Содержание

Характеристики электронных ламп - Энциклопедия по машиностроению XXL

Приборы, использующие электронные преобразователи (механотроны). Радиоэлектронные преобразователи основаны на зависимости характеристик электронной лампы от геометрического расположения ее элементов (катодов, анодов, сеток и т, п.) Наибольшее распространение получили механотроны в виде двойных диодов с механическим управлением (рис. 7.16). Контролируемое изделие поворачивает на угол а стержень /, закрепленный на эластичной мембране 2. На другом конце стержня имеются аноды 3, перемещающиеся при контроле относительно катода 4. Анодный ток определяют по формуле  [c.160]
В последнее время эта зависимость трактовалась с точки зрения динамических погрешностей датчика или объяснялась нелинейностью характеристик электронных ламп усилителя. Нами проведен ряд экспериментов, позволивших получить данные, определяющие связь к /( ) ряда конструкций профилометров, используемых на  [c.
94]
Равенства (6), (7), (8) выведены в том пред-полол-сении, что анодный ток изменяется по синусоиде, а это соответствует предположению прямолинейности характеристики электронной лампы (фиг. 3). В действительности эта характеристика криволинейна, и для расчета приходится ее спрямлять, как показано на фиг. 3 пунктиром. Однако получаемая при этом ошибка для обычных — генераторных ламп невелика и находится в пределах точности расчета генератора. При желании более точный расчет мол нО произвести по данным характеристикам лампы (Меллер, Принс) или заменяя их полукубической параболой (Львович).  [c.394]

Возбуждение волн со стоксовыми и антистоксовыми частотами в фокусированном лазерном луче высокой интенсивности является замечательным явлением, однако экспериментальные условия не обладают достаточной определенностью для того, чтобы проверить теорию и выяснить природу различных физических механизмов этого явления. Возникшую здесь ситуацию можно сравнить с изучением работы и характеристик электронной лампы. В первую очередь лампа исследуется как усилитель слабых сигналов, а не как мощный генератор. С этой точки зрения свойства веществ, использующихся в комбинационном лазере, должны исследоваться в тонких кюветах такой толщины, при которой невозможно самовозбуждение колебаний на комбинационных частотах под действием интенсивного лазерного излучения с частотой мь- В этом случае можно измерить усиление, если направить в кювету также излучение малой интенсивности с частотами со,, или о а. Экспериментально всегда можно поддерживать усиление на уровне меньшем чем 2—3 раза. При этом не будет ни уменьшения интенсивности лазерного излучения, ни заметного возбуждения стоксовых и антистоксовых линий высших порядков. При такой постановке опыта можно независимо контролировать интенсивность, поляризацию, направление и частоту луча лазера и луча стоксовой частоты. В идеальном случае каждый из лучей состоял бы только из одной моды, т.

е. был бы монохроматичным и имел бы только дифракционную расходимость. Такие эксперименты могли бы дать надежные значения комбинационных восприимчивостей и обеспечить детальную проверку теории, изложенной в гл. 2 и 4. Схема возможной экспериментальной установки приведена на Фиг. 31.  
[c.248]


Характеристика трения 123 Характеристики электронных ламп 112 и д.  [c.571]

Лампа переменной крутизны — электронная лампа с конструкцией сетки, обеспечивающей значительное изменение крутизны рабочего участка анодно-сеточной характеристики при изменении постоянного сеточного напряжения [3, 4].  [c.147]

Характер повреждения электронной лампы под действием излучения и влияние этого повреждения на другие участки схемы трудно установить, не зная индивидуального влияния излучения на каждый элемент электронной схемы. При создании схемы необходимо рассчитать много элементов, связанных с электронной лампой, и, естественно, при этом нужно учитывать любое вызванное излучением изменение в характеристиках лампы, которое может привести к нарушению режима работы неповрежденных участков цепи.

[c.324]

Для расчета реле па электронной лампе (транзисторе) при заданном исполнительном механизме лампу (транзистор) выбирают по допустимому анодному (коллекторному) току, достаточному для срабатывания ИМ, и по коэффициенту усиления и (Р) режимы питания лампы (транзистора) определяют по анодно-сеточным (выходным) характеристикам.  [c.255]

Датчик испытывают на допустимое статическое давление и снимают его электрическую характеристику. Вторичный электронный прибор испытывают под напряжением (не менее суток). Проверяют электронные лампы, механическую часть прибора и клеммники, контактную систему испытывают на надежность срабатывания. После этого комплект уровнемера проходит первичную тарировку по перепадам. Все данные тарировки заносят в протокол.  [c.194]

Пример 4.68. Инженер желает оценить допустимые пределы, в которых с достаточной достоверностью (y = 0,90) заключено 95% распределения времени безотказной работы электронной лампы. Получены следующие выборочные характеристики десяти ламп X = 140 час, s = 15 час. Из табл. А.9 находим, что значение К для п = 10, Y = 0,90, а, = 0,05 равно 3,018. Следовательно, допустимый интервал составляет  

[c.198]

Снять ограничение диапазонной характеристики усилителя, накладываемое отношением импеданцев первичных и вторичной цепочек четырехполюсника, возможно разделением этих цепочек с помощью включения в схему четырехполюсника двух разделяющих электронных ламп. Лампы включаются по схеме катодного повторителя между первичными цепочками и вторичной цепочкой четырехполюсника, как показано на фиг. 7.  [c.357]

В работе [1551 для моделирования левой части уравнения (VI.37) применялись лампы накаливания, моделировавшие нелинейный член, и бареттеры, которые служили для задания в граничную точку пассивной модели тока, пропорционального постоянному члену левой части этого уравнения. Использованием такой элементной базы хотелось подчеркнуть, что даже с помощью простейших нелинейных сопротивлений можно с успехом решать поставленную задачу. Естественно, применение более совершенных элементов расширило возможности метода, позволило создать универсальные блоки для задания нелинейных граничных условий. Ниже остановимся на устройствах, включающих в свои схемы электронные лампы и различные полупроводниковые элементы. В этом параграфе приведена схема блока граничных условий [163], построенного на базе радиолампы, начальные участки анодных характеристик которой представляют собой семейство кривых параболического типа. То обстоятельство, что переход от одной кривой к другой осуществляет-  

[c.103]

Тепловые характеристики материала сеток электронных ламп  [c.79]

В электронных датчиках типа механотронов используется зависимость электрических характеристик электронных и ионных ламп от изменения геометрического расположения электродов (катода, анода, сетки) внутри лампы.  [c.207]


Основные геометрические размеры витых сеток. Электрические и электромеханические параметры большинства электронных ламп — крутизна характеристики, коэффициент усиления, вибропрочность и др. — связаны с формой и размерами поперечного сечения, навивки и траверс применяемых в них сеток. Номинальные значения указанных размеров и допускаемые отклонения для витых сеток приведены в табл. 9-1.  
[c.382]

Нормальная работа и надежность средств измерения и автоматизации зависят от условий окружающей среды в месте их установки. Так, при повышенной температуре окружающего воздуха значительно изменяются характеристики элементной- базы аппаратуры (полупроводниковых и логических элементов, резисторов, конденсаторов, электронных ламп). Это приводит к увеличению погрешности приборов, а иногда и к выходу их из строя.  [c.202]

Сложность применения электронных ламп в мостовой схеме заключается в разбросе 1гх характеристик,. могущем достигать 20%.  [c.203]

ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМП, см. Электро 1ная дампа.  [c.592]

Внешние характеристики исполнительного механизма в координатах — Q , соответствующие семействам анодных характеристик электронных ламп, содержат достаточно полную информацию и при проектировании систем могут использоваться различными способами. Однако значительно удобнее выбрать для каждого дросселирующего устройства один параметр, который характеризовал бы его однозначно и полно. Но такой параметр подобрать довольно трудно, и можно принять лишь некоторые коэффициенты, апроксимирующие его в пер р приближении. Точность апроксимации и значения коэффициентов зависят от линейности характеристик устройства. Как будет показано ниже, дросселирующие устройства одних типов являются существенно линейными, другие — нелинейными.  

[c.155]

Выходная характеристика — это зависимость тока коллектора от папряже-иия на нем прн различных величинах тока базы. Эта харАктеристика аналогична анодной характеристике электронной лампы и по форме весьма схожа с анодной характеристикой пентода. Входные и выходные характеристики наиболее распространенных типов триодов показаны на рис. 23. 21. На кривых коллекторных характеристик цифрами отмечены величины тока бЬзы в ма.  [c.726]

В заключение отметим, что с теоретической точки зрения ядерный спиновый генератор значительно проще большинства ламповых генераторов, так как его поведение не зависит от характеристик электронных ламп и поддается расчету на основании общих положений даже в нели-шйной области.  

[c.97]

Анодной характеристикой электронной лампы, как известно, называют зависимость анодного тока /д от анодного напряжения и при постоянных (фиксированных) напряжениях на других электродах (сетках). Анодная характеристика тетрода имеет (при достаточно больших напряжениях на экранной сетке ,) падающий участок благодаря так называемому динатронному эффекту, имеющему место в тетроде в определенном интервале анодных напряжений.  [c.98]

ДИОДЫ, газоразрядные приборы, многосеточные электронные лампы, тиристоры, диоды Ганна, джозефсононские сверхпроводящие контакты и другие приборы. В случае параллельного подсоединения нелинейного двухполюсника с отрицательным дифференциальным сопротивлением к параллельному контуру необходимо использовать элемент с характеристикой Л -типя, показанного на рис. 5.2, так как общим для всех элементов такой колебательной системы является напряжение и. Уравнение Кирхгофа для этой системы (рис. 5.4) имеет вид  

[c.189]

Первая цифра в обозначении электронных ламп с мощностью рассеивания до 20е/л для устройств широкого применения указывает округленно напряжение накала в вольтах. Вторая буква характеризует тип лампы (диоды — Д двойные диоды—X, триоды —С, двойные триоды — Н триоды с одним или двумя диодами — Г пентоды с удлиненной характеристикой — К пентоды с короткой характеристикой Ж преобразователи частоты с двумя управляющими сетками — А выходные пентоды и лучевые тетроды — П индикаторы настройки — Е кенотроны— Ц триод-пентоды — Ф триод-гексоды и триод-гептоды — И). Третье число указывает порядковый номер лампы, четвертая буква характеризует конструктивное оформление (С — стеклянный баллон, П — пальчиковая, Б — сверхминиатюрная диаметром 10 мм, А — диаметром 6 мм, Ж — жолудь, Л — с замком на ключе, Д — дисковые выводы).[c.556]

Преобразователи механотронные работают на принципе изменения характеристик электронных и ионных ламп при взаимном перемещении их электродов [21 ]. Механотроны изготовляются на основе диодов, триодов и тетродов с подвижными анодами, катодами или сетками. Наибольшее распространение получили преобразователи, выполненные в виде сдвоенного диода (рис. 11.6). Механотрон содержит вакуумный корпус-баллон аноды 2 и 6, которые закреплены в изоляторе, и накален-  

[c.311]

Устройство, построенное по этому принципу (рис. 55), состоит из четырех нелинейных сопротивлений НС, а также двух сумматоров См и БУмн, построенных на базе УПТ. в качестве нелинейных элементов с вольт-амперными характеристиками / = AU могут быть взяты полупроводники типа Atmite, элементы из специальных материалов, например из метрозила, электронные лампы с регулируемым смещением на сетках и параллельно включенными сопротивлениями для регулировки крутизны характеристик, а также ряд полупроводниковых элементов. Проведенное исследование вольт-амперных характеристик показало, что необходимые зависимости могут быть получены, например, на триодах, а также на некоторых пентодах, если использовать начальные участки их характеристик.  [c.148]

К. р. п. основана работа важнейших элементов полупроводниковой электрояики р — и-переходов и контактов металл—полупроводник. Учёт К. р. и. важен при конструировании электровакуумных приборов. В электронных лампах К. р. п. влияет па вид вольт-аи-перных характеристик. При прямом преобразовании тепловой энергии в электрическую в термоэжиссионном преобразователе создаётся напряжение как раз порядка К. р. п. (см. также Полупроводники).  [c.445]


Током пучка управляют, изменяя потенциал диафрагмы, наз. модулятором и расположенной между катодом и ускоряющим электродом (анодом). Три электрода—катод, модулятор и ускоряющий электрод — образуют первую линзу электронного прожектора. Для достаточно эффективного отбора электронов с катода поле, создаваемое ускоряющим электродом, должно доходить до поверхности катода. Изменение потенциала модулятора приводит к изменению тока луча. Управляющее действие модулятора аналогично действию управляющей сетки электронной лампы, но в отличие от последней потенциал модулятора влияет также на величину площади поверхности катода, у к-рой имеется ускоряющее поле. Это приводит к более сильной зависимости тока от напряжения модулятора. График зависимости тока катода (нли тока луча) от напряжения модулятора, наз. модуляционной характеристикой прожектора, приближённо описывается па-раболич. законом с показателем степени ss5/2.  [c.561]

В фотоэлектрических приборах сочетаются механический и фотоэлектрический принципы. Сравнительно незначительная деформация на базе измерений механически увеличивается и передается для отклонения пластинки, закрывающей световой поток, направленный на фотоэлемент. При использовании высокочувствительных гальванометров, регистрирующих фототек, получают увеличение до 500000 раз. Специальные электронные лампы для непосредственного измерения деформации (сила анодного тока изменяется в зависимости от расстояния между электродами) имеют почти линейную характеристику при сдвоенном аноде и не требуют усилителя, что значительно упрощает их эксплуатацию. Наиболее широкое распространение в настоящее время получили электрические тензометры сопротивления [2], которые обладают достаточно линейной зависимостью электросопротивления от степени деформации, высокой тензочувстви-тельностью. малой длиной контакта с деталью или образцом и малой массой. Кроме того  [c.206]

Среди металлов с наиболее высокой температурой плавления видное место занимает рений с гексагональной структурой (отношение с а для Ке составляет 1,615). В настоящее время этот металл находит еще ограниченное применение. В паре с ДУ или с Мо рений развивает достаточно высокую термоэлектродвижущую силу и его можно успешно использовать в термопарах для измерения очень высоких температур (до 2000° С). По термоэлектродвижущей силе он превосходит пару — Р1КЬ и несколько уступает паре хромель — алюмель. В сплаве с Мо рений (35% Ке) используется в сварочной проволоке для сварки молибденовых деталей, давая весьма пластичные швы по сравнению со сварочной молибденовой проволокой. Широкое применение находит рений в электрических контактах, обладая высокой прочностью и твердостью. Сравнительно низкое контактное сопротивление позволяет применять рений в этой области с неизменными характеристиками при умеренных температурах благодаря хорошему сопротивлению окислению и коррозии. Наконец, рений оказывается превосходным материалом в нагревателях и нитях накала в электронных лампах и трубках. В этой области применения он имеет ряд преимуществ перед вольфрамом.  [c.480]

Электронно-параметрические датчики имеют электронные и ионные ламповые преобразователи перемещения, так называемые механотроны. Работа этих датчиков основана на изменении характеристик электронных или ионных ламп при взаимном перемещении их электродов. В электронных ламповых преобразователях происходит изменение анодного тока при изменении взаимного расположения электродов лампы. Анодный ток ламп при сближении электродов при постоянном приложенном напряжении увеличивается, при расхождении электродов — умень шается вследствие усиления и ослабления напряженности электрического поля между ними.  [c.350]

Во втором случае индикатором -служит гальванометр, -измеряющий разность логарифмов фототоков при установке режимов усилительных ламп в логарифмическую часть характеристики. Ооншным недостатком таких схем является использование двух фотоэлементов, не обладающих, при длительной эксплоатации, достаточным постоянством чувствительности и наличие двух каналов усиления. Последнее обстоятельство приводит к частому нарушению градуировки прибора вследствие нестабильной работы электронных ламп и других элементов схемы. Наличие большого числа батарей усложняет эксплоатацию приборов.  [c.317]

С точки зрения указанных выше требований к технологии материала алюминоксид имеет неблагоприятные характеристики — он обладает большой абразивностью, непластичен, отличается высокой температурой спекания (до 1750° С). Однако, благодаря высоким электрическим, механическим и тепловым свойствам, алюминоксид все еще находит применение. Из него изготовляются для ответственных назначений внзтриламповые изоляторы с пористой структурой, изоляторы плотной структуры для электронных ламп и др.  [c.202]

В радиоэлектронных устройствах наибольшее применение получил мусковит, поскольку он обладает лучшими электрическими характеристиками. Его применяют в конденсаторах в виде основного диэлектрика, в электронных лампах в качестве внутрнламповой изоляции и в виде изоляционных прокладок в конструкциях РЭА. Листочки мусковита поглощают влагу из воздуха своими торцевыми поверхностями — по слоям спайности, поэтому все слюдяные конденсаторы стараются герметизировать.  [c.71]

Лучшими характеристиками обладают микалексовые изделия на основе фторфлогопита. Микалекс используют для изготовления нагревостойких держателей мощных электронных ламп, панелей воздушных конденсаторов и других деталей в радиоаппаратуре большой мощности.[c.71]


Характеристика элементов электронных ламп. — Студопедия

Характеристики катодов. Свойства наиболее распространенных ш электронных приборах термоэлектронных катодов оценивают по шх эмиссионной и накальной характеристикам.

Эмиссионная характеристика катода выражает зависимость тока эмиссии от напряжения или тока накала Iе=j(Uн или Iн) при Ua= const (рис. 3). Из характеристик следует, что ток эмиссии становится заметным лишь при напряжении накала, составляю­щем 40—50% номинального, резко возрастая при Uн, соответст­вующем рабочей температуре катода.

Рис. 3. Эмиссионные характеристики вольфрамого катода.

Накальная характеристика катода выражает зависимость тока накала от напряжения Iн=j(Uн) при Ua=0. Характеристика не­линейна вследствие увеличения сопротивления нити при увеличе­нии ее температуры. При этом относительный рост тока накала .происходит медленнее, чем рост напряжения накала.

Параметры катодов. По параметрам оценивают качество термокатодов.

Удельная эмиссия (А/см2) определяется значением тока элект­ронной эмиссии (в амперах) с 1 см2 рабочей поверхности катода при его нормальной рабочей температуре

Удельная эмиссия зависит от темпера­туры, свойств материала катода и состоя­ния его поверхности. Чтобы исключить вы­сокий нагрев других электродов, материал катода желательно выбирать с невысо­кой (около 1000 К) рабочей температурой.


Удельная мощность накала (Вт/см2) характеризуется мощностью накала, при­ходящейся на 1 см2 поверхности катода при рабочей температуре. Большая часть

энергии (около 90%), потребляемой катодом, рассеивается в виде лучеиспускания

(4)

где g — коэффициент лучеиспускания поверхности катода;

σ — постоянная Стефана — Больцмана, равная 5,67*10-12 Вт/(град4-см2).

Отсюда видим, что катоды с высокой рабочей температурой обладают большими потерями тепла и менее экономичны.

Эффективность катода (мА/Вт) показывает величину эмиссии, которую можно получить от катода на каждый ватт мощности, расходуемой на его нагрев,

(5)

Чем больше эффективность, тем более экономичным является катод.

Срок службы (долговечность) катода определяется временем его работы, в течение которого ток эмиссии снижается от номи­нального до минимально допустимого (например, для большинства активированных катодов до 80% номинального) значения. Причи­нами, снижающими долговечность, являются быстрое испарение активатора при высокой температуре, разрушение ионной бомбар­дировкой при высоких анодных напряжениях, образование хими­ческих пленок и т. д.

Устройство катодов и их цепи накала. По типу накала термо­катоды подразделяют на прямонакальные и подогревные (косвен­ного накала).

В прямонакальных катодах ток накала проходит по проволоч­ной нити или узкой гофрированной или спиральной ленте, эмитирующей электроны (рис. 4, а и б). Электропитание катодов прямого накала осуществляется постоянным током. Питание пере­менным током нежелательно из-за колебаний тока эмиссии в такт с изменениями переменного тока накала, создающих мешающий фон. Мешающий фон возникает также вследствие взаимодействия переменного магнитного поля тока накала с током эмиссии (магнетронный эффект).


Катоды косвенного накала нагреваются переменным током, проходящим через подогреватель 1, находящийся внутри цилинд­рического (рис. 4, в) или плоского (рис. 4, г) катода. Ка­тод 2 и подогреватель 1 электрически изолированы друг от друга. Для этой цели проволока подогревателя покрывается густой сус­пензией из порошка алунда (Аl2О3), выполняющего функцию вы­сокотемпературной изоляции. Внешняя поверхность катода покры­та оксидным активатором 3. Нить подогревателя имеет бифилярную намотку, что позволяет скомпенсировать магнитное поле тока накала и ослабить магнетронный эффект. Благодаря большой мас­се и тепловой инерции цилиндра катода в лампах с подогревным катодом устранены пульсации тока эмиссии.


Подогревные оксидные катоды по сравнению с прямонакальными имеют меньшую эффективность (30—40 мА/Вт) из-за потерь тепла на нерабочих (торцовых) участках. Оксидный катод косвен­ного накала является наиболее распространенным типом катода в электровакуумных приборах.

В процессе эксплуатации электронных ламп необходимо под­держивать нормальный температурный режим катода. Режим ка­тода задают напряжением или током накала. Предпочтителен контроль по напряжению. При этом катод будет работать к концу срока службы с некоторым (до 5%) недокалом, но увеличится в 2,5—3 раза продолжительность его работы. В процессе эксплуата­ции допускается отклонение напряжения накала ±10% от номи­нального.

Рис. 4. Прямонакальные и подогревные катоды.

Аноды электронных ламп. В рабочем режиме в лампе создается ускоряющее электрическое поле. Для этой цели на анод лампы подается положительный (относительно катода) потенциал. Под действием ускоряющего поля эмитируемые катодом электроны движутся к аноду. По достижении поверхности анода электрон обладает кинетической энергией mv2/2.

При ударе об анод энергия передается кристаллической решет­ке материала анода, за счет чего происходит нагрев анода. Если за единицу времени на анода попадает п электронов, то их об­щая кинетическая энергия, равная работе сил поля по перемеще­нию зарядов электронов, составит mv2/2=neUа. Учитывая, что пе=Iа, получим

(6)

Очевидно, чем больше подводимая мощность Pa, тем больше нагрев анода. Когда его температура в процессе нагрева стано­вится выше температуры окружающей среды, он начинает отдавать тепловую энергию в окружающее пространство. С повышением температуры анода Тa (рис. 5) относительно температуры окружающей среды увеличивается теплоотдача, т. е. тепловая мощ­ность Р'а рас рассеиваемая анодом.

