Мощность галогенных ламп

Особенности и разновидности галогенных ламп (hb4,h11,hb3,g9).

Несмотря на большое количество типов источников света, галогенные лампы (ГЛ) не теряют популярности. Их главные преимущества в яркости и направленности света. Статье поможет разобраться в их видах и характеристиках.

Устройство и принцип действия.

Галогенная лампа – это лампа накаливания, в колбу которой добавлены пары брома или йода (так называемый буферный газ).

Конструкция ГЛ с цоколем Е27.

Лампа состоит из стеклянной колбы, вольфрамовой спирали, металлического цоколя.

Прохождение электрического тока через спираль вызывает разогрев металлической спирали. При температуре 3000⁰ С вольфрам начинает светиться – лампа дает свет.

Конструкция очень похожа на лампу накаливания. Кроме нескольких различий. Во-первых, стекло для ГЛ используется кварцевое, а не обычное. Во-вторых, внутрь колбы добавлены галогены. Эти отличия дают следующие преимущества:

  1. Увеличение срока службы. Вольфрам при нагреве ионизируется и испаряется. В атмосфере брома и йода катионы металла вступают в реакцию объединения с галоген-анионами. Далее получившаяся молекула оседает и разлагается на нагретых участках спирали: вольфрам снова в металлической форме. Таким образом, спираль меньше изнашивается и служит дольше. К тому же металл не оседает на стенках колбы – она не темнеет.
  2. Увеличение светоотдачи. Добавление галогенов способствует более высокому разогреву спирали. Следовательно, лампа светит ярче, чем лампа накаливания.
  3. Уменьшение размеров. Кварцевое стекло выдерживает большую температуру, чем обычное. Его использование в галогенных лампочках позволило уменьшить размеры источников света. За счет этого снизился расход буферного газа, и увеличилось давление внутри колбы. А повышенное давление приводит к еще более медленному испарению вольфрама – лампа служит еще дольше.

Виды галогенных ламп.

Существует множество видов и типов галогенных источников света.

Линейные. Лампы в форме трубки. Используются для освещения больших площадей: складов, цехов, улицы. Используются в прожекторах. Такие источники света прочные, яркие, мощные. Но не энергоэффективные.

Капсульные. Компактные, небольшие, маломощные. Применяются для точечной декоративной подсветки, в автомобилях. Подходят к светильникам открытого типа. Могут использоваться с отражателем.

С отражателем. Состоят из миниатюрной лампочки с куполообразным отражателем. Такие светильники создают направленное излучение в заданное пространство. Отражатели бывают алюминиевыми или интерференционными. В первом случае тепло отводится вперед, а во втором – назад. Также выпускают источники света с отражателем с защитной крышкой. Используются для подсветки, настольных и настенных светильников, в подвесных потолках, автомобилях, прожекторах.

С внешней колбой. Предназначены для замены ламп накаливания. Выпускаются с типовыми цоколями Е14 и Е27, что позволяет вкручивать их в обычные люстры и светильники. Во внутренней кварцевой колбе размещается миниатюрная или трубчатая галогенная лампочка. А внешняя стеклянная колба предназначена для защиты лампы от грязи, а человека от ожогов. Внешняя колба изготавливается разных форм и цветов.

IRC-галогенные лампы. Аналог ламп с отражателем, который покрыт особым составом, отражающим инфракрасное излучение. Наиболее энергоэффективный вид. Особое покрытие отражает инфракрасное излучение от вольфрамовой спирали обратно на спираль. В результате растет температура вольфрама и снижается теплопотери. В итоге уменьшается потребление электричества и возрастает срок службы.

Галогенные люстры. Миниатюрные, красивые лампочки – хорошая находка для оформления интерьеров. Рекомендуется использовать керамические патроны во избежание перегрева.

Низковольтные. Источники света, работающие от напряжения 6, 12 или 24 В. Самый распространенный вариант – 12-вольтовые. Подходят для освещения легковоспламеняющихся объектов и помещений с повышенным уровнем влажности. Применяют для безопасного освещения в музеях, точечной подсветки и т.д. Используются для работы в аккумуляторных приборах, транспортных средствах. Подключаются через понижающий трансформатор.

ГЛ разделяются по типу цоколя. В зависимости от назначения, размера, конструкции лампы оснащают разными типами цоколей.

  1. Для замены ламп накаливания служат галогенные с резьбовыми цоколями Е14 и Е27.
  2. Линейные оснащаются разъемом R
  3. Для автомобилей выпускают лампы с цоколем H/ HB: Н3, Н19, Н1, Н11; HB4, HB3 и др.
  4. Низковольтные источники света оснащают штырьковым цоколем GU 5.3, G4, GY 6.35, GU10, G9 или G12 чтобы предотвратить их монтаж в сеть 220 В.

Технические характеристики галогенных источников света.

  1. Тип цоколя. От него зависит размер, конструкция светильника, схема подключения.
  2. Рабочее напряжение: постоянное (6, 12, 24 Вольта) или переменное.
  3. Мощность. Зависит от конструкции источника света: линейный лампы выпускают до 20 кВ, а миниатюрные бывают 20, 30, 40, 50 Вт и др.
  4. Цветовая температура: практически не меняется. Находится в интервале 2700 – 3000 К. Теплый свет комфортен для глаз.
  5. Индекс цветопередачи. Приближается к 100 – цвета не искажаются.
  6. Срок службы. В среднем 2000 часов. Если же условия работы будут «идеальными» (без скачков напряжения и т.п.), то он увеличится до 4000 часов.

Схема подключения.

Светильники, питающиеся напряжением в 220 В, включаются сразу в сеть. Несколько ламп соединяются параллельно друг другу.

Электрическая схема подключения ГЛ к сети 220 В.

Срок службы галогенных ламп зависит от равномерности подаваемого напряжения. Для сглаживания скачков сети питания рекомендуется подключать лампы через специальный блок защиты. Он выполняет функции стабилизатора.

Электрическая схема со стабилизатором.

Для светильников, работающих на постоянном токе, необходим понижающий трансформатор. Для нескольких галогенных ламп соединение также должно быть параллельным.

Электрическая схема подключения ГЛ, работающей от постоянного тока.

Помните о безопасности при работе с электричеством!

Особенности эксплуатации.

Отличия галогенных источников света представлены в таблице.

ГАЛОГЕННЫЕ ЛАМПЫ

Принцип работы галогенных ламп (ГЛ) идентичен лампам накаливания за исключением одной детали: колба устройств второго типа наполнена исключительно инертным газом, а первого — смесью инертного и буферного газов. В роли буфера выступают газообразные галогены: бром (Br2), иод (I2) или смесь этих веществ.

Добавление в рабочую среду галогена обусловлено необходимостью предотвратить разрушение вольфрамовой нити накаливания.

Этот процесс неизбежен при использовании традиционных источников света: раскалённый вольфрам понемногу испаряется и оседает внутри стеклянной колбы. Процесс в большинстве случаев локализован, поэтому с течением времени нить перегорает в одном месте и «разрывается».

