간 연소하려면 안정기가 필요합니다.

연소 과정에서 필연적으로 발생하는 나트륨 손실을 보상하려면 일정량의 나트륨이 필요합니다. 이로 인해 수은, 나트륨 및 저온점 온도의 압력 표시기가 비례적으로 의존하게 됩니다. 후자의 경우 과도한 아말감의 응축이 발생합니다.

램프가 타면 증발 생성물이 끝 부분에 침전되어 전구 끝이 어두워집니다. 이 과정에는 음극의 온도가 상승하고 나트륨과 수은의 압력이 상승합니다. 결과적으로 램프의 전위와 전압이 증가합니다. 나트륨 램프를 설치할 때 DRL 및 DRI의 안정기는 적합하지 않습니다.

유형 #2 - 저압 램프

이러한 장치의 내부 공동에는 외부보다 낮은 압력의 가스가 있습니다. LL과 CFL로 나누어져 있으며 소매점 조명용 뿐만 아니라 주택 개량용으로도 사용됩니다. 이 시리즈의 형광등이 가장 인기가 있습니다.

전기 에너지가 빛으로 변환되는 과정은 두 단계로 이루어집니다.전극 사이의 전류는 수은 증기의 방사선을 유발합니다. 이때 나타나는 복사에너지의 주성분은 단파장 자외선이다. 가시광선은 2%에 가깝습니다. 다음으로 형광체의 아크 방사선은 빛으로 변환됩니다.

형광등의 표시에는 문자와 숫자가 모두 포함되어 있습니다. 첫 번째 기호는 방사 스펙트럼 및 디자인 특징의 특성이고 두 번째 기호는 와트 단위의 전력입니다.

문자 해독:

• LD - 형광등 일광;
• LB - 백색광;
• LHB - 흰색이지만 차갑습니다.
• LTBS - 따뜻한 화이트.

일부 조명 장치는 보다 향상된 광 투과율을 얻기 위해 방사선의 스펙트럼 구성을 개선했습니다. 해당 표시에는 "씨" 형광등은 균일하고 부드러운 빛을 방에 제공합니다.

LL 램프의 장점은 LN과 동일한 광속을 생성하는 데 몇 배 더 적은 전력이 필요하다는 것입니다. 또한 수명이 길고 방출 스펙트럼이 훨씬 더 유리합니다.

LL 방출면이 상당히 크기 때문에 빛의 공간적 분산을 제어하기가 어렵습니다. 비표준 조건, 특히 먼지가 많은 경우 반사경 램프를 사용합니다. 이 경우 전구 내부 영역은 확산 반사층으로 완전히 덮히지 않고 2/3만 덮게 됩니다.

내부 표면은 100% 형광체로 덮여 있습니다. 반사 코팅이 없는 전구 부분은 동일한 부피의 기존 램프 튜브보다 훨씬 더 큰 광속을 전달합니다(약 75%). 이러한 램프는 표시로 알아볼 수 있습니다. 문자 "P"가 포함되어 있습니다.

어떤 경우에는 LL의 주요 특징은 다음과 같습니다. 다채로운 온도 TC.이는 동일한 색상을 생성하는 흑체의 온도와 동일합니다. 윤곽선에 따르면 LL은 선형, U자형, W자형 또는 원형일 수 있습니다. 이러한 램프의 명칭에는 해당 문자가 포함됩니다.

가장 널리 사용되는 장치의 전력은 15 - 80W입니다. 광 출력이 45~80lm/W인 경우 LL 연소는 최소 10,000시간 동안 지속됩니다. LL 작업의 품질은 환경에 따라 크게 영향을 받습니다. 작동 온도는 18 ~ 25⁰로 간주됩니다.

편차가 있으면 광속과 광 출력 효율, 점화 전압이 모두 감소합니다. 저온에서는 발화 가능성이 0에 가까워집니다.

CFL 안정기는 형광등에 비해 훨씬 컴팩트합니다. 전자식 안정기의 도움으로 빛이 더욱 균일해지고 윙윙거리는 소리가 사라졌습니다.

저압 램프에는 소형 형광 램프(CFL)도 포함됩니다.

디자인은 기존 LL과 유사합니다.

1. 전극 사이에는 고전압이 흐릅니다.
2. 수은 증기가 발화됩니다.
3. 자외선 빛이 나타납니다.

튜브 내부의 인광체는 사람의 눈에 자외선을 보이지 않게 만듭니다. 보이는 글로우만 사용할 수 있게 됩니다. 형광체의 조성을 변경함으로써 소자의 컴팩트한 디자인이 가능해졌습니다. CFL은 기존 FL과 마찬가지로 성능이 다르지만 전자의 성능은 훨씬 낮습니다.

CFL 전력에 대한 데이터는 조명 장치 라벨에 포함되어 있습니다. 베이스 유형, 색온도, 전자식 안정기 유형(내장 또는 외장), 연색 지수에 대한 정보도 있습니다.

색온도는 켈빈 단위로 측정됩니다. 2700~3300K 값은 따뜻한 노란색을 나타냅니다. 4200 – 5400 – 일반 흰색, 6000 – 6500 – 파란색이 포함된 차가운 흰색, 25000 – 라일락.색상 조정은 형광체의 구성 요소를 변경하여 수행됩니다.

연색성 지수는 가능한 한 태양에 가까운 표준으로 색상의 자연스러움을 식별하는 것과 같은 매개변수를 특징으로 합니다. 완전히 검은 색 - 0 Ra, 가장 큰 값 - 100 Ra. CFL 조명기구의 범위는 60~98Ra입니다.

저압 그룹에 속하는 나트륨 램프는 최대 저온점(470K)의 높은 온도를 갖습니다. 더 낮은 램프는 필요한 수준의 나트륨 증기 농도를 유지할 수 없습니다.

나트륨의 공명 방사선은 540 - 560 K의 온도에서 최고조에 도달합니다. 이 값은 나트륨 증발 압력 0.5 - 1.2 Pa와 비슷합니다. 이 카테고리의 램프는 다른 범용 조명 장치에 비해 발광 효율이 가장 높습니다.

GRL의 긍정적인 측면과 부정적인 측면

GRL은 전문 장비와 과학 연구용 장비 모두에서 발견됩니다.

이 유형의 조명 장치의 주요 장점은 일반적으로 다음과 같은 특성이라고 합니다.

• 높은 발광 효율. 이 지표는 두꺼운 유리를 사용해도 크게 감소하지 않습니다.
• 실용적인 사항, 내구성으로 표현되어 거리 조명에 사용할 수 있습니다.
• 어려운 기후 조건에서의 저항. 온도가 처음 떨어지기 전에는 일반 갓과 함께 사용되며 겨울에는 특수 랜턴과 헤드 라이트와 함께 사용됩니다.
• 적절한 가격.

이 램프에는 단점이 많지 않습니다. 불쾌한 특징은 광속의 맥동 수준이 다소 높다는 것입니다. 두 번째 중요한 단점은 포함이 복잡하다는 것입니다.안정적인 연소와 정상적인 작동을 위해서는 장치에 필요한 한계까지 전압을 제한하는 안정기가 필요합니다.

세 번째 단점은 달성된 온도에 대한 연소 매개변수의 의존성이며, 이는 플라스크의 작동 증기 압력에 간접적으로 영향을 미칩니다.

따라서 대부분의 가스 배출 장치는 전원을 켠 후 일정 시간이 지나면 표준 연소 특성을 달성합니다. 방출 스펙트럼이 제한되어 있으므로 고전압 램프와 저전압 램프의 색상 표현이 불완전합니다.

이 표는 가장 널리 사용되는 DRL(수은 아크 형광등) 램프와 나트륨 조명 기구에 대한 기본 정보를 제공합니다. 전극이 4개 있는 DRL은 2개를 사용하는 것보다 광 출력이 더 높습니다.

장치는 교류 조건에서만 작동할 수 있습니다. 밸러스트 스로틀을 사용하여 활성화됩니다. 예열하는 데 시간이 좀 걸립니다. 수은 증기의 함량으로 인해 완전히 안전하지는 않습니다.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

비디오 #1. GL에 대한 정보입니다. 다음 비디오에서 그것이 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 장단점을 알아보세요:

비디오 #2. 형광등에 관한 인기 정보:

점점 더 발전된 조명 장치의 출현에도 불구하고 가스 방전 램프는 관련성을 잃지 않습니다. 일부 지역에서는 단순히 대체할 수 없습니다. 시간이 지남에 따라 GRL은 확실히 새로운 적용 분야를 찾을 것입니다.

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