Principe de fonctionnement et disposition des lampes fluorescentes

Les lampes fluorescentes sont des appareils d'éclairage qui économisent de l'énergie par rapport aux sources lumineuses classiques. Les lampes fluorescentes sont utilisées pour l'éclairage de locaux résidentiels, de travail et industriels. Leur travail est basé sur l'effet de luminescence. Pour choisir une ampoule appropriée, vous devez connaître les caractéristiques et les spécifications de conception.

Principe d'opération

La grande surface luminescente des tubes fluorescents crée une lumière diffusée uniforme

Une lampe fluorescente est une source lumineuse à décharge. Le rayonnement est dû à la réaction d'un mélange de gaz dans le ballon. Auparavant, ces appareils n'étaient pratiquement pas utilisés dans des conditions domestiques, car on pensait qu'ils pouvaient nuire à la vision. Mais après des recherches, les scientifiques ont conclu que les rayons sont parfaitement perçus par l'œil humain. La composition d'une lampe fluorescente dépend de sa fonction. Le mélange de vapeurs à l'intérieur peut être différent.

Structurellement, le dispositif est un flacon tubulaire en verre, sur la surface intérieure duquel est appliqué un luminophore. Aux extrémités se trouvent des électrodes. À l'intérieur du tube se trouvent de la vapeur de mercure et un mélange de gaz.

Le principe de fonctionnement d'une lampe fluorescente est le suivant:

  • Sous l'influence d'un champ électrique, une décharge de gaz se produit dans l'ampoule.
  • Le courant qui traverse la vapeur provoque un rayonnement ultraviolet, qui fait briller le phosphore.


Le flacon est en verre, qui ne transmet pas les rayons UV, mais ne donne que de la lumière visible. Une exception est les lampes bactéricides, dont l'utilisation nécessite l'émission de lumière ultraviolette.

Les avantages des lampes fluorescentes fluorescentes:

  • rendement lumineux élevé;
  • économie d'énergie;
  • durabilité - des matériaux de haute qualité sont utilisés pour la fabrication de stores;
  • durée du travail;
  • variété de formes et de tailles;
  • large gamme de températures de couleur;
  • crée une lumière naturelle chaude proche de la lumière du jour.

Désavantages:

  • la présence de composants nocifs dans le lama (mercure);
  • complexité de l'élimination;
  • des restrictions sur le nombre de cycles d'activation et de désactivation;
  • sensibilité à l'humidité;
  • l'inclusion complète ne se produit pas immédiatement;
  • peut fredonner et scintiller pendant le travail;
  • dépendance d'un fonctionnement stable à la température.

La température de fonctionnement optimale de l'appareil est de +20 degrés. La plage admissible est de 55 degrés, mais elle est en constante expansion avec le développement de la technologie et l'utilisation de ballasts électroniques.

Dispositif de lampe fluorescente

Le coût des ampoules à lumière du jour est inférieur à celui des LED. Mais il est plus grand que celui des lampes à incandescence ou des appareils halogènes.

Variétés de lampes fluorescentes

Variétés de la structure des lampes fluorescentes

La classification des lampes fluorescentes peut être effectuée par puissance, température, forme, méthode d'installation, longueur. Les plus courantes sont les lampes haute et basse pression. Les appareils à haute pression sont utilisés dans les rues et dans les luminaires à haute puissance. Les ampoules à basse pression conviennent aux lustres dans les locaux résidentiels et industriels.

Selon le type d'installation, les sources lumineuses sont classées dans les groupes suivants:

  • hors-bord;
  • portable;
  • plafond;
  • mural.

 

Par la structure de la lampe, il y a:

  • compact;
  • bague;
  • En forme de U;
  • direct.

Le plus souvent, une lampe annulaire et directe courte ou longue est utilisée pour l'éclairage. En outre, les appareils fonctionnant sur batterie ou sur batteries sont activement utilisés.

Champ d'application

Tubes fluorescents pour salle de classe

Les lampes à lumière du jour sont très répandues en raison de leurs avantages. Ils sont utilisés pour l'éclairage dans les maisons et les appartements, les bureaux, les industries et les entrepôts, l'éclairage public et la publicité lumineuse.