Вещества-галогены, реагируя с испаряющимся вольфрамом, предотвращают его оседание, образуя иодид или бромид вольфрама (или смесь этих солей). Поскольку температура внутри колбы неравномерна, молекулы перемещаются конвективными токами, достигают раскалённой нити и разлагаются на исходные составляющие. Вольфрам оседает на нити, а молекулы галогенов возвращаются в рабочую среду.

Световые характеристики ГЛ значительно выше, чем показатели ламп накаливания. В частности, коэффициент цветопередачи исправного источника света находится в диапазоне 99–100 Ra.

Стекло колбы со временем не загрязняется оседающим вольфрамом и не мутнеет, поэтому цветовые характеристики остаются неизменными на всём протяжении эксплуатации. Цветовая температура изделий — 3000–3200 K.

Значение светоотдачи составляет 14–25 лм/Вт, а у наиболее мощных моделей может доходить до 35 лм/Вт. Для сравнения, аналогичный показатель у ламп накаливания — 9–14 лм/Вт.

Галогенные лампы могут работать под напряжением:

  • 220 В (стандартное напряжение сети);
  • 24 В;
  • 12 В;
  • 6 В.

В последних трёх случаях необходимо использовать понижающие трансформаторы, линейные или импульсные. Кроме того, через низковольтные лампы проходит ток значительно большей силы (соотношение определяется номинальной мощностью прибора). Поэтому при подключении таких устройств, помимо трансформаторов, необходимо использовать провода достаточного сечения.

Стандартный ресурс галогенных ламп составляет 2000–4000 часов. Такой срок связан с неизбежным, хотя и гораздо более медленным, выгоранием вольфрама ввиду неравномерности поверхности нити и невозможности достичь оседания металла именно там, где его стало меньше. При использовании устройств плавного включения может быть достигнут больший срок — вплоть до 12000 часов.

Кроме того, используемое при производстве колб кварцевое стекло нельзя брать голыми руками. Находящиеся на них следы жира приводят к разрушению материала и, как следствие, выходу изделия из строя.

В настоящее время в производстве ГЛ используются различные цоколей, как традиционных эдисоновских, так и нестандартных. По виду используемых цоколей изделия подразделяют на сетевые, рассчитанные на напряжение 220 В, и низковольтные (6, 12 и 24 В).

Сетевые галогенные лампы классифицируются на:

  • линейные, самые привычные для пользователя;
  • капсульные (цоколь G9, мощность до 75 Вт);
  • рефлекторные (цоколи GU10 и GZ10, мощность до 75 Вт);
  • зеркальные лампы-фары (патрон GU10, мощность до 75 Вт);
  • лампы под цоколи Эдисона E14 («свечи») и E27 (мощность до 75 Вт).

Низковольтные лампы делятся на:

  • капсульные (цоколи G4, G5.3, G6.4);
  • рефлекторные (цоколи GU4, GU5.3, GY4);
  • лампы-фары (цоколь GY4).

Для подключения галогенных ламп используются стандартные патроны, основное требование к которым — устойчивость к повышенным температурным нагрузкам. Указанный фактор обусловлен, как упоминалось ранее, температурой разогрева вольфрамовой нити и колбы устройств.

Качественные патроны имеют на боковой или обратной стороне маркировку с указанием рабочего напряжения и мощности. На практике для подключения сетевых источников света можно использовать патроны для низковольтных изделий: при повышении напряжения через провода будет проходить ток значительно меньшей силы. Тем не менее, наилучшим выходом будет использование универсальных патронов с диапазоном рабочих напряжений 12–220 В.

В настоящее время на рынке можно встретить пластиковые патроны. По заверениям производителей, такие изделия способны выдержать такую же высокую температуру. Тем не менее, по возможности рекомендуется использовать традиционные керамические патроны.

Вышедший из строя патрон чинить совершенно нецелесообразно; намного проще и быстрее заменить его на новый. Найти подходящий патрон для галогенной лампы сегодня не представляет труда даже в небольших населённых пунктах.

ПИТАНИЕ ГАЛОГЕННЫХ ЛАМП

Как упоминалось ранее, галогенные лампы бывают низковольтными (6–24 В) и сетевыми (около 220 В). С низким номинальным напряжением связано одно из ключевых преимуществ таких источников света — высокая энергоэффективность.

Для подключения низковольтных ГЛ в стандартную российскую сеть питания необходимо использовать понижающие трансформаторы, выпускающиеся в двух вариантах:

  • электромагнитные (тороидальные);
  • импульсные (электронные).

Изделия первого типа представляют собой систему из двух катушек, или обмоток, называемых соответственно первичной и вторичной, намотанных на тороидальный сердечник. За счёт электромагнитной связи между катушками входное напряжение, равное 220 В, преобразуется на выходе в пониженное.

К преимуществам электромагнитных трансформаторов относятся дешевизна и надёжность. Наиболее существенные недостатки — большой вес и габариты устройства, разогрев до высоких температур во время работы и чувствительность к перепадам напряжения. Последний фактор обусловливает частый выход подсоединённых через такие трансформаторы изделий из строя.

Импульсные источники питания более современны и надёжны. Они состоят из выпрямителя напряжения, генератора тока высокой частоты (до 50 Гц) и собственно выходного трансформатора. В результате преобразования на выходе устройство выдаёт прямоугольные импульсы стандартной частоты 50 Гц и напряжения 6–24 В.

Достоинства импульсных трансформаторов — небольшие габариты и вес, высокий коэффициент мощности, плавный старт и защита от перегрузок. Единственный существенный недостаток — запрет на включение устройства без минимальной указанной на корпусе нагрузки.

К примеру, если она составляет 35 Вт, суммарная мощность подключённых галогенных ламп не должна быть меньше этого значения.

ЛИНЕЙНЫЕ ГАЛОГЕННЫЕ ЛАМПЫ

Линейные галогенные лампы накаливания (ЛГЛН) — наиболее традиционные источники света такого рода. Изначально нить накаливания в них располагалась строго в продольном направлении.

Позже были разработаны более компактные устройства с изогнутой нитью. Вследствие того, что контакты расположены на обоих концах изделий, такие ЛГЛН называют двухцокольными.

Особое внимание при изготовлении, установке и эксплуатации изделий уделяется закреплению и положению вольфрамовой нити накаливания.

Благодаря особо прочным металлическим держателям, обеспечивающим максимальное выравнивание, она обладает не только максимальным сроком службы, но и устойчивостью к ударным перегрузкам.

ЛГЛН мощностью менее 500 Вт можно располагать в любом положении (горизонтально, вертикально, под углом), от 500 Вт и выше — исключительно горизонтально. Допускаемый угол отклонения — до 4°.

К достоинствам классических ЛГЛН относятся:

  • минимальная по сравнению с аналогами стоимость;
  • долговечность вольфрамовой нити;
  • отличная цветопередача;
  • работа от сетевого напряжения (220 В);
  • возможность использования диммера.

Самые существенные недостатки устройств — относительная сложность их установки и замены, минимальная мощность 48 Вт (а значит, слепящий свет в небольшом помещении). Кроме того, галогенные источники света из-за угрозы взрыва или растрескивания не допускается использовать в помещениях с повышенной влажностью.

ЗАЩИТА ГАЛОГЕННЫХ ЛАМП

Несмотря на долговечность и частичную регенерацию вольфрамовой нити накаливания ГЛ, в том числе линейные, довольно часто выходят из строя из-за несовершенств сети питания.