Тепловое равновесие на аноде наступает тогда, когда тепловая мощность Р'а рас становится равной мощности Рa, сообщаемой аноду электронами, т. е. Р'а рас=Pa (точка 0, см. рис. 5). Эта точка определяет установившуюся температуру на аноде в режиме теплового равновесия.

Чрезмерный нагрев анода нежелателен, так как может при­вести к тепловой деформации электродов, размягчению (при 900 К) стекла баллона, вызвать выделение акклюдированных га­зов и ухудшить вакуум в лампе. Кроме этого, раскаленный анод

испускает тепловые лучи, которые могут вызывать дополнительный нагрев катода и быстрое испарение активирующих веществ, что снижает долговечность лампы.

Для предотвращения подогрева анода при длительной работе лампы нужно, чтобы фактическая мощность Ра, выделяемая на аноде и рассеиваемая им, не превышала предельно допустимую

Ра≥Ра доп. (7)

Допустимая мощность Ра доп является одним из важнейших предельных параметров ламп и всегда приводится в их паспортах. Мощность, рассеиваемая анодом, а следовательно, и Ра доп зави­сят от конструкции лампы и вида охлаждения анода. Охлаждение может быть естественным за счет лучеиспускания (излучения теп­ловых лучей) и теплопроводности и искусственным за счет прину­дительного омывания анода теплоносителем (воздухом, водой, паром). При естественном охлаждении преобладает лучеиспуска­ние. Мощность, излучаемая с поверхности нагретого анода, опре­деляется законом Стефана — Больцмана

(8)

где Sa — поверхность охлаждения анода (за исключением поверхности, обращен­ной к катоду), см2.

Рис. 5. График к определению температуры анода.

Коэффициент лучеиспускания g [см. (4)] абсолютно чер­ных тел равен единице, поэтому черненые аноды могут рассеивать большую мощность, чем белые.

Материалом анодов служат тугоплавкие металлы, допускающие более высокую рабочую температуру (табл. 2) и обладаю­щие относительно высокой теплоизлучающей способностью. Для анодов маломощных ламп в основном используют никелированную сталь, никель, молибден; в лампах большой мощности — тантал, графит и др. В маломощных лампах с оксидным катодом для со­хранения их эмиссионной способности предпочтительно применение графитовых или черненых анодов, нагрев которых допускают лишь до 650 К.

Сетки электронных ламп. Сетки электронных ламп располага­ются в междуэлектродном пространстве анода и катода. Расстоя­ние между катодом и сетками невелико, особенно между первой сеткой и катодом. В ряде современных ламп зазор между первой сеткой и катодом доведен до десятых долей миллиметра. Близкое расстояние сетки от катода приводит к ее интенсивному нагрева­нию за счет тепли, рассеиваемого анодом. Нагрев вызывает дефор­мацию сеток, создающую опасность сообщения с другими электро­дами, а также может привести к возникновению термоэлектронной эмиссии с их поверхности.

Во избежание этих нежелательных последствий нагрева темпе­ратура сеток не должна превышать 600 К- Для снижения темпе­ратуры сетки делают из черненой проволоки. На траверсах уста­навливают дополнительно теплорассеивающие пластины. Аноды ламп снабжают специальными тепловентиляционными вырезками (отверстиями).

Чтобы не было термоэмиссии, сетки выполняют из металлов, обладающих большой работой выхода (никель, молибден, вольфрам). В некоторых лампах проволоку для сеток покрывают плен­ками металлов (золотом, платиной), обладающих более высокой работой выхода.

Для придания конструкции сетки необходимой жесткости наря­ду с навитыми сетками (рис. 6, а) применяют стержневые (рис. 6, б), ножевые (рис. 6, в), дисковые (рис. 6, г), рамочные (рис. 6,д) и другие сетки. При таком конструктивном исполнении сетки не перегораживают путь электронам в процес­се их движения от катода к аноду ламп. Число сеток в лампе и их конструктивное оформление определяются назначением лампы. Управление токопрохождением в электронных лампах с сетками осуществляется с помощью электрических полей, которые возни­кают между катодом, сетками и анодом.

Рис. 6. Конструкция сеток ламп.

 

 

Диод.

Устройство. Двухэлектродная лампа является простейшим элек­тронным прибором, содержащим два электрода — катод К и анод А, разделенные вакуумным промежутком. Конструктивно электроды выполняются цилиндрической или плоской (рис. 7,a) формы с катодом прямого или косвенного накала.

Принцип работы.В рабочем режиме к электродам диода под­ключают анодный источник тока Еа(рис.7,б). Для создания в лампе ускоряющего поля отрицательный полюс источника Еаподключается к катоду, а положительный — к аноду. Разность потен­циалов, действующую между электродами, обычно называют анод­ным напряжением Ua.Одновременно к цепи накала подключают ис­точник накала Eнпод действием которого катод .разогревается и начинает эмиттировать электроны. Электроны попадают в ускоряю­щее поле и под действием сил поля перемещаются к аноду. При этом через диод и его внешнюю цепь потечет ток, направление ко­торого во внешней цепи показано штриховой линией со стрелкой.

Если полярность подключения напряжения внешнего источника Еаизменить на обратную, приложив +Еак катоду, а — Еа— к ано­ду, то между анодом и катодом возникнет тормозящее поле. Под действием этого поля электроны будут тормозиться и снова воз­вращаться на катод. Ток через диод не пойдет. Таким образом, диод может проводить ток лишь в одном направлении от катода к аноду. На этом свойстве односторонней проводимости тока основа­но применение диодов для выпрямления переменного тока.

Рис.7. Диод.

Характеристики диода.

Свойства диода оценивают по его анодным и эмиссионным ха­рактеристикам. Анодные характеристики устанавливают зависи­мость анодного тока от анодного напряжения Iа=j(Uа) при по­стоянном напряжении накала Uн= const. Эту зависимость можно установить экспериментальным путем или рассчитать аналитиче­ски.

Экспериментальные анодные ВАХ. Зависимость Iа для диода с вольфрамовым катодом графически представлена на рис. 8, а. В полученной анодной характеристике вакуумного диода можно отметить три характерных участка, соответствующих начальной (АВ), восходящей (ВС) и пологой (D) областям. Анодный ток на­чальной области, соответствующей небольшому отрицательному Uа, составляют те электроны, которые обладают начальной энер­гией mv2/2, достаточной для преодоления тормозящего поля неболь­шого отрицательного анодного напряжения, т. е. (mv2/2)>е| Uа |. Этот ток мал (несколько микроампер).

Восходящий участок характеристики соответствует работе лам­пы в режиме пространственного заряда. Здесь анодный ток состав­ляют электроны, которые обладают энергией, достаточной для пре­одоления минимума потенциала Uмин (см. рис. 7,в), созданного у катода пространственным зарядом, ограничивающим ток в лам­пе. В этом режиме с ростом Uа анодный ток может возрасти до значения тока эмиссии.

Пологая часть характеристики (за точкой D) соответствует ра­боте лампы в режиме насыщения (см. рис. 8, а). Здесь все элек­троны, вылетевшие с катода, долетают до анода. Ток, устанавли­вающийся в этом режиме, равен току эмиссии и называется током насыщения. Ток насыщения определяется температурой катода. С повышением температуры катода возрастает ток эмиссии, а сле­довательно, и ток насыщения диода (см. характеристики при Т3> >Т21).

Переход от режима пространственного заряда к режиму насы­щения происходит плавно (участок D), что объясняется неравно­мерностью температуры и работы выхода различных участков ка­тода. Режим насыщения наступает сначала вблизи слабо нагретых участков, где меньше плотность объемного заряда, а затем по мере нагревания распространяется на всю его поверхность.

У торированных и оксидных катодов нет ясно выраженной об­ласти насыщения. Эти катоды имеют шероховатую поверхность, поэтому увеличение Ua приводит к возникновению высоких гради­ентов электрического поля у микровыступов, что вызывает появле­ние автоэлектронной эмиссии и рост анодного тока.

Рис. 8. Экспериментальные и теоретические анодные характеристики диода.

Статические параметры диода.

Параметры характеризуют свойства ламп, устанавливают ос­новные соотношения между напряжениями и токами в различных цепях лампы. По параметрам можно судить о возможности приме­нения ламп в схемах и о их замене. Рассмотрим основные пара­метры электровакуумного диода.

Крутизна характеристики S (мА/В) показывает, как изменяется анодный ток лампы при изменении анодного напряжения на 1 В. В заданной точке А (рис. 9, а), крутизна определяется отношени­ем приращения тока ΔIа к соответствующему приращению напряже­ния на аноде ΔUa:

(9)

Крутизна имеет физический смысл внутренней проводимости между катодом и анодом для переменной составляющей пульсирую­щего анодного тока. Если крутизна S=2 мА/В, то это означает, что изменение анодного напряжения на 1 В вызывает изменение анодного тока на 2 мА. Крутизна характеристики обычно опреде­ляется в середине ее прямолинейного участка по двум точкам, на­пример А и В.

Для криволинейной части характеристики крутизну можно определить мето­дом касательной к кривой в заданной точке М, в которой хотят определить кру­тизну (рис. 9, б). В этом случае крутизна пропорциональна тангенсу угла на­клона касательной к оси абсцисс и определяется из ΔKLF как отношение катета LF к катету KF. Геометрический смысл крутизны состоит в том, что она опреде­ляет наклон характеристики диода к оси абсцисс.

(10)

Из выражения (10) следует, что крутизна зависит от конструкции лампы. Она тем больше, чем больше действующая поверхность анода Qa и чем меньше расстояние lка между катодом и анодом. С увеличением напряжения накала (тем­пературы) катода возрастает действующая поверхность анода Qa, поэтому воз­растут анодный ток и крутизна характеристики.

Большинство современных диодов имеет крутизну от единиц, до десятков миллиампер на вольт и лишь в некоторых мощных дио­дах она больше.

Внутреннее сопротивление Ri (Ом) диода переменному току яв­ляется величиной, обратной крутизне:

(11)

Внутреннее сопротивление определяется по характеристике ана­логично крутизне; оно постоянно лишь на прямолинейном участке характеристики и обычно увеличивается на участках, где крутизна минимальна. Так, в области нижнего изгиба характеристики внут­реннее сопротивление достигает тысяч и даже десятков тысяч ом, тогда как на линейном участке характеристики оно составляет от нескольких сотен до единиц килоом.

Внутреннее сопротивление Ri нельзя отождествлять с сопротив­лением лампы постоянному току R0, определяемому по закону Ома,

(12)

Мощность Ра, рассеиваемая на аноде лампы, не должна превы­шать максимально допустимую

(13)

В диодах для выпрямления переменного тока анодный ток пред­ставляет собой серию отдельных импульсов, следующих с опреде­ленной частотой повторения (рис. 9, в). У диодов с вольфрамовым катодом максимальное значение тока этих импульсов ограни­чивается током эмиссии, а у диодов с оксидным катодом — опас­ностью разрушения оксидного слоя. Максимально допустимый анодный ток в импульсе Iam обычно приводится в паспорте прибо­ра. Пульсирующий анодный ток, выпрямляемый диодом, может быть заменен эквивалентным средним значением выпрямленного тока Iа за период. Значение этого тока ограничивается эмиссией ка­тода или максимально допустимой мощностью рассеяния на аноде Pа доп. Поэтому для каждого диода устанавливается допустимое среднее значение выпрямленного тока I0.

При работе диода в схемах выпрямителей на его электродах пе­риодически изменяется полярность выпрямленного напряжения. В положительный полупериод напряжения на аноде через диод и нагрузку проходит выпрямленный ток. В отрицательный полупериод между анодом и катодом действует обратная полярность напряже­ния, при котором в диоде возникает тормозящее поле и ток через диод не проходит. Обратное напряжение зависит от схемы выпрям­ления и характера нагрузки в ней. При больших значениях обрат­ного напряжения может произойти пробой изоляции между элек­тродами диода. Чтобы исключить пробой, обратное напряжение между электродами не должно превышать максимально допустимо­го напряжения, т. е. Uобр≤Uобр т. Для каждого диода устанавли­вается допустимое обратное напряжение Uобр т в зависимости от качества его изоляции и конструкции.

Междуэлектродная емкость между анодом и катодом диода и их вводами Са к в основном зависит от их площади и расстояния между ними. Чем больше площадь и меньше расстояние между электродами и их вводами, тем емкость больше. В маломощных диодах эта емкость составляет несколько пикофарад, в мощных — достигает десятков пикофарад.

Кроме рассмотренных, к параметрам диодов относят напряже­ние накала Uн, токи накала Iн и катода Iк, анодное напряжение Ua.

Рис. 9. К определению крутизны характеристик диода и среднего значения анодного тока.

Типы диодов.

Диоды для выпрямления тока. Свойства диодов проводить ток лишь в одном направлении позволяют применить их для выпрямле­ния переменного тока. Диоды, используемые для выпрямления пе­ременного тока технической частоты, называют кенотронами (или электронными вентилями).

Для выпрямления сравнительно невысоких (до 1000 В) напряжений и токов в десятки — сотни миллиампер выпускаются маломощные кенотроны, относящиеся к серии приемно-усилительных ламп. От выпрямителей на таких кенотронах можно получить мощность выпрямленного тока в десятки — сотни ватт. _

Конструктивно выпрямительные кенотроны выпускаются одноанодными (рис. 10, а и в) и комбинированными двуханодными (рис. 10, б и г) с катодами как прямого (см. рис. 10, в), так и косвенного (см. рис. 10, а, б и г) накала. Применение комбинированных кенотронов предпочтительно в схемах двухполупериодного выпрямления, так как при этом уменьшаются число ламп в аппаратуре . и ее габарит­ные размеры.

Для выпрямления импульсных напряжений выпускаются высоко­вольтные кенотроны. Они рассчитаны на работу при напряжениях в десятки киловольт и при малых токах (до сотен микроампер). Та­кие кенотроны обладают малой междуэлектродной емкостью и вы­сокой экономичностью катода. Конструктивное оформление одного из кенотронов этой группы показано на рис. 1, а. Высоковольт­ные маломощные кенотроны в основном применяются для питания анодов электронно-лучевых трубок телевизионных приемников.

Близки по параметрам и конструктивному выполнению к вы­прямительным кенотронам демпферные диоды, предназначенные для демпфирования колебательного процесса выходного трансфор­матора строчной развертки телевизионных приемников.

Рис. 10. Условное изображение диодов.

В табл. 3 в качестве примера приведены параметры некото­рых кенотронов и демпферных диодов.

Диоды для детектирования. Процесс выделения колебаний низ­кой частоты из принятого ВЧ сигнала называется детектированием. Для детектирования модулированных ВЧ колебаний применяются маломощные одинарные и двойные детекторные диоды, рассчитан­ные на работу при относительно невысоких (до 400—500 В) анод­ных напряжениях и малых (десятки миллиампер) токах. Детектор­ные диоды имеют малые размеры электродов, поэтому обладают малой междуэлектродной емкостью, что позволяет применять их на высоких частотах. Примером двойного детекторного диода служит лампа 6Х2П, параметры которой приведены в табл. 3.

Условные обозначения маломощных кенотронов, демпферных и детекторных диодов, относящихся к категории приемно-усилительных ламп, состоят из четырех элементов.

Первый элемент обозначения — число, выражающее (округлен­но) напряжение накала в вольтах. Второй элемент — буква, обо­значающая тип прибора (Д — диоды, X — двойные диоды, Ц — ма­ломощные кенотроны). Третий элемент — порядковый номер дан­ного типа лампы. Четвертый элемент — буква, характеризующая-конструктивное оформление (С — в стеклянном баллоне с диамет­ром более 24 мм, Д — в металлостеклянной оболочке с дисковыми впаями, П — в стеклянной оболочке миниатюрные с диаметром 19 и 22,5 мм, Г, Б, А — сверхминиатюрные с диаметром свыше 10 мм; до 10 мм и от 4 до 6 мм).

Триод.

Плотность электронного потока в лампе определяется напря­женностью электрического поля у катода. Чтобы эффективно управ­лять интенсивностью этого поля, в трехэлектродных лампах между анодом и катодом введен третий электрод — металлическая сетка (см. рис. 1,б). При наличии сетки интенсивность электрического поля у катода определяется совместным действием полей сетки и анода.

Распределение потенциала. Чтобы уяснить действие сетки, рас­смотрим распределение потенциала и изменение интенсивности элек­трического поля в междуэлектродном пространстве триода с плос­копараллельными электродами. Потенциал катода Uк примем равным 0, а на анод подадим относительно катода некоторый посто­янный положительный потенциал Uа.

Когда сетка в лампе отсутствует или ее потенциал равен естест­венному потенциалу, который имело бы занимаемое ею простран­ство, она не меняет ни распределения потенциала между анодом А и катодом К (кривая 2 на рис. 11), ни интенсивности поля.

Если в лампу ввести сетку и подать на нее нулевой потенциал Uc = 0, то распределение потенциала (кривая 3) и интенсивность поля в междуэлектродном пространстве изменяются. Потенциал поля станет ниже, чем при отсутствии сетки, а минимум отрицательного потенциала возрастет, т. е. | Uмин2|>| Uмин1|. В этом режиме сетка перехватывает часть силовых линий поля, идущих от анода А к катоду К (рис. 12, а), и ослабляет интенсивность поля вблизи катода. При этом возрастает тормозящее действие пространственного заряда у катода, вследствие чего снижается ток в лампе.

Рис. 11. Потенциальные диаграммы триода.

Если на сетку подать небольшой отрицательный потенциал, то потенциал поля во всех точках междуэлектродного пространства снизится, а минимум потенциала возрастет до значения Uмин3 и сместится к сетке (см. рис. 11, кривая 4). В этом режиме тормо­зящее действие объемного заряда у катода дополнится тормозящим полем сетки, уменьшится интенсивность поля у катода (рис. 12, б), вследствие чего некоторая часть эмиттированных им электронов будет возвращаться к катоду, следовательно, анодный ток в триоде уменьшится.

Очевидно, если потенциал на сетке и дальше снижать, то анод­ный ток в лампе будет уменьшаться. При некотором достаточно большом отрицательном напряжении на сетке минимум потенциала возрастет до значения Uмин4 (кривая 5 на рис. 11), результирую­щее электрическое поле на участке катод — сетка может оказаться тормозящим (рис. 12, в), вследствие чего электронный ток в трио­де становится равным нулю; наступает запирание триода или от­сечка тока в лампе.

При подаче на сетку небольшого положительного потенциала поле анода дополнится полем сетки, потенциал всех точек между­электродного пространства повысится (см. рис. 11, крива 1) ин­тенсивность ускоряющего поля у катода возрастет. Под действием такого поля увеличивается количество электронов, ускоренно дви­жущихся от катода к сетке. Анодный ток при этом возрастает, а в цепи сетки (за счет попавших на сетку электронов) может устано­виться небольшой сеточный ток Iс (рис. 13).

Рис. 12. Электрическое поле в триоде.

Если сетка выполнена с малым шагом, то даже при небольших значениях положительного потенциала сеточный ток Iс может су­щественно возрасти, вызывая снижение тока Iа в анодной цепи. В этом случае эмиттированный катодом ток Iк будет распределяться между цепями анода и сетки

(14)

Изменяя потенциал сетки по отношению к катоду от отрицатель­ного до положительного, можно влиять на плотность электронного потока в лампе и изменять в широких пределах ее анодный ток. При работе с отрицательным потенциалом на сети ток в цепи сетки практически равен нулю. Такой режим без сеточных токов эконо­мичен и широко применяется в радиоустройствах.

Рис. 13. Цепь триода.

Статистические характеристики триода.

Ток в триоде является сложной функцией напряжений на аноде и сетке лампы Iк=Iа+Iс=j(Uс, Ua). Для удобства на практике эту зависимость разделяют на частные уравнения, которые выра­жают зависимость токов от напряжения на одном из электродов при неизменном напряжении на другом электроде:

Эти зависимости являются статическими характеристиками трио­да. Схема для снятия характеристик изображена на рис. 14. Нить подогревателя питается, в схеме от источника переменного напряже­ния Uн=6,3 В, цепь сетки — от источника Ec =10 В, а анода — от источника Eа=250 В. Потенциал на сетке и аноде устанавливается соответственно потенциометрами R1 и R2. Полярность напряжения на сетке изменяют переключателем П. При снятии статических ха­рактеристик резистор Rа=10 кОм должен быть выключен из схемы, а цепь анода замкнута.

Рис. 14. Схема испытания триода.

Анодно-сеточные характеристики (прямой передачи) представ­ляют зависимость Iа=j (Uс) при Ua=const, а сеточные вход­ные— Iс=j(Uс) при Ua=const. Для снятия характеристик включают питание цепей накала, сетки и анода; устанавли­вают номинальные напряжения накала Uн и анода Uа. На сетку подают такое отрицательное напряжение Uc, при котором прекра­тится ток в анодной цепи. Затем постепенно повышают потенциал сетки и отмечают значения анодного тока Iа. В области положитель­ных сеточных напряжений в цепи сетки появится сеточный ток Iс. По полученным данным строят анодно-сеточную Ia =j(Uc) и сеточ­ную Iс=j(Uc) характеристики (рис. 15, а). Устанавливая другие постоянные значения Ua, получают семейство анодно-сеточных и сеточных характеристик (рис. 15,б).

Из семейства анодно-сеточных характеристик следует, что при одном и том же напряжении на сетке большему Uа соответствует больший анодный ток. Сеточные токи практически появляются в лампе при положительных напряжениях на сетке, причем большему Ua соответствует меньший ток сетки, так как больше электронов, эмиттируемых катодом, достигают анода.

Рис. 15. Характеристики триода.

Анодные (выходные) характеристики представляют зависимость Iа=j (Uа) при Uc=const. Одновременно снимаются сеточно-анодные характеристики [характеристики обратной связи, выражающие за­висимость Ic=j (Ua) при Uc = const].

Для снятия этих характеристик устанавливают номинальное на­пряжение накала Uн и выбранное значение напряжения на сетке, например Uс =—1 В. Затем изменяют Uа от нуля до максимально допустимого для данной лампы и отмечают значения анодного то­ка. По полученным данным строят анодную характеристику при Uc=—1 В. Затем опыт повторяют при других значениях напряже­ния на сетке и таким путем получают семейство анодных харак­теристик (рис. 16).

