Галогенная лампа: теплый, яркий и мягкий свет

Нет ничего приятнее, чем дома вечером удобно устроиться на диване с хорошей книгой и бокалом красного вина. Но только с галогенной лампочкой чтение книги станет настоящим наслаждение, потому что благодаря естественному мягкому свету ничто не станет помехой для приятного времяпрепровождения за любимой книгой.

Как работает галогенная лампочка?

Галогенная лампа, на самом деле, работает по такому же принципу, что и обычная лампа. Через лампу с нитью из вольфрама проходит ток, который ее нагревает, в результате чего она излучает свет. Такая лампа состоит из кварцевой колбы, которая заполнена галогеном и йодом. Йод вступает в реакцию с атомами нагретой вольфрамовой нити и препятствует оседанию частиц вольфрама на стеклянную поверхность колбы.

Галогенные светильники имеют яркий и насыщенный белый свет. Срок службы светильников высокого напряжения составляет 2000 часов, в то время как лампочки низкого напряжения работают до 5000 часов.

Таким образом, срок их службы в разы превышает срок службы обычной лампочки. Это происходит благодаря ее небольшой конструкции, что обеспечивает более высокое давление в стекле.

Яркие и экологически чистые галогенные лампы

Свет галогенных ламп усиливает цвет теплых тонов. Не только долговечность галогенных ламп является их большим преимуществом. Лампочки низкого напряжения потребляют до 50 процентов меньше энергии, чем обычная лампа накаливания. Галогенные лампочки разрешено перерабатывать с обычными промышленными отходами. Благодаря своему компактному размеру, галогенные лампочки бывают продолговатой и шарообразной формы. Обычно такая лампочка работает от электрического тока и имеет стандартный цоколь с резьбой.

Яркость такого света более насыщенна и  цветопередача намного лучше, что делает их более привлекательными в использовании. Такие светильники способны регулировать яркость свечения. Предметы, которые освещаются такой лампой, не выгорают. Эти лампы применяются в разных областях. Известные производители, такие как Osram, Philips или HALOSTAR предлагают огромный выбор галогенных ламп. Низковольтные галогенные лампы часто используются в ванной комнате.

Благодаря яркости и естественности света галогенные лампы идеально подходят как для чтения, так и для использования на кухне или в гостиной – их можно повесить над обеденным столом. Под светом такой чудо-лампы все предметы мебели, стены и даже искусственная кожа выглядят естественно.

Особенности галогенных ламп

Галогенная лампа по внутренней конструкции подобна лампе накаливания. По сути, это и есть обычная лампочка, только внутри нее содержится специальный газ, а в процессе производства используют более современные технологии. В колбе содержится смесь, состоящая из брома, йода и галогена, что продлевает срок эксплуатации и увеличивает температуру включенной спирали. Галогенная лампа в своем арсенале содержит:

• превосходную цветопередачу;
• большую яркость;
• направленность луча.

Многие называют их энергосберегающими. Такое утверждение правильно только частично, поскольку галогенные лампы обладают лучшей светоотдачей и сроком эксплуатации, но потребление электроэнергии у них остается достаточно высоким.

Какими бывают лампы

Условно все галогенные лампы принято разделять на две группы: низковольтные и высоковольтные. Первые применяются в освещении помещений только при наличии дополнительного адаптера питания, преобразовывающего напряжение до 24 или 12 вольт. Второй вид ламп без опасений может устанавливаться в люстры, подключенные к сети 220 вольт. Галогенные лампы также различают по конструкции. Они бывают:

• линейными;
• с внешней колбой;
• с отражателем;
• капсульные.

Каждая из них имеет свои особенности применения, преимущества и недостатки. Линейные лампы чаще применяют в промышленности, поскольку они потребляют много энергии и светят очень ярко. Лампы с отражателем идеально подходят для точечных светильников, а капсульные могут использоваться в открытых конструкциях. Самой распространенной сегодня является галогенная лампа с дополнительной колбой, являющаяся полным аналогом обычной лампы накаливания.

Преимущества галогенных ламп

Популярность таких источников света заключается в возможности обеспечения естественного освещения. Использование люстр с данными лампами не убирает цвет предметов, а делает его еще более насыщенным. На протяжении всего срока эксплуатации качество освещения будет оставаться на первоначальном уровне. Касательно срока службы, то у галогенных ламп он может составлять до 4000 часов. Если же соблюдать все правила и рекомендации производителя, лампа может прослужить в два раза больше.

Галогенная лампа для точечного светильника является одной из наиболее мощных. Их можно использовать даже для освещения больших площадей, с которыми обычные лампы справиться не могут. При своих достоинствах, галогенные лампы находятся в ценовом диапазоне, доступном для большинства покупателей. Они иногда дешевле люминесцентной лампы, а светодиодный светильник обходится в несколько раз дороже.

Недостатки

Наиболее существенным недостатком является существенное нагревание лампы во время работы. Это требует использования осветительных приборов особой конструкции, в которых используются термостойкие материалы. Обжечься можно, даже коснувшись плафона, расположенного в десятке сантиметров. Также эксплуатация требует соблюдения правил монтажа светильников и люстр.

Заявленные сроки эксплуатации могут быть достигнуты только при кропотливом соблюдении всех пожеланий производителя. Постоянная аккуратность позволит пользоваться ими очень долго. Тем более, что все правила посильны каждому и указаны на упаковке. Подключение лучше произвести через специальный блок защиты, который обеспечит плавный пуск и защитит лампу от перегорания из-за скачка напряжения.

Особенности эксплуатации

Поскольку галогенные лампы являются самыми привередливыми в плане ухода, владельцу квартиры придется соблюдать требования их эксплуатации. Как уже было сказано ранее, нужно использовать люстры и светильники специальной конструкции, способные выдержать высокие температуры.

Присутствуют особые требования к замене таких ламп. Рабочую лампу ни в коем случае нельзя брать голой рукой за колбу. Это может оставить жирный след, из-за которого стекло колбы просто вздуется и лопнет.

Но даже если случайно пришлось взяться за колбу, ее можно промыть спиртом. Такие лампы меняют только в чистых перчатках или с использованием бумажных полотенец. Раз в полгода придется выкручивать лампы и чистить их от нагара, наличие которого негативно сказывается на сроке эксплуатации.

Подобрать галогенные лампочки

срок службы, принцип работы, типы

С каждым годом цены на электроэнергию растут, поэтому производители делают ставку на экономичные осветительные элементы. Они обходятся покупателям дороже, чем лампочки накаливания (ЛН), но быстро окупают себя благодаря энергосберегающим свойствам. Галогенная лампа – один из вариантов экономии. Она не потребляет много энергии, долговечна и переносит незначительные скачки напряжения в сети.