К причинам выхода устройств из строя относятся:

  • скачки тока во время запуска (включения);
  • перепады напряжения в течение работы;
  • износ нити накаливания.

Наиболее значимы первые два фактора. При включении холодной вольфрамовой нити её сопротивление недопустимо мало, а следовательно, увеличиваются сила и мощность проходящего через неё тока. В результате нить не выдерживает перегрузок и перегорает.

К способам предотвращения выхода из строя ГЛ можно отнести добавление в схему диода и использование блока защиты. Диод понижает частоту поступающего тока. В блоке защиты реализован другой сценарий: включаемый последовательно элемент снижает мощность тока. Нагрузка увеличивается постепенно, вместе с разогревом нити, что препятствует её ударному разрушению.

Кроме того, блоки защиты выступают в роли стабилизаторов и защищают лампы от скачков напряжения в течение эксплуатации. В среднем источники света с блоками защиты служат в 5– раз дольше.

В зависимости от габаритов блоки защиты, или устройства плавного пуска, можно располагать как прямо за выключателем, так и в подвесных потолках или в монтажных коробках.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Как выбрать галогенную лампу

Существует очень много различных галогенных ламп. В этой статье мы познакомимся с их основными видами и особенностями.

Все галогенные лампы условно делят на две больших группы: лампы низкого напряжения (низковольтные) – до 24 В и лампы сетевого напряжение – 220 В. Кроме этого, галогенные лампы различаются по конструкции и назначению.

Основные виды галогенных ламп:

1. Линейные галогенные лампы.

Это самый старый тип галогенных ламп, которые были созданы еще в 60-х годах прошлого века. Лампы представляют собой кварцевую трубку с выводами с обеих сторон. Нить накала поддерживается в лампе с помощью специальных кронштейнов из проволоки.

Линейные лампы при своих небольших размерах имеют очень приличную мощность – 1 – 20 кВт. В помещениях такие лампы не используются из-за очень высокой яркости и большой потребляемой мощности. Основная их область применения – прожекторное освещение. Существуют современные линейные галогенные лампы заливающего света, которые используют не только в наружном, но и во внутреннем освещении. Эти лампы отличаются повышенной ударопрочностью.

Лампы выпускаются стандартной длины. Наиболее популярны галогенные линейные лампы длиной 78 и 118 мм. Большинство линейных галогенных ламп требуют обязательного горизонтального размещения в пространстве. Современные линейные галогенные лампы выпускаются двухцокольными с цоколем R7s (размещен с двух сторон лампы).

2. Галогенные лампы с внешней колбой.

Это галогенные лампы сетевого напряжения. Они предназначены для прямой замены ламп накаливания. Лампы с внешней стеклянной колбой выпускаются со стандартными цоколями Е14 и Е27 (цоколь Эдисона). Для таких ламп не требуются специальные светильники.

Внутри стеклянной колбы находится миниатюрная или линейная галогенная лампа на напряжения 220 В. Внешняя колба таких ламп защищает внутреннюю кварцевую колбу галогенной лампы от загрязнений и случайных прикосновений. По форме и размерам она похожа на колбу обычных ламп накаливания.

Галогенные лампы такого типа бывают разной формы и с разными видами колб — прозрачными, молочными и матированными. Существуют лампы со стеклом, которое поглощает ультрафиолетовое излучение. По сравнению с обычными лампами накаливания галогенные лампы сетевого напряжения дают свет с более высокой цветовой температурой (2900 — 3000 К) и обладают более качественной цветопередачей.

Большинство галогенных ламп такого типа имеют более компактное исполнение по сравнению с лампами накаливания, благодаря чему их можно использовать в небольших миниатюрных светильниках. Выпускаются декоративные галогенные лампы сетевого напряжения (свечеобразные, шестигранные), которые можно применять вместо декоративных ламп накаливания.

Галогенные лампы с внешней стеклянной колбой подключаются к питающей сети без трансформатора. Так как срок службы галогенных ламп очень сильно зависит от параметров питающего напряжения, то галогенные лампы сетевого напряжения очень желательно подключать через специальное устройство – блок защиты галогенных ламп. Этот блок защиты обеспечивает плавный запуск галогенных ламп без броска тока в момент пуска и защищают лампы при отклонении напряжения.

3. Галогенные лампы с отражателем (галогенные лампы направленного света).

Такие лампы выпускаются в стандартных типоразмерах – MR8, MR11 и MR16. Самый популярный типоразмер галогенных ламп – MR16 (диаметр колбы 50 мм). Галогенные лампы с отражателями характеризуются различными углами излучения.

Лампа состоит из миниатюрной колбы со специальным отражателем (рефлектором). Отражатели перераспределяют световой поток лампы в пространстве. Сама галогенная лампа расположена по центру отражателя. Существует много разновидностей отражателей. Наиболее распространены галогенные лампы с алюминиевыми отражателями.

Так как галогенные лампы являются современной разновидностью ламп накаливания, то при работе они выделяют большое количество тепла. Лампы с алюминиевыми отражателями направляют тепло вперед. Для случаев, когда это недопустимо, существуютгалогенные лампы с интерференционными отражателями(специальное полупрозрачное покрытие), у которых тепло отводится назад.

Выпускаются галогенные лампы с покрытием, которое отражает ИК-излучение (IRC-галогенные лампы). Лампы последнего типа считаются наиболее экономичными, так как колба такой лампы с помощью специального покрытия не пропускает инфракрасное излучение тела накала, а отражает его назад на спираль. В результате этого температура спирали увеличивается. При этом уменьшаются потери тепла, уменьшается потребление электроэнергии и в два раза по сравнению с обычными галогенными лампами увеличивается срок службы.

Существуют галогенные лампы без защитного стекла, с защитным прозрачным стеклом, стеклянным колпачком и лампы с защитным цветным стеклом. Лампы без защитного стекла и стеклянного колпачка должны использоваться в закрытых светильниках. Стекло большинства современных галогенных ламп не пропускает ультрафиолетовое излучение.

Галогенные лампы с отражателем лампы обычно используют при организации точечного направленного освещения. Обычно их встраивают в подвесные и натяжные потолки, причем правильно рассчитав количество ламп, их можно применять не только в целях подсветки, но и для организации общего освещения.

Цоколи галогенных ламп с отражателями имеют двухштырьковые разъемы: GY4, GZ4, GU4, GX5,3, GU5,3, GY6,35 – для низковольтных галогенных ламп (на 6, 12 или 24 В). Цифра после букв означает расстояние между штырьками в миллиметрах.

Такие лампы обеспечивают высокую электробезопасность. Они должны подключаются через специальный электронный или электромагнитный трансформатор. Электронные трансформаторы для галогенных ламп используются намного чаще.

Галогенные лампы сетевого напряжения типоразмера MR16 выпускаются с двухштырьковыми цоколями — G9 и G10. Это сделано для того, что бы их нельзя было случайно перепутать с низковольтными галогенными лампами.

4. Капсульные (пальчиковые) галогенные лампы.