При положительных и небольших отрицательных сеточных на­пряжениях в лампе появится сеточный ток Iс. Отмечая значения Iс при различных значениях Uа, в этом же семействе строят сеточно-анодные характеристик (на рис. 16 изображены штриховыми линия­ми). На рис. 16 видно, что анодная характеристика, снятая при Uc = 0, на значительном протяже­нии линейна подобно характери­стике диода. При подаче на сетку отрицательного потенциала анод­ные характеристики сдвигаются вправо от начала координат. Объясняется это тем, что при малых Ua поле анода недостаточ­но для компенсации возрастаю­щего тормозящего действия поля сетки. Если на сетку подается по­ложительное напряжение, поле анода усиливается полем сетки, анодный ток значительно возрас­тает даже при малых Ua и характеристики сдвигаются влево относительно характеристики, снятой при Uc=0 В. В дальнейшем рост Iа замедляется вследствие изме­нения токораспределения в лампе.

На сеточно-анодных характеристиках наглядны два режима то­кораспределения. При положительных Uс и небольших Uа сеточный ток Ic максимален. Лампа работает в режиме возврата электронов на сетку. При возрастании Uа крутизна сеточных характеристик резко уменьшается, и далее сеточный ток мало изменяется. В лампе устанавливается режим перехвата электронов сеткой.

В семействе анодных характеристик изображена гиперболиче­ская линия максимально допустимой мощности рассеяния Ра доп на аноде, которая характеризует предельный тепловой режим работы лампы.

Анодные характеристики широко используются при выборе и анализе режимов работы лампы в схемах электронных усилите­лей, генераторов и т. д.

Рис. 16. Семейство анодных характеристик триода.

Статистические параметры триода.

Параметрами называют величины, связывающие между собой изменения напряжений и токов в анодной и сеточной цепях триода.

Параметры анодной цепи. Эти параметры устанавливают связь между анодным током и напряжениями на аноде и сетке. К пара­метрам анодной цепи относят крутизну, внутреннее сопротивление, проницаемость и коэффициент усиления.

Крутизна S (мА/В) устанавливает зависимость анодного тока от изменения напряжения на сетке при постоянном анодном напря­жении.. Если изменение напряжения на сетке лампы на небольшую величину ΔUс вызывает изменение анодного тока на ΔIа, то

(15)

Крутизна характеристики показывает, на сколько миллиампер изменяется анодный ток от изменения напряжения на сетке на 1 В при постоянном напряжении анода. Так как анодно-сеточная харак­теристика непрямолинейна, то и крутизна в различных ее точках неодинакова.

Крутизна зависит от конструкции .лампы и режима ее работы. При отрицательных напряжениях на сетке в лампе отсутствует се­точный ток Iс=0, поэтому

Взяв производную от анодного тока Iа по Uc, найдем аналитиче­ское выражение для крутизны характеристики триода

(16)

Отсюда следует, что крутизна возрастает с увеличением рабочей поверхности анода и с уменьшением расстояния lск между сеткой и катодом, причем последнее является определяющим. В современ­ных лампах расстояние lск доведено до десятых долей миллиметра, что позволило крутизну усилительных триодов увеличить до 20— 30 мА/В и более. Чем она больше, чем лучше лампа, тем сильнее управляющее действие сетки. Большинство триодов широкого при­менения имеет крутизну в 2—4 мА/В. В импульсном режиме S обычных триодов 30—40 мА/В, что в 5—6 раз превышает крутизну характеристик непрерывного режима.

Внутреннее сопротивление триода Ri переменному току харак­теризует абсолютное влияние Uа на Iа; оно показывает сопротивле­ние лампы малым изменениям анодного тока. Если изменение анод­ного напряжения на небольшую величину ΔUа вызывает изменение анодного тока на ΔIа, то внутреннее сопротивление

(17)

 

Анодная характеристика триода криволинейна, поэтому Ri в разных режимах его работы неодинаково. Для линейных участков характеристик различных типов триодов Ri составляет 0,5—80 кОм. Триоды широкого применения обладают Ri от нескольких килоом до 10—30 кОм, снижаясь до сотен ом в мощных усилительных триодах.

Величина, обратная внутреннему сопротивлению, выражает про­водимость анодной (выходной) цепи лампы и равна крутизне анод­ной характеристики

(18)

Подобно крутизне выходная проводимость показывает, на сколь­ко миллиампер изменится Iа от изменения Uа на 1 В.

Коэффициент усиления триода оценивает относительное влияние сеточного и анодного напряжений на анодный ток. Если одно и то же изменение анодного тока на величину ΔIа достигается при изме­нении анодного напряжения на ΔUa или при изменении сеточного напряжения на величину ΔUc, то коэффициент усиления

(19)

Коэффициент усиления показывает, во сколько раз изменение напряжения сетки действует на анодный ток сильнее, чем такое же изменение анодного напряжения. При определении μ изменения ΔUa и ΔUc противоположны по знаку. Например, повышение потен­циала Uc вызывает увеличение Iа, а для его приведения к прежнему значению нужно уменьшить Uа. В зависимости от назначения трио­дов μ имеет значение от 4 до 100 единиц.

Проницаемость сетки лампы оценивает относительное влияние сеточного и анодного напряжений на катодный ток

(20)

Изменение тока в триоде обусловлено изменением Ua и Uс, поэтому дифференцируя уравнение, получим

(21)

Если при одновременном изменении напряжений на аноде dUa и на сетке dUc ток не меняется, т. е. dIк=0, то выражение (21) примет вид

В усилительных триодах D<1, поэтому изменению анодного на­пряжения на 1 В равноценно по своему действию на катодный ток очень малое (доли вольта) изменение напряжения на сетке. Для отрицательных значений UcIк=Iа, поэтому D=l/μ.

Из выражений (15), (17) и (20) можно получить урав­нение связи параметров лампы

(22)

Это уравнение, связывающее между собой основные параметры анодной цепи триода, называется уравнением связи параметров или внутренним уравнением лампы. Оно позволяет по двум известным параметрам определить третий.

 

Ионные приборы.

Ионными, или газоразрядными, называют электровакуумные приборы, действие которых обусловлено электрическим разрядом в газо­вой среде. Баллоны этих приборов наполняют инертными газами или парами ртути. Ионные приборы подразделяют на управляемые и не­управляемые. К неуправляемым относят двухэлектродные приборы (стабилитроны, га­зотроны), к управляемым — трехэлектродные и многоэлектродные (тиратроны, декатроны и др.).

По виду разряда все ионные приборы могут быть подразделены на две группы: с несамо­стоятельным и самостоятельным разрядом. Несамостоятельный разряд поддерживается внешним источником энергии — нагревом ка­тода, облучением его видимым светом и др. (область 1 на рис. 17). Самостоятельный разряд происходит под действием электричес­кого поля при отсутствии внешнего иониза­тора.

Виды разряда.

Различают три основных вида самостоятельного разряда: темный, тлею­щий и дуговой.

Темный разряд имеет место при малых напряжениях и токах (область 2 на рис. 17)Он используется в газоразрядных (ионных фотоэлементах). По мере увеличения плотности тока (10-5—10-1 А/см2) темный разряд переходит в тлеющий (область 3 на рис. 17). Газ в приборе начинает интенсивно светиться Межэлектродное пространство заполняете электронно-ионной плазмой, имеющей высокую электропроводность. Приложенное напряжение в основном падает вблизи катода где образуется объемный заряд положительных малоподвижных ионов.

В режиме тлеющего разряда ионизация в приборе поддерживается электронами, выбиваемыми с поверхности катода, которая покрыта свечением. При увеличении напряжения поверхность катодного свечения возрастает, а падение напряжения у катода остается почти постоянным. Это используют в приборах нормального тлеющего разряда (область БВ рис. 17).

После охвата всей поверхности катода све­чением для дальнейшего роста тока необходимо увеличение разности потенциалов на электродах прибора. При этом возрастает анодная ионизация. Такой разряд называют аномаль­ным тлеющим разрядом (область ВГ на рис. 17).

При возникновении термоэлектронной и электростатической эмиссий число электронов в баллоне резко возрастает, их объемный заря; компенсирует положительный заряд ионов, начинается дуговой разряд (область 5 — ДЕ на рис. 17). Для этого разряда характерны большой ток и малые падения напряжения между анодом и катодом. Дуговой разряд ис­пользуют в мощных ртутных вентилях и игнитронах.

Всем ионным приборам присущи недостат­ки: большая инерционность, нестабильность процессов, зависящих от температуры и дав­ления окружающей среды, сравнительно боль­шие габаритные размеры. Поэтому ионные приборы все более вытесняются полупроводнико­выми.

Рис. 17. Вольт – амперная характеристика электрического разряда в газе.

Стабилитроны.(СГ)

Их используют для стаби­лизации напряжения. Электроды прибора имеют цилиндрическую форму. Внутреннюю поверхность никелевого катода покрывают тонким слоем бария, калия или цезия для уменьшения работы выхода электронов. К краю катода приваривают поджигающий электрод ПЭ (рис. 18). Он способству­ет снижению напряжения зажигания. Тлею­щий разряд вначале возникает между поджи­гающим электродом и анодом, а затем по мере увеличения концентрации ионов в баллоне переходит на поверхность катода. Баллон ста­билитрона заполняют смесью инертных газов.

Рис. 18.Устройство стабилитрона.

Рабочий участок БВ вольт-амперной ха­рактеристики стабилитрона (рис. 19) соответствует нормальному тлеющему раз­ряду.

Рис. 19. Характеристика стабилитрона.

Стабилитроны характеризуют следующие основные параметры: напряжение зажигания Uа.з≈100÷200 В; напряжение стабилизации Uст≈60÷160 В, предельные значения рабо­чего тока Iamin÷Iamax≈1,5÷40 мА, диф­ференциальное сопротивление 100—250 Ом.

Стабилитроны коронного разряда имеют диапазон рабочих напряжений от 400 В до 30 кВ.

Рис. 20. Схема включения.

Неоновые лампы.

Лампы представляют собой двухэлектродные приборы с аномальным тлеющим разрядом и применяются для ин­дикации напряжения или электромагнитного поля высокой час­тоты.

Конструктивно лампы выполняются с симметричной и несим­метричной формой электродов, помещаемых в стеклянный баллон. Баллон наполняют неоново-гелиевой смесью с небольшой примесью аргона, обеспечивающей при зажигании оранжево-красное свечение. При симметричной конструкции электродов полярность включения не соблюдается, а при несимметричной — отрицательный потенци­ал подают на электрод с большей площадью поверхности.

В модуляторных неоновых лампах практически безынерционно изменяется яркость свечения катода с изменением напряжения на электродах. Это свойство ламп позволяет применять их в быстро­действующей фототелеграфной аппаратуре, а также при воспроиз­ведении звуков в кино, где исключается применение обычных ламп с большой тепловой инерцией.

В соответствии с назначением и конструктивным выполнением различают обычные сигнальные неоновые СН (рис. 21, а) и ми­ниатюрные МН (рис. 21, б), а также лампы специального назна­чения— модуляторные ТМН, панельные ПН, фазовые ФН, волномерные ВМН, указатели высокого напряжения УВН (рис. 21, в). В сигнальных лампах, рассчитанных на непосредственное включе­ние в сеть с напряжением 127 и 220 В, ограничительные резисторы вмонтированы в цоколях самих ламп. Лампы других типов требу­ют подключения внешних ограничительных резисторов (рис. 21, г).

Рис. 21. Внешний вид и схема включения неоновых ламп.

 

Тиратроны.

Тиратрон тлеющего разряда (рис. 22) состоит из стержня молибде­нового анода А, цилиндрического катода К и одного или нескольких управляющих элек­тродов — сеток С, выполненных в виде дисков с отверстиями или цилиндров. Баллон тиратрона наполнен смесью неона и аргона.

Рис. 22 Устройство тиратрона.

Трехэлектродный тиратрон можно зажи­гать, увеличивая ток в цепи сетки Iс или повы­шая потенциал анода Uа. После зажигания сетка обволакивается зарядами и теряет свое управляющее действие. Погасить разряд можно, резко снизив Uа или разорвав анод­ную цепь на время, достаточное для деионизации газа.

Основная характеристика тиратрона -пусковая Ua(Ic), устанавливающая связь напряжения зажигания Ua с минимальным током сетки, при котором происходит зажи­гание (рис. 23). Пусковую характери­стику обычно представляют в виде пусковой области вследствие разброса параметров одно­типных приборов. Точки, лежащие над пуско­вой областью, соответствуют условию зажи­гания.

Рис. 23. Характеристика тиратрона.

Более широкие возможности регулирова­ния имеет четырехэлектродный тетрод с двумя сетками — управляющей Су и экранирующей Сэ (рис. 22). Зажигание разряда в нем можно произвести не только увеличением на­пряжения второй сетки Uсэ, но и ростом тока подготовительного разряда на первой сетке Iсу.

Основными параметрами тиратрона тлею­щего разряда являются запаздывание зажи­гания подготовительного разряда после включения напряжения, сеточный ток зажи­гания, падение напряжения анод—катод и сетка—катод, время восстановления рабочего напряжения анода. Общее время восстановле­ния управляющего действия сетки составляет десятки — сотни микросекунд, оно определя­ет максимальную частоту работы тиратрон? порядка десятка килогерц.

Рис. 24. Схема включения тиратрона.

Разрядники.

Разрядник представляет собой двухэлектродный прибор, наполнен­ный аргоном или водородом при давлении 4—8 кПа. Алюминиевые электроды маломощ­ных разрядников типа РА имеют плоскую форму; электроды разрядников большой мощ­ности типа РБ — шаровые из железа, акти­вированного барием (рис. 25.). Расстоя­ние между электродами 2—3 мм.

Рис. 25. Устройство разрядников.

Разрядники имеют следующие основные параметры: напряжение зажигания 350— 460 В для разрядников типа РА и 250—430 В для разрядников типа РБ, допустимый ток разряда, ограничиваемый нагревом выводов и зависящий от длительности импульса перена­пряжения, для разрядников РБ он составляет 30 А в течение 10 с, а для РА — 3 А в течение 2 с; время восстановления электрической прочности, которое зависит от охлаждения после разряда и составляет несколько ми­нут. Разрядники должны иметь малую меж­электродную емкость порядка десятков пико-фарад.

Разрядники включают между каждым приводом линии связи и землей (рис. 26)Если напряжение в линии меньше напряжения зажигания (250—450 В), то сопротивление разрядника велико (40 МОм), и он практически не влияет на работу линии.

Рис. 26. Схема включения разрядников.

В случае повышения напряжения в разряднике начинается тлеющий разряд, который по мере роста напряжения переходит в дуговой. Сопротивление разрядника падает до единиц — сотен ом, напряжение на нем и на проводах защищаемой линии снижается до безопасного значения 10—30 В.

Вольт-амперная характеристика лампы диод - презентация онлайн

1. Определение вольтамперной характеристики лампы диод.

В нашем селе БайкалоКудара работает радиокружок.
Я уже третий год посещаю этот
кружок. Мне все нравится на
этом кружке.
Первый год мы с группой ребят
занимались с радио-кубиками.
Собирали небольшие схемы при
помощи этих кубиков.
Знакомились с диодами,
транзисторами конденсаторами.
На втором году занятий мы
собирали простейшие схемы на
специальных платах. Там пока
не нужна была пайка. Здесь мы
также собирали простейшие
схемы УЗЧ,МУЛЬТИВИБРАТОРА.
И вот на третьем году занятий
мы начали заниматься пайкой и знакомиться углубленно ,с
характеристиками радиодеталей их обозначениями и
назначениями. Однажды на одном из занятий наш руководитель
Ерофеев Владимир Иванович рассказывал об электронных лампах.
У нас на радиокружке имеется небольшая коллекция этих ламп.
Меня и моих друзей заинтересовало это и я решил побольше
прочитать о них.
Владимир Иванович предложил мне книги по этой теме; и затем
рассказать об этом на кружке; а затем эту работу отправить на
фестиваль, что я с удовольствием и делаю.
В своё время электронная лампа совершила в
радиотехнике подлинную
революцию: коренным
образом изменила конструкцию передающих и
приёмных устройств, увеличила дальность действия
их, позволила
радиотехнике сделать гигантский шаг вперёд и
занять почётное место
буквально во всех
областях науки и технике, производства, в нашей
повседневной жизни. Но и сейчас, когда в
радиоэлектронных
устройствах
в
основном
используются
полупродниковые
приборы
и
интегральные
микросхемы различного назначения, электронныелампы
продолжают
«трудиться»
во
многих
радиовещательных
приёмниках,
радиолах,
магнитофонах, телевизорах.
УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННОЙ ЛАМПЫ
Любая электронная лампа, или, короче, радиолампа,
представляет собой стальной, стеклянный или керамический
баллон, внутри которого на металлических стойках укреплены
электроды. Воздух из
баллона лампы откачивают через
небольшой отросток в нижней или верхней части баллона.
Сильное
разрежение
воздуха
внутри
баллона-вакуумнепременное условие для работы радиолампы.
В
каждой
радиолампе
обязательно
есть
катодотрицательный электрод, являющийся источником электронов
в лампе, и анод-положительный электрод. Катодом может быть
вольфрамовый волосок, подобный нити накала электро
лампочки,
или металлический цилиндрик, подогреваемый
нитью накала, а анодом-металлическая пластинка, а чаще
коробочка, имеющая форму цилиндра или параллелепипеда.
Вольфрамовую нить, выполняющею роль катода, называют
также нитью накала.
На схемах баллон лампы условно обозначают в виде
окружности, катод-дужкой, вписанный в окружности, анодкороткой чертой, расположенный над катодом, а из вывода линиями, выходящими за пределы окружности. Радиолампы,
содержащие только катод и анод, называют двухэлектронными
или диодами.
На рис. 1 показано
внутреннее
устройство двух
диодов разных
конструкций.
Лампа,
изображённая справа
отличается тем, что
её катод (нить
накала) напоминает
перевернутую
латинскую букву V, анод
имеет форму
сплюснутого цилиндра.
Электроды закреплены
на проволочных
стойках, впаянных в
утолщённое донышко
баллона. Стойки
являются одновременно
выводами электродов. Через специальную колодку с гнёздами ламповую панельку - электроды соединяют с другими деталями
радиотехнического устройства.
В большинстве радиоламп между катодом и анодом имеются
спирали из тонкой проволоки, называемые сетками. Они окружают
катод и, не соприкасаясь, располагаются на разных расстояниях от
него. В зависимости от назначения ламп число сеток в ней может
быть от одной до пяти. По общему числу электродов, включая катод
и анод, различают лампы трёх-, четырёх -, пятиэлектродные и т.д.
Соответственно их называют триодами (с одной сеткой), тетродами
(с двумя сетками), пентодами (с тремя сетками).

6. Классификация и параметры электронных ламп.