Галогенные лампы активно используют для видео- и фотосъёмки, офсетной печати, реже как инфракрасные нагревательные элементы. В любой из областей галогенные лампы способны заменить аналоги благодаря качеству, долговечности и показателям светоотдачи.

Что такое галогенная лампа

Галогенная лампа внешне выглядит как обычная ЛН. Она состоит из колбы с вольфрамовой спиралью внутри. В колбу закачан буферный газ с парами брома, фтора, йода и хлора. Пары подавляют испарение вольфрама со спирали при нагревании, не давая колбе потемнеть. Они же увеличивают срок эксплуатации в несколько раз по сравнению с ЛН.

Рис.1 – галогенная лампа.

Когда химические вещества в колбе испаряются, частицы вольфрама возвращаются в спираль, увеличивая температуру нагрева. Это дает интенсивность свечения и высокие показатели цветопередачи. Стекло колбы бывает матовым или прозрачным, давая приглушенный или более яркий свет. Сегодня выпускаются лампы разной мощности, включая низковольтные под напряжение 12 В и 24 В. Высоковольтные лампочки работают от однофазной сети напрямую.

Разновидности

Чтобы «галогенка» прослужила как можно дольше, важно выбирать ее с учетом параметров и целей. В первую очередь лампочки классифицируют по источнику питания:

• лампы накаливания на 220 В;
• низковольтные лампы с драйверами на 12 В.

Низковольтное устройство можно подключать к выделенным источникам питания только через понижающий трансформатор. Он переводит напряжение сети  в 12 В. По конфигурации и назначению галогенные лампы делят на:

• устройства с внешней колбой;
• капсульные;
• со специальным отражателем;
• линейные.

Видео по теме: перед покупкой ознакомьтесь с видами лампочек

Линейные

Эта разновидность галогенных ламп появилась первой и выпускается до сих пор. Конструкция состоит из вытянутой колбы и двух штырьковых держателей по краям. Из-за высокой мощности в быту такие модели непопулярны.

Рис.2 – линейная лампа.

С внешней колбой

Изделие по виду напоминает стандартную лампу накаливания. Колба защищена от потемнения в случае перегрева. Модели выпускаются с двумя разновидностями цоколя – Е27 и Е14. Поэтому в быту лампочки используют как энергосберегающие, вместо ЛН.

Рис.3 – лампочка с внешней колбой.

Со специальным отражателем

Эти галогенные лампы в народе называют «лампочками направленного свечения». Корпус в виде полусферы изнутри покрыт светоотражающим материалом, который направляет световой поток. В центре находится спираль накаливания. Корпус может оснащаться стеклом, но не обязательно.

Рис.4 – лампа с отражателем.

Для теплоотвода здесь установлены интерференционные или алюминиевые отражатели. Самыми надежными считаются IRC-модели, которые не нагреваются благодаря отражению инфракрасного излучения обратно на спираль накаливания. Ресурс такой лампы выше, а показатели энергопотребления ниже. Устройства с отражателем производят для высоковольтных и низковольтных светильников.

Рис.5 – лампа IRC.

Капсульные

Корпус такой лампы это капсула, внутри которой находится спираль с металлическими выводами наружу для подключения к патрону. Делят устройства по типу цоколя: G5, 3, 4 или 9. Зачастую лампочки приобретают для подсветки интерьера, в точечные светильники, встроенные в мебель или конструкции из гипсокартона. В редких случаях их устанавливают в люстры и другие приборы бытового освещения.

Рис.6 – капсульная лампочка.

Принцип работы галогенной лампы

Когда ток проходит через вольфрамовую спираль накаливания, происходит ее нагревание до высокой температуры. Нить начинает светиться. Однако атомы вольфрама, нагреваясь, постепенно испаряются и скапливаются в менее горячих областях внутри колбы. Этот процесс снижает долговечность лампочки.

Рис.7 – устройство галогенной лампы.

При накаливании пары йода взаимодействуют с испаряющимися атомами вольфрама, что препятствует их распространению по колбе. Это обратимый процесс. Нагреваясь, возле нити накаливания пары распадаются на составляющие вещества.

Таким образом атомы вольфрама возвращаются на нить, повышая эксплуатационную температуру и продлевая срок службы. Элементы компактнее чем ЛН аналогичной мощности.

Где используются галогенные лампы

Несмотря на все преимущества галогенных ламп, на рынке они не воспринимаются как серьезные конкуренты других энергосберегающих лампочек, включая модели LED. Их можно расценивать как альтернативу ЛН.

Благодаря небольшим размерам и светоотдаче, их часто устанавливают в велосипедные, автомобильные и мотоциклетные фары. Иногда покупают для бытовых осветительных приборов. Более мощные монтируют в прожекторы, фото- и видеооборудование.

Особенности эксплуатации

Чтобы лампа прослужила как можно дольше, производители советуют не прикасаться к колбе руками, даже если они чистые. Жир, который остаётся после касания может спровоцировать перегорание лампы. При замене лучше надеть перчатки. Если внутри колбы температура опустится ниже 250°C, взаимодействия с вольфрамом не произойдет.

Рис.8 – особенности галогенных светильников.

В итоге устройство будет работать как обыкновенная лампа накаливания. Также не рекомендуется устанавливать диммер. Из-за этого лампочка перестает работать корректно, так как снижение яркости напрямую связано с температурой буферного газа. Если все-таки диммер был установлен, его следует включать на полную мощность как можно чаще. Это необходимо для нагрева до необходимой температуры и взаимодействия галогенов с вольфрамом.

Так спираль накаливания сможет самостоятельно восстановиться. Важно обеспечить стабильность напряжения сети, чтобы продлить срок службы. Если имеют место скачки напряжения, лучше установить стабилизирующий блок защиты. Для подвесных потолков не используются лампы без внешней колбы, нагретый элемент может расплавить стройматериалы.

Как проверить галогенную лампу

Для проверки галогенной лампы нужен мультиметр. Установите режим, позволяющий измерять минимальное сопротивление. Далее:

1. Положите лампочку рядом с мультиметром, не касаясь голыми руками колбы.
2. Возьмите щупы и приложите к выводам.
3. Считайте показания, запишите их при необходимости.

Рис.9 – мультиметр.

Сопротивление будет разным для автомобильной и бытовой лампочки на 220 вольт. Показатели должны находиться в пределах от 0,5 до 1 Ом. Превышение говорит о неисправности.

Срок службы

Галогенные лампы служат достаточно долго благодаря буферному газу внутри колбы.  Некоторые типы устройств могут работать от 2000 до 4000 часов. Для этого необходимо соблюдать правила эксплуатации, не трогать изделие голыми руками, обеспечить стабильность напряжения в сети. При соблюдении условий лампа с диммером прослужит 4000-5000 часов.