Такие лампы имеют очень миниатюрные размеры и представляют собой небольшую капсулу с выводами. Они выпускаются с поперечными и продольными телами накала. Такие лампы могут использоваться в открытых светильниках без защитных стекол. В основном они применяются для встроенных в мебель и в потолок светильников, для декоративной подсветки. Существуют модели светильников общего освещения с капсульными галогенными лампами.

Возможные виды цоколей для капсульных ламп: G4, G5,3, GY6,35. Капсульные галогенные лампы сетевого напряжения обычно имеют цоколь G9 (расстояние между штырьками 9 мм). Они используются для декоративной подсветки, и иногда в светильниках для общего освещения.
В названии модели CL означает прозрачное стекло, FR — матовое стекло.

Выбираем лампочки для фар: как не прогореть

Подбираете новую лампочку в фару взамен перегоревшей? Михаил Колодочкин подготовил шпаргалку по ваттам, кельвинам и «ксеноновым эффектам».

Перегорела лампа? Не искушайте судьбу — немедленно купите новую!

Лампу нужного типа подобрать несложно, особенно если держишь в руках сгоревшую. Да и продавец всегда подскажет, если неохота изучать описания и каталоги. Советуем выбирать продукцию солидных компаний, которых не так много: Philips (и его бренд Narva), а также OSRAM и GE. Любопытно, что обычную лампочку купить практически невозможно — они часто идут только на конвейер. А на прилавках — самые разные лампы с «улучшениями».

Присмотритесь к этикеткам и надписям повнимательнее, чтобы не купить заведомо ненужное или негодное.

Как понять, сколько прослужит лампа, если ресурс (Life time) на упаковках обычно не указывается?

Срок службы галогеновых ламп со стандартным световым потоком — примерно 600 часов. Он во многом зависит от напряжения. Оптимальное — 13,2 В. Превышение этого значения всего на 5% аукается снижением срока службы на 40% (зато световой поток лампы увеличивается примерно на 18%).

Напротив, если напряжение ниже на 5%, срок службы вырастает аж на 60%, но при этом на 10% падает световой поток. Для сравнения: срок службы газоразрядных (ксеноновых) ламп — примерно 3000 часов, светодиодов (LED) — 10 000, а новейших органических светодиодов (OLED) — аж 30 000 часов.

Существуют «долгоиграющие» лампы — с более толстой нитью или, скажем, с особой смесью газов: добавляют ксенон или криптон для замедления испарения атомов вольфрама с нити накаливания. Но в любом случае между заявленным сроком службы и световым потоком, как правило, имеется взаимосвязь: лучше светишь — меньше живешь (снижение ресурса составляет 10–50%), и наоборот.

Производители порой идут на маленькие хитрости. К примеру, если на лампе написано, что она дает на 50% больше света и одновременно вдвое дольше живет, никакого обмана нет — просто фирма по умолчанию сравнивает новинку с лампами предыдущего поколения.

Должен ли на упаковке лампы присутствовать знак сертификации?

По российскому законодательству на упаковках автомобильных ламп должен стоять знак соответствия. Часто его помещают и на наклейки. А вот чего там точно не должно быть, так это надписей типа Not for use in Europe («Не использовать в Европе») или Offroad use only («Использовать только вне дорог общего пользования»). В обоих случаях речь о лампах, которые никто не сертифицировал по Правилам ЕЭК ООН (российский Техрегламент базируется на этих Правилах), а значит, нам с вами устанавливать их в автомобильные фары нельзя.

Возможна ли установка в фару вместо галогеновой лампы подходящей по разъему светодиодной?

Однозначно нет! Многочисленные восточные поделки, облепленные со всех сторон светодиодами, теоретически не могут ужиться с конструкцией фары, рассчитанной на конкретную лампу с определенным расположением нити накаливания. Плохо будет и вам, и окружающим. Единственным исключением является одна из ламп марки Philips, в которой мощный светодиод расположен так же, как нить накаливания в обычной лампе. Конструктивно она идеально впишется в фару под цоколи Н11, Н8 и Н16. Но использовать ее для головного освещения не разрешается. В противотуманках — пожалуйста. Однако у светодиодов есть одна неприятная особенность: поскольку у них более низкая рабочая температура, фары могут запотевать и обмерзать.

Обращать ли при выборе лампы внимание на надписи типа 2600 К?

Мы лучше всего видим и различаем предметы в яркий солнечный день. Так называемая дневная цветовая температура лежит между 4000 и 6500 К. Чем ближе по цветовой температуре свет искусственного источника к дневному, тем комфортнее это освещение: глаза меньше устают, водитель не так утомляется. Но подобные лампы неважно освещают дорогу в дождь и туман, ведь белый свет лучше отражается от капель. В такую погоду эффективнее лампы желтого свечения, с цветовой температурой менее 3000 К; их обычно устанавливают не в головные фары, а в противотуманные.

Для повышения цветовой температуры используются колбы синего цвета. К примеру, у ламп Philips DiamondVision она составляет 5000 К. Любопытно, что у некоторых лампочек верхнюю часть колбы делают цветной исключительно ради эстетики. Так, лампы Philips ColorVision подкрашивают стёкла фар в один из четырех популярных цветов, при этом пучок света абсолютно белый.

Имеет ли смысл вместо штатной лампы 60/55 Вт приобрести более мощную — 100/90 Вт?

Ни в коем случае. Штатная проводка серийного автомобиля не рассчитана на повышенные токи; эксперимент чреват пожаром. Подобная светотехника может использоваться разве что на машинах, специально подготовленных для соревнований.

Что означают надписи Beam Performance +60% или +50% Light? Каковы негативные последствия применения подобных ламп?

Такие надписи обещают, что при использовании этих ламп отдельные контрольные точки перед автомобилем будут освещены лучше, чем при использовании лампочек со стандартным световым потоком. Что до негатива, то все лампы с подобными заявленными эффектами обычно имеют меньший ресурс (Life time). И не забывайте, что за каждый обещанный «плюс» вам придется платить.

Может ли галогеновая лампа с пометкой intense white хenon effect («интенсивное белое ксеноновое свечение») светить как газоразрядная?

Эта формулировка на практике означает, что лампа дает чистый белый свет. Но настоящие газоразрядные лампы, обычно называемые ксеноновыми, светят значительно лучше галогеновых.

Преимущества и недостатки галогенных ламп накаливания 220 В

Современные хозяева частных коттеджей и многоквартирных домов стали больше уделять внимание долговечности и экономичности осветительных приборов. Тому пример галогенные лампы накаливания 220 В. Они отличаются длительным сроком службы, высокой светоотдачей и разнообразием форм. Все эти качества делают их очень популярными для применения в жилых помещениях.

Принцип работы

На смену простым лампам накаливания пришли галогеновые лампочки. По принципу работы они ничем не отличаются. Обычная модель состоит из колбы больших размеров, изготовленной из матового или прозрачного стекла. Она внутри заполняется газовой смесью. Для этого используется аргон либо азот, иногда их совмещают.

Вольфрамовая нить, размещенная в колбе, пропускает электрический ток и нагревается до 2500 о С. Из-за этого элемент через время перегорает и даже взрывается. Благодаря накаливанию создается свечение. Вольфрам, как и любой металл белого цвета при накаливании светится белым. Однако колба имеет свойство делать свечение более теплым или холодным.