Диод - двухэлектродная лампа, состоящая из катода и анода. При подаче
на анод положительного напряжения
через диод течет ток. При
подаче на лампу отрицательного напряжения тока через диод нет.
Триод - трехэлектронная лампа. имеющая. кроме катода и анода,
управляющую сетку.
Тетрод - четырехэлектродная лампа, имеющая.кроме катода и анода.
управляющую сетку.
Пентод
пятиэлектродная
лампа,
отличающаяся
от
тетрода
третьей(антидинатронной) сеткой. расположенной между анодом и
экранной сеткой.
Лучевой тетрод - четырехэлектродная лампа в которой подавление
динатронного
эффекта достигается специальной конструкцией
электродов лампы, при которой электроны летят от катода к аноду
узкими пучками.
Гексод - шестиэлектронная лампа. имеющая четыре сетки.
Гептод - семиэлектронная лампа с пятью сетками. Лампа состоит из двух
частей. триодной и пентодной.
Октод - восьмиэлектронная лампа, состоящая из двух частей триодной и
пентодной.
Комбинированные лампы представляют собой соединенные в одном
баллоне две или более лампы.
Газонаполненный стабилитрон(стабилизатор напряжения) используется
для поддержания постоянного напряжения питания радиосхем.
Бареттер (стабилизатор тока) используется для поддержания в
постоянных пределах тока накала лампы.
Маркировка электровакуумных приборов.
Наименование отечественных электровакуумных приборов состоит из
четырех букв и цифр.
Цифра перед первой буквой(или группой букв) указывает для приемноусилительных ламп и кенотронов нормальное. Напряжение накала. для
электроннолучевых трубок с прямоугольным экраном величину
диоганали экрана, для бареттов номинальный ток стабилизации в
амперах.
Первая буква(или две первые буквы)означает.
А-частотно преобразовательная лампа с двумя управляющими сетками.
Б- диод - катод. двойной- катод, стабилизатор тока(бареттер),
Г-диод-триод. двойной диод-триод. генераторная лампа.
Д-диод,
Е-индикатор настройки.
Ж-маломощный пентод. лучевой тетрод с короткой характеристикой.
И- триод- гексод. триод- гептод. триод- октод,
К- маломощный пентод. лучевой тетрод с удлиненной характеристикой.
ЛК- электроннолучевая приемная телевизионная трубка с
электромагнитным отклонением луча.
ЛО- электроннолучевая трубка с электростатическим отклонением луча.
Н- приемно-усилительный двойной триод,
П- выходной лучевой тетрод. пентод.
С-триод.
СГ- стабилитрон,
Ф-триод-пентод (лампа 6Ф6С-исключение,так является оконечном
пентодом),
Х- двойной диод,
Ц- кенотрон,
Э- тетрод.
Третий элемент обозначения- число после первой буквы,
указывающее порядковый номер разработки прибора.
Четвертый элемент- буква, обозначающая конструктивные
особенности лампы,
С- лапмы в стеклянной оболочке,
К-лампы керамической оболочке,
Ж- лампы типа желудь,
П- лампы миниатюрные диаметром 19 и 22,5 мм,
Г лампы сверхминиатюрные диаметром выше, 10 мм
Р- лампы сверхминиатюрные диаметром 4мм,
Б- лампы сверхминиатюрные диаметром выше 10 мм,
А- лампы сверхминиатюрные диаметром 6 мм,
Л-лампы с замком в ключе,
Д-лампы с дисковыми впаями.
У некоторых ламп имеется еще и пятый элемент, который
обозначает следующее,
В-лампы повышенной механической прочности и надежности,
Е- лампы долговечные,
И- лампы предназначенные для импульсной работы,
К-лампы высокой виброустойчивости.
Лампы П-А называют еще пальчиковыми.
КАК РАБОТАЕТ ДИОД
Самой простой радиолампой-диодом может стать любая лампа
накаливания, если внутрь её баллона впаять металлическую пластинку
с выводом наружу и удалить из баллона воздух. Чтобы разогреть её
нить накала, подключим к её выводам батарею накала выводом
наружу, и удалить из баллона воздух. Чтобы разогреть её нить накала,
подключим к её выводам батарею накала GBh. Образуется
цепь
накала. Вторую батарею, но с более высоким напряжением, соединим
отрицательным полюсом с одним из выводов нити накала, а
положительным полюсом-с анодом. Образуется вторая цепь-анодная,
состоящая
из
участка
катод-анод,
анодной
батареи
GBa
и
соединительных проводников. Если включить в неё миллиамперметр,
стрелка прибора укажет на наличие тока в этой цепи.
У вас естественно, может возникнуть вопрос: почему в анодной
цепи течёт ток? Ведь между катодом и анодом нет электрического
соединения.
Отвечаю: подключив анодную батарею, мы тем самым создали на
аноде положительный заряд, а на катоде- отрицательный. Между ними
возникло электрическое поле, под действием которого электроны,
испускаемые катодом, устремляются к положительно заряженному
аноду. А катод покидают другие электроны, которые также летят к
аноду. Достигнув анода, электроны движутся по соединительным
проводникам
к
положительному
полюсу
анодной
батареи,
а
избыточные электроны с отрицательного полюса батареи текут к
катоду. Образование в анодной цепи диода патока электронов можно
сравнить с таким явлением. Если над кипящей водой поместить крышку
кастрюли или тарелку, то образовавшийся пар будет на ней
охлаждаться и «сгущаться» в капельке воды. С помощью воронки мы
можем эту воду вернуть в кастрюлю. Получается как бы замкнутая
цепь, которой движутся как частицы воды.
Ток анодной цепи называют -анодным током,
а напряжение
между анодом и катодом лампы -анодным напряжением. Наряду с
термином
«анодное
напряжение»
применяют
такие
термины
«напряжение на аноде», «напряжение анода». Все эти термины
равнозначны: они подразумевают напряжение, действующее между
анодом и катодом. Если полюсы анодной батареи или иного источника
тока присоединены непосредственно к катоду или аноду лампы, то
анодное напряжение будет равно напряжению источника тока.
Итак,
двухэлектродная
электронная
лампа,
как
и
полупроводниковый
диод,
обладает
свойством
односторонней
проводимости тока. Но она в отличие от полупроводникового диода
пропускает через себя только прямой ток, т.е. ток только в одном
направление - от катода к аноду. В обратном направлении, т.е. от анода
к катоду, ток идти не может. В этом отношении радиолампа, бесспорно,
превосходит полупроводниковый диод, через который течёт небольшой
обратный ток.
Что влияет на значение анодного тока диода? Если катод имеет
постоянный накал и излучает беспрерывно одно и то же количество
электронов, то анодный ток зависит только от анодного напряжения.
При небольшом анодном напряжении анода достигнут лишь те
электроны, которые в момент вылета из катода обладают наиболее
высокими скоростями. Другие, менее «быстрые» электроны останутся
возле катода. Чем выше анодное напряжение, тем больше электронов
притянет к себе анод, значительнее будет анодный ток. Однако не
следует думать, что повышением анодного напряжения можно
бесконечно увеличивать анодный ток. При некотором достаточно
высоком анодном напряжении все электроны, излучаемые катодом,
будут попадать на анод и при дальнейшем увеличении напряжения на
аноде анодный ток перестаёт расти.
Это явление называют
насыщением анода.
Если в анодную цепь включить нагрузочный резистор Rh , через
него также будет течь выпрямленный диодом ток. При этом на выводе
резистора, соединённом с катодом, будет плюс, а на другом выводе –
минус выпрямленного напряжения. Это напряжение, создающееся на
резисторе, может быть сглажено фильтром выпрямителя и подано в
другую цепь, для питания которой необходим постоянный ток.
Лампы, предназначаемые для работы в выпрямителях, называют
кенотронами.
Двухэлектродные лампы можно использовать не только для
выпрямления
переменного
тока,
но
и
для
детектирования
модулирования колебаний РЧ.
ВОЛЬТ-АМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИОДА
Установку собирают по рисунку. Для измерения напряжения
применяют демонстрационный гальванометр от вольтметра, для которого
в
качестве
добавочного
сопротивления
применяют
резистор
сопротивлением 10 кОм, что расширяет предел измерения до 45 В.
Устанавливают шкалу с 15 делениями (одно деление будет составлять 3
В).
А
Перед провидением опыта , ручку регулятора напряжения 100 В
ставят в среднее (нулевое) положение. Включают универсальный
выпрямитель и добиваются нормального свечения катода. Падают на
анод лампы напряжение 12 В и отмечают показание гальванометра,
включенного в цепь анода. Изменяют анодное напряжение от 0 до 36 В
(через 12 В) и каждый раз отмечают показание гальванометра. Данные
заносят в таблицу:
U, B
0
12
24
36
1,дел
По результатам опыта строят вольтамперную характеристику
диода. (Опыт можно повторить при другом напряжении накала катода.)
Иван Максимов у стенда
электронных ламп.
У доски с руководителем кружка
Ерофеевым В.И.

Вольт-амперная характеристика - электронная лампа

Вольт-амперная характеристика - электронная лампа

Cтраница 1

Вольт-амперные характеристики электронных ламп и полупроводниковых приборов весьма разнообразны, поэтому при их аппроксимации применяют разные математические выражения. При этом следует отметить, что реальные вольт-амперные характеристики активных элементов, рассматриваемые в широкой области напряжений, довольно сложны. Оперирование такими характеристиками приводит к очень неудобным и громоздким математическим выражениям. В то же время в каждой конкретной схеме используется лишь ограниченная область вольт-амперной характеристики нелинейного элемента.  [1]

Осциллографический метод снятия вольт-амперных характеристик электронных ламп очень удобен, так как построения подобных кривых по точкам слишком трудоемки, а иногда и невозможны. Последнее объясняется тем, что при некоторых комбинациях напряжений на электродах ламп, продолжающихся некоторое время, можно вывести из строя лампу.  [3]

Мы видим, что вольт-амперная характеристика электронной лампы оказывается нелинейной, а следовательно, электронная лампа представляет собой пример проводника, не подчиняющегося закону Ома.  [5]

Мы видим, что вольт-амперная характеристика электронной лампы оказывается нелинейной, а, следовательно, электронная лампа представляет собой пример проводника, не подчиняющегося закону Ома.  [7]

Мы видим, что вольт-амперная характеристика электронной лампы оказывается нелинейной, а следовательно, электронная лампа представляет собой пример проводника, не подчиняющегося закону Ома.  [9]

Стационарные колебания в такой системе можно получить только при наличии нелинейности, которая всегда имеется в вольт-амперной характеристике электронной лампы или транзистора.  [10]

График, выражающий зависимость анодного тока от напряжения между электродами Ia ( Ja), называется вольт-амперной характеристикой электронной лампы ( фиг.  [11]

Параметры управляемых элементов могут быть определены на основании вольт-амперных характеристик, выражающих зависимость между напряжениями на внешних полюсах и токами в их вводах. Вольт-амперные характеристики электронных ламп и транзисторов в общем нелинейные.  [12]

С этой целью надо получить данные для построения не менее двух кривых зависимостей анодного тока от разности потенциалов между анодом и катодом электронной лампы при данной температуре накала нити. Эти кривые называются вольт-амперными характеристиками электронной лампы.  [13]

Математический анализ работы любой схемы начинается с составления уравнений, связывающих токи и напряжения в различных частях этой схемы. Для составления таких уравнений при анализе процессов, протекающих в нелинейных цепях, необходимо иметь аналитическую зависимость между током и напряжением в нелинейном резисторе. Между тем в большинстве случаев вольт-амперная характеристика электронных ламп и полупроводниковых приборов задается только графически. Поэтому первая задача, которую нужно решить при анализе работы нелинейного устройства, состоит в нахождении приближенного аналитического выражения вольт-амперной характеристики нелинейного резистора - аппроксимации этой характеристики.  [14]

Страницы:      1

Лампы накаливания: виды, характеристики, особенности

Лампа накаливания представляет собой источник искусственного света. До недавнего времени приборы массово использовались для освещения частных домов, квартир, офисов, железнодорожных вагонов и подсветки рабочих мест. Также их широко применяли в производстве различного оборудования, фонарей, приборов и пр. Сегодня они постепенно выходят из употребления благодаря появлению более экономичных и долговечных люминесцентных и светодиодных ламп. В то же время ряд преимуществ позволяет изделиям продолжать пользоваться устойчивым спросом.

Вот основные преимущества ламп накаливания:

  • низкая себестоимость;
  • стойкость к перепадам напряжения;
  • не требуют времени для разогрева;
  • возможность использования электронных диммеров для регулирования освещенности и экономии электроэнергии;
  • спектр ламп накаливания примерно соответствует естественному освещению, поэтому хорошо воспринимается человеческим глазом;
  • отсутствие видимого мерцания и отличный индекс цветопередачи;
  • возможность использования в широком диапазоне температур;
  • не требуют специальной утилизации, так как не содержат токсичных компонентов;
  • отсутствие шума и радиопомех при работе;
  • лампы накаливания не нуждаются в дополнительной пускорегулирующей аппаратуре;
  • нечувствительность к полярности подключения;
  • минимальное излучение ультрафиолетовых лучей.

К недостаткам ламп накаливания относятся низкая световая отдача, непродолжительный срок службы, потребление большого количества электроэнергии, сильный нагрев и хрупкость. Также эти приборы отличаются пожароопасностью, поскольку нагревают близко находящиеся поверхности до 100 оС и выше. Кроме того, существует риск взрыва лампы, который может привести к травмированию.

Принцип действия и характеристики ламп накаливания

Принцип работы ламп накаливания заключается в нагревании нити накала при прохождении через нее электрического тока. В результате проводник испускает тепловое электромагнитное излучение в видимой части спектра. В качестве нити накала обычно используется вольфрамовая спираль. Она находится в стеклянной колбе, внутрь которой закачаны инертные газы.

Лампы накаливания отличаются такими характеристиками:

  • мощность составляет от 25 до 1000 Вт;
  • температура нагрева нити накаливания находится в диапазоне 2000-2800 оС;
  • световая отдача составляет 9-19 лм/Вт;
  • типы цоколей — резьбовой и штифтовой. Размеры — Е14, Е27, Е40;
  • рабочий ресурс ламп накаливания при благоприятных условиях равен 1000 часов;
  • средний вес — 15 г.

Виды ламп накаливания

Классификация ламп накаливания выполняется по назначению и конструктивным особенностям. Различают следующие виды изделий:

  • общего назначения. Наиболее массовая группа ламп, которая используется для освещения жилых, административных и рабочих помещений;
  • местного назначения. Эти лампы предназначены для переносных светильников, локального освещения станков и рабочих мест;
  • декоративные. Такие лампы широко применяются в интерьерах, стилизованных под ретро;
  • иллюминационные. Колба этих ламп окрашена в разные цвета для организации праздничного освещения улиц, оформления выставок и пр.;
  • сигнальные. Их используют в светосигнальных приборах;
  • зеркальные. Лампы накаливания этого вида отличаются специфичной формой и наличием слоя алюминия на внутренней поверхности. Благодаря этому создается зеркальный эффект, который используется при оформлении торговых залов и витрин;
  • транспортные. Предназначены для фар и подсветки автомобилей, судов, самолетов и других видов транспорта.

При маркировке ламп накаливания указываются номинальное напряжение и мощность, а также специфика конструкции (К — кварцевая, Г — галогенная, И — с интерференционным отражателем, Д — с дифференциальным излучением, М – малогабаритная, Т — с термоизлучателем и т. п.).

Электронные лампы и вакуумные трубки

Завод Светорезерв является дистрибьютором широкого спектра электронных ламп, особенно вакуумных трубок. Наша продукция применяется в разных отраслях промышленности, научных исследованиях, в военном деле, медицине и аудио приложениях. У нас есть более 8000 наименований, а по инвентаризации, намного превышает миллион вакуумных трубок.

Фирма особенно хорошо сотрудничает с производством керамики - это металлические вакуумные трубки, триоды и тетроды, а также таких продуктов как: 

Такие вакуумные трубки классифицируются по промышленности в которой они используются. Во-первых перейдите к соответствующей промышленности, потом просматривайте типы вакуумной трубки, или просто напишите нам что интересует.

В чем преимущества разработки с использованием электронных ламп?

Почему инженер может использовать вакуумную лампу вместо твердотельного транзистора? Этот вопрос особенно интересен, поскольку большинство выпускаемых сегодня инженеров не имеют опыта проектирования электронных схем.


Вакуумные лампы все еще используются в современных схемах проектирования, хотя их использование ограничено специализированными продуктами, которые обслуживают нишевые рынки.

Некоторые преимущества электронных ламп включают:

Способность выдерживать повреждения, вызванные электромагнитным импульсом, возникающие при ядерном взрыве.
Возможность работать при более высокой мощности, более высоком напряжении и более высокой рабочей температуре, чем твердотельные устройства
Уникальные тональные качества, которые делают его подходящим для звуковых усилителей/

Электронная трубка, также называемая вакуумной трубкой, устройство, обычно состоящее из герметичного стеклянного или металлокерамического корпуса, которое используется в электронных схемах для управления потоком электронов. Среди распространенных применений электронных ламп - усиление слабого тока, преобразование переменного тока (AC) в постоянный (DC), генерация колеблющейся радиочастотной (RF) мощности для радио и радаров, а также создание изображений на экран телевизора или монитор компьютера. К распространенным типам электронных ламп относятся магнетроны, клистроны, гиротроны, электронно-лучевые трубки (например, тиратрон), фотоэлементы (также известные как фототрубки), неоновые и люминесцентные лампы.
До конца 1950-х годов электронные лампы использовались практически во всех типах электронных устройств - компьютерах, радиоприемниках, передатчиках, компонентах звуковых систем с высоким качеством воспроизведения и так далее. После Второй мировой войны транзистор был усовершенствован, и твердотельные устройства (на основе полупроводников) стали использоваться во всех приложениях при малой мощности и низкой частоте. Поначалу считалось, что твердотельные технологии быстро сделают электронные лампы устаревшими. Однако этого не произошло, поскольку каждая технология стала доминировать в определенном диапазоне частот и мощности. На более высоких уровнях мощности (сотни ватт) и частотах (выше 8 гигагерц [ГГц]) преобладают электронные лампы, а на более низких уровнях - твердотельные устройства. Высокие уровни мощности всегда требовались для радиопередатчиков, радиолокационных систем и средств радиоэлектронной борьбы, а для систем микроволновой связи могут потребоваться уровни мощности в сотни ватт. Питание в этих случаях часто обеспечивается клистронами, магнетронами и лампами бегущей волны. Чрезвычайно высокие уровни средней мощности - несколько мегаватт на частотах выше 60 ГГц - достигаются гиротронами; они используются в основном для радаров дальнего космоса, микроволнового оружия и драйверов для ускорителей частиц высоких энергий.

Технология вакуумных трубок продолжает развиваться благодаря сочетанию инноваций в устройствах, расширенного понимания за счет улучшенного математического моделирования и дизайна, а также внедрения лучших материалов. Полоса пропускания, в которой работают электронные лампы, с 1990 г. увеличилась более чем вдвое. Эффективность преобразования энергии постоянного тока в ВЧ-мощность в некоторых устройствах увеличилась до 75 процентов. Новые материалы, такие как алмаз для диэлектриков, пиролитический графит для коллекторов и новые редкоземельные магниты для управления пучком, значительно улучшают энергопотребление и эффективность современных электронных ламп.


Принципы электронных ламп
Электронная трубка имеет два или более электродов, разделенных либо вакуумом (в вакуумной трубке), либо ионизированным газом при низком давлении (в газовой трубке). Его работа зависит от генерации и передачи электронов через трубку от одного электрода к другому. Источником электронов является катод, обычно металлический электрод, который выпускает поток электронов с помощью одного из нескольких механизмов, описанных ниже. Как только электроны испускаются, их движение контролируется электрическим полем, магнитным полем или обоими. Электрическое поле создается приложением напряжения между электродами в трубке, в то время как магнитное поле может создаваться вне трубки с помощью электромагнита или постоянного магнита. В своей простейшей форме электрон притягивается и ускоряется положительным электродом (пластиной или анодом) и отталкивается и замедляется отрицательным электродом (катодом). Электрическое поле может использоваться для изменения пути электронного потока, изменения количества протекающих электронов (изменения электрического тока) и изменения их скорости. Магнитное поле служит в первую очередь для управления перемещением электронов от одного электрода к другому.

Элементы простейшей электронной лампы - диода.
Элементы простейшей электронной лампы - диода.
Encyclopdia Britannica, Inc.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишись сейчас
Электронная эмиссия
В самом общем смысле испускание электронов является результатом направления энергии в виде тепла, столкновений атомного масштаба или сильных электрических полей на катод таким образом, что электронам внутри материала дается достаточно кинетической энергии, чтобы покинуть поверхность. . Наиболее широко используемым механизмом в электронных лампах является термоэлектронная эмиссия или электронная эмиссия за счет применения тепла.


Количество энергии, необходимое для высвобождения электронов из данного материала, известно как его электронная работа выхода. Отсюда следует, что идеальные материалы для катодов - это те, которые дают самую низкую работу выхода электронов. Барий, стронций и торий обычно используются для катодов из-за их низкой работы выхода электронов, от 1,2 до 3,5 электрон-вольт (эВ). Были обнаружены новые экспериментальные материалы, такие как скандат (сплав бария и оксида скандия) с несколько более низкими электронными функциями выхода.

Между тем, анод обычно изготавливается из хорошего проводника, такого как железо, никель или углерод, который с трудом испускает электроны при типичных рабочих температурах.

Термоэлектронная эмиссия
Когда твердые тела нагреваются до высоких температур - около 1000 ° C (1800 ° F) или выше - электроны могут испускаться с поверхности. (Это явление впервые наблюдал американский изобретатель Томас Альва Эдисон в 1883 году и известен как эффект Эдисона.) Термоэлектронная эмиссия до конца не изучена, но исследователи смогли описать ее математически, используя волновую механику.

Самые популярные модели основаны на уравнении Ричардсона-Душмана, полученном в 1920-х годах, и уравнении Ленгмюра-Чайлда, сформулированном вскоре после этого. Первый гласит, что ток на единицу площади, Дж, определяется как

Уравнение.

где k - постоянная Больцмана, A - постоянная материала и качества его поверхности и теоретически составляет около 120 ампер на квадратный сантиметр на кельвин, T - температура твердого тела, а W - его работа выхода.

Поскольку электроны излучаются под воздействием тепла, перед катодом может образоваться электронное облако. Такое облако отталкивает электроны с низкой энергией, которые возвращаются на катод. Этот ограничивающий механизм уместно назвать операцией с ограничением объемного заряда. В таком устройстве, как диод, положительное напряжение, приложенное к аноду, притягивает электроны из облака. Чем выше напряжение, тем больше электронов течет к аноду до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение насыщения, в этот момент все испускаемые электроны перетекают к аноду (известному как ток насыщения). В режиме с ограничением пространственного заряда плотность тока J описывается законом Ленгмюра-Чайлда

Уравнение.

где Va - анодное напряжение, а d - расстояние между анодом и катодом. Ключевыми характеристиками термоэлектронной эмиссии, наблюдаемыми и предсказываемыми уравнениями (1) и (2), являются область с ограничением температуры и область с ограничением пространственного заряда. Много исследований было посвящено переходу между областями и снижению работы выхода материалов катода.

Вторичная эмиссия
Когда металл или диэлектрик бомбардируют ионами или электронами, электроны внутри материала могут приобретать кинетическую энергию, достаточную для излучения с поверхности. Бомбардирующие электроны называются первичными, а испускаемые электроны - вторичными. Количество вторичной эмиссии зависит от свойств материала, а также энергии и угла падения первичных электронов. Свойства материала характеризуются коэффициентом вторичной эмиссии, определяемым как количество вторичных электронов, испускаемых на один первичный электрон. Как правило, максимальный коэффициент вторичной эмиссии составляет от 0,5 до 1,5 для чистых металлов и возникает при энергии падающих электронов от 200 до 1000 эВ. Приблизительное распределение энергии вторичных электронов, испускаемых чистым металлом, искажено таким образом, что около 85 процентов из них имеют энергии менее 20 эВ.

Бомбардировка положительными ионами также может вызвать вторичную эмиссию, но она намного менее эффективна, чем бомбардировка электронами, потому что только небольшая часть энергии иона может быть передана (гораздо более легким) электронам.

Автоэлектронная эмиссия
На эмиссию электронов влияет электрическое поле, приложенное к катоду. Для очень сильных электрических полей электронная эмиссия становится независимой от температуры, потому что потенциальный барьер на поверхности катода делается чрезвычайно узким, и электроны туннелируют через барьер, даже если они имеют низкую кинетическую энергию. Напряженность электрического поля должна составлять около миллиарда вольт на метр, чтобы вызвать полевые выбросы.

Движение электрона в вакууме
Основой всех электронных устройств является динамика заряженных частиц в различных электрических и магнитных полях. Движение электрона в однородном поле задается простым применением второго закона движения Исаака Ньютона, сила = масса × ускорение, в котором сила действует на электрон приложенным электрическим полем E (измеряется в вольтах на метр. ). Математически уравнение движения электрона в однородном поле имеет вид

Уравнение.

в которой e - заряд электрона 1,60 × 10-19 кулонов, E - поле в вольтах на метр, m - масса электрона 9,109 × 10-31 килограмм, а dv / dt - скорость изменения скорости, которая является ускорение электрона.

Если магнитное поле также присутствует, электрон будет испытывать вторую силу, но только когда электрон находится в движении. Тогда сила будет пропорциональна произведению заряда и составляющей скорости, которая перпендикулярна электрическому полю E и плотности магнитного потока B (измеряется в веберах на квадратный сантиметр). Сила будет направлена ​​перпендикулярно как электрическому полю, так и скорости электронов.