Смотреть обязательно: Как обращаться с галогенной лампой, чтобы продлить ее срок

Техника безопасности

Перед установкой или заменой галогенной лампы изучите технику безопасности. Она поможет избежать механической поломки и перегрева устройства. Выполняйте правила утилизации, т.к. внутри лампочки содержится буферный газ.

Почему «галогенку» нельзя трогать руками

На бюджетной галогеновой лампе пальцы могут оставить жирные пятна. Температура на них способна превысить допустимый предел. Но в дорогих моделях двойная колба защищает лампу от плавления и перегорания.

Рис.10 – последствия установки без перчаток.

Если целостность устройства будет нарушена, это приведет к моментальной поломке или сокращению срока службы.

Правильная утилизация

Поврежденную или вышедшую из строя лампочку следует правильно утилизировать. Вместе с бытовым мусором выбрасывать «галогенки» нельзя из-за вредных летучих паров в колбе. Они не представляют серьезной опасности, тем не менее специалисты советуют собирать испорченные изделия в отдельную емкость и сдавать в специальные пункты приема. Их расположение можно узнать в интернете.

Как правильно заменить лампочку на авто

Достоинства и недостатки галогенных ламп

Галогенные лампы активно приобретают для дома вместо лампочек накаливания и на объекты коммерческого назначения. У консультантов в магазинах можно узнать о преимуществах и недостатках галогенных элементов. Информация есть и на тематических форумах. Это поможет сделать выбор.

Покупать «галогенку» рекомендуется только если её использование оправдано. Среди плюсов галогенных лампочек следующие:

• светоотдача в пределах от 15 до 20 лм/Вт. У ламп накаливания это 7-17 лм/Вт. Значение влияет на экономичность и эффективность освещения;
• габариты более миниатюрные чем у ЛН. Поэтому их можно установить в подвесной потолок с точечными плафонами или мебель. Здесь «галогенки» обыгрывают и другие энергосберегающие аналоги, которые устанавливаются далеко не во все типы плафонов;
• продолжительность работы от 2000 до 4000 часов. Это в 3-4 раза выше чем у ЛН. При правильном использовании устройств плавного включения срок службы можно продлить до 11 000 часов.

Рис.11 – характеристики.

Изучая отзывы можно заметить, что покупатели чаще всего выделяют такие минусы как:

• трудности при монтаже. Не каждую «галогенку» можно включить сразу после установки в светильник. Для низковольтных ламп в цепь устанавливается понижающий трансформатор. Кроме этого для продления срока эксплуатации можно дополнительно установить диммер;
• колба слишком чувствительна к загрязнениям. При установке важно не касаться пальцами стекла, используя салфетку или перчатки. Иногда на местах пятен могут образоваться потемнения;
• нагрев до высокой температуры. Если есть риск, что горящей лампы случайно может коснуться ребенок или взрослый, необходимо установить специальную защиту. Можно использовать прозрачный пластик. Также следите, чтобы лампочка не нагревала другие поверхности.

Рекомендации по эксплуатации позволят свести на нет эти недостатки. Несмотря на большую популярность других энергосберегающих ламп, например, светодиодных, «галогенки» пользуются спросом из-за удобства монтажа в разные виды плафонов.

Заключение

Галогенные лампочки имеют намного больше преимуществ, чем ЛН, но сильно проигрывают светодиодным. Поэтому их следует покупать только если польза превысит финансовые потери. Помните что «галогенки» прихотливы в использовании, не устанавливайте их, если бывают частые перепады напряжения в сети, даже незначительные.

Лампы галогенные — Электросистемы

Как купить лампы галогенные?

Если Вы хотите приобрести ЛОН в розницу по низкой цене, Вы можете сделать это в магазине Электромаркет г. Хабаровск или в магазинах Электросистемы в Комсомольске-на-Амуре, Благовещенске, Биробиджане. Адреса указаны в разделе сайта КОНТАКТЫ.

Если Вы хотите заключить договор на оптовые поставки по индивидуальным условиям, Вам нужно связаться с менеджерами по телефонам, указанным для Вашего региона в разделе сайта КОНТАКТЫ.

Компания Электросистемы также предлагает к продаже светильники и источники света торговых марок TDM, Световые технологии, LEDEL и др.

---

Галогенные лампы (ГЛН)

Галогенная лампа — это усовершенствованная лампа накаливания, получившая широкое распространение относительно недавно. Высокие технологии производства позволили повысить эксплуатационные показатели галогенных ламп по всем параметрам в сравнении со стандартными лампами. Эффективность галогенных ламп выше обычных ЛН на 20-50% (соответственно, на такую же величину снижается энергопотребление).

Главные достоинства галогенных ламп — их доступная цена, прекрасная передачацвета, возможность создания разных световых оттенков и яркий свет на протяжении всего периода эксплуатации. Благодаря добавлению в колбу паров галогенов (брома, хлора, фтора, йода), которые уменьшают испарение вольфрама, значительно увеличился срок службы лампы (до 2000-5000 часов работы). Испарение вольфрама происходит медленнее, в том числе, из-за высокого давления газов в колбе, объем которой стал значительно меньше по сравнению с ЛОН. Таким образом, ресурс галогенных ламп в 3-5 раз выше обычных. При этом он ниже, чем у люминесцентных.

Галогенные лампы имеют насыщенный яркий ровный свет, который значительно отличается по спектральному составу от света обычной лампы. Такой свет максимально приближен к спектру солнечного света. Поэтому он прекрасно передает цвет лица человека, а также цвета в интерьере теплой и нейтральной гаммы.

Галогенные газы, в отличие от инертных, защищают колбу от снижения светового потока (галогенные газы, вступая в реакцию с атомами вольфрама, связывают их, не давая оседать на стенках колбы). Яркость освещения регулируется большим ассортиментом отражателей разных диаметров. Тепловое излучение отводится за пределы освещаемой площади благодаря дихроичным отражателям.

Галогенные лампы, как и ЛОН, могут диммироваться, т.е. менять уровень яркости. Потребитель может без каких-либо дополнительных усилий заменить лампу накаливания на галогенную в осветительных приборах с функцией диммирования. При этом энергопотребление при одинаковой светоотдаче уменьшается на 30 % меньше. Но имейте в виду, что увеличение или уменьшение питающего напряжения всего на пять-шесть процентов уменьшает рабочий ресурс вдвое, а также провоцирует оседание вольфрама на колбу.

Кроме сказанного выше, галогенные лампы оберегают освещаемые вещи от выгорания благодаря специальным фильтрам, нанесенным на кварцевое стекло, которые не пропускают ультрафиолет.Не удивительно, что эти лампы были запущены в массовое производство и получили такое широкое распространение как в бытовых (домашних условиях, общественных зданиях), так и в профессиональных сферах деятельности.

Но у галогенных ламп есть и свои недостатки. Из-за высокой чувствительности к скачкам напряжения в сети, они гораздо чаще перегорают в момент включения, чем лампы общего назначения. Поэтому их необходимо включать через блоки защиты (см. ниже) стабилизаторы напряжения или трансформаторы (для низковольтных ламп).