Стандартная лампа накаливания тратит много тепла на электропотребление и его уходит примерно вдвое больше чем на свет. Галогенные лампочки также оснащены вольфрамовой нитью, но колба у них изготовлена из кварца и она отличается меньшими размерами. В этом случае простое стекло, установленное на близком расстоянии от нити накаливания, начинает плавиться. Кварц реагирует по-другому, он увеличивает стойкость колбы к высоким температурам.

Отличия также есть в наполнении колбы. В галогенке не используется азот или аргон. Для этого разработали специальное вещество с вольфрамовым испарением.

Благодаря ему образовывается галогеновый пар газообразного состояния. Такое наполнение не дает оседать на поверхности, поэтому все бесследно исчезает. Все эти свойства увеличивают сроки эксплуатации такого источника света.

Универсальная газовая смесь понижает температуру накаливания основного элемента. При использовании галогена нить в 1,5 раза уменьшает отдачу тепла в пространство. Такой принцип работы значительно сокращает расходы на потребление электричества.

Разновидности галогенок

Существует много видов галогенных лампочек. Условно их делят на две группы: низковольтные до 20 В и высоковольтные с сетевым напряжением 220 В. Такие осветительные приборы также различаются по своему назначению и конструкции.

Среди основных видов выделяют линейные галогенки. Это наиболее старый тип лампочек, созданный еще в 60-е годы XX века. Она выглядит в виде кварцевой трубки для вывода с обеих сторон. Специальные проволочные кронштейны поддерживают нить накаливания. Изделия отличаются небольшими размерами, но являются довольно мощным источником света — 1−20 кВт. Высокая яркость и большое потребление электроэнергии ограничивают ее применение. В основном она используется в прожекторных освещениях. Современные варианты находят применение для создания внутреннего освещения. Они обладают повышенной ударопрочностью.

Лампочки с внешней колбой (сетевого напряжения) предназначены для непосредственной замены обычных ламп накаливания. Цоколь в таких устройствах самый стандартный, что не требует специальных светильников для их использования. Внутри колбы располагается линейная или миниатюрная галогеновая лампочка с напряжением 220 В. По размерам и форме она очень напоминает колбу традиционной лампочки накаливания. Они бывают:

Выпускают также лампочки сетевого напряжения со стеклом, поглощающим ультрафиолетовое излучение.

Такого вида источник света обладает более качественной цветопередачей и компактными размерами. Лампочки с внешней колбой выпускают декоративного вида, шестигранные и свечеобразные. Сроки службы таких устройств зависят от параметров источника напряжения.

Галогенные лампы с отражателем производятся стандартных типоразмеров. Они выделяются разными углами излучения. Прибор имеет в составе специальный отражатель и миниатюрную колбу. Рефлектор выполняет функцию перераспределения светового потока лампочки в пространстве. Сама лампа расположена в центральной его части. Разновидностей отражателей много, но актуальными считаются алюминиевые, направляющие тепло вперед. Также выпускают с направлением тепла назад, с нанесением специального полупрозрачного покрытия. Выпускаемые изделия последнего типа с ИК-излучением считаются наиболее экономичными и долговечными.

Капсульные или пальчиковые галогенки отличаются миниатюрными размерами. Они выглядят в виде небольшой капсулы с выводами. Их выпускают с продольными и поперечными телами накала. Применяются в светильниках открытого типа без защитных стекол. Их в основном используют для потолков и встроенной мебели, в качестве декоративной подсветки.

Преимущества и недостатки

С появлением таких осветительных приборов стало возможным создавать различные варианты освещения помещений. Кроме этого, они имеют много положительных качеств, среди которых:

  • сроки эксплуатации и яркость освещения в них гораздо выше, чем у простых ламп накаливания, а по количеству электропотребления и направленности светового потока они вне конкуренции;
  • это идеальный вариант для уличных прожекторов и при полной герметизации они не боятся перепадов температуры, атмосферных осадков, модели экономней на 20%, способные освещать большие площади открытого пространства;
  • отличный вариант для витрин, поскольку достаточно настройки точечной фокусировки, чтобы привлечь внимание покупателей, цвета становятся более насыщенными, при чтении глазной кристаллик меньше напрягается.

Кроме положительных качеств, осветительные приборы на основе галогена для домашнего использования имеют отрицательные стороны. К ним относятся:

  • высокая стоимость;
  • перепады напряжения часто выводят из строя;
  • яркое белое освещения сильно бьет по глазам, что не всем походит, например, детям;
  • неподходящий вариант для влажных помещений — сауны, бани, ванная комната, поскольку в условиях повышенной влажности часто взрываются;
  • в капсулах содержится опасный газ, который при выходе наружу приводит к головной боли и головокружению;
  • цоколь с осколками лампочек нельзя выбрасывать, поскольку требуется утилизация, которой занимаются специальные компании, выбрасывать можно только в контейнеры для химических отходов;
  • при установке следует надевать хлопковые перчатки, защищающие поверхность изделия от контакта с кожей рук.

Любые устройства имеют свои плюсы и минусы, поэтому перед покупкой желательно с ними ознакомиться. Это поможет сделать правильный выбор и дольше пользоваться галогеновой лампочкой в домашних условиях.

Особенности эксплуатации

Главное и неоспоримое правило для нормальной и длительной эксплуатации: галогеновые лампы для дома несовместимы с жиром. Изделия негативно реагируют не только на густые жировые капли.

Даже после тщательного мытья рук на коже остаются микрочастицы, например, от сливочного масла. Они продолжают оставаться на кожной поверхности и после контакта с галогенкой запекаются на колбе под воздействием повышенной температуры. После этого в ее локальной части происходит изменение физических свойств. Изменяется коэффициент расширения, колба трескается, а изделие становится непригодным для использования.

Необходимо применять осветительные приборы только с тем цоколем, который указан в инструкции к светильнику. Если используются капсульные лампочки, то их нужно брать за отражатель, а лучше всего такие действия выполнять в перчатках. Если же произошел прямой контакт, тогда надо обработать поверхность колбы спиртом, чтобы обезжирить ее. Примерно через 30 минут она полностью высохнет и только после этого ее можно установить.

Галогенные лампы очень эффективные, но и капризные, поэтому с ними желательно работать в перчатках. Достаточно 1 раз в полгода доставать их из патрона и протирать ножки от нагара спиртом, а стекло чистить от пыли. Желательно обработать отверстия в патронах от накопившегося нагара. Все эти меры и помогут продлить сроки эксплуатации галогенных ламп и затратить меньше средств на их покупку.

Сравнение галогенных и светодиодных ламп

Источником света светодиодной лампы служит полупроводниковый светящийся элемент. Главное отличие светодиодных ламп от галогенных в том, что в них нет нагревающихся элементов. Производство светодиодных ламп отличается экологической чистотой, а сами лампы – высокой экономичностью.