Таким образом, электрон, движущийся параллельно электрическому полю и под прямым углом к ​​однородному магнитному полю, будет отклоняться в направлении, перпендикулярном как магнитному, так и электрическому полям. Поскольку сила постоянно перпендикулярна скорости, электрон будет следовать по идеально круговой траектории и будет поддерживать это движение со скоростью, называемой циклотронной частотой, ωc, задаваемой как e / mB. Обведенный электроном круг имеет радиус, равный mv / eB. Это круговое движение используется во многих электронных устройствах для генерации или усиления радиочастотной (РЧ) мощности.

Электрон, движущийся параллельно однородному магнитному полю, не подвержен влиянию этого поля, но любое отклонение от параллельности вызывает перпендикулярную составляющую скорости и, следовательно, силу. Эта сила придает почти параллельному электрону спиральное движение вокруг направления магнитного поля, не позволяя ему расходиться далеко от параллельного пути. Уравнение движения в любом из этих случаев имеет вид

Уравнение.

где v - скорость электрона в метрах в секунду в перпендикулярном направлении к плоскости B и v, а θ - угол между направлениями B и v. Плотность магнитного потока выражается в веберах на квадратный сантиметр (1 Вебер на сантиметр2 = 104 гаусс = 107 / 4π ампер на метр).

Интересна также ситуация, когда магнитное и электрическое поля перпендикулярны друг другу. Эта конфигурация используется в устройствах фокусировки луча, а также в классе устройств, называемых магнетронами (см. Раздел Магнетроны). В этом случае движение электронов представляет собой комбинацию поступательной и круговой траекторий. Полученная траектория представляет собой циклоиду.

Уравнений (3) и (4) достаточно для определения пути и времени прохождения электронов в электронной трубке, за исключением того, что они требуют, чтобы были известны E и B, и это может зависеть от присутствия электронов или ионов. Токи в электронных лампах в большинстве случаев достаточно малы, поэтому их влияние на магнитное поле обычно незначительно. Однако кумулятивным влиянием заряда электрона или иона (называемого пространственным зарядом) на электрическое поле нельзя пренебречь, и это вносит вычислительные трудности, если геометрия не проста. Кроме того, токи электродов настолько зависят от объемных зарядов, что рабочие характеристики электронных ламп в значительной степени определяются этими зарядами. Электрическое поле с пространственным зарядом или без него можно определить с помощью теоремы Гаусса об электростатике, которая утверждает, как электрические поля связаны с зарядами. В основном, скорость изменения E с расстоянием равна ρ / ε0, где ρ - плотность электрического заряда в кулонах на метр, а ε0 - диэлектрическая проницаемость 8,85 × 10–12 фарад на метр.

Ток на единицу площади, i, входящий в любую поверхность - как ток электрода в трубке - представляет собой скорость изменения заряда на этой поверхности во времени. Этот ток представляет собой сумму двух компонентов, одна из которых представляет собой фактическое прибытие электронов к электроду, а другая является результатом изменения индуцированного заряда при любом изменении электрического поля во времени. Таким образом, i представляет собой сумму ρv + ε0dE / dt, где v - плотность электронов, а dE / dt - изменяющееся во времени электрическое поле. При низких частотах работы или в устойчивых условиях второй член не важен. На высоких частотах все наоборот. Это уравнение и уравнение, связывающее электрические поля с зарядами, являются фундаментальными для всех явлений в высоковакуумных электронных лампах и достаточны для получения теоретических решений.

Передача энергии
Фундаментальное значение большого класса электронных устройств заключается в их способности увеличивать мощность. Это усиление мощности является результатом преобразования энергии, накопленной во внешнем источнике питания, в выходную энергию в цепи нагрузки электронного устройства. Механизм, который делает возможным это преобразование, - это изменение кинетической энергии электрона, когда он ускоряется или замедляется электрическим полем. Поскольку энергия сохраняется, РЧ поле будет увеличиваться (усиление), если электроны теряют кинетическую энергию, и, наоборот, оно уменьшается, если электроны приобретают кинетическую энергию.

Когда модулированный ток электронной конвекции течет в электрическом поле с той же частотой модуляции, передача мощности P между полем и электроном определяется выражением

Уравнение.

где lc - ток конвекции электронов, E - электрическое поле. И lc, и E - комплексные величины; подставив их значения в уравнение (5) и разделив действительную и мнимую части, получаем

Уравнение.

Уравнение.

в которой ϕl и ϕE - фазовые углы модулированного конвективного тока и электрического поля соответственно. Понимание смысла уравнений (6) и (7) может быть получено путем рассмотрения физической картины. Можно предположить, что отрицательный поток электронов (конвекционный ток) индуцирует положительные заряды на электродах, от которых исходит поле E.

Таким образом, электрон, движущийся параллельно электрическому полю и под прямым углом к ​​однородному магнитному полю, будет отклоняться в направлении, перпендикулярном как магнитному, так и электрическому полям. Поскольку сила постоянно перпендикулярна скорости, электрон будет следовать по идеально круговой траектории и будет поддерживать это движение со скоростью, называемой циклотронной частотой, ωc, задаваемой как e / mB. Обведенный электроном круг имеет радиус, равный mv / eB. Это круговое движение используется во многих электронных устройствах для генерации или усиления радиочастотной (РЧ) мощности.

Электрон, движущийся параллельно однородному магнитному полю, не подвержен влиянию этого поля, но любое отклонение от параллельности вызывает перпендикулярную составляющую скорости и, следовательно, силу. Эта сила придает почти параллельному электрону спиральное движение вокруг направления магнитного поля, не позволяя ему расходиться далеко от параллельного пути. Уравнение движения в любом из этих случаев имеет вид

Уравнение.

где v - скорость электрона в метрах в секунду в перпендикулярном направлении к плоскости B и v, а θ - угол между направлениями B и v. Плотность магнитного потока выражается в веберах на квадратный сантиметр (1 Вебер на сантиметр2 = 104 гаусс = 107 / 4π ампер на метр).

Интересна также ситуация, когда магнитное и электрическое поля перпендикулярны друг другу. Эта конфигурация используется в устройствах фокусировки луча, а также в классе устройств, называемых магнетронами (см. Раздел Магнетроны). В этом случае движение электронов представляет собой комбинацию поступательной и круговой траекторий. Полученная траектория представляет собой циклоиду.

Уравнений (3) и (4) достаточно для определения пути и времени прохождения электронов в электронной трубке, за исключением того, что они требуют, чтобы были известны E и B, и это может зависеть от присутствия электронов или ионов. Токи в электронных лампах в большинстве случаев достаточно малы, поэтому их влияние на магнитное поле обычно незначительно. Однако кумулятивным влиянием заряда электрона или иона (называемого пространственным зарядом) на электрическое поле нельзя пренебречь, и это вносит вычислительные трудности, если геометрия не проста. Кроме того, токи электродов настолько зависят от объемных зарядов, что рабочие характеристики электронных ламп в значительной степени определяются этими зарядами. Электрическое поле с пространственным зарядом или без него можно определить с помощью теоремы Гаусса об электростатике, которая утверждает, как электрические поля связаны с зарядами. В основном, скорость изменения E с расстоянием равна ρ / ε0, где ρ - плотность электрического заряда в кулонах на метр, а ε0 - диэлектрическая проницаемость 8,85 × 10–12 фарад на метр.

Ток на единицу площади, i, входящий в любую поверхность - как ток электрода в трубке - представляет собой скорость изменения заряда на этой поверхности во времени. Этот ток представляет собой сумму двух компонентов, одна из которых представляет собой фактическое прибытие электронов к электроду, а другая является результатом изменения индуцированного заряда при любом изменении электрического поля во времени. Таким образом, i представляет собой сумму ρv + ε0dE / dt, где v - плотность электронов, а dE / dt - изменяющееся во времени электрическое поле. При низких частотах работы или в устойчивых условиях второй член не важен. На высоких частотах все наоборот. Это уравнение и уравнение, связывающее электрические поля с зарядами, являются фундаментальными для всех явлений в высоковакуумных электронных лампах и достаточны для получения теоретических решений.

Передача энергии
Фундаментальное значение большого класса электронных устройств заключается в их способности увеличивать мощность. Это усиление мощности является результатом преобразования энергии, накопленной во внешнем источнике питания, в выходную энергию в цепи нагрузки электронного устройства. Механизм, который делает возможным это преобразование, - это изменение кинетической энергии электрона, когда он ускоряется или замедляется электрическим полем. Поскольку энергия сохраняется, РЧ поле будет увеличиваться (усиление), если электроны теряют кинетическую энергию, и, наоборот, оно уменьшается, если электроны приобретают кинетическую энергию.

Когда модулированный ток электронной конвекции течет в электрическом поле с той же частотой модуляции, передача мощности P между полем и электроном определяется выражением

Уравнение.

где lc - ток конвекции электронов, E - электрическое поле. И lc, и E - комплексные величины; подставив их значения в уравнение (5) и разделив действительную и мнимую части, получаем

Уравнение.

Уравнение.

в которой ϕl и ϕE - фазовые углы модулированного конвективного тока и электрического поля соответственно. Понимание смысла уравнений (6) и (7) может быть получено путем рассмотрения физической картины. Можно предположить, что отрицательный поток электронов (конвекционный ток) индуцирует положительные заряды на электродах, от которых исходит поле E.

Лампа 6Ф5П (Триод-пентод) — DataSheet

 

Схема соединения электродов лампы 6Ф5П

Корпус лампы 6Ф5П

Цоколь миниатюрных ламп с диаметром 22,5 мм

Описание

Триод-пентод для усиления и генерирования напряжения низкой частоты (триодная часть) и для работы в выходных блоках кадровой развертки телевизионных приемников с углом отклонения луча 110º. Оформление — в стеклянной оболочке, миниатюрное. Масса 20 г.

Основные параметры    при Uн = 6,3 В, Ua.т. = 100 В,  U а. п. = 185 В,  Uс2 п  = 185 В, Rк.т. = 160 Ом, R к.п. = 340 Ом 
ПараметрУсловия6Ф5ПECL85Ед. изм.
Аналог
Ток накала925±65860мА
Триодная часть
Ток анодапри Uc = 0 В5,2±1,810мА
Крутизна характеристикипри Uc = 0 В75,5мА/В
Коэффициент усиленияпри Uc = 0 В70±2050
Межэлектродные емкостивходная3,5пФ
выходная0,25
проходная≤1,8
Пентодная часть
Ток анода41±9мА
на сгибе характеристики при Ua = 50 В, Uc2 = 170 В, Uc1 = -1 В≥150200
Ток второй сетки2,7+1,3мА
на сгибе характеристики при Ua = 50 В, Uc2 = 170 В, Uc1 = -1 В3035
Обратный ток первой сетки≤1,0мкА
Крутизна характеристики7,5-1мА/В
Межэлектродные емкостивходная11,7пф
выходная8,8
проходная≤0,7≤0,6
между анодом пентода и сеткой триода≤0,03≤0,03
между анодами≤0,4
Наработка≥3000ч
Критерии оценки
Крутизна характеристики триода≥4мА/В
Ток анода пентодана сгибе характеристики при Ua = 50 В, Uc2 = 170 В, Uc1 = -1 В≥120мА
Обратный ток первой сетки≤1мкА

 

Предельные эксплуатационные данные 
ПараметрУсловия6Ф5ПECL85Ед. изм
Напряжение накала5,7-75,7-6,9В
Напряжение между катодом и подогревателем100150В
Температура баллона лампы220ºС
Триодная часть  
Напряжение анода250250В
при включении лампы350550
Ток катода1515мА
в импульсном режиме- продолжительность импульса не должна превышать 2% пернода (не более 0,4 мкс)200200
Мощность, рассеиваемая анодом0,50,5Вт
Сопротивление в цепи сеткипри автоматическом смещении3,33,3МОм
при фиксированном смещении (эксплуатация ламп в режиме с фиксированном смещении не рекомендуется)11
Пентодная часть
Напряжение анодав усилительном режиме300250В
при включении  лампы550550
в импульсном режиме — продолжительность импульса не должна превышать 4% пернода (не более 0,8 мкс)20002000
Напряжение второй сетки250250В
при включении  лампы550550
Мощность, рассеиваемая анодом99Вт
Мощность, рассеиваемая второй сетки22Вт
Ток катода7575мА
Сопротивление в цепи первой сеткипри автоматическом смещении2,22,2МОм
при фиксированном смещении11
Устойчивость к внешним воздействиям
Интервал рабочих температур окружающей среды-60…+70ºС

Описание всех параметров смотрите в буквенных обозначениях параметров радиоламп.

Анодные характеристики триодной частиАнодные характеристики пентодной частиАнодно-сеточные характеристики триодной частиАнодно-сеточные характеристики пентодной части

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Виды и характеристики электрических ламп. Типы ламп

Электрическая лампа основана на эффекте нагрева проводника в процессе прохождения электрического тока. В современных осветительных приборах используется тепловой эффект тока. После включения тока электрическая лампа, согласно закону Планка, излучает тепловой электромагнитный импульс. Между температурой и длиной волны существует взаимосвязь, поэтому для видимого излучения температура должна составлять десятки тысяч градусов, стремясь к 5770 К.

Воспламенитель вместе с люминесцентными электронно-лучевыми трубками на короткое время замыкает цепь, а затем снова размыкает. Принцип взаимодействия светодиодов показан на схеме выше. Если мы подадим напряжение на катод, катод, воспламенитель и катод, мы увидим очень низкий ток из-за очень высокого сопротивления воспламенителя. Постепенно неон, содержащийся в запальнике, начинает нагреваться и нагреваться. Биметаллическая пластина нагревается и касается контакта. Теперь сопротивление запальника практически сразу падает до нуля.

Особенности

Электрическая лампа рассчитана на напряжение 220 В. В качестве нагревательного элемента используется вольфрам с температурой кипения 3410 градусов Цельсия. Когда индикаторы находятся в диапазоне от 2300 до 2900 ° C, излучается нефлуоресцентный и не белый свет. Вот почему лампы электрического освещения излучают свет, который выглядит более красно-желтым, чем дневной свет.

Катоды начинают нагреваться. Биметаллическая пластина в момент замыкания контакта стартера постепенно остывала, возвращаясь в исходное положение.Ток перестает течь по цепи. Следует отметить, что такое резкое изменение тока, протекающего через катушку индуктивности, например дроссель, приводит к высоким самоиндуцированным напряжениям, достигающим нескольких сотен вольт.

В случае невозможности зажигания люминесцентной лампы процесс будет повторяться до тех пор, пока люминесцентная лампа не загорится. Когда ток в трубе начинает течь, напряжение между катодами будет ниже, чем напряжение зажигания. Запальный газ не нужен, биметаллическая пластина не нагревается и остается в исходном положении.

Для характеристики качества света применяется цветовая температура.

Если бы вольфрам находился в воздухе при аналогичных значениях температуры, в этом случае он немедленно превратился бы в оксид. Чтобы электрическая лампа работала длительное время, из колбы предварительно откачивают воздух. Сначала делались вакуумные варианты, а теперь лампы незначительной мощности (до 25 Вт) выпускаются в вакуумированной колбе.

Используется для уменьшения реактивной мощности, необходимой для высокоиндуктивного дросселя.Коэффициент мощности увеличивается, что снижает энергопотребление люминесцентной лампы. Когда люминесцентная лампа запитана от сети 50 Гц, она гаснет и затем горит до 100 в секунду. Человеческий глаз не может наблюдать такую ​​скорость изменения света, поэтому нам кажется, что люминесцентные лампы включены постоянно. Когда мы освещаем вращающиеся части машин, человеческий глаз производит впечатление недвижимого имущества или гораздо более низкой скорости.

Более мощные модели наполнены криптоном, аргоном, азотом.Из-за повышенного давления, создаваемого в колбе, заполненной инертным газом, скорость испарения вольфрама значительно снижается, что положительно сказывается на производительности. Такое устройство электрических ламп позволяет повысить КПД, получить спектр, максимально приближенный к белому цвету. Газонаполненные лампы не темнеют так быстро, как вакуумные версии, так как происходит осаждение материала, составляющего тепловое тело.

Эта оптическая иллюзия называется стробоскопическим явлением.Чтобы уменьшить это нежелательное явление, используются несколько люминесцентных ламп, чтобы при выключении одной из люминесцентных ламп загорались другие, что свидетельствует о значительном световом потоке. Практическое применение такой люминесцентной лампы заключается в обеспечении напряжения фазового сдвига. В случае однофазного питания вторая фаза должна создаваться искусственно с использованием одинарной двухслойной люминесцентной лампы и связанного с ней конденсатора.

После такой обработки явление стробирования практически устраняется, любые колебания интенсивности света с течением времени сводятся к минимуму.По сравнению со светоотдачей люминесцентных ламп и ламп накаливания первая намного лучше. Они дают очень яркий свет нужной интенсивности и в то же время поглощают гораздо меньше энергии. Например, люминесцентная лампа, аналогичная лампе мощностью 100 Вт, потребляет всего около 20 Вт. Также нет необходимости использовать рассеиватели света, освещение очень маленькое.


Конструкция

Электрическая лампа имеет различный вариант конструкции в зависимости от ее назначения.Среди общих компонентов, включенных во все модели, отметим токовые вводы, колбу и теплообменник. Электрические светодиодные лампы могут быть с цоколем другого типа или без него. Некоторые производители моделей предусматривают дополнительные элементы конструкции, оснащают внешнюю лампочку.

Ртутные лампы нагреваются из-за электрического разряда в парах ртути. Основным элементом ртутной лампы является люминесцентная лампа. Фтор - это пузырь из кварцевого стекла, пропускающий ультрафиолетовое излучение. Кроме того, основная трубка содержит два основных электрода и один или два электрода.Пузырь наполнен аргоном или неоном, а также небольшим количеством ртути. Пары ртути с аргоном и неоном испускают сильное ультрафиолетовое излучение в потоке электричества.

Внешний пузырь, прикрытый своей внутренней частью, окружен люминесценцией. Как и люминесцентные лампы, люминофор преобразует сильное ультрафиолетовое излучение в видимый свет человеческого глаза. Также в этом случае необходимо использовать стабилизатор тока, представляющий собой дроссель. Если не использовать ртутную лампу, она будет необратимо повреждена.

Все типы электрических ламп имеют предохранитель из ферроникелевого сплава, введенный в один из токовых вводов. Это необходимо для защиты колбы от разрушения при обрыве нити накала. В противном случае капля расплавленного металла разрушит стекло и вызовет пожар.

Характеристики колбы

Колба способна защищать тепло тела от воздействия атмосферных газов. Его размер зависит от скорости осаждения материала тела нити.Лампочки большей мощности предполагают лампочки внушительных размеров, чтобы распределять металл по пространству.

Когда мы подключаем лампу к электрическому прерывателю, появляется доля, которая свидетельствует о владении владельцем в акционерном обществе. Прочтите географический словарь разрядов между электродами: основного и зажигательного, а затем между двумя основными электродами. Дефекты ртути, несомненно, являются временем их обжига - вы должны подождать несколько минут, чтобы достичь полной светоотдачи.Когда ртутная лампа включается снова и снова, подождите, пока газ не охладит часть ртутной лампы, чтобы увеличить ее полную яркость.


Специфика газовой среды

В современных лампах используется инертный химический газ. Среди распространенных вариантов лидирует смесь аргона и азота. Те потери энергии, которые возникают из-за теплопроводности, можно уменьшить, выбрав газ с большей молекулярной массой. Подключение электрических ламп осуществляется по определенной схеме, которую можно найти в инструкции.

Однако ртутные лампы намного превосходят лампы по светостойкости. Ртуть не так чувствительна к колебаниям напряжения, как лампочки. При отклонении питающего напряжения на 5% от номинального световой поток уменьшается на 8%, а срок службы ртути практически не меняется.

В ртутных лампах пузырек из кварцевого стекла, содержащий запальный и главный электроды, расположен во внешней лампе лампы. Кроме того, нить накала из кварцевого стекла содержит нить, которая чаще всего представляет собой вольфрамовую проволоку.Ртутная горелка соединена последовательно с резьбой. Нить также действует как стабилизатор и соответствующим образом регулирует оттенок, придавая ему красный или желтый цвет. Препятствий для подключения этих ламп напрямую в сеть нет, но это свойство платится ниже, чем у ртутных ламп со светоотдачей.

Галогенные лампы

Они составляют особую группу среди ламп накаливания. Их особенность заключается во введении в колбу галогенов, а также их соединений.В галогенной структуре при испарении металла из раскаленного тела происходит его химическое взаимодействие с галогенами. Из-за термического разложения металл снова образуется из образовавшегося галогенида.

Основное назначение источников электрического света - преобразование электрического тока в видимый свет. В современном электрическом освещении используются две основные группы источников света: лампы накаливания и газоразрядные лампы. В группу ламп накаливания входят все типы традиционных и галогенных ламп.В отличие от группы источников разряда, к ним относятся: люминесцентные лампы, ртутные лампы, натриевые и индукционные лампы.

Основные параметры источников света. Основными характеристиками источников света являются: световой поток, светоотдача, индекс цветопередачи, цветовая температура и долговечность. Световой поток выражается в люменах. Это общее количество света, излучаемое источником, заявленное производителем, при соблюдении указанных условий эксплуатации лампы.

Галогенные лампы характеризуются более высокой температурой нити накала спирали, высоким КПД, длительным сроком службы, малым размером колбы.


Особенности теплоотвода

Они имеют разные размеры и формы. Среди распространенных вариантов - проволока с круглым сечением. В первых лампах он был сделан из угля, имеющего температуру сублимации 3559 ° С. Современные лампы создают на основе вольфрамовых спиралей, в редких случаях используется слава вольфрама и осмия. Скручивая проволоку в спираль, уменьшите размер тела нити.

Это отношение пропускаемого светового потока к мощности, потребляемой указанным источником света.Значение этого параметра определяет потребляемую мощность, что косвенно влияет на стоимость обслуживания всей системы освещения. Внешний вид конкретного объекта может зависеть от разных условий освещения с разными типами источников света. Поэтому важно правильно подобрать цвет и насыщенность цвета для того или иного вида работ.

Важным параметром, определяющим качество источников света, является долговечность. Он определяется как время освещения источника до истечения срока его действия или когда он больше не соответствует требованиям к значению светового потока, излучаемого соответствующими стандартами.