Еще одним существенным недостатком является очень сильное нагревание колбы (выше 250 до 500(!) градусов по Цельсию). Поэтому, во-первых, при их установке вы должны позаботиться о соблюдении норм противопожарной безопасности (между перекрытием и подвесным потолком обеспечьте достаточное расстояние, исключите возможность соприкасания лампы с любым предметом или материалом, находящимся поблизости, чтобы предотвратить его возгорание). А во-вторых, колбу никогда нельзя брать голыми руками.

Особенности эксплуатации галогенных ламп

Галогенные лампы особенно чувствительны к жировым загрязнениям. Колбы нельзя касаться даже хорошо вымытыми руками. На ней в любом случае останутся отпечатки пальцев, и стекло колбы, под действием высоких температур, может оплавиться в этом месте. Повышенная температура лампы ускоряет процесс испарения вольфрама, что катастрофически сокращает срок службы лампы. Достаточно взять ее в руки без перчаток всего один раз, чтобы сократить срок службы втрое(!). Поэтому всегда берите лампу с одной колбой куском чистой ткани либо в перчатках. Если же колба чем-то испачкана – обязательно протрите ее медицинским спиртом. Брать руками можно только лампу с двойной колбой.

Если вы используете галогенную лампу вместе с диммером, включайте ее время от времени на полную мощность. Это необходимо, чтобы испарить осадок йодида вольфрама, накопившийся на внутренней стороне колбы.

Галогенные лампы одинаково хорошо работают на постоянном и на переменном токе. При этом они рассчитаны на напряжение 220 и 12 вольт. Следовательно, низковольтные лампы должны быть оборудованы электронным инвертором или понижающим трансформатором (он может быть встроен в осветительный прибор). Можно установить одно понижающее устройство на группу светильников. В таком случае низковольтная сеть монтируется проводом большего сечения по сравнению с обычной 220-вольтной проводкой, рассчитанной на ту же потребляемую мощность.

Виды галогенных ламп

Прежде чем купить галогенные лампы, внимательно изучите из разновидности и сферу применения.Линейные двухцокольные лампы со спиральной нитью накала и кварцевой трубкой (1) применяются для освещения широких поверхностей. Имеют высокую светоотдачу и коэффициент цветопередачи, живой белый блеск, постоянный световой поток, возможность регулировки яркости, мгновенное перезажигание. Лампы мощностью более 500 Вт требуют четко горизонтальной установки (допустимое отклонение 4 градуса).

Лампы с цветным защитным стеклом и со стеклянным отражателем (2). Используются для декоративного освещения.

«Галогенки» с параболическим стеклянным отражателем с алюминиевым слоем (3). Предназначен для создания световых акцентов при акцентном освещении (в том числе уличная подсветка), элемент светового дизайна.

Лампы с двойной колбой (4). Характеризуются отличной цветопередачей (Ra=100) и стабильной светоотдачей. Имеют резьбовой цоколь и работают от стандартного сетевого напряжения. Совместимы с регуляторами яркости.

При покупке также обратите особое внимание на цоколи галогенных ламп. Дело в том, что уменьшенный размер колбы, а также изготовление ее из толстостенного стекла дают возможность использовать лампу без стандартных цоколей. Поэтому иногда может быть необходима смена светильника.

Блоки защиты галогенных ламп

Как мы уже говорили, неприятной особенностью галогенных ламп является их высокая чувствительность к перепадам напряжения и частое перегорание в момент включения. Дело в том, что при резком включении имеет место большой скачок напряжения, и на спирали выделяется кратковременно большая мощность. При этом температура, буквально за доли секунды, повышается от комнатной до нескольких тысяч градусов. В то же время в момент включения нить накаливания еще относительно холодная, а следовательно имеет маленькое сопротивление. Ночью эти процессы усиливаются из-за повышенного напряжения в сети. Именно по этой причине лампы часто горят при включении.

Срок службы лампы можно продлить двумя способами: добавить диод, уменьшив таким образом частоту тока, или при включении лампы плавно повышать напряжение. Все блоки защиты обеспечивают второй вариант. Их также называют устройством плавного пуска.

Галогенная лампа схема подключения через трансформатор

Обычные лампы накаливания существенно уступают галогенным лампам в плане разнообразия ассортимента. Галогенные лампы находят свое применение в самых разных областях деятельности человека.

Они одинаково широко используются как для обеспечения освещения в общественных зданиях, так и для работы в домашних условиях. Продукция отдельных компаний даже подразделяется на категории в зависимости от того или иного ее назначения.

К примеру, стоимость профессиональной аппаратуры оказывается существенно дороже бытовой. Кроме того, наличие конструктивных особенностей различных галогенных ламп определяет их принадлежность к тому или иному виду:

1. — линейным;
2. — капсульным;
3. — лампы с рефлектором;
4. — лампы с бытовым патроном.

В целях экономии и повышения безопасности эксплуатации электроэнергии нередко обращаются к задействованию схем освещения, использующих намного меньшие показатели напряжения в сравнении с традиционными 220В.

Схема подключения галогенных ламп

Подключение галогенных ламп малого напряжения осуществляется через специальные источники питания на 6, 12 и 24В.

Примечательно, что низковольтные галогенные лампы на практике оказываются столь же яркими, как и обычные, в то время как потребление энергии сокращается на порядок. Кроме того, невысокое напряжение выступает дополнительной гарантией безопасности человека.

Часто такие лампы из соображений безопасности устанавливаются в ванных комнатах. Впрочем, низковольтные галогенные лампы также используются и во встроенных светильниках подвесных потолков, ввиду того, что небольшие размеры современных электронных трансформаторов позволяют осуществлять их монтаж прямо на каркас таких потолков.

Единственным ограничением для работы таких ламп является необходимость установки специального понижающего трансформатора.

Рис 1. Подключение галогенных светильников через трансформатора

Таким образом, когда для освещения используется низковольтная галогенная лампа, схема подключения к сети подразумевает наличие понижающего трансформатора на 12В.

Как подключаются галогенные лампы на схеме

Само подключение светильников оказывается чрезвычайно простым: для этого достаточно подключить галогенные лампы параллельно между собой и подсоединить их к трансформатору.

Рассмотрим более детально как подключаются между собой все элементы (трансформатор, галогенная лампа схема подключения и управления).

На рисунке ниже представлена блок схема, состоящая из двух понижающих трансформаторов и шести галогенных светильников. Синим цветом обозначен нулевой провод, коричневым – фазный.

Подключение на стороне 220 В. Подключение проводов в распределительной коробке осуществляется таким образом, что фаза питающего провода (тот который приходит в коробку) идет на выключатель.

Управление освещением (включение / отключение) осуществляется обычным выключателем. Его подключают до трансформаторов на стороне 220 В.