Сравнение галогенных ламп со светодиодными

  • Распределение потребленной энергии. Энергопотребление галогенной лампы наполовину меньше, чем у обычной лампы накаливания. Потребление энергии светодиодной лампой в несколько раз меньше.
  • Срок службы галогеновой лампы – до 2,5 тысяч часов. Светодиодная лампа служит до 100 тысяч часов.
  • Сравнение мощности галогенных и светодиодных ламп. 100 Ваттной лампе накаливания эквивалентна 60-ваттная галогеновая лампа. Для этого же достаточно 10-ваттной светодиодной лампы.
  • Спектр галогеновой лампы близок к чистому белому цвету. Спектр светодиодной лампы может быть тёплым, нейтральным или холодным белым. Она зависит только от используемых светодиодов. Возможно управляемое изменение цвета.
  • Время достижения максимальной мощности до 3 секунд для обоих типов ламп.
  • Температурный диапазон работы галогенных ламп от -130 до +150 градусов. Светодиодные лампы сохраняют работоспособность от -90 до +200 градусов.
  • Светодиодные лампы экологически безопасны в отличие от галогенных, которым требуется специальная утилизация.
  • Стоимость галогенных ламп приблизительно впятеро меньше, чем светодиодных.
  • Ограничения на использование галогенных ламп связаны с высокой температурой колбы, достигающей +150 градусов. Вследствие этого их нельзя использовать там, где затруднен теплоотвод – в закрытых светильниках, внутри мебели и тесных помещений. Установка светодиодных ламп вместо галогенных вполне возможна, только их нежелательно устанавливать в сетях с плохим качеством питающего напряжения, то есть резкими перепадами или помехами. Понижающие трансформаторы и управляющие контроллеры (диммеры) могут выйти из строя.

Соотношение мощности светодиодных и галогенных ламп однозначно свидетельствует в пользу LED-технологий. Сравнительно высокая цена светодиодных источников света компенсируется их экономичностью и экологической чистотой. Особенно ярко это проявляется в сравнении прожекторов на светодиодных и галогенных лампах. Затраты на замену галогенных ламп на светодиодные окупаются за счет пониженного расхода электроэнергии.

Галогенная лампа

Галоге́нная ла́мпа — лампа накаливания, в баллон которой добавлен буферный газ: пары галогенов (брома или йода). Буферный газ повышает срок службы лампы до 2000-4000 часов и позволяет повысить температуру спирали. При этом рабочая температура спирали составляет примерно 3000 К . Эффективная светоотдача большинства массово производимых галогенных ламп на 2012 год составляет от 15 до 22 лм/Вт .

Содержание

Принцип действия

В лампе накаливания электрический ток, проходя через тело накала (обычно — вольфрамовую спираль), нагревает его до высокой температуры. Нагреваясь, тело накала начинает светиться. Из-за высокой температуры атомы вольфрама испаряются с поверхности тела накала (вольфрамовой спирали) и осаждаются (конденсируются) на менее горячих поверхностях колбы, ограничивая срок службы лампы.

В галогенной лампе окружающее тело накала йод или бром (совместно с остаточным кислородом) вступает в химическое соединение с испарившимися атомами вольфрама, препятствуя осаждению последних на колбе. Этот процесс является обратимым — при высоких температурах вблизи тела накала соединения вольфрама распадаются на составляющие вещества. Атомы вольфрама высвобождаются таким образом либо на самой спирали, либо вблизи неё. В результате атомы вольфрама возвращаются на тело накала, что позволяет повысить рабочую температуру спирали (для получения более яркого света), продлить срок службы лампы, а также уменьшить габариты по сравнению с обычными лампами накаливания той же мощности.

Галогенные лампы одинаково хорошо работают на переменном и постоянном токе. При применении плавного включения срок службы может быть повышен до 8000-12 000 часов .

Преимущества и недостатки

Достоинством галогенных ламп является минимально возможное мерцание при питании переменным током промышленной частоты и более высокая эффективность преобразования энергии в видимый свет в сравнении с другими лампами накаливания. Недостатком этой системы является то, что распад галогенидов вольфрама при обратном переносе на спираль осуществляется неравномерно и зависит от температуры участков спирали. В результате, на ней образуются со временем утолщения и утоньшения, приводящие к разрушению, хотя и, конечно, гораздо медленнее, чем у простых ламп накаливания при той же температуре. При использовании галогенных ламп в сети переменного тока совместно с диммером может возникать низкочастотный акустический шум, но его нельзя отнести к недостаткам самих ламп. Утилизация их не требует особой процедуры, поскольку эти источники света не содержат веществ и материалов, опасных для окружающей среды и живых организмов (не путать с металлогалогенными лампами!).

Компактность

Добавление галогенов предотвращает осаждение вольфрама на стекле, при условии, что температура стекла выше 250адус Цельсия . По причине отсутствия почернения колбы галогенные лампы можно изготавливать очень компактными. Малый объём колбы позволяет, с одной стороны, использовать большее рабочее давление (что опять же ведёт к уменьшению скорости испарения нити) и, с другой стороны, без существенного увеличения стоимости заполнять колбу тяжёлыми инертными газами, что ведёт к уменьшению потерь энергии за счёт теплопроводности. Всё это увеличивает срок службы галогенных ламп и повышает их эффективность (КПД).

Цветопередача

Галогенные лампы обладают хорошей цветопередачей ( Ra 99-100 ), поскольку их непрерывный спектр близок к спектру абсолютно чёрного тела с температурой 2800-3000 K . Их свет подчёркивает тёплые тона, но в меньшей степени, чем свет обычных ламп накаливания.

Применение

Хотя галогенные лампы не достигают эффективности люминесцентных и тем более светодиодных ламп, их преимущество состоит в том, что они могут быть без каких-либо доработок использованы для замены обычных ламп накаливания, например, с диммерами и с выключателями с подсветкой («с огоньком»).

Галогенные лампы также активно используются в автомобильных фарах благодаря их повышенной светоотдаче, долговечности, устойчивости к колебаниям напряжения, малым размерам колбы.

230 В , 150 Вт , L=118 мм )

Мощные галогенные лампы используются в прожекторах, рампах, а также для освещения при фото-, кино- и видеосъёмке, в кинопроекционной аппаратуре, в офсетной и флексографической печати и шелкографии, для экспонирования и сушки материалов, чувствительных к ультрафиолетовому излучению.

Галогенные лампы с небольшой температурой тела накала являются источниками инфракрасного излучения и используются в качестве нагревательных элементов, к примеру в электроплитах [1] , микроволновках (гриль), паяльниках (спайка ИК-излучением термопластов).

Исполнение

Галогенные лампы могут быть изготовлены как в компактных типоразмерах MR16, MR11 с цоколем GU 5.3, G4, GY 6.35 (на 12 вольт ) или G9, GU10 (на 220 или 110 вольт ), так и с цоколем Эдисона Е14 или Е27 (на 110 или 220 вольт ), линейные с цоколем R7 различной длины ( L=78 мм , L=118 мм и др.). Колба ламп может быть прозрачной, матированной, а также иметь рефлектор и/или рассеиватель.

Лампы типоразмеров MR предназначены для установки в транспортных средствах (автомобилях, мотоциклах, велосипедах), а также при подключении через трансформатор к бытовой сети могут использоваться для стационарного освещения («точечное освещение», компактные светильники).