Электрические характеристики

При изготовлении ламп накаливания применяется закон Ома, который связывает силу тока, сопротивление, напряжение. Металлы обладают низким удельным сопротивлением, поэтому используются тонкие и длинные провода. Нить, имеющая сопротивление меньшее, чем рабочее значение, медленно нагревается. Это позволяет включать лампу в электрическую цепь последовательно. В современных мигалках используется биометрический выключатель. Это позволяет лампам работать в мерцающем виде.

Обзор используемых источников света.В дополнение к классическим формам пузырей, лампы доступны для декоративного применения различной формы, например, сферической или линейной. Отдельную группу лампочек составляют зеркала. За счет изменения формы пузыря и распыления на внутреннюю часть отражателя луч света направляется и испускается только спереди. Еще одно изменение формы пузыря и отражающей системы позволило еще больше сконцентрировать световой луч. Они увеличили интенсивность освещения в центре светового луча не менее чем на 50% по сравнению с отражательными трубками.


Особенности колпачка

Томас Эдисон предложил вариант базы, имеющий резьбу. Среди распространенных моделей ламп, пользующихся спросом на данный момент, выделим миньон Е14, а также Е40 и Е27. Есть несколько вариантов светильников, в которых нет классической резьбы. В патроне лампы держится трение. Подобные модели используются в автомобилях.

Из-за повышенной концентрации луча рассеивается меньше света и значительно уменьшается раздражающий блеск от источника света.Достигнута повышенная эффективность освещения, что привело к экономии энергии на 20%. Это было достигнуто за счет: оптимизации формы отражателя, применения кольцевого отражателя и использования специальной формы передней части колбы.

Благодаря компактной и прочной конструкции и погодным условиям эти лампы подходят для наружного освещения без дополнительной защиты от атмосферных воздействий. Отдельную группу ламп накаливания составляют галогенные лампы. Эти лампы отличаются меньшими размерами, большей светостойкостью и долговечностью, чем традиционные.Условием их правильного функционирования является.

Классификация

В зависимости от функционального назначения и конструктивных особенностей все лампы накаливания принято подразделять на следующие группы:

  • общего назначения;
  • орнаментов;
  • местного освещения;
  • лампы освещения;
  • зеркальных моделей;
  • типов сигналов;
  • светофоры;
  • прожекторные и оптические модели.

Светильники общего назначения считаются самой массовой группой, предназначенной для декоративного, местного освещения.В 2008 году в нашей стране было принято решение постепенно снять их с производства.

Также помните, что галогенные лампы излучают в ультрафиолетовом диапазоне, что может быть неэффективным для здоровья человека. Использование быстрой передней лампы для ламп или предохранительной застежки также ограничивает излучение. Это газоразрядные лампы, ртутные, в которых ультрафиолетовое излучение преобразуется в видимый свет слоем люминофора.

Энергоэффективность и выбор люминесцентных ламп. Основным преимуществом использования люминесцентных ламп уменьшенного диаметра является их энергоэффективность.В случае использования в электронной системе зажигания возможна дополнительная экономия энергии за счет меньшего пуска балласта. Диапазон мощности этих люминесцентных ламп отличается от люминесцентных ламп диаметром 26 мм. Они предназначены только для использования с электронными системами зажигания, что приводит к дополнительному снижению потребления электроэнергии на 30% по сравнению со стандартными «старыми».

Декоративные модели изготавливаются в колбах специальной формы. У потребителей популярны виды в форме свечей.Зеркальные лампы покрыты тонким слоем порошкового алюминия для эффективного перераспределения светового потока.


Возможность рационального использования энергии при использовании люминесцентных ламп с некоторыми типами балластов. С беспрепятственными трубами различной формы, длины и количества, с трубками из стекла, молока или пластикового пузыря различной формы с трубами, помещенными внутри отражателя с отражателем в форме круга. Трубы различной формы, длины и количества комплектуются заглушками с четырьмя или двумя контактами.Различные источники излучения ртути - металлогалогенные лампы и смешанный свет.

В первом из них, помимо ртути, в печь добавляли некоторые металлы в виде галогенидов. Эти добавки были выбраны так, чтобы наибольшее излучение было видно в видимой области. Поэтому в этих лампах обычно не используется люминофор. Эти лампы характеризуются хорошей цветопередачей и имеют более высокую светоотдачу, чем ртутные лампы. Отсутствие стабильности цвета при работе устранено в металлогалогенных лампах с керамическими люминесцентными лампами.Они также достигли более высокой, примерно на 20%, светостойкости и в три раза выше, чем у галогенных ламп.

Сигнальные опции востребованы в самых разных устройствах, их постепенно заменяют светодиоды. Широкой группой считаются транспортные модели, используемые в самолетах, железнодорожных вагонах, автомобилях, локомотивах, морских и речных судах.

Среди их особенностей необходимо отметить повышенную механическую прочность, устойчивость к вибрациям, возможность работы при напряжении от шести до двухсот двадцати вольт.

Лампы для проекторов обладают большой мощностью, имеют значительную отдачу света. Их используют не только для освещения, но и в различных сигнальных устройствах.

Лампы для оптических приборов, кинопроекционной и медицинской техники помещаются в колбы определенной формы.

Среди разновидностей сигнальных ламп особый интерес представляют переключательные типы. Они использовались как индикаторы на щитках. Благодаря плавным параллельным контактам их можно было заменить за считанные минуты.

Пересчет, фотолампа - модель, которая предназначена для работы в чистом диапазоне напряжений.Имеет отличный показатель светоотдачи, но небольшой срок эксплуатации. За время существования Советского Союза производились фото лампы мощностью 500 и 300 Вт. В настоящее время они практически не используются, заменяя их более мощными и современными версиями. Проекционные лампы для кинопроекторов, повышенной яркости. Из-за значительного температурного индекса срок эксплуатации таких ламп очень ограничен.

Для автомобильных фар применяют двухлинейные лампы. Один предназначен для дальнего света, второй используется для ближнего.Также у этих фонарей есть специальный экран, отсекающий лучи в ближнем свете, что может ослепить водителей встречных машин.

КПД лампы

На яркость и срок службы продуктов влияет рабочее напряжение. Энергия, подводимая к лампе, в основном передается излучению. Но человеческий глаз воспринимает лишь небольшую часть этого. При температуре 3400 К КПД лампы составляет пятнадцать процентов. Когда температура падает, она падает до пяти процентов.Среди преимуществ ламп накаливания выделите их массовое производство, невысокую стоимость, компактные размеры, быстрый выход в рабочий режим. Такие модели могут работать на любом токе, нечувствительны к перепадам напряжения.

Свет - основа жизни. Потому что благодаря ему происходит фотосинтез - основной процесс появления органики. Свет также очень важен в жизни людей. Но день сменяется ночью. И чтобы эффективно преодолеть этот узор, была изобретена электрическая лампа.Со временем в нашу жизнь вошли различные типы электрических ламп.

Первые лампочки

Первые осветительные лампы появились в конце девятнадцатого века. Для получения света использовалось металлическое сопротивление. Эти лампы накаливания, название которых связано с принципом действия, функционируют следующим образом.

В них электрический ток нагревает металл до высокой температуры. При повышении температуры металл сначала приобретает темно-красный цвет, но при дальнейшем росте желтеет, а затем становится белым.При этом видимого света становится все больше и больше. Для получения максимально возможной температуры и максимального количества света лампы накаливания снабжены колбой, из которой откачивается воздух.

Для использования в лампочке наиболее эффективной формой металлического проводника является спираль. Это позволяет уменьшить занимаемое проводником пространство. Но для достижения максимальной температуры необходимы особые свойства металла. Он должен быть максимально огнеупорным. По этой причине изготавливаются из вольфрама.

Несмотря на то, что с момента появления первой лампочки прошло более ста лет и появились новые разновидности ламп, принцип получения света путем простого нагрева вольфрамовой спирали все еще востребован.

Современные лампы, работающие по принципу спирали накаливания, очень разнообразны по своим размерам и мощности. Их главное преимущество - минимальная стоимость при простом устройстве. При включении этих лампочек сразу достигается максимальная освещенность помещения.Они могут работать в широком диапазоне температур. По этим причинам лампы накаливания являются основным источником света в системах аварийного освещения. Несмотря на разные формы и размеры, все они одинаковы.

Усовершенствован принцип излучения света горячей вольфрамовой спиралью, воплощенный в галогенных лампах. Если обычная лампочка имеет ограниченный ресурс из-за испарения вольфрама, этот недостаток устраняется в галогенных лампах за счет использования галогенсодержащих соединений. Они позволили увеличить температуру спирали и, соответственно, яркость лампочки.При этом вырос и его ресурс.

Но тепло и связанное с ним тепло, излучаемое в больших количествах горячей спиралью, также увеличилось. Чтобы получить от лампочки больше светового потока при более низкой температуре и меньшем потреблении электроэнергии, необходимо изменить принцип создания света.


Люминесцентные лампы

Свет в виде люминесценции был открыт в конце девятнадцатого века. Затем они обнаружили, что слабый электрический ток в разреженном газе с давлением менее 100 Па вызывает его свечение.Это явление было названо тлеющим разрядом.

Причем состав света для каждого газа разный. В парах ртути наблюдалось очень слабое свечение. Этот эффект возникает из-за того, что излучение наиболее мощно в ультрафиолетовом спектре. Его энергия велика и заметно влияет на различные вещества. Некоторые из них излучают видимый свет ультрафиолетового излучения. Эти вещества называются люминофорами.

Стало возможным создание новых видов осветительных ламп - люминесцентных ламп.Их производство началось в 1938 году и существует до наших дней. Обычные люминесцентные лампы имеют форму белых длинных стеклянных трубок. Они стали частью дизайна потолков многих офисных и производственных помещений.

Трубчатая колба изнутри покрыта порошком белого люминофора. Чтобы люминесцентная лампа нормально работала, необходимо ограничить ток через нее. Для этого используется так называемый балласт в виде дросселя или инвертора.


Современные лампы часто поставляются с инверторными балластами.Они значительно улучшают основные характеристики ламп. Вместе с мощными высоковольтными транзисторами появились новые виды осветительных ламп - энергосберегающие лампочки. В них трубчатая колба изгибается в компактной конструкции, сводя максимальные размеры к минимуму. Чтобы ознакомиться с тем, какие энергосберегающие лампочки представлены на рынке, предлагается изображение ниже.



Газоразрядные лампы

Яркость и потребляемая мощность - две наиболее важные характеристики осветительных ламп.Они определяют поиск технических решений для создания новых типов осветительных ламп с наилучшими параметрами. Принцип создания света в люминесцентной лампе требует наличия люминофора с большой поверхностью для увеличения светового потока. Достаточно для использования в жилых и офисных помещениях. Но в качестве мощного компактного источника света не подходит. По этой причине была изобретена газоразрядная лампа высокого давления.

У нее тлеющий разряд возникает только сразу после включения. Тогда давление внутри колбы увеличивается одновременно с увеличением тока в лампе.Возникающая в газе дуга является источником мощного излучения. Это излучение используется по-разному в зависимости от состава газа. Разряд в парах ртути при высоком давлении порядка 100 кПа дает много видимого света и ультрафиолетового излучения.

Но видимый свет имеет оттенок синего. Люди и предметы в таком свете выглядят неприятно. Для исправления цветопередачи источник света - горелка из кварцевого стекла - окружена колбой с люминофорным покрытием. Получается лампа, которую называют ДРЛ - дуговая ртутно-люминесцентная.Эти лампы широко используются для уличного освещения.


Но колба с люминофором увеличивает стоимость источника света. Преобразование ультрафиолетового света в видимый свет с помощью люминофора со временем ухудшается. Кварцевое стекло мутнеет из-за крошащегося люминофора. Цветопередача даже с люминофором оставляет желать лучшего. По этим причинам ДХО были вытеснены в уличное освещение натриевыми лампами. Функционально они устроены одинаково.Но вместо паров ртути используют пары натрия.

Колба прозрачная, а горелка сделана из специальных материалов, более тугоплавких, чем кварцевое стекло. Свет включает в себя желтые цвета спектра, который лучше всего воспринимает человеческое зрение. Поэтому натриевые лампы выглядят ярче, чем ДХО такой же мощности.

Они широко используются как самые современные и долговечные источники света не только для уличного освещения, но и в сельском хозяйстве для теплиц и помещений птицеводческих комплексов.Но главным ограничителем использования натриевых ламп является их неправильная цветопередача из-за узкого спектра излучения.


Среди газоразрядных ламп наиболее точная цветопередача у ламп сверхвысокого давления и ксеноновых ламп. Лампа ДРШ - дуговая ртутная сферическая - это горелка особой формы из кварцевого стекла. Форма в виде шара придает колбе наибольшую прочность. Это необходимо из-за давления внутри колбы, которое может превышать 1 МПа.Из-за высокого давления и температуры пары ртути излучают более широкий спектр. Но при этом лампа взрывоопасна, и в ее спектре много ультрафиолета.


Существенным недостатком ДРЛ, ДРЛ и натриевых ламп высокого давления является использование металла для получения паров. По этой причине лампы долго заводятся, и после гашения не могут сразу же загореться из-за большого давления в колбе. Чтобы зажечь лампу, нужна специальная балластная конструкция.

Из газоразрядных ламп, получивших широкое распространение в связи с развитием полупроводниковых приборов, выделяют ксеноновые лампы как источники, наиболее близкие к естественному свету. Они используются в фонариках, автомобильных фарах, кинопроекторах и мощных осветителях. Среди них также модели высокого и сверхвысокого давления. Это самые мощные современные источники качественного света.



Эта революция на рынке освещения произошла после появления синих и ультрафиолетовых светодиодов.Стало возможным использовать светодиодное освещение и делать для этого лампочки. На сегодняшний день они являются наиболее эффективными источниками света для бытовых светильников. Их конструкция основана на использовании отдельных светящихся кристаллов. Более того, сам кристалл излучает синий спектр, в том числе ультрафиолетовый. А видимый белый свет с тем или иным оттенком создает люминофор. Так же, как в люминесцентной лампе.

Светодиодные лампы

Светодиод всегда излучает свет в одном направлении. Эта особенность определяется его расположением на подложке.Направленность света в светодиодных лампах зависит от геометрии расположения излучателей света. Имея это в виду, необходимо выбрать лампочку для светильника или люстры. Новейшие варианты дизайна - лампы накаливания. Они имитируют лампы накаливания и создают максимально равномерно направленный во всех направлениях свет.

Использовали чипы в виде ниток. Нить фактически представляет собой узкую подложку из сапфировой ленты. На нем формируются кристаллы и резисторы по аналогии со светодиодной лентой.Эти лампы идеально подходят для различных ламп с конструкцией, адаптированной к лампам накаливания. Электронный балласт, аналогичный используемому в энергосберегающей лампочке, питает светодиодную лампочку.


Для сравнения различных типов лампочек по основным характеристикам ниже приведены таблица и иллюстрация. Они наглядно демонстрируют преимущества светодиодных ламп. Несмотря на более высокую цену, эти источники света окупаются полностью.


Таблица основных характеристик различных типов ламп


Каковы 4 характеристики лампочек? Балласты

Вы когда-нибудь задумывались, что делает эти изумительные огни такими… действительно потрясающими? Большинство людей могут не осознавать, что лампочки обладают качествами и особенностями, которые имеют решающее значение при принятии решения.Будь то люминесцентная, светодиодная, металлогалогенная или индукционная, каждая лампа обладает 4 характеристиками, которые отличают ее от других.

Четыре характеристики лампочек:

  • Цветовая температура
  • Цветопередача
  • Свечи для ног
  • люмен

Цветовая температура: почему свет кажется теплым?

При определении того, какое настроение вы хотите создать в жилом или общественном помещении, очень важна цветовая температура.Например, если вы хотите более мягкое или тусклое освещение в зоне отдыха в зале ожидания или хотите повысить продуктивность работы в офисе, необходимо определить CCT (коррелированная цветовая температура).

При измерении в градусах Кельвина (K) цветовая температура варьируется от 1000 до 10.000, при этом самая низкая классифицируется как теплая, а самая высокая - как холодная. Для лампочек цветовая температура падает только от 2700K до 5000K.

Цветопередача: что делает мои зубы желтыми благодаря этому свету?

Когда дело доходит до выбора лучшего источника освещения, вы можете задаться вопросом, почему фотография, сделанная камерой, делает вашу улыбку ярче, чем обычно? Ну, это связано с индексом цветопередачи света (или CRI).

Международная комиссия по освещению определяет CRI как меру качества цветного света. Другими словами, как искусственный свет может улучшить или уменьшить внешний вид объекта, видимого человеческим глазом.

Лампочкам обычно присваивается рейтинг CRK от 0 (натриевый уличный фонарь низкого давления) до 100 (лампа накаливания). Чем выше индекс цветопередачи, тем четче визуальное восприятие. *** Лампы с индексом цветопередачи выше 70 больше используются в офисах и жилых помещениях.

Ножные свечи: Почему в коридоре светильники расположены на определенном расстоянии друг от друга?

Если вы прошли по коридору коммерческого предприятия, школы или жилого помещения, то вы

, возможно, заметил, что осветительные приборы устанавливались на определенной высоте на стене или потолке, при этом находясь на некотором расстоянии друг от друга. Это называется измерением в фут-свече.

По определению фут-свечи известны как единицы освещения, приходящиеся на площадь в 1 квадратный фут на расстоянии 1 фута друг от друга.

Это необходимо для того, чтобы обычные светильники могли обеспечивать необходимое освещение, будь то во время нормальной работы или в аварийных ситуациях, без каких-либо темных пятен.

люмен: Почему здесь такое яркое освещение?

Вы в тренажерном зале и замечаете, что ваши глаза немного раздражает яркий свет, проникающий сквозь вашу оптику. Большинство людей предпочли бы бежать в укрытие, однако вас больше интересует, почему тренажерный зал напоминает солярий.Что ж, скорее всего, тренажерный зал модернизировал свое освещение, увеличив световой поток.

Люмен определяется при измерении (или расстоянии) общего количества видимого света, излучаемого лампочкой. В терминологии непрофессионала люмен - это количество света (или яркости), исходящего от лампочки, которая светит во все стороны на поверхность. Думайте, что люмены - это то же самое, что фунты для бананов.

ламп | Electronics Club

Лампы | Клуб электроники

Символы | Выбор | Типы | Подключение

Смотрите также: светодиоды

Лампы накаливания

Лампы излучают свет, когда через них проходит электрический ток.Все лампы, показанные на этой странице, имеют тонкую проволоку , нить накала , которая сильно нагревается. и ярко светится, когда через него проходит ток. Нить изготовлена ​​из металла. с высокой температурой плавления, например, вольфрам, и обычно намотан в небольшую катушку.

Лампы накаливания

имеют более короткий срок службы, чем большинство электронных компонентов, потому что в конечном итоге нить «дует» (тает) в слабом месте.


Обозначения цепей лампы

Есть два обозначения схемы для лампы, один для лампы, используемой для освещения. и еще один для лампы, используемой в качестве индикатора.Маленькие лампы, такие как лампы накаливания, можно использовать для обе цели, поэтому любой символ схемы может использоваться в простых образовательных схемах.


Лампа, используемая для освещения
(например, лампа фонаря или автомобильная фара)


Лампа, используемая как индикатор
(например, сигнальная лампа на приборной панели автомобиля)


Выбор лампы

При выборе лампы следует учитывать три важных особенности:

  • Номинальное напряжение - напряжение питания для нормальной яркости.
  • Номинальная мощность или ток - фонарики обычно рассчитываются по току.
  • Тип лампы - см. Типы ниже.

Номинальные значения напряжения и мощности (или силы тока) обычно напечатаны или выбиты тиснением на корпусе лампы.

Номинальное напряжение

Это напряжение питания, необходимое для нормальной яркости. Если немного большее напряжение лампа будет ярче, но срок ее службы сократится. При более низком напряжении питания лампа будет тусклее и срок ее службы увеличится.Свет от тусклых ламп имеет желто-оранжевый цвет.

Факельные лампы пропускают относительно большой ток, что значительно снижает выходную мощность. напряжение аккумуляторной батареи. Некоторое напряжение используется внутри батареи, приводящей большой ток через небольшое сопротивление самой батареи (ее «внутреннее сопротивление»). В результате правильное номинальное напряжение для лампы фонарика ниже нормального. напряжение аккумулятора, который горит!

Например: лампа класса 3.5 В 0,3 А подходит для батареи 4,5 В (три элемента по 1,5 В) потому что, когда лампа подключена, напряжение на батарее падает примерно до 3,5 В.

Номинальная мощность или ток

Это мощность или ток лампы при номинальном напряжении. Лампы малой мощности обычно оцениваются по току, а лампы высокой мощности - по мощности. Легко конвертировать между двумя рейтингами:

P = I × V или I = P / V

P = мощность в ваттах (Вт)
I = ток в амперах (A)
V = напряжение в вольтах (V)

Примеры:

  • Лампа 3.5V 0.3A имеет номинальную мощность P = I × V = 0,3 × 3,5 = 1,05 Вт
  • Лампа с номинальной мощностью 6 В 0,06 А имеет номинальную мощность P = I × V = 0,06 × 6 = 0,36 Вт
  • Лампа 12В 2,4 Вт имеет номинальный ток I = P / V = 2,4 / 12 = 0,2A


Типы ламп

E10 Лампы MES

MES = Миниатюрный винт Эдисона.

Это стандартные фонарики. Диаметр лампы обычно составляет около 10 мм, также доступны трубчатые лампы.Лампы E10 MES имеют один контакт на цоколе, а корпус образует другой контакт. Они доступны с хорошим диапазоном номинальных значений напряжения и мощности (или тока).

Лампы E5 LES меньше E10 MES и имеют диаметр колбы около 5 мм (LES = лилипутский винт Эдисона).

Rapid Electronics: лампы E10 MES | E5 Лампы LES

Фотография © Rapid Electronics


BA9 Лампы MCC

MCC = Миниатюрный центральный контакт.

Они имеют байонетное соединение, как стандартные сетевые лампы в Великобритании.У них есть один контакт на основании, а другой контакт образует тело. Диаметр колбы составляет около 10 мм.

Rapid Electronics: лампы BA9 MCC

Фотография © Rapid Electronics


Лампы SBC

SBC = малый байонетный колпачок.