Нулевую жилу можно сразу соединять с нулевыми жилами проводов, которые идут к трансформаторам. После фазный провод который «пришел» с выключателя подключается к фазным проводам трансформаторов.

Для подключения проводов в трансформаторе предусмотрены специальные клеммы L и N.

Рис 2. Блок схема подключения галогенных светильников

Не имеет значения сколько будет подключатся трансформаторов в схеме. Важно чтобы каждый трансформатор подключался отдельным проводом и все они соединялись только в распределительной коробке. Если соединять провода не в коробке, а где-нибудь под потолком, то при потере контакта к месту соединения невозможно будет добраться.

Подключение на стороне 12 В. Основная часть работы выполнена, осталось самая малость, подключить галогенную лампу в схему питания. Единственное что нужно учитывать что галогенные лампы в схеме подключаются параллельно между собой.

Для одновременного подключения большого количества ламп стоит использовать специальные клеммные соединители. (На рисунке используются клеммные колодки на шесть дорожек.)

Рис 3. Электрическая схема подключения галогенных ламп

От клемм низкого напряжения трансформатора (12 В) идет провод к клеммной колодке, а затем от клеммника отдельный провод на каждый светильник.

Что нужно учитывать при подключении галогенных ламп

Длина выходного провода 12 В не должна превышать 2 м. При большей длине возможно возникновение потерь тока, отчего яркость ламп станет ощутимо ниже.

Во избежание перегрева трансформатора его следует располагать минимум в 20 см от любых источников выделения тепла. Избегать стоит и расположения трансформатор в полостях, объем которых составляет менее 11 литров.

Если же ввиду технических причин установка трансформатора в нишу небольших размеров оказывается неизбежна, суммарная нагрузка на устройство должна находиться на уровне до 75% от максимально возможного значения.

Ну и напоследок:

схема управления низковольтными галогенными лампами не должна включать в свой состав диммер (поворотный выключатель для плавного изменения яркости света).

При работе с такими источниками освещения корректность работы устройства нарушается, вызывая сокращение срока службы ламп.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Галогенная лампа — это… Что такое Галогенная лампа?

Галогенная лампа Галогенная лампа накаливания с цоколем Е27 и двойной колбой

Галоге́нная ла́мпа — лампа накаливания, в баллон которой добавлен буферный газ: пары галогенов (брома или йода). Это повышает время жизни 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 январь 2012 составляет от 15 до 22 лм/Вт.

Принцип действия

Электрический ток, проходя через тело накала (обычно — вольфрамовую спираль), нагревает его до высокой температуры. Нагреваясь, тело накала начинает светиться. Однако из-за высокой рабочей 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 окружающий тело накала йод (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 соединение распадается 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

Добавление галогенов предотвращает осаждение вольфрама на стекле, при условии, что температура стекла выше 250 °C. 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 удлиняет время жизни галогенных ламп и повышает их эффективность.

Цветопередача

Галогенные лампы обладают очень хорошей цветопередачей (Ra 99-100), поскольку их непрерывный спектр близок к спектру абсолютно чёрного тела с температурой 2800-3000K. 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 как прямая замена 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.

Мощная осветительная галогенная лампа ~230В 150Вт L=118мм

Мощные галогенные лампы используются в прожекторах, рампах, а также для освещения при фото-, кино- и видеосъёмке, в кинопроекционной аппаратуре.

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

Исполнение

Лампа типоразмера MR16

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 220 или 110 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, могут быть использованы для стационарного освещения («точечное освещение», компактные светильники) от бытовой сети.

Лампы типоразмера GU используются для стационарного освещения аналогично лампам MR, в отличие от последних не требуя трансформатора. Определить, лампа какого типа (MR или GU) установлена в данном светильнике или световой «точке», не вынимая лампу, легко, проследив, как меняется яркость 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 их установке 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, чтобы испарить накопившийся на внутренней части колбы осадок йодида вольфрама.

IRC-галогенные лампы

Новым направлением развития ламп является т. н. 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 лампы. По данным фирмы OSRAM, потребление энергии снижается на 45 %, а время жизни удваивается (по сравнению с обычной галогенной лампой).

Примечания

Галогенная лампа: история и конструкция

Галогенная лампа – электрическое осветительное устройство, принцип действия прибора в сравнении с простой лампой накаливания дополняется введением в колбу галогенидов для увеличения срока службы и сохранения изделия в первозданном виде на продолжительный срок.

История создания галогенных ламп

История тесно связана с лампами накаливания, отсылаем читателей к соответствующему обзору для подробного ознакомления с историей изобретения. Здесь оговорим лишь, что первым обнаружил свечение проводников на образце платиновой проволоки сэр Хампфри Дэви. В подвале Королевского института стоял источник питания из двух тысяч ячеек, сумевший нагреть отрез до температуры выше 550 градусов Цельсия, при которой тела в земных условиях начинают светиться. Эффект не продлился долго, но положил начало длительной эпопее поиска применения его в качестве полезной меры для нужд человечества.

Хампфри Дэви

В российской практике историю создания ламп накаливания начинают с 1872 года, когда наш земляк Лодыгин создал собственный образец. Достижения прочих мужей науки предусмотрительно забыли. Авторы склонны вести отсчёт от 1882 года, когда Эдвин Скрибнер впервые догадался ввести слабую атмосферу хлора в угольную лампу вместо вакуума. Этим в значительной мере блокировалось почернение колбы. В тексте патента изобретению даётся неправильное толкование: якобы хлор образует прозрачную плёнку, устраняющую известный дефект.

В действительности соединения галогенов хорошо диссоциируют, испарившиеся с поверхности спирали молекулы постепенно возвращаются на прежнее место, устраняя чёрный налёт на колбе. Патент US254780 A сегодня считается первой пташкой, предвестившей приход галогенных ламп. Идея долго не находила практического применения. А в атмосфере колбы используют инертные газы, к примеру, азот в экземпляре Лодыгина. Заслуга учёного – догадался заменить вакуум, делавший конструкцию хрупкой, а технологию изготовления сложной.

Забытое историками имя – Джордж Мейкл. Текст патента US1267888 A предлагает в среду инертного газа лампового диода добавить йод. Происходит ряд положительных эффектов: снижаются паразитные потери напряжения в дуге до 11-12 В (обычно от 16 до 20 В), работа становится постоянной. Налицо первое использование прочих галогенов, помимо хлора, в атмосфере лампы накала. Хотя речь идёт о выпрямительном устройстве. К прочему, вакуумная лампа накала не работала свыше 1000 часов, устройство сложно изготавливалось. Лодыгин в практических целях применил азот, использовались благородные газы (аргон и пр.).