Лампы типоразмера GU используются для стационарного освещения и в отличие от ламп MR подключаются к бытовой сети без трансформатора. Определить тип лампы (MR или GU), установленной в светильнике или световой «точке», не вынимая лампу, можно, проследив характер изменения яркости лампы при включении и выключении. Лампа GU загорается и гаснет практически мгновенно, а лампа MR — плавнее, обладая определённой инерцией (порядка 1/2 секунды ).

Лампы с цоколем Е14 (миньон) или Е27 (стандарт) предназначены для замещения обычных ламп накаливания. Они снабжены дополнительной внешней колбой (по форме и размерам напоминающей колбу обычных ламп накаливания), защищающей внутреннюю кварцевую колбу от загрязнений, случайных прикосновений и контакта с легкоплавкими материалами.

Особенности эксплуатации

Галогенные лампы очень чувствительны к жировым загрязнениям, поэтому их внутренних колб нельзя касаться даже чисто вымытыми руками. Ввиду высокой температуры колбы любые загрязнения поверхности (например, отпечатки пальцев) быстро сгорают в процессе работы, оставляя почернения. Это ведёт к локальным повышениям температуры колбы, которые могут послужить причиной её разрушения (поэтому, из-за высокой температуры, колбы изготавливаются из кварцевого стекла). При установке ламп следует держать колбу лампы через чистую салфетку (или в чистых перчатках), а при случайном касании тщательно протереть колбу тканью, не оставляющей волокон (например, микрофиброй) со спиртом.

Поскольку колба галогенной лампы разогревается до пожароопасных температур, то её следует монтировать так, чтобы в дальнейшем полностью исключить всякую возможность её соприкосновения с любыми находящимися поблизости предметами и материалами, и тем более человеческим телом.

При использовании галогенной лампы с диммером необходимо время от времени включать лампу на полную мощность примерно на 10 минут , чтобы испарить накопившийся на внутренней части колбы осадок иодида вольфрама [2] .

IRC-галогенные лампы

Новым направлением развития ламп является так называемые IRC-галогенные лампы (сокращение «IRC» обозначает «инфракрасное покрытие»). На колбы таких ламп наносится специальное покрытие, которое пропускает видимый свет, но задерживает инфракрасное (тепловое) излучение и отражает его назад, к спирали. За счёт этого уменьшаются потери тепла и, как следствие, увеличивается эффективность (КПД) лампы. По данным фирмы OSRAM потребление энергии снижается на 45 %, а срок службы удваивается (по сравнению с обычной галогенной лампой). Такая галогенная лампа мощностью 65 Вт даёт световой поток 1700 лм , то есть имеет световую отдачу 26 лм/Вт [3] . Это примерно вдвое меньше световой отдачи компактной люминесцентной лампы мощностью 30 Вт ( 1900 лм ), требующейся для создания аналогичного светового потока, и вдвое больше световой отдачи простой лампы накаливания.

Галогенные лампы накаливания. Основные параметры

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

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

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

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

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

Галогенные лампы накаливания. Для чего нужен переход к низкому напряжению питания


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

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

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

Галогенные лампы накаливания. Продление срока службы и регулировка яркости свечения



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

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

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

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

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

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

Внешний вид устройства показан на рис.1
ИМС К1182ПМ1Р (рис. 5.20, рис. 5.21) позволяет путем постепенного увеличения фазового угла включения увеличивать подаваемое на лампу напряжение. При этом спираль успевает разогреться до максимальной температуры к моменту подачи полного напряжения. В результате снижается вероятность выхода спирали лампы из строя.
Выводы 3 и 6 ИМС DA1 предназначены для подключения цепи управления (С3=100 мкФ 16 В, R1=3,1 кОм, SW1) фазовым регулятором. C1 = С2 = 1 мкФ 10 В. Время плавного включения лампы зависит от емкости конденсатора С3, а время плавного выключения — от сопротивления резистора R1. Номиналы этих элементов можно выбрать самостоятельно. С номиналами, приведенными на схеме, время включения и выключения составляет примерно 1 с.
Большинство электронных трансформаторов имеют ограничения не только на максимальную, но и на минимальную суммарную мощность подключенных ламп. Это связано с особенностями работы внутренних преобразователей. Диапазон допустимых мощностей указывается в каталоге и на корпусе устройства, например, 35-105 Вт. Данное ограничение, тем не менее, не означает опасности выхода трансформатора из строя при отсутствии нагрузки (например, при перегорании всех ламп). Из него следует лишь то, что нормальная работа ламп мощностью менее допустимой не гарантируется.
Для удобства подключения ламп электронные трансформаторы обычно имеют несколько пар выходных зажимов.
Регулирование мощности ламп, в зависимости от конкретной схемной реализации, осуществляется одним из двух способов:
включением трансформатора с традиционным светорегулятором;
путем подачи на его отдельный управляющий вход специального сигнала (как в случае с регулируемыми электронными балластами).

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

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

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

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

Из-за больших рабочих токов ламп сечение провода вторичной обмотки достигает 4 мм2. В корпусе обычно предусмотрены и предохранители различных типов, о чем пользователя информирует соответствующая маркировка.В отличие от пускорегулирующих аппаратов, типы которых должны строго соответствовать типам подключаемых ламп, принцип подключения галогенных ламп намного проще.

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

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

Соотношение мощности светодиодных и других ламп

LED

LED

Обычные лампы Светодиодные лампы
наименование наименование
Лампа накал. 40 W LED 3W
Лампа накал. 60 W LED 5W
Лампа накал. 75 W 7W
Лампа накал. 100 W LED 11W
Лампа накал. 150 W LED 15W
Энергосбер. 9W LED 3W
Энергосбер. 11W LED 5W
Энергосбер. 15W 7W
Энергосбер. 20W LED 11W
Энергосбер. 30W LED 15W
Галогенная лампа 35W LED 3W
Галогенная лампа 50W LED 4W
Люминесцентная лампа T8 18W LED T8 8W
Люминесцентная лампа T8 36W LED T8 15W

Cравнительная таблица соотношения светового потока (люмен) к мощности светильника (Вт)

Лампа накаливания,
мощность в Вт

Люминесцентная лампа,
мощность в Вт

Светодиодная лампа,
мощность в Вт

Световой поток, Лм 20 Вт 5-7 Вт 2-3 Вт Около 250 Лм 40 Вт 10-13 Вт 4-5 Вт Около 400 Лм 60 Вт 15-16 Вт 8-10 Вт Около 700 Лм 75 Вт 18-20 Вт 10-12 Вт Около 900 Лм 100 Вт 25-30 Вт 12-15 Вт Около 1200 Лм 150 Вт 40-50 Вт 18-20 Вт Около 1800 Лм 200 Вт 60-80 Вт 25-30 Вт Около 2500 Лм

Как видно из таблицы, в среднем светодиодные лампы эффективнее ламп накаливания в 10 раз, а люминесцентных — в 2 раза.