Они имеют байонетное соединение, как стандартные сетевые лампы в Великобритании. У них есть два контакта на основании, поэтому металлический корпус не подключен к цепи. Лампы SBC имеют высокую номинальную мощность (например, 24 Вт), а их лампы большие с диаметром до 40 мм.Обратите внимание на два расположения нити накала в показанных лампах. слева по горизонтали, справа по вертикали.

Rapid Electronics: лампы SBC

Фотография © Rapid Electronics


Лампы предварительной фокусировки

Лампы этого типа используются в фонариках и фонариках. Фланец в верхней части металлического корпуса используется для удержания лампы на месте. Патроны не всегда доступны, поэтому этот тип не подходит для большинства электронных проектов.

Rapid Electronics: Лампы предварительной фокусировки

Фотография © Rapid Electronics


Лампы с проводом

Это очень маленькие лампы с колбой диаметром около 3 мм и длиной 6 мм.Будьте осторожны, чтобы не оборвать провода в месте их входа в стеклянную колбу.

Rapid Electronics: лампы с проволочным выводом

Фотография © Rapid Electronics


Лампы "Зерно пшеницы"

Они похожи на лампы с проволочным концом выше, но имеют многожильные провода, как правило, длиной около 150 мм. Луковица имеет диаметр около 3 мм и длину 6 мм - размер пшеничного зерна.

Rapid Electronics: лампы пшеничное зерно

Фотография © Rapid Electronics



Подключение и пайка

Лампы могут быть подключены в цепь любым способом, и питание может быть переменным или постоянным током.

Большинство ламп предназначены для использования в патронах, но маленький «провод с концом» и Лампы типа «пшеничное зерно» имеют провода, которые можно припаять непосредственно к печатной плате.

Патроны

обычно имеют винтовые клеммы или паяные бирки для крепления проводов.

Rapid Electronics: патрон E10 MES

Фотография © Rapid Electronics


Лампы серии

Несколько ламп могут быть успешно соединены последовательно при условии, что все они имеют одинаковые номинальное напряжение и мощность (или ток).Напряжение питания делится поровну между одинаковые лампы, поэтому их номинальное напряжение должно подходить для этого. Например Рождество В светильниках для деревьев может быть 20 ламп, последовательно подключенных к источнику питания 240 В, поэтому каждая лампа будет иметь 240 В ÷ 20 = 12 В.

Недостатком последовательного подключения ламп является то, что при перегорании одной лампы все погаснет из-за разрыва цепи. У традиционных рождественских елочных ламп есть особенность: преодолеть эту проблему: они предназначены для короткого замыкания (ведут себя как проводная связь), когда они горят, поэтому цепь не разрывается, а другие лампы продолжают гореть, что упрощает чтобы найти неисправную лампу.В комплект также входит одна лампа-предохранитель, которая нормально перегорает.

ВНИМАНИЕ!

Елочные лампы могут показаться безопасными, потому что они используют только 12 В, но они подключены к электросети, что может привести к летальному исходу. Перед заменой лампы всегда отключайте ее от сети. Напряжение на патроне отсутствующей лампы - это полное сетевое питание. (Да, действительно!)


Rapid Electronics любезно разрешили мне использовать их изображения на этом веб-сайте, и я очень благодарен за их поддержку.У них есть широкий ассортимент ламп, других компонентов и инструментов для электроники, и я рад рекомендую их как поставщика.


Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию. Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно никому не будет передано. На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден.Рекламодателям не передается никакая личная информация. Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации. Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснил Google. Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста, посетите AboutCookies.org.

клуб электроники.инфо © Джон Хьюс 2021

Прочие ламповые технологии - характеристики

Для светодиодных ламп см. Светодиодное освещение.

Лампы накаливания

Лампы накаливания с прямым питанием

Из-за очень высокой температуры нити накала во время работы (до 2500 ° C) ее сопротивление сильно варьируется в зависимости от того, включена лампа или нет. Поскольку холодное сопротивление низкое, при зажигании возникает пик тока, который может в 10-15 раз превышать номинальный ток в течение нескольких миллисекунд или даже нескольких миллисекунд.

Это ограничение влияет как на обычные лампы, так и на галогенные лампы: оно сокращает максимальное количество ламп, которые могут получать питание от таких устройств, как переключатели дистанционного управления, модульные контакторы и реле для шинопровода.

  • Некоторые галогенные лампы малой мощности питаются напряжением 12 или 24 В через трансформатор или электронный преобразователь. В трансформаторе явление намагничивания сочетается с явлением изменения сопротивления нити при включении.Пусковой ток может превышать номинальный ток в 50–75 раз за несколько миллисекунд. Использование диммерных переключателей, расположенных выше по потоку, значительно снижает это ограничение.
  • Электронные преобразователи с той же номинальной мощностью дороже, чем решения с трансформатором. Этот коммерческий недостаток компенсируется большей простотой установки, поскольку их низкое тепловыделение означает, что они могут быть закреплены на легковоспламеняющейся опоре. Более того, они обычно имеют встроенную термозащиту.

Новые галогенные лампы ELV теперь доступны с трансформатором, встроенным в их цоколь. Они могут питаться напрямую от сети низкого напряжения и могут заменять обычные лампы без какой-либо специальной адаптации.

Диммирование ламп накаливания

Это можно получить, изменяя напряжение, подаваемое на лампу.

Это изменение напряжения обычно выполняется таким устройством, как диммерный переключатель симистора, путем изменения его угла включения в период линейного напряжения.Форма волны напряжения, приложенного к лампе, показана на Рис. N57a. Этот метод, известный как «управление включением», подходит для подачи питания на резистивные или индуктивные цепи.

Другая технология, подходящая для питания емкостных цепей, была разработана с использованием электронных компонентов MOS или IGBT. Этот метод изменяет напряжение путем блокировки тока до конца полупериода (см. рис. N57b) и известен как «управление отсечкой».

Рис. N57 - Форма напряжения, подаваемого светорегулятором при 50% максимального напряжения с помощью следующих методов:

Постепенное включение лампы также может уменьшить или даже устранить пик тока при зажигании.

Поскольку ток лампы искажается электронным переключением, возникают гармонические токи. Порядок гармоник 3 rd является преобладающим, а процентное соотношение гармонического тока 3 rd , относящееся к максимальному току основной гармоники (при максимальной мощности), представлено на рисунке Рисунок N58.

Рис. N58 - Процент тока 3-й гармоники в зависимости от мощности, подаваемой на лампу накаливания с помощью электронного регулятора освещенности

Обратите внимание, что на практике мощность, подаваемая на лампу переключателем диммера, может изменяться только в диапазоне от 15 до 85% максимальной мощности лампы.

В соответствии со стандартом IEC 61000-3-2, устанавливающим пределы излучения гармоник для электрических или электронных систем с током ≤ 16 A, применяются следующие меры:

  • Независимые диммеры для ламп накаливания с номинальной мощностью менее или равной 1 кВт, для которых не применяются ограничения
  • В противном случае или для осветительного оборудования накаливания со встроенным диммером или диммером, встроенным в кожух, максимально допустимый гармонический ток 3 rd равен 2.30 A

Люминесцентные и газоразрядные лампы с магнитным балластом

Люминесцентные лампы и газоразрядные лампы требуют ограничения силы дуги, и эту функцию выполняет дроссель (или магнитный балласт), установленный последовательно с самой лампой (см. Рис. N59).

Рис. N59 - Магнитные балласты

Эта конструкция чаще всего используется в домашних условиях с ограниченным количеством трубок. К переключателям не применяется никаких особых ограничений.

Диммерные переключатели несовместимы с магнитными балластами: снятие напряжения на часть периода прерывает разряд и полностью гасит лампу.

Стартер выполняет двойную функцию: предварительный нагрев электродов трубки и последующее создание перенапряжения для зажигания трубки. Это перенапряжение возникает в результате размыкания контакта (контролируемого термовыключателем), который прерывает ток, циркулирующий в магнитном балласте.

Во время работы стартера (ок.1 с), ток, потребляемый светильником, примерно вдвое превышает номинальный ток.

Поскольку ток, потребляемый сборкой трубки и балласта, является по существу индуктивным, коэффициент мощности очень низкий (в среднем от 0,4 до 0,5). В установках, состоящих из большого количества трубок, необходимо предусмотреть компенсацию для улучшения коэффициента мощности.

Для крупных осветительных установок возможным решением является централизованная компенсация с помощью конденсаторных батарей, но чаще эта компенсация включается на уровне каждого светильника в различных компоновках (см. Рис. N60).

Рис. N60 - Различные схемы компенсации:

Комментариев:
Компенсационная схема Приложение
Без компенсации внутренний Одиночное соединение
Параллельный [a] Офисы, мастерские, супермаркеты Риск перегрузки по току для устройств управления
Серия [b] Выбирайте конденсаторы с высоким рабочим напряжением (от 450 до 480 В)
Duo [c] Избегает мерцания
  1. ^ параллельно
  2. ^ серия
  3. ^ двойная серия, также называемая «дуэт», и области их применения

Компенсационные конденсаторы рассчитаны таким образом, чтобы общий коэффициент мощности был больше 0.85. В наиболее распространенном случае параллельной компенсации ее емкость составляет в среднем 1 мкФ на 10 Вт активной мощности для любого типа лампы. Однако эта компенсация несовместима с переключателями яркости.

Ограничения, влияющие на компенсацию

Схема параллельной компенсации создает ограничения на зажигание лампы. Поскольку конденсатор изначально разряжен, включение вызывает перегрузку по току. Также возникает перенапряжение из-за колебаний в цепи, состоящей из конденсатора и индуктивности источника питания.

Следующий пример можно использовать для определения порядков величины.

Предполагая сборку из 50 люминесцентных ламп по 36 Вт каждая:

  • Общая активная мощность: 1800 Вт
  • Полная мощность: 2 кВА
  • Общий действующий ток: 9 A
  • Пиковый ток: 13 А

При:

  • Общая емкость: C = 175 мкФ
  • Линейная индуктивность (соответствует току короткого замыкания 5 кА): L = 150 мкГн

Максимальный пиковый ток при включении равен:

Ic = VmaxcL = 2302175 × 10−6150 × 10−6 = 350A {\ displaystyle Ic = V_ {max} {\ sqrt {\ frac {c} {L}}} = 230 {\ sqrt {2}} { \ sqrt {\ frac {175 \ times 10 ^ {- 6}} {150 \ times 10 ^ {- 6}}}} = 350A}

Таким образом, теоретический пиковый ток при включении может достигать 27 раз в пикового тока при нормальной работе.

Форма напряжения и тока при зажигании приведена на рисунке Рисунок N60 для включения переключателя при пике напряжения сети.

Рис. N61 - Напряжение питания при включении и пусковой ток

Следовательно, существует риск контактной сварки в электромеханических устройствах управления (дистанционный переключатель, контактор, автоматический выключатель) или разрушения твердотельных переключателей с полупроводниками.

В действительности ограничения обычно менее жесткие из-за импеданса кабелей.

Групповое зажигание люминесцентных ламп предполагает одно конкретное ограничение. Когда группа ламп уже включена, компенсационные конденсаторы в этих лампах, которые уже находятся под напряжением, участвуют в пусковом токе в момент зажигания второй группы ламп: они «усиливают» пик тока в контрольном переключателе в момент зажигания. момент возгорания второй группы.

Таблица на рисунке Рисунок N62, полученная в результате измерений, определяет величину первого пика тока для различных значений предполагаемого тока короткого замыкания Isc.Видно, что пик тока можно умножить на 2 или 3, в зависимости от количества трубок, уже используемых на момент подключения последней группы трубок.

Рис. N62 - Величина пика тока в контрольном выключателе момента зажигания второй группы ламп

Количество уже используемых пробирок Количество подключенных трубок Пик пускового тока (A)
Isc = 1500 А Isc = 3000 А Isc = 6000 А
0 14 233 250 320
14 14 558 556 575
28 14 608 607 624
42 14 618 616 632

Тем не менее, рекомендуется последовательное зажигание каждой группы ламп, чтобы уменьшить пик тока в главном выключателе.

Самые последние магнитные балласты известны как «малые потери». Магнитная цепь была оптимизирована, но принцип работы остался прежним. Это новое поколение балластов находит широкое распространение под влиянием новых правил (Европейская директива, Закон об энергетической политике - США).

В этих условиях, вероятно, увеличится использование электронных балластов в ущерб магнитным балластам.

Люминесцентные и газоразрядные лампы с ЭПРА

Электронные балласты используются вместо магнитных балластов для питания люминесцентных ламп (включая компактные люминесцентные лампы) и газоразрядных ламп.Они также выполняют функцию «стартера» и не нуждаются в какой-либо компенсирующей способности.

Принцип работы электронного балласта (см. Рис. N63) заключается в подаче дуги лампы через электронное устройство, которое генерирует переменное напряжение прямоугольной формы с частотой от 20 до 60 кГц.

Рис. N63 - Электронный балласт

Подача на дугу высокочастотного напряжения может полностью устранить явление мерцания и стробоскопические эффекты. Электронный балласт абсолютно бесшумный.

Во время периода предварительного нагрева газоразрядной лампы этот балласт подает на лампу возрастающее напряжение, создавая почти постоянный ток. В установившемся режиме он регулирует напряжение, подаваемое на лампу, независимо от колебаний сетевого напряжения.

Поскольку дуга подается в условиях оптимального напряжения, это приводит к экономии энергии от 5 до 10% и увеличению срока службы лампы. Более того, КПД электронного балласта может превышать 93%, тогда как средний КПД магнитного устройства составляет всего 85%.

Коэффициент мощности высокий (> 0,9).

Электронный балласт также используется для функции затемнения света. Фактически, изменение частоты изменяет величину тока в дуге и, следовательно, силу света.

Пусковой ток

Основным ограничением, которое электронные балласты вносят в сетевое питание, является высокий пусковой ток при включении, связанный с начальной нагрузкой сглаживающих конденсаторов (см. Рис. N64).

Рис.N64 - Порядки максимальных значений пускового тока в зависимости от используемых технологий

Технологии Макс. Пусковой ток Продолжительность
Выпрямитель с PFC от 30 до 100 дюймов ≤ 1 мс
Выпрямитель с дросселем от 10 до 30 дюймов ≤ 5 мс
Магнитный балласт ≤ 13 дюймов от 5 до 10 мс

В действительности, из-за импеданса проводки, пусковые токи для сборки ламп намного ниже этих значений, порядка от 5 до 10 In в течение менее 5 мс.В отличие от магнитных балластов этот бросок тока не сопровождается перенапряжением.

Гармонические токи

Для балластов, связанных с разрядными лампами большой мощности, ток, потребляемый от сети, имеет низкий общий коэффициент гармонических искажений (<20% в целом и <10% для самых сложных устройств).

И наоборот, устройства, связанные с лампами малой мощности, в частности компактные люминесцентные лампы, потребляют очень искаженный ток (см. Рис. N65).Общее гармоническое искажение может достигать 150%. В этих условиях среднеквадратичный ток, потребляемый от сети, в 1,8 раза превышает ток, соответствующий активной мощности лампы, что соответствует коэффициенту мощности 0,55.

Рис. N65 - Форма тока, потребляемого компактной люминесцентной лампой

Чтобы сбалансировать нагрузку между различными фазами, цепи освещения обычно соединяются между фазами и нейтралью сбалансированным образом. В этих условиях высокий уровень третьей гармоники и гармоник, кратных 3, может вызвать перегрузку нейтрального проводника.Наименее благоприятная ситуация приводит к нейтральному току, который может в 3 {\ displaystyle {\ sqrt {3}}} раз превышать ток в каждой фазе.

Пределы излучения гармоник для электрических или электронных систем установлены стандартом IEC 61000-3-2. Для упрощения ограничения для осветительного оборудования приведены здесь только для гармоник порядка 3 и 5, которые являются наиболее актуальными (см. Рис. N66).

Рис. N66 - Максимально допустимый гармонический ток

Порядок гармоник Активная входная мощность> 25 Вт Активная входная мощность ≤ 25 Вт Применяется один из двух наборов ограничений:
% от основного тока % от основного тока % Гармонический ток относительно активной мощности
3 30 86 3.4 мА / Вт
5 10 61 1,9 мА / Вт

Токи утечки

У электронных балластов обычно есть конденсаторы, помещенные между проводниками источника питания и землей. Эти подавляющие помехи конденсаторы отвечают за циркуляцию постоянного тока утечки порядка 0,5–1 мА на балласт. Следовательно, это приводит к ограничению количества балластов, которые могут быть запитаны дифференциальным защитным устройством дифференциального тока (УЗО).

При включении начальная нагрузка этих конденсаторов может также вызвать циркуляцию пика тока, величина которого может достигать нескольких ампер в течение 10 мкс. Этот пик тока может вызвать нежелательное отключение неподходящих устройств.

Высокочастотное излучение

Электронные балласты отвечают за высокочастотные наведенные и излучаемые излучения.

Очень крутые нарастающие фронты выходных проводников балласта вызывают циркуляцию токовых импульсов в паразитных емкостях относительно земли.В результате в заземляющем проводе и проводниках источника питания циркулируют блуждающие токи. Из-за высокой частоты этих токов возникает еще и электромагнитное излучение. Чтобы ограничить эти высокочастотные излучения, лампу следует размещать в непосредственной близости от балласта, таким образом уменьшая длину наиболее излучающих проводников.

Различные технологии изготовления ламп - Руководство по устройству электроустановок

Искусственное световое излучение может быть получено из электрической энергии в соответствии с двумя принципами: накаливание и люминесценция.

Накаливание - это производство света за счет повышения температуры. Самый распространенный пример - это нить накала, нагретая до белого состояния за счет циркуляции электрического тока. Подаваемая энергия преобразуется в тепло за счет эффекта Джоуля и в световой поток.

Люминесценция - это явление испускания материалом видимого или почти видимого светового излучения. Газ (или пары), подвергнутый электрическому разряду, испускает световое излучение (электролюминесценция газов).Материал может быть газообразным или твердым.

  • Электролюминесценция газов: газ (или пары), подвергнутый электрическому разряду, испускает световое излучение
  • Электролюминесценция в твердом теле: электронный полупроводниковый компонент, обладающий способностью испускать видимое излучение при прохождении через него электрического тока.

Что касается электролюминесценции газов, так как этот газ не проводит при нормальной температуре и давлении, разряд создается путем генерирования заряженных частиц, которые позволяют ионизировать газ.Природа, давление и температура газа определяют спектр света.

Фотолюминесценция - это люминесценция материала, подвергающегося воздействию видимого или почти видимого излучения (ультрафиолетового, инфракрасного).

Когда вещество поглощает ультрафиолетовое излучение и испускает видимое излучение, которое прекращается через короткое время после включения, это флуоресценция.

Рис. N37 - Светотехника

Светоизлучающие диоды (LED) (см.

Рис. N38)

Рис.N38 - Светодиодные лампы

Принцип действия светодиодов заключается в излучении света полупроводником при прохождении через него электрического тока.

Несколько лет назад светодиодная технология была зарезервирована для приложений, требующих освещения малой мощности, таких как сигнализация, светофоры, знаки выхода или аварийное освещение.

Теперь, благодаря развитию и доступности мощных светодиодов (несколько ватт на компонент), производители освещения предлагают комплексные решения, позволяющие модернизировать любые приложения в любых областях (жилые, коммерческие и промышленные здания, инфраструктуры).

Фактически, светодиоды - это первая технология освещения, которая может быть реализована в любых приложениях с нужным уровнем эффективности и открывает возможности использования функций управления, недоступных для других технологий.

Светодиоды - это низковольтные и слаботочные устройства, поэтому подходят для питания от батарей.

Для источника питания от сети требуется преобразователь, называемый драйвером.

Основными преимуществами светодиодов являются их низкое энергопотребление, надежность, длительный срок службы и возможность неограниченного управления.(диммирование, переключение, очень низкое напряжение, без задержки для полного светового потока)

Кроме того, светодиод легче утилизировать, чем флуокомпактную технологию.

Лампы накаливания

Лампы накаливания исторически являются самыми старыми и наиболее часто встречающимися в народном использовании.

Они основаны на принципе накаливания нити в вакууме или нейтральной атмосфере, что предотвращает возгорание.

Различают:

Они содержат вольфрамовую нить и заполнены инертным газом (азотом и аргоном или криптоном).
Они также содержат вольфрамовую нить, но заполнены галогеновыми соединениями и инертным газом (криптоном или ксеноном). Это галогеновое соединение отвечает за явление регенерации нити накала, что увеличивает срок службы ламп и предотвращает их почернение. Это также обеспечивает более высокую температуру нити накала и, следовательно, большую яркость в лампах меньшего размера.

Основным недостатком ламп накаливания является их значительное рассеивание тепла, что приводит к низкой светоотдаче.

Люминесцентные лампы

В это семейство входят люминесцентные лампы и компактные люминесцентные лампы.

В люминесцентных лампах электрический разряд заставляет электроны сталкиваться с ионами паров ртути, в результате чего возникает ультрафиолетовое излучение из-за возбуждения атомов ртути. Флуоресцентный материал, который покрывает внутреннюю часть трубок, затем преобразует это излучение в видимый свет.

Люминесцентные лампы рассеивают меньше тепла и имеют более длительный срок службы, чем лампы накаливания, но для них требуется устройство зажигания, называемое «стартером», и устройство для ограничения тока в дуге после зажигания.Это устройство, называемое «балластом», обычно представляет собой дроссель, установленный последовательно с дугой.

Компактные люминесцентные лампы работают по тому же принципу, что и люминесцентные лампы. Функции стартера и балласта обеспечиваются электронной схемой (встроенной в лампу), которая позволяет использовать меньшие трубки, загнутые на себя.

Компактные люминесцентные лампы (см. Рис. N39) были разработаны для замены ламп накаливания: они обеспечивают значительную экономию энергии (15 Вт против 75 Вт при таком же уровне яркости) и увеличенный срок службы.

Лампы, известные как «индукционные» или «без электродов», работают по принципу ионизации газа, находящегося в трубке, электромагнитным полем очень высокой частоты (до 1 ГГц). Срок их службы может достигать 100 000 часов.

Рис. N39 - Компактные люминесцентные лампы

Газоразрядные лампы

(см. рис. N40)

Рис. N40 - Газоразрядные лампы

Свет излучается электрическим разрядом, возникающим между двумя электродами в газе в кварцевой колбе.Таким образом, все эти лампы требуют пускорегулирующего устройства для ограничения тока дуги. Для различных приложений был разработан ряд технологий.