Лодыгин

Ключевым считают 1923 год открытия регенеративного цикла в атмосфере галогенидов щелочных металлов. Показано, что испарившиеся с нити молекулы вольфрама возвращаются постепенно назад. В тексте патента говорится о некой прозрачной плёнке, образуемой галогеном. Видно, что авторы опирались на идеи Эдвина Скрибнера. Это стало отправным шагом для дальнейшего развития технологии галогенных ламп. Йоханнес Антониус Мариа ван Лимпт занимался экспериментами с выращиванием кристаллов. Это тем похвальнее, что полупроводниковая техника зародилась позднее, но, изучая диффузию и осаждение примесей из газов, учёный открыл полезные качества галогенов: йода, брома, хлора. При помощи указанных соединений удавалось восстанавливать вольфрамовые (или угольные) спирали, напылять металл тонким слоем на поверхности деталей.

В патенте СССР под номером 7415 от 13 января 1929 года говорится о методиках создания долговечных вольфрамовых нитей. С этой целью добавляли к исходному порошку металла от 0,1 до 3% оксида гафния. Учёные шли к увеличению срока службы ламп накаливания разными путями. Аналогичным образом Нойнхоффер и Шульц получают в 1949 году патент на лампу накаливания, заполненную галогенидами вольфрама или рения. Это способствует регенерации нити. О патенте мало известно, результат действия галогенидов оказался непродолжительным.

В ходе теоретических измышлений предположено, что соединения неизвестным образом взаимодействуют с вольфрамом и другими металлами, содержащимися внутри колбы. И когда космической промышленности США потребовался мощный источник излучения, имитирующий Солнце, учёным пришлось вспомнить о регенеративном вольфрамовом цикле и прежних наработках. Карбоновые лампы сегодня славятся нагреванием не воздуха, а предметов. Причина понятна – энергия переносится преимущественно излучением. Для создания больших плотностей мощности вольфрамовая спираль извивается тонкой нитью. Известны конструкции с двойной нитью.

Лампа с галогенидами

Кварцевые лампы: первые шаги

3 марта 1958 года инженеры Дженерал Электрик, Фридрих Элмер и Вайли Эмметт, подали патент на нагревательную лампу, где спираль защищалась средой галогенида. В тексте говорилось, что при длительной работе колба типичных моделей постепенно покрывается темным налётом. Чтобы минимизировать эффект, размер шарообразной части стремились повысить. Налёт распределяется на большей площади и менее заметен. Предпринимались иные попытки решить задачу:

1. Использования тяжёлых паров криптона, ксенона, ртути. В последнем случае применялось дополнительно давление выше атмосферного.
2. Применение нейтральных газов: аргона и азота.

Меры не исправляли ситуацию полностью. Учёные предлагают использовать для регенерации нити (и очистки колбы) пары йода. В результате изделие для космической промышленности, черневшее за 10 мин, уже служило 2000 часов. Идея не нова, в тексте патента говорится, что предложенные ранее решения не имели коммерческого успеха. Такая своеобразная логика.

Чувствуя собственное шаткое положение, исследователи продолжают обоснование, говоря, что лампа диаметром от 0,08 до 0,5 дюйма способна использоваться для обогрева и освещения. На тот момент не существовало понятия рефлектор в бытовых приборах, тщательно оговаривается предполагаемое расстояние до стены во избежание возгорания. Согласно данным экспериментов йод продолжает выполнять регенеративную функцию в пределах температур до 250 градусов Цельсия, работа нарушается при 1200. Колбу лучше сделать из кварца. Предлагается материал Vycor, содержащий до 96% кремнезёма (диоксид кремния).

Кварцевая лампа

Концентрация йода – не менее 0,01 мкмоль на кубический сантиметр. Верхнюю границу определяет прозрачность атмосферы колбы. Опытным путём получено максимально возможное парциальное давление паров йода в 5 мм.рт.ст (соответствует 1 мкмоль/куб.см). При вертикальной эксплуатации длинной колбы возможно расслоение среды, но, как правило, концентрации веществ хватает. Некоторую ценность представили замечания по недопустимости использования прочих газов:

• Хлор разрушает суппорты нити и вызывает рост шипов на вольфраме в крайних областях.
• Бром менее разрушителен, нежели хлор, фтор не подходит вовсе.
• Использование паров ртути или азота способствует почернению колбы.

Для равномерного оседания вольфрама на нить рекомендуется поддерживать парциальное давление инертного газа в районе 600 мм. рт.ст. В результате учёные получили прибор с мощностью излучения 100 Вт/дюйм длины при плотности мощности 24 Вт на квадратный сантиметр колбы. Параметры допустимо варьировать в широких пределах. При температуре нити 2500 градусов Цельсия, эффективность прибора на 30% выше, нежели у стандартных ламп на 500 Вт при аналогичном сроке службы в 1000 часов.

При производстве нитей накала используется процесс отжига на стальной оправке. В ходе обработки тщательно требуется контролировать уровень железа, диффундирующего на спираль, путём поддержания соответствующей температуры в печи. При дальнейшей эксплуатации атомы примеси сравнительно легко испаряются и связывают галоген. Вдобавок образуется неразрушимый налёт на стенках колбы.

Попутно отмечается желательность минимизации количества суппортов. В местах крепления температура чуть ниже, вольфрам оседает хуже. У современных кварцевых ламп иной раз обходится без суппортов. Владелец аэрогриля убедится, если потрудится поднять крышку и заглянуть под неё.

Между тем изделия показывали ряд недостатков: высокая температура, отсутствие рефлектора. Металл суппортов должен быть устойчив к действию йода, значит, медь в корне не подходит для требуемых целей – нужны вольфрам, молибден или платина. Аналогичное относится к прилегающим проводам. Они греются до высокой температуры. У современных ламп стекло на концах пережимается полностью, со средой контактирует лишь вольфрам. В патенте изобретателям удалось собрать свойства нагревательного и осветительного прибора. Советская разведка не дремала, и в наступившем 1960-м году галогенные лампы КИ 220-1000 появились в СССР.

Конструкция галогенных ламп

В нагревательных приборах вольфрамовая спираль часто касается стекла – местами. Изогнута не кругом, а треугольником, причём каждый виток собственного размера, и лишь отдельные касаются колбы, причём в сравнительно небольшом количестве точек. Это помогает избежать излишнего нагрева стекла. В аэрогриле колба постоянно обдувается вентилятором, что не даёт ей разогреться выше 600-700 градусов. Спираль работает при более жёстких режимах. С кубической кристаллической решёткой вольфрам тугоплавкий. Температура ликвидуса находится в точке 3653 К. Рабочий режим не превышает 90% от указанного значения.

Устройство галогенной лампы

Столь высокие температуры удалось достичь благодаря использованию галогенов. В вакууме испарение с поверхности спирали стало бы слишком сильным. Кварцевое стекло выбирается для изготовления колбы за физические свойства. У материала широкое окно для пропускания излучения, следовательно, поверхность греется сравнительно слабо. Кварц обладает низким коэффициентом температурного расширения и отлично держит термоудар.