Калькулятор экономии светодиодных ламп:

Затраты на лампы

Количество работающих ламп

Потребляемая мощность (Вт)

Стоимость эл.энергии (1КВт)

световой поток (Люмен)

срок службы (часы)

потребление эл. энергии в сутки (Вт)

потребление эл. энергии за год (Вт)

затраты на эл.энергию за 1 год ($)

затраты на эл.энергию за 2 года ($)

затраты на эл.энергию за 5 лет ($)

кол-во ламп за 5 лет

затраты на лампы за 5 лет ($)

Общие затраты за 5 лет ($)

Дуговые ртутные лампы (ДРЛ)

Наиболее распространенный в настоящее время тип ламп используемых в уличном и промышленном освещении. Разработанные ранее других ламп и наименее трудоемкие в изготовлении лампы ДРЛ широко применяются для освещения внутри и вне помещений. Лампы ДРЛ обладают меньшей светоотдачей по сравнению с лампами ДНаТ, но в отличие от них не требуют для зажигания дополнительных высоковольтных запускающих устройств. Эргономические показатели освещения ламп ДРЛ (коэффициент пульсаций светового потока, соответствие спектра излучения солнечному спектру) немного хуже, чем, например, у ламп ДРИ, но гораздо лучше, чем у ламп ДНаТ.

Дуговые натриевые трубчатые лампы (ДНаТ)

В настоящее время широко применяются для освещения улиц, транспортных магистралей, общественных сооружений и т.д. Лампы ДНаТ обладают самой высокой светоотдачей среди газоразрядных ламп и меньшим значением снижения светового потока при длительных сроках службы. В связи с очень высоким коэффициентом пульсаций и большим отклонением спектра излучения лампы в область красного цвета, что нарушает цветопередачу объектов, не рекомендуется применять лампы ДНаТ для освещения внутри производственных и жилых помещений. Большая зависимость светоотдачи и напряжения зажигания у ламп ДНаТ от состава и давления внутреннего газа, от проходящего через лампу тока и от температуры горелки предъявляют очень высокие требования к качеству изготовления и условиям эксплуатации ламп ДНаТ. Поэтому для эффективной работы ламп ДНаТ необходимо обеспечивать «комфортные» условия эксплуатации — высокую стабильность напряжения питания, температуру окружающей среды от -20оС до +30оС. Отклонение от «комфортных» условий эксплуатации приводит к резкому сокращению срока службы ламп и уменьшению светоотдачи. На срок службы ламп ДНаТ также влияет качество используемых импульсных запускающих устройств. В настоящее время существует широко распространенное заблуждение, что замена ламп ДРЛ на более эффективные лампы ДНаТ приводит к улучшению качества освещения и экономии электроэнергии. При этом не учитывается, что лампа ДНаТ аналогичной мощности при большем световом потоке имеет и больший потребляемый ток. Помимо этого, преобладание красного спектра от ламп ДНаТ ухудшает общую картину видимости освещаемых объектов, что особенно опасно для освещения скоростных автомобильных магистралей.

Светодиодные лампы (СД или LED)

Сами по себе светодиоды используются достаточно давно, в основном для индикации. Излучение света светодиодом путём рекомбинации фотонов в области p-n перехода полупроводника при прохождении тока. Прорыв в области светодиодов, произошедший несколько лет назад, был связан в первую очередь с получением новых полупроводниковых материалов, повышающих яркость светодиодов более чем в 20 раз. В отличие от других технологий у светодиодов очень высокое КПД – не менее 90%(95-98%). В большинстве существующих технологий присутствует разогрев какого-либо тела или области, на что требуется приличные затраты энергии. Благодаря высокому КПД светодиодная технология обеспечивает низкое энергопотребление и малое тепловыделение. Помимо этого, в силу самой природы получения излучения, светодиоды обладают совокупностью характеристик, недостижимой для других технологий. Механическая и температурная устойчивость, устойчивость к перепадам напряжения, продолжительный срок службы, отличная контрастность и цветопередача. Плюс экологичность, отсутствие мерцания и ровный свет. Это и есть качество современной технологии.

Параметры рассматриваемых типов ламп:

Тип

Номинальная мощность, Вт

Потребляемая активная мощность, Вт

Галогеновые автолампы: принцип работы, 7 характеристик и их разновидности

На современных рынках особо востребованы галогеновые лампы для авто. Использование таких осветительных приборов гарантирует безопасное движение в ночное время и значительно сокращает количество аварий, так как галогенный свет отлично освещает дорогу перед транспортным средством.

История возникновения

Специалисты не одно десятилетие работали над созданием современного источника света. Впервые колба лампы была заполнена инертным газом в прошлом веке. Через полвека немецкими конструкторами изделие было усовершенствовано: в колбу поместили галогены.

Лишь спустя сорок лет галогенную автолампочку стали широко использовать. Современное осветительное устройство представлено лампой с буферным газом: парами галогена йода или брома.

Автомобильные галогеновые лампы отличаются от иных источников освещения:

  • мощностью;
  • естественным спектром излучения;
  • высокой, оптимальной светоотдачей;
  • временем эксплуатации;
  • рабочей температурой.

Галогенные лампы относятся к новому поколению автомобильной оптики.

Принцип работы устройства

По принципу работы галогеновые лампы для автомобиля кардинально отличаются от работы обычных ламп.

Лампы накаливания начинают светиться при прохождении электричества по вольфрамовой спирали и максимальном её накале.

Именно высокая температура заставляет атомы вольфрама покидать спираль и оседать на прохладной поверхности колбы, что приводит к снижению срока службы обычной лампочки.

А вот в галогеновых лампах для авто химическая реакция начинается с кислорода, взаимодействующего с атомами вольфрамовой спирали и парами галогена. Наличие паров галогена не позволяет атомам вольфрамовой спирали высаживаться на поверхности колбы.

При возникновении вблизи спирали мощного источника тепла образовавшееся соединение начинает обратный распад на вольфрам, галоген и кислород. Атомы вольфрама возвращаются на спираль, возрастает температура спирали, что приводит к яркому свету.

Благодаря чему устройство функционирует более продолжительное время, при этом сохраняя минимальные объёмы.

Специалисты отмечают, что галогенные автолампы отличаются спектром света, который наиболее близок к солнечному свету, а также в них максимально снижено ультрафиолетовое излучение. Благодаря чему появился шанс снизить выцветание объектов.

Отличительные характеристики

Галогеновые автолампы отличаются следующими характеристиками:

  1. Временем эксплуатации. Устройства работают бесперебойно на протяжении 2 — 4 тысяч часов. При аккуратном включении срок увеличивается вдвое.
  2. Рабочая температура спирали рассчитана на 3000 К.
  3. Номинальная мощность лампы составляет 55 Вт.
  4. Осветительное устройство потребляет при работе 12 В.
  5. Оптимальная светоотдача лампы находится в пределах 15 — 22 лм/Вт.

Опытные автомобилисты отмечают, что главной особенностью галогеновых автоламп принято считать стабильный уровень яркости в продолжение длительного срока эксплуатации.

Разновидности ламп

Галогенные лампы для автомобиля различаются конструкцией, освещением и энергопотреблением.

Фланцевым автолампам характерно ограниченное расстояние от фланца до спирали, что даёт возможность установить спираль как в фокусе отражателя, так и в определённом месте. В автомобилях с фарами устанавливают лампы Н1 и Н7.

Ранее модель Н1 обеспечивала дальний свет. С момента возникновения модели Н7, отличающейся отличной светоотдачей, Н1 стали использовать для освещения дороги в туманную погоду.