Selon le spectre de rendu des couleurs de la lampe, il existe:

  • similaire au rayonnement solaire - utilisé dans l'éclairage des bureaux, des halls de production, des organisations administratives;
  • avec un rendu des couleurs élevé - adapté aux expositions, galeries, musées, hôpitaux, organisations vendant des colorants, des tissus et d'autres appareils artistiques;
  • avec un rayonnement accru dans le spectre rouge et bleu - utilisé pour éclairer les aquariums, les serres, les magasins d'usine, les serres;
  • avec un décalage vers la partie bleue et UV du spectre - décoration des aquariums;
  • lumière dans le spectre UV - salons de bronzage;
  • Rayonnement UV de puissance accrue - lampes antibactériennes.

Avant l'utilisation active des LED, des ampoules fluorescentes lumineuses étaient utilisées pour éclairer les moniteurs à cristaux liquides. De puissants appareils fluorescents sont utilisés dans l'éclairage public des pistes, des stades et des sites.

Caractéristiques

Efficacité énergétique de diverses lampes

Les principales caractéristiques techniques comprennent:

  • Rendu des couleurs. C'est l'une des principales caractéristiques d'une source lumineuse. Elle est déterminée par la composition du luminophore. Les appareils fluorescents ont une large gamme de couleurs grâce à de nombreuses compositions différentes. Le plus courant pour un usage domestique - les appareils avec une température de couleur de 2700 K, donnant une teinte naturelle chaude. Dans l'éclairage publicitaire et architectural, des appareils de différentes couleurs sont utilisés - rose, bleu.
  • Sous-sol Vous pouvez sélectionner 2 formes de capuchon, selon la conception - broche et cartouche. Les capuchons à broches sont utilisés dans les luminaires dans lesquels une ampoule en U est installée. Les socles à cartouche ont une apparence classique avec un filetage de différents diamètres. Utilisé dans les luminaires domestiques.
  • Tension. L'alimentation de travail est de 220 V, moins utilisée est une connexion série de l'esprit des lampes, fonctionnant à 127 V.
  • Puissance. Les plus courantes sont les lampes 18 V. Il existe des sources plus puissantes pour les projecteurs, atteignant 80 watts.
  • Durée de vie. Peut atteindre 40 000 heures.
  • Efficacité supérieure à 20%.
  • Dimensions physiques Par exemple, les lampes Armstrong ont des tailles standard pour une cellule de 600x600 mm.
  • Degré de protection contre la poussière et l'humidité. Détermine la possibilité d'un fonctionnement sûr dans certaines conditions climatiques.
  • Le matériau de fabrication. Plastique, métal et autres.

Lors du choix d'une lampe, vous devez prendre en compte les caractéristiques techniques, ainsi que les paramètres de la lampe dans laquelle la source lumineuse sera installée.

Connexion réseau

Les sources lumineuses à décharge ne peuvent pas être connectées directement au secteur. Cela est dû au fait que la lampe a une résistance accrue à l'état éteint, donc une impulsion haute tension est nécessaire pour l'allumage. Après l'apparition d'une charge, une résistance différentielle négative apparaît dans l'ampoule, ce qui nécessite l'inclusion d'une résistance supplémentaire dans le circuit. Sinon, la source lumineuse se cassera.

Pour résoudre ces problèmes, des ballasts sont utilisés. Les plus courants sont de deux types: les ballasts électromagnétiques EMPR et les ballasts électroniques.

EMPRA

Starter EMPR

Les appareils avec un ballast électromagnétique sont une self, qui a un ensemble de résistances inductives. Il est connecté en parallèle avec une source luminescente d'une certaine puissance. À l'aide d'un starter, une impulsion de démarrage est formée et le courant électrique traversant l'ampoule est limité. Les avantages comprennent:

  • grande fiabilité;
  • simplicité de construction;
  • longue durée de vie.

Désavantages:

  • le temps de lancement est de 1 à 3 secondes;
  • nécessite plus d'énergie que les ballasts électroniques;
  • bourdonner;
  • vaciller
  • grandes tailles;
  • ne fonctionne pas à basse température.


Le circuit de démarrage est utilisé dans le schéma de connexion, qui est une lampe au néon connectée en parallèle avec un condensateur. Le démarreur a 2 électrodes - fixes fixes et bimétalliques, qui se plient lorsqu'elles sont chauffées. Les électrodes à l'état normal sont ouvertes, elles se ferment lorsqu'un courant électrique est appliqué.

Pour créer un circuit résonnant, un condensateur avec une petite capacité est connecté en parallèle. Cela aide à former une longue impulsion pour allumer l'ampoule.

Ballast électronique

Ballast électronique

Le ballast électronique se caractérise par l'absence d'ampoule clignotante. Il alimente la source lumineuse avec une tension haute fréquence atteignant 133 kHz. Il existe 2 types de ballasts électroniques par voie de démarrage:

  • froid - la lampe brille immédiatement après la mise en marche, adaptée aux luminaires rarement utilisés;
  • démarrage à chaud - les électrodes chauffent, la lampe s'allume après 0,5 - 1 sec.