Натриевые лампы низкого давления имеют лучшую светоотдачу, однако цветопередача очень плохая, поскольку они имеют только монохроматическое оранжевое излучение.

Натриевые лампы высокого давления излучают белый свет с оранжевым оттенком.

В ртутных лампах высокого давления разряд возникает в кварцевой или керамической колбе под высоким давлением.Эти лампы получили название «люминесцентные ртутные газоразрядные лампы». Они излучают характерный голубовато-белый свет.

Металлогалогенные лампы - это новейшие технологии. Они производят цвет с широким цветовым спектром. Использование керамической трубки обеспечивает лучшую светоотдачу и лучшую стабильность цвета.

Технологии Приложение Преимущества Недостатки
светодиод
  • любое освещение в жилых помещениях,
  • коммерческое или промышленное здание и инфраструктура
  • Низкое энергопотребление,
  • Низкая температура передней поверхности,
  • Отсутствие излучения в ультрафиолете и немного в инфракрасном диапазоне,
  • Устойчивость к вибрациям,
  • Срок службы,
  • Нечувствителен к количеству переключений
  • немедленное повторное зажигание
  • Стоимость (постоянно снижается),
  • Синий спектр для белого светодиода,
  • Управление температурой
Стандартная лампа накаливания
  • Для бытового использования
  • Местное декоративное освещение
  • Прямое подключение без промежуточного КРУЭ
  • Разумная цена покупки
  • Компактный размер
  • Мгновенное освещение
  • Хорошая цветопередача
  • Низкая световая отдача и высокое потребление электроэнергии
  • Значительное тепловыделение
  • Короткий срок службы
Галогенная лампа накаливания
  • Точечное освещение
  • Интенсивное освещение
  • Прямое подключение
  • Мгновенный КПД
  • Отличная цветопередача
  • Средняя световая отдача
Люминесцентная лампа
  • Магазины, офисы, мастерские
  • На открытом воздухе
  • Высокая светоотдача
  • Средняя цветопередача
  • Низкая сила света отдельного блока
  • Чувствительность к экстремальным температурам
Компактная люминесцентная лампа
  • Для бытового использования
  • Офисы
  • Замена ламп накаливания
  • Хорошая светоотдача
  • Хорошая цветопередача
  • Высокие начальные инвестиции по сравнению с лампами накаливания
Пары ртути высокого давления
  • Мастерские, залы, ангары- Заводские этажи
  • Хорошая светоотдача
  • Приемлемая цветопередача
  • Компактный размер
  • Длительный срок службы
  • Время включения и повторного включения несколько минут

Натрий высокого давления

  • Очень хорошая светоотдача
  • Время розжига и повторного включения несколько минут
Натриевая лампа низкого давления
  • На открытом воздухе
  • Аварийное освещение
  • Хорошая видимость в туманную погоду
  • Экономичный в использовании
  • Длительное время освещения (5 мин.)
  • Посредственная цветопередача
Металлогалогенид
  • Большие площади
  • Залы с высокими потолками
  • Хорошая светоотдача
  • Хорошая цветопередача
  • Длительный срок службы
  • Время включения и повторного включения несколько минут

Рис. N41 - Применение и технические характеристики осветительных приборов

Технологии Мощность (ватт) КПД (люмен / ватт) Срок службы (часы)
светодиод 1–400> 100 (непрерывное увеличение) 20 000–50 000
Стандартная лампа накаливания 3–1 000 10–15 1 000–2 000
Галогенная лампа накаливания 5–500 15–25 2 000–4 000
Люминесцентная лампа 4–56 50–100 7 500–24 000
Компактная люминесцентная лампа 5–40 50–80 10 000–20 000
Пары ртути высокого давления 40–1 000 25–55 16 000–24 000
Натрий высокого давления 35–1 000 40–140 16 000–24 000
Натрий низкого давления 35–180 100–185 14 000–18 000
галогенид металла 30–2 000 50–115 6 000–20 000

Различные режимы питания

(см. рис. N42)

Рис. N42 - Различные режимы питания

Технологии Режим питания Другое устройство
Светодиодные лампы и светильники Драйвер Драйвер с регулировкой яркости

(в основном 1-10 В или DALI)

Стандартная лампа накаливания Прямой источник питания Диммерный переключатель
Галогенная лампа накаливания
ELV галогенная лампа накаливания Трансформатор Электронный преобразователь
Люминесцентная лампа Магнитный балласт и стартер Электронный балласт
Электронный диммер + балласт
Компактная люминесцентная лампа Встроенный электронный балласт
Пары ртути Магнитный балласт Электронный балласт
Натрий высокого давления
Натрий низкого давления
галогенид металла

Характеристики ламп | Гражданское строительство

Выбор наиболее подходящей лампы в соответствии с целями проекта имеет решающее значение для производительности и стоимости системы освещения.Это решение следует тщательно принять перед выбором светильника для лампы. Светильники рассчитаны на конкретные лампы.
Лампы сконструированы для работы при определенном напряжении и мощности или потребляемой мощности. Как правило, чем выше номинальная мощность лампы определенного типа, тем выше ее эффективность или световой поток на ватт.

Соображения при выборе лампы

Наибольшая экономия будет обеспечена для осветительной установки за счет использования лампы с максимальной светоотдачей на ватт при хорошем качестве освещения.Однако, помимо светового потока, при выборе лампы также следует учитывать цветопередачу и другие характеристики, такие как распределение освещения. Информацию об этих характеристиках можно получить у производителей ламп. Следует запрашивать самые свежие данные, поскольку характеристики, влияющие на характеристики лампы, периодически меняются.

Обычно полезна следующая информация:
Срок службы лампы, выраженный как вероятное количество часов работы до отказа.
Эффективность лампы, измеряется светоотдачей лампы в люменах на ватт потребляемой мощности.
Снижение светового потока лампы по результатам испытаний. Кривые построены на основе данных, чтобы показать постепенное уменьшение светоотдачи с увеличением продолжительности работы лампы.
Уменьшение происходит из-за старения и накопления грязи (ст. 15.16.2).
Последнее можно исправить при хорошем уходе, но, тем не менее, при проектировании освещения следует учитывать возможные эффекты.
Время прогрева лампы, которое имеет большое значение для некоторых люминесцентных ламп и всех газоразрядных ламп высокой интенсивности, для которых существует задержка до достижения полной светоотдачи.
Время перезапуска лампы или время, которое требуется некоторым лампам для повторного включения после того, как они на мгновение погасли. Лампы могут погаснуть из-за низкого напряжения или перебоев в подаче электроэнергии. Следует избегать использования ламп с длительным временем прогрева и перезапуска в помещениях, где свет нужно часто включать и выключать.
Индекс цветопередачи и приемлемость цвета, которые, соответственно, являются мерой степени, в которой освещение влияет на воспринимаемый цвет объектов и реакцию человека на воспринимаемые цвета (см. Ст.15.12).
Напряжения и частота тока, при которых предназначены для работы лампы. В большинстве зданий в Соединенных Штатах электричество распределяется для света и питания в виде переменного тока с частотой 60 Гц. Мощность лампы обычно увеличивается на более высоких частотах, но капиталовложения для этой цели выше. Напряжение часто составляет около 120, но иногда, особенно для промышленных и крупных коммерческих зданий, используются напряжения 208, 240, 277 или 480 из-за меньших потерь при передаче и более эффективной работы электрического оборудования.Постоянный ток от батарей часто используется для аварийного освещения, когда основной источник переменного тока выходит из строя. Лампы низкого напряжения (обычно 12 В) могут использоваться на открытом воздухе по соображениям безопасности, когда проводники размещены под землей или где лампы погружены в воду.
Шум, который является значительным для некоторых типов ламп, таких как люминесцентные и газоразрядные лампы высокой интенсивности. Это зависит от работы устройства, называемого балластом, которое может гудеть при включении света. Будет ли шум раздражать при обычных обстоятельствах, зависит от уровня окружающего шума в комнате.Если окружающий уровень достаточно высок, он скроет гул. Перед выбором комбинации лампы, пускорегулирующего устройства и приспособления необходимо у производителя светильника получить оценку шума балласта.
Температура окружающей среды или температура вокруг лампы во время ее работы, которые могут повлиять на срок службы лампы, световой поток и цветопередачу. Если температура окружающей среды превышает максимально допустимую для светильника температуру, срок службы ламп накаливания может значительно сократиться. Следовательно, нельзя использовать лампы с мощностью, превышающей рекомендованную производителем светильника.Также необходимо предусмотреть рассеивание тепла, производимого лампами.
Низкая температура окружающей среды замедляет запуск люминесцентных и газоразрядных ламп высокой интенсивности. Низкая температура также снижает световой поток и изменяет цвет люминесцентных ламп.

Поддержание выходной мощности лампы

Эффективность системы освещения снижается со временем из-за накопления грязи, уменьшения светового потока по мере старения ламп, выхода из строя ламп и износа осветительных приборов. В зависимости от типа светильников, чистоты окружающей среды и времени между чистками ламп и светильников потери светового потока из-за грязи могут составлять от 8 до 10% в чистой среде и более 50% в тяжелых условиях.Кроме того, чем дольше работают лампы, тем ярче они становятся; например, люминесцентная лампа по окончании срока службы будет давать только 80–85% от своего первоначального светового потока. А когда одна или несколько ламп выходят из строя и не заменяются, в освещаемом помещении может наблюдаться значительная потеря света. Кроме того, в случае ламп, работающих с балластами, лампы перед сгоранием перегружают балласт и могут вызвать его выход из строя. Следовательно, плохо обслуживаемая осветительная установка не обеспечивает освещения, для которого она была разработана, и тратит деньги на потребляемую мощность.

Поддерживать проектный уровень освещенности можно путем периодической чистки и быстрой замены устаревших или вышедших из строя ламп. Замена ламп может производиться точечным или групповым методами. Точечная замена ламп или замена ламп по очереди по мере их перегорания менее эффективна с точки зрения затрат труда и более затратна. Групповая замена ламп требует плановой замены ламп с интервалами, определяемыми расчетами, основанными на ожидаемом сроке службы лампы и изменении светового потока со временем. Этот метод снижает затраты на рабочую силу, вызывает меньше перерывов в работе, поддерживает более высокий уровень освещения без увеличения затрат на электроэнергию, предотвращает ухудшение внешнего вида системы освещения и снижает вероятность повреждения вспомогательного оборудования, такого как балласты, вблизи конец срока службы лампы.
Из-за уменьшения мощности лампы со временем, в расчетах проекта исходная мощность лампы должна быть умножена на коэффициент снижения светового потока лампы, чтобы скорректировать эффекты старения. Этот продукт соответствует выходной мощности через определенный период времени, обычно это интервал между групповыми заменами ламп. Кроме того, результат следует умножить на коэффициент амортизации. Оба фактора меньше единицы. Эти два фактора могут быть объединены в один коэффициент обслуживания M.

Управление лампой

Питание лампы обычно подается от местного переключателя в силовой цепи.Выключатель включает или выключает лампы, замыкая или размыкая цепь.
Может использоваться альтернативный метод, который является более экономичным, когда лампы расположены далеко от переключателя и который снижает вероятность травм или короткого замыкания в переключателе. В этом методе основная цепь питания размыкается и замыкается реле, расположенным рядом с лампами. Реле, в свою очередь, может активироваться низковольтным питанием, управляемым дистанционным переключателем. Напряжение системы управления обычно находится в диапазоне от 6 до 24 В, что достигается понижением нормального напряжения распределения с помощью трансформаторов.
Для предотвращения потерь энергии на освещение в незанятых помещениях могут быть установлены датчики присутствия. Они ощущают проникновение человека в комнату и включают свет. Они также обнаруживают продолжающееся присутствие в комнате и оставляют свет включенным до момента отъезда.

Для управления светоотдачей светильника контрольный переключатель можно заменить диммером. Для ламп накаливания это устройство может изменять напряжение на лампах от нуля до номинального значения и, таким образом, может использоваться для регулировки уровня освещения.Для люминесцентных и высокоинтенсивных газоразрядных ламп диммер

согласован с балластом лампы.

Типы ламп

Обычно используемые лампы можно разделить на лампы накаливания, люминесцентные,
или разрядные высокой интенсивности (HID). К HID-лампам относятся ртутные, металлогалогенные, натриевые лампы низкого давления и натриевые лампы высокого давления. См. Таблицы 15.8 и 15.9.
Лампы накаливания. Эти лампы генерируют свет, нагревая тонкие вольфрамовые проволоки до тех пор, пока они не начнут светиться.Нити заключены в герметичную стеклянную колбу, из которой откачивается воздух или которая заполнена инертным газом, чтобы предотвратить испарение нагретого вольфрама. В вольфрамово-галогенной лампе накаливания для увеличения срока службы газ-наполнитель содержит галогены (йод, хлор, фтор и бром), которые восстанавливают нити любого металла, который может испариться.
Лампы накаливания доступны в различных формах. Они также поставляются с различными цоколями, поэтому необходимо обеспечить наличие в выбранных светильниках розеток, в которые можно установить нужные лампы.
Лампы накаливания излучают свет в основном в желтой и красной части спектра. Цвет зависит от мощности лампы. Как правило, чем выше мощность, тем белее цвет излучаемого света. Снижение мощности или напряжения приводит к более желтому свету. См. Другие характеристики ламп накаливания в таблицах 15.8 и 15.9.
Часто стеклянные колбы этих ламп обрабатываются для получения специальных эффектов. Обычно желаемый эффект - это рассеивание излучаемого света для смягчения бликов.Для этого стекло может быть матовым, протравленным или покрытым кремнеземом (белая колба). Рассеивание света и другие эффекты также могут быть достигнуты с помощью устройств управления, встроенных в приспособления, таких как линзы или жалюзи (рис. 15.13–15.16). Кроме того, лампы можно обрабатывать покрытиями или фильтрами для получения любого из множества цветов.
Отражающие лампы накаливания изготавливаются стандартной или специальной формы с отражающим алюминированным или серебряным покрытием, нанесенным непосредственно на часть внутренней поверхности колбы.Такие лампы широко используются для точечного или заливающего освещения. Лампа типа PAR имеет параболическую форму для фокусировки светового луча. Типы ламп EAR и ER имеют эллиптическую форму, которая заставляет световой луч концентрироваться около передней части линзы, а затем расширяться до желаемого рисунка, давая более полезный свет, чем другие типы ламп, с небольшим количеством бликов.
Компактные люминесцентные лампы часто можно использовать для значительного снижения энергопотребления там, где раньше использовались лампы накаливания.
Люминесцентные лампы. Эти лампы представляют собой герметичные стеклянные трубки, покрытые с внутренней стороны люминофором - химическими веществами, которые светятся при облучении ультрафиолетом. Трубки заполнены инертным газом, например аргоном, и парами ртути низкого давления.
Прохождение электрической дуги через пары ртути заставляет их испускать ультрафиолетовые лучи, которые активируют люминофоры для излучения видимого света. Электрическая дуга запускается и поддерживается катодами на концах стеклянных трубок.
Высокое напряжение, необходимое для образования дуги, изначально создается устройством, называемым балластом.После образования дуги балласт ограничивает ток в дуге до значения, необходимого для его поддержания. Балласты также могут быть спроектированы для уменьшения стробоскопического эффекта выхода лампы, вызванного источником переменного тока, и для поддержания изменения тока почти в фазе с изменением напряжения, таким образом поддерживая высокий коэффициент мощности.

Люминесцентные лампы обычно выпускаются в виде линейных, изогнутых U-образных, компактных или круглых трубок, а светильники разработаны с учетом выбранной формы.
Люминесцентные лампы можно разделить на предварительный нагрев, быстрый запуск или мгновенный запуск. Они различаются способом уменьшения задержки запуска после включения переключателя, замыкающего электрическую цепь. Тип предварительного нагрева требует отдельного пускателя, который позволяет току течь через катоды в течение нескольких секунд для их предварительного нагрева. Для лампы с быстрым запуском катоды электрически предварительно нагреваются намного быстрее без стартера. Для лампы с мгновенным запуском высокое напряжение от трансформатора образует дугу без необходимости предварительного нагрева катодов.

ЛАМПА - Типы и характеристики I


В этом разделе мы рассмотрим основные типы освещения, используемые в помещениях.
Конструкция лампы, общие сильные и слабые стороны и возможности улучшения.

Эти знания при применении должны стать настоящим инструментом в достижении эффективности системы освещения, что позволяет сэкономить деньги.

Лампы накаливания

Базовая лампа накаливания показана ниже.Электричество проходит через нить накала, обычно вольфрамовую, которая излучает свет и тепло. Нить работает в вакууме, что предотвращает ее быстрое сгорание. Этот дизайн в основном представляет собой «проволоку в бутылке» Эдисона.


Лампа Incadescent

Сильные стороны

  • Низкая стоимость
  • Легкая регулировка яркости
  • Доступен широкий выбор вариантов
  • Мгновенный запуск
  • Теплый цвет
  • Маленький компактный размер
  • Не требует балласта
  • Превосходная цветопередача
  • Простота установки и эксплуатации

Слабые стороны

  • Очень неэффективный источник света (<10% энергия преобразуется в свет).
  • Относительно короткий срок службы (от 750 до 3500 часов), уменьшается с повышением напряжения.
  • Высокотемпературный компонент способствует кондиционированию воздуха нагрузка.

Возможности улучшения

  • Если лампы накаливания необходимы, подумайте о замене лампы с вольфрамовыми галогеновыми эквивалентами. У них более продолжительный срок службы (до 12000 часов) по сравнению с обычными лампами накаливания и имеют гораздо лучший износ светового потока лампы.
  • Установить компактное люминесцентное или светодиодное освещение.

ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ ТИП

Люминесцентные лампы - второй по распространенности тип ламп, используемых в коммерческие здания. В среднем флуоресцентные лампы преобразуют 20% входного сигнала. энергия в полезный свет.

Эти лампы работают с помощью процесса, называемого разрядом газа.

электрическая дуга, предусмотрен балласт, требуется. Как только эта электрическая дуга установится, балласт регулирует ток в трубке.

Люминофор, нанесенный на внутреннюю часть стеклянной трубки, вступает в реакцию с дугой с образованием света.Лампа содержит наполняющий газ, например аргон, и небольшое количество ртути. Ртуть в лампе требует соблюдения надлежащих методов утилизации.


Компоненты люминесцентной лампы

Люминесцентные системы Т-8 и Т-5

Люминесцентные системы

Т-8 - отличный вариант для объекта, необходимо заменить лампы и балласты. Стандартные люминесцентные лампы называются Т-12, «12» обозначает количество приращений 1/8 дюйма для трубки. диаметр.Таким образом, лампа Т-12 имеет диаметр 1,5 дюйма.

Лампы Т-8 меньше и эффективнее, чем Т-12, имеют диаметр 1 дюйм. Лампа Т-8 использует более дорогие люминофоры для внутреннего покрытия. трубки.

Эти люминофоры в сочетании с электронными балластами создают очень эффективное приспособление. Например, стандартный люминесцентный светильник с лампами Т-12. работает при мощности около 1,5 Вт на квадратный фут строительной площади. Приспособление Т-8 работает около 0,8 Вт на квадратный фут.Т-8 поместятся в существующие Т-12. светильники.

Также доступны лампы

T-5, но обычно требуется замена существующих светильников из-за разного расстояния между контактами. В настоящее время все чаще используются лампы Т-5 в многоярусных установках.


Лампа Т-8 против Т-12

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)

Доступно

КЛЛ различной мощности и может заменить большинство ламп накаливания. В США лампы накаливания, не соответствующие стандартам эффективности, были прекращены с тех пор, как Январь 2014.

Большинство КЛЛ и светодиодов соответствуют этим стандартам.


Компактный люминесцентный

Мощность люминесцентных ламп

  • В четыре раза больше эффективнее лампы накаливания
  • Долговечность. От 10 до В 20 раз больше, чем у лампы накаливания
  • Низкая стоимость лампы
  • Доступен в широкий выбор размеров и цветов
  • Меньше тепла генерируется, чем лампа накаливания
  • Легко поддерживается

Слабые стороны

  • С за исключением компактных люминесцентных ламп, большинство люминесцентных ламп имеют большие размеры и требуются относительно дорогие функции
  • Электромагнитный балласт имеет свойство гудеть и отрицательно влияет на коэффициент мощности
  • Электронный балласты создают гармонические искажения в системе питания
  • Лампы диммируемые, но требуются электронный балласт и элементы управления
  • Лампы могут быть трудно запускать в условиях низких температур

Возможности для улучшения


  • По возможности используйте КЛЛ или светодиоды для замены ламп накаливания
  • Преобразуйте существующие люминесцентные системы Т-12 в системы Т-8 или Т-5
  • Оцените освещение высоких пролетов Т-8 или Т-5
  • Рассмотрите возможность использования отражателей и -забивка существующей арматуры

РТУТОВЫЕ ПАРОВЫЕ ЛАМПЫ (Hg)

Лампы на парах ртути относятся к семейству газоразрядных ламп. которые производят свет из-за электрического тока, протекающего через пар Атмосфера.

Ртутные лампы также относятся к разрядным лампам высокой интенсивности (HID). Эти лампы работают при относительно более высоком давлении, чем почти вакуум люминесцентных ламп. Эти фонари обычно используются на открытом воздухе.


Ртутно-паровая лампа

Ртутно-паровая лампа Сильные стороны

  • Более эффективен, чем лампа накаливания, но менее эффективен чем люминесцентные
  • Лампы доступны в широком диапазоне номиналов и размеров и формы
  • Относительно низкие начальные затраты

Слабые места ртутной паровой лампы

  • Самый неэффективный источник света рядом с лампы накаливания
  • Плохое LLD по сравнению с другими лампами HID
  • Требуется период прогрева от 5 до 7 минут
  • Они имеют отчетливый голубоватый оттенок (плохой индекс цветопередачи)
  • Им требуется 4-5 минут охлаждения и время перезапуска
  • Они требуется балласт

Возможности улучшения

  • Замените ртутные лампы на металлогалогенные лампы, когда возникает проблема с цветом
  • Замените ртутные лампы на натриевые лампы высокого давления, если цвет не важен
  • Оцените люминесцентные лампы с большими отсеками

Свяжитесь с нами


Виктор Ойеду, FNSE, FNIEEE, CPQ.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *