Marcação e parâmetros de lâmpadas fluorescentes domésticas
A ação das lâmpadas fluorescentes é baseada na fotoluminescência de vários fósforos excitados pela radiação ultravioleta de uma descarga em vapor de mercúrio a baixa pressão.
Uma lâmpada fluorescente é um tubo de vidro, cujas paredes são revestidas por dentro com uma camada de fósforo da composição necessária, e as pernas com cátodos revestidos com óxido em espiral são soldadas em ambas as extremidades, que podem ser com um filamento por fora , o que é feito quando a lâmpada está acesa.
As lâmpadas são preenchidas com argônio a uma pressão de alguns milímetros de mercúrio e contém uma pequena quantidade (gotícula) de mercúrio metálico. O argônio serve para manter a descarga nos primeiros momentos após ligar, quando a pressão do vapor de mercúrio ainda é insuficiente.
A fonte de radiação que excita a luminescência do fósforo é uma coluna positiva de descarga em vapor de mercúrio, que necessita da forma tubular da lâmpada.
Assim, as lâmpadas tubulares fluorescentes são um tubo de vidro selado em ambas as extremidades, cuja superfície interna é coberta por uma fina camada de fósforo. A lâmpada é evacuada e preenchida com gás inerte argônio a uma pressão muito baixa.Uma gota de mercúrio é colocada na lâmpada, que se transforma em vapor de mercúrio quando aquecida.
Os eletrodos de tungstênio da lâmpada têm a forma de uma pequena espiral, recoberta por um composto especial (óxido) contendo sais de carbonato de bário e estrôncio. Paralelos à bobina estão dois eletrodos de níquel sólido, cada um conectado a uma das extremidades da bobina.
Nas lâmpadas fluorescentes, um plasma que consiste em metal ionizado e vapores de gás emite nas partes visível e ultravioleta do espectro. Com a ajuda de fósforos, os raios ultravioleta são convertidos em radiação visível a olho nu.
A vantagem mais importante dos fósforos deste ponto de vista é a estrutura de seus espectros de emissão. Os fósforos excitados pela radiação correspondente (assim como pelo bombardeio de elétrons) sempre emitem luz em uma faixa mais ou menos ampla de comprimentos de onda, ou seja, dão uma emissão contínua em toda a parte do espectro.
No caso de um único fósforo não fornecer a distribuição espectral desejada, suas misturas podem ser usadas. Ao alterar o número de componentes e seu conteúdo relativo, é possível ajustar a cor do brilho de maneira muito suave. Isso permite produzir fontes com todos os tons de luminescência, em particular lâmpadas brancas e diurnas, muito próximas da «fonte de luz ideal» em termos de composição espectral da radiação.
A natureza da emissão de fósforo permite, até certo ponto, satisfazer o requisito de nenhuma radiação fora da região visível. Isso leva a uma alta eficiência luminosa das lâmpadas fluorescentes.
A temperatura ideal da lâmpada fluorescente está na faixa de 38 a 50 ° C.Como a temperatura da parede depende da temperatura do ambiente, é óbvio que mudanças nesta última irão alterar a saída de luz da lâmpada. A temperatura exterior óptima é de 25 °C.
Uma diminuição na temperatura externa em 1 ° C leva a uma diminuição no fluxo luminoso da lâmpada em 1,5%. Se a temperatura ambiente estiver abaixo de 0 ° C, a lâmpada acende fracamente devido à baixa pressão de vapor do mercúrio nessas temperaturas.
Outras coisas sendo iguais, a eficiência luminosa das lâmpadas fluorescentes também depende de seu comprimento, pois com o aumento do comprimento, uma parte crescente da potência de entrada cai na coluna positiva, enquanto a potência consumida no cátodo e no ânodo cai inalterada. O limite superior prático para o comprimento é de 1,2 a 1,5 m, o que corresponde a mais de 90% da saída máxima de luz.
A eficiência luminosa das lâmpadas fluorescentes, dependendo da maior ou menor proximidade de suas características espectrais com as características da fonte "ideal", acaba sendo muito diferente para lâmpadas de cores diferentes.
Significativamente mais difícil do que Lâmpadas incandescentes, existem dispositivos para acender lâmpadas fluorescentes. Isso ocorre principalmente porque a tensão de queima dessas lâmpadas é muito menor que a tensão da rede, variando de 70 a 110 V para redes com tensão de 220 a 250 V.
A necessidade de uma diferença tão significativa se deve ao fato de que, em caso de excesso insuficiente da tensão de rede sobre a operacional, não é possível garantir uma ignição confiável, pois o potencial de ignição durante a descarga é muito maior que o potencial de combustão. No entanto, isso requer a extinção do excesso de tensão.
Para evitar perdas de energia que anulariam a eficiência da lâmpada, a carga do reator é indutiva (choke). Outra complicação surge em conexão com o fato de que o potencial de ignição de descarga pode ser reduzido pela tensão de rede apenas na presença de cátodos aquecidos (óxido).
No entanto, seu aquecimento constante também causaria perdas inúteis de energia, menos ainda que no processo de trabalho os catodos sejam aquecidos pela própria descarga. Em vista disso, é necessária a criação de um dispositivo inicial especial.
Esquema para ligar uma lâmpada fluorescente com um estrangulamento e uma partida:
As lâmpadas fluorescentes são divididas em uso geral e iluminação especial.
As lâmpadas fluorescentes de uso geral incluem lâmpadas de 15 a 80 W com características de cor e espectrais que simulam a luz natural com diferentes tonalidades.
Diferentes parâmetros são usados para classificar as lâmpadas fluorescentes para fins especiais. Por potência, dividem-se em baixa potência (até 15 W) e potente (acima de 80 W), pelo tipo de descarga — em arco, descarga incandescente e seção incandescente, por radiação — em lâmpadas com luz natural, lâmpadas coloridas , lâmpadas com espectros especiais de radiação, lâmpadas com radiação ultravioleta, de acordo com a forma do bulbo — tubular e ondulada, de acordo com a distribuição da luz — com emissão de luz não direcionada e com direção, por exemplo, reflex, slot, painel, etc.
Escala de potência nominal das lâmpadas fluorescentes (W): 15, 20, 30, 40, 65, 80.
As características do design da lâmpada são indicadas por letras após as letras que indicam a cor da lâmpada (P — reflexo, U — em forma de U, K — anular, B — início rápido, A — amálgama).
Atualmente, estão sendo produzidas as chamadas lâmpadas fluorescentes economizadoras de energia, que possuem um design de eletrodo mais eficiente e um fósforo aprimorado. Isso possibilitou a produção de lâmpadas com potência reduzida (18 W em vez de 20 W, 36 W em vez de 40 W, 58 W em vez de 65 W), diâmetro de bulbo 1,6 vezes menor e maior eficiência luminosa.
Para lâmpadas com reprodução cromática melhorada, após as letras que designam a cor, existe a letra C, e para cores particularmente de alta qualidade, as letras CC.
Marcação de lâmpadas fluorescentes domésticas
Um exemplo de decodificação de uma lâmpada LB65: L — fluorescente; B — branco; 65 — potência, W
As lâmpadas fluorescentes com luz branca do tipo LB fornecem o maior fluxo luminoso de todos os tipos listados de lâmpadas com a mesma potência. Eles reproduzem aproximadamente a cor da luz solar e são usados em salas onde é necessário um estresse visual significativo dos trabalhadores.
As lâmpadas fluorescentes com luz branca quente, tipo LTB, possuem uma tonalidade rosa pronunciada e são utilizadas quando há necessidade de enfatizar tons de rosa e vermelho, por exemplo, ao retratar a cor de um rosto humano.
A cromaticidade das lâmpadas fluorescentes do tipo LD é próxima da cromaticidade das lâmpadas fluorescentes corrigidas de cromaticidade do tipo LDT.
As lâmpadas fluorescentes com luz branca fria do tipo LHB em termos de croma ocupam um lugar intermediário entre as lâmpadas de luz branca e as lâmpadas de luz do dia com correção de cor e, em alguns casos, são usadas em pé de igualdade com as últimas.
O fluxo luminoso de cada lâmpada após 70% do tempo médio de queima deve ser de no mínimo 70% do fluxo luminoso nominal. O brilho médio da superfície das lâmpadas fluorescentes varia de 6 a 11 cd / m2.
As lâmpadas fluorescentes, quando conectadas a uma rede de corrente alternada, emitem um fluxo luminoso variável no tempo. O coeficiente de pulsação do fluxo luminoso é de 23% (para lâmpadas do tipo LDTs - 43%). À medida que a tensão nominal aumenta, o fluxo luminoso e a potência consumida pela lâmpada aumentam.
Parâmetros de lâmpadas fluorescentes de uso geral
Potência W, W
Corrente I, A
Tensão U, V
Dimensões das lâmpadas fluorescentes, mm
comprimento com pinos de soquete, não mais
diâmetro
30 0,35 104± 10,4
908,8
27–3
40 0,43 103± 10,3
1213,5
40–4
65 0,67 110± 10,0
1514,2
40–4
80 0,87 102± 10,2
1514,2
40–
Potência W, W Vida útil das lâmpadas fluorescentes t, h Fluxo luminoso das lâmpadas fluorescentes Ф, lm
Valor médio após 100 horas de queima para lâmpadas coloridas
média aritmética mínima LB LTB LHB LD LDC 30
6000
15000
2180-140 2020-100 1940-100 1800-180 1500-80 40
4800
12000
3200-160 3100-155 3000-150 2500-125 2200-110 65
5200
13000
4800-240 4850-340 4400-220 4000-200 3150-160 80
4800
12000
5400-270 5200-250 5040-240 4300-215 3800-190