Avantages:

  • démarrage rapide;
  • la consommation d'énergie est inférieure de 20 à 25%;
  • moins de coûts de matériel pour l'élimination;
  • la disponibilité des appareils avec un gradateur.

Comparé aux lampes utilisant un ballast électromécanique, un ballast électronique ne nécessite pas de démarreur. Le ballast peut former indépendamment la séquence de contraintes nécessaire. Il existe différentes façons de démarrer les lampes. Les cathodes sont généralement chauffées à une fréquence plus élevée que le secteur.

Dans le circuit, les composants sont sélectionnés de telle sorte qu'en l'absence de charge, une résonance électrique se produit. Il entraîne une augmentation de la tension entre les cathodes. Cela facilite l'allumage de l'ampoule.

Dysfonctionnements majeurs

Dysfonctionnements des lampes fluorescentes

Les principales raisons de l'échec des lampes fluorescentes fluorescentes comprennent:

  • Filament de tungstène usé. À partir d'un filament de tungstène recouvert d'une masse active, des électrodes sont fabriquées. Au fil du temps, le revêtement s'effondre et s'effrite, ce qui entraîne la rupture du fil.
  • Démarrage constant dans les ampoules avec EMPR. Elle est directement liée à l'épuisement des électrodes. Avec un actionnement constant des démarreurs, la lampe commence à clignoter, ce qui affecte négativement la santé humaine.
  • Dysfonctionnement de l'accélérateur. Si l'inductance se brise, le courant électrique dans le circuit augmente considérablement, ce qui fait que les électrodes chauffent fortement. Sous l'influence de températures élevées, les électrodes sont détruites et la lampe cesse de fonctionner.
  • Mauvaise protection dans les lampes avec ballasts électroniques. Dans les appareils avec ballast électronique, un circuit d'arrêt automatique est établi lorsque la lampe s'éteint. Dans les appareils bon marché d'un fabricant inconnu, la protection peut être de mauvaise qualité ou pas du tout. Cela entraîne une augmentation de la tension et un grillage des transistors de ballast.
  • Mauvais choix de condensateur. Si le condensateur ne correspond pas à la puissance de la lampe, une panne se produira.

Si la lampe se casse, l'auto-réparation est difficile. Il est recommandé de consulter un spécialiste ou d'acheter un nouvel appareil.

Marquage des tubes fluorescents

Marquage domestique des lampes fluorescentes

Il existe 2 types de marquage des lampes fluorescentes - nationales et étrangères.

Le marquage national est enregistré sous forme alphanumérique:

  • La première lettre - L, signifie «lampe».
  • La seconde caractérise le flux lumineux (D - lumière du jour, CB - blanc froid, TB - blanc chaud, EB - blanc naturel, B - blanc, UV - ultraviolet, K - rouge, Z - vert, D - bleu, C - bleu, F - Jaune).
  • La troisième lettre est la qualité du rendu des couleurs. Il y a C - qualité améliorée et CC - en particulier un rendu des couleurs élevé.
  • La quatrième lettre est le dessin. A - amalgame, K - circulaire, U - en forme de U, B - démarrage rapide, P - réflecteur.
  • Le nombre indique la puissance de la lampe en watts.
Marquage de lumière du jour étrangère

De plus, la couleur blanche naturelle peut être marquée avec les symboles LE - naturel et LHE - naturel froid.

Les lampes spéciales ont également leurs marques.Les lettres LN, LK, LZ, LV, LR, LGR, LUF sont marquées de lampes colorées.

Dans le marquage étranger, un code à trois chiffres et une signature en anglais sont utilisés. L'indice de rendu des couleurs (premier chiffre au format 1x10 Ra) et la température de couleur (2 derniers chiffres) sont enregistrés sous forme numérique. Dans les maisons, des sources marquées 830, 840, 930 sont utilisées.

Recyclage des ampoules

Les substances nocives qui composent la lampe nécessitent une élimination spéciale de l'appareil après une panne. Il est interdit de jeter les lampes avec les ordures ménagères - cela peut entraîner une dégradation de l'environnement.

Pour éliminer correctement les appareils, des points de collecte spéciaux ont été créés. Ils sont dans les sociétés de gestion du quartier, c'est prévu par la loi. Vous pouvez louer une ampoule gratuitement.

Chauffage

Ventilation

Assainissement