Несмотря на то, что окись кремния считается самым распространённым на планете минералом (кремний по весу составляет 26% от земной коры), в чистом виде почти не встречается, а входит в состав агата, раухтопаза, цитрина, аметиста, яшмы, горного хрусталя, речного песка и ряда прочих природных образований: гранит, грейс, сланец, различных силикатах. И недаром в патенте упоминался кремнезём. Сложность заключается в выделении из породы требуемого компонента. Известно несколько устойчивых модификаций кварца:

1. Обыкновенный у профессионалов носит имя греческой буквы бета и представляет крупные прозрачные кристаллы. Считается, что в нормальных условиях устойчив ниже температуры 573 градуса Цельсия.
2. Преодолев указанный температурный порог кварц переходит в модификацию альфа. И остаётся здесь до 870 градусов Цельсия.
3. При дальнейшем повышении температуры образуется тридимит (тройные кристаллы). И так до 1470 градусов Цельсия.
4. Следующей устойчивой модификацией до температуры 1710 градусов Цельсия считается кристобалит.
5. Выше по шкале оксид кремния присутствует в виде расплава.

Возможен технологический процесс охлаждения кварца без образования кристаллов. Аморфная форма используется для создания стекла. Конфигурация кристаллов зависит от:

• Скорости кристаллизации.
• Вязкости жидкой фазы.
• Наличия примесей.
• Пространственного расположения объекта.

Как выбрать галогенную лампу от экспертов по коммерческому освещению.

КАК ВЫБРАТЬ ГАЛОГЕННУЮ ЛАМПОЧКУ

При выборе галогенной лампы следует учитывать следующие факторы: напряжение, тип цоколя, яркость, форма и размер.

Светильники определяют, какое напряжение необходимо для работы. Для низковольтных приборов требуется трансформатор, и они имеют напряжение от 12 до 24 вольт. Приспособление для измерения линейного напряжения не требует трансформатора и имеет напряжение от 120 до 130 вольт.

Общие цоколи для низковольтных галогенных ламп включают G4, GU4, GU5.3 и GY6.35.

Общие основания для галогенных ламп сетевого напряжения включают GY8, G9, GU10 и RSC.

При выборе галогенной лампы светоотдача также должна быть в фокусе. Используйте люмены при измерении общей освещенности галогенной лампы и канделы при измерении направленной освещенности.

Галогенные лампы включают в себя множество форм стекла, таких как двухштырьковые, MR, PAR, рефлекторные лампы, двухцокольные, односторонние и А-образные.

Диаметр галогенной лампы измеряется восьмью дюйма.MR16 = 2 дюйма в диаметре и PAR38 = 4,75 дюйма в диаметре.

Как интерпретировать код заказа галогена

Q50GY6 / 12

Q = Кварц, 50 = Мощность, GY6 = База и 12 = Напряжение

50Mr16 / Fl35 / C (Exn) 12 В

50 = Мощность, MR16 = форма, FL35 — луч 35 градусов, C = защитный экран и 12 = напряжение

EXN = короткий код заказа ANSI

KRYPTON & XENON: ВЫБОР ЛАМПЫ

Факторы, которые следует учитывать при выборе лампы Krypton & Xenon: напряжение, цоколь тип, яркость, форма и размер.

Светильники определяют, какое напряжение необходимо для работы. Ксенон обычно используется в приборах низкого напряжения, требующих трансформатора, и его напряжение составляет от 12 до 24 вольт. Криптоновые напряжения обычно не требуют трансформатора и составляют от 120 до 130 вольт.

Распространенными цоколями для ламп Krypton являются типы E12, DC, MC, E26 и J.

Обычными цоколями для ксеноновых ламп являются FESTOON, RIGID LOOP, WEDGE и Bi-PIn.

При выборе лампы Krypton & Xenon светоотдача также должна быть в фокусе.Используйте люмены при измерении общей освещенности криптоново-ксеноновой лампы.

Диаметр галогенной лампы измеряется восьмью дюйма. Двухштырьковый ксенон T5 = 5/8 дюйма в диаметре, а Krypton G11 = 1 3/8 дюйма в диаметре.

Обычные формы для криптоновых ламп — пламя, торпеда и глобус.

Ксеноновые лампы обычно имеют форму Tubular T3 и Tubular T5.

Как интерпретировать код заказа криптона и ксенона

RLX10F / 12

RL = жесткий контур X = ксенон 10 = ватт F = мороз 12 = вольт

CFL против галогена против светодиода

Выбор при изменении рынок освещения

Теперь, когда лампы накаливания вошли в историю, владельцы зданий и городские власти должны выбирать между компактными люминесцентными (CFL) , галогенными лампами и светодиодными (LED) лампами для освещения построек и окружающей среды.

Current рассматривает каждую технологию и объясняет, почему в большинстве случаев явным победителем становятся светодиоды:

КЛЛ

Галогенные лампы имеют вольфрамовую нить, как и лампы накаливания, но галогенные лампы также заполнены галогеном. Когда колба горит, вольфрам из нити накала испаряется в газ колбы, обеспечивая освещение. Затем газообразный галоген переносит частицы испаренного вольфрама обратно на нить и повторно осаждает их. Это снижает потребление энергии лампочкой.

Best Applications:
Освещение дисплеев, где пользователи хотят осветить товары, или наружные применения, где необходим яркий свет; офисные лампы.

Основные характеристики:

• Многие из них на 10-20 процентов более энергоэффективны, чем лампы накаливания
• Мгновенный запуск (галогены не испытывают отложенного прогрева, связанного с КЛЛ)
• Полностью регулируемая
• Излучает яркий, четкий свет

Галоген

Галогенные лампы имеют вольфрамовую нить, как и лампы накаливания, но галогенные лампы также заполнены галогеном.Когда колба горит, вольфрам из нити накала испаряется в газ колбы, обеспечивая освещение. Затем газообразный галоген переносит частицы испаренного вольфрама обратно на нить и повторно осаждает их. Это снижает потребление энергии лампочкой.

Best Applications:
Освещение дисплеев, где пользователи хотят осветить товары, или наружные применения, где необходим яркий свет; офисные лампы.

Основные характеристики:

• Многие из них на 10-20 процентов более энергоэффективны, чем лампы накаливания
• Мгновенный запуск (галогены не испытывают отложенного прогрева, связанного с КЛЛ)
• Полностью регулируемая
• Излучает яркий, четкий свет

Светодиод

Светодиоды

— это источники света, которые освещаются движением электронов через полупроводниковый материал.

Лучшее применение:
Практически во всех помещениях, на открытом воздухе и на проезжей части, где традиционно использовались лампы накаливания, особенно там, где свет оставляют включенным на длительное время, а заменить лампочки нелегко. Также подходит для линейных применений, например, под освещением шкафов, где требуются источники света с тонкими профилями.

Основные характеристики:

• Может потреблять на 75 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания
• Может служить до 25 раз дольше, чем лампы накаливания и галогенные лампы, и до трех раз дольше, чем большинство КЛЛ
• Мгновенный запуск
• Кулер на ощупь
• Прочная (нить не ломается)
• Небольшие светодиодные чипы позволяют создавать более компактные светильники с упором на дизайн, а также освещать ограниченные пространства.
• Большинство излучают свет в определенном направлении, а не во всех направлениях, но светодиодные лампы Current традиционной формы являются всенаправленными (предназначены для излучения света вокруг, как стандартная лампа накаливания).

Почему LED лидируют

Светодиоды

заняли видное место на рынке, и потенциал для их расширения уже есть.Хотя КЛЛ и галогенные лампы не исчезнут в одночасье, все больше клиентов выбирают светодиоды, и не только для экономии энергии и технического обслуживания.

Интеллектуальные светодиодные лампы и светильники создают интеллектуальную среду по всему миру. Освещение формирует повсеместную сеть для развертывания цифровой инфраструктуры — светодиодные лампы со встроенными датчиками и передатчиками могут собирать «данные в мире», что помогает предприятиям и городам работать более эффективно и результативно.

При сравнении КЛЛ, галогена и светодиода, возможно, наиболее важно помнить обо всем, что может делать , еще , освещение теперь, когда исчезла лампа накаливания.

Узнайте о возможностях интеллектуальных светодиодов и других технологий для розничной торговли и офисов с Current.

Галогенные лампы низкого напряжения

Галогенные лампы низкого напряжения | VOLT® Освещение

Магазин не будет работать корректно в случае, если куки отключены.

Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript. Для наилучшей работы с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.

Галогенные лампы для ландшафтного освещения

Низковольтные галогенные лампы VOLT® — это экономичное сочетание с любым из наших светильников для наружного освещения, готовых к работе с лампами. Эти лампы были разработаны для суровых условий наружного освещения с использованием высококачественных погодоустойчивых компонентов. Наша линейка галогенных ламп включает три самых популярных типа ламп (MR16, G4 Bi-Pin и PAR36) с различными световыми выходами и углами луча. Эти проверенные на практике галогенные лампы служат верой и правдой в течение многих лет и продолжают привлекать внимание своей конкурентоспособной ценой.

• Для использования во влажных помещениях
• Зарегистрировано в ETL и UL
• Лампы низкого напряжения 12 В
• Доступные типы ламп: MR16, G4 Bi-Pin и PAR36

Подробнее: Все, что нужно знать о лампах для ландшафтного освещения

Подробнее: Преобразование люмен в ватт: выберите подходящую сменную светодиодную лампу

1. Галогенная двухштырьковая лампа VOLT® 10 Вт | 2000 час

   $ 1.97

   Стандартная галогенная лампа G4 BiPin, специально разработанная для напряжение ландшафтного освещения. Для использования в дорожных светильниках, в стенах для мытья стен. (Нежный всплеск) и прожекторы (Большой всплеск). Совместим с светильники в сочетании с трансформатором низкого напряжения.

   Узнать больше
2. Галогенная двухштырьковая лампа VOLT® 20 Вт | 2000 часов

   $ 1,97

   Стандартная галогенная лампа G4 BiPin, специально разработанная для напряжение ландшафтного освещения.Для использования в дорожных светильниках, в стенах для мытья стен. (например, наш Gentle Splash) и прожекторы (например, наш Big Всплеск). Совместим с приборами в сочетании с низким напряжением трансформатор.

   Узнать больше
3. Галогенная двухштырьковая лампа VOLT® 35 Вт | 2000 часов

   $ 1,97

   Стандартная галогенная лампа G4 BiPin, специально разработанная для напряжение ландшафтного освещения. Для использования в дорожных светильниках, в стенах для мытья стен. (Нежный всплеск) и прожекторы (Большой всплеск). Совместим с светильники в сочетании с трансформатором низкого напряжения

   Узнать больше
4. Галогенная двухштырьковая лампа VOLT® 50 Вт | 2000 час

   $ 1.97

   Стандартная галогенная лампа G4 BiPin, специально разработанная для напряжение ландшафтного освещения. Для использования в дорожных светильниках, в стенах для мытья стен. (Нежный всплеск) и прожекторы (Большой всплеск). Совместим с светильники в сочетании с трансформатором низкого напряжения

   Узнать больше
5. VOLT® 20W 36º Галогенная лампа MR16 | 4000 часов

   $ 1,97

   Стандартная галогенная лампа MR16, специально разработанная для низкого напряжения ландшафтное освещение. Для использования в прожекторах (например, в нашем All-Star), даунлайты или колодцы (например, наш Brass Bully).Широкий луч угол. Совместим с приборами в сочетании с низким напряжением трансформатор.

   Узнать больше
6. VOLT® 20 Вт 60º Галогенная лампа MR16 | 4000 часов

   $ 1,97

   Стандартная галогенная лампа MR16, специально разработанная для низкого напряжения ландшафтное освещение. Для использования в прожекторах (например, в нашем All-Star), даунлайты или колодцы (например, наш Brass Bully). Очень широкий угол луча. Совместим со светильниками в сочетании с низким преобразователь напряжения.

   Узнать больше
7. VOLT® 35 Вт 12º Галогенная лампа MR16 | 4000 часов

   $ 1,97

   Стандартная галогенная лампа MR16, специально разработанная для низкого напряжения ландшафтное освещение. Для использования в прожекторах (например, в нашем All-Star), даунлайты или колодцы (например, наш Brass Bully). Узкий луч угол. Совместим с приборами в сочетании с низким напряжением трансформатор.

   Узнать больше
8. VOLT® 35W 36º Галогенная лампа MR16 | 4000 часов

   $ 1.97

   Стандартная галогенная лампа MR16, специально разработанная для низкого напряжения ландшафтное освещение. Для использования в прожекторах (например, в нашем All-Star), даунлайты или колодцы (например, наш Brass Bully). Широкий луч угол. Совместим с приборами в сочетании с низким напряжением трансформатор.

   Узнать больше
9. VOLT® 35 Вт 60º Галогенная лампа MR16 | 4000 часов

   $ 1,97

   Стандартная галогенная лампа MR16, специально разработанная для низкого напряжения ландшафтное освещение.Для использования в прожекторах, светильниках направленного света или в колодцах. источники света, такие как прожектор Allstar или колодец Brass Bully. огни. Очень широкий угол луча. Совместим с приборами в в сочетании с трансформатором низкого напряжения.

   Узнать больше
10. VOLT® 50 Вт 12º Галогенная лампа MR16 | 4000 часов

    $ 1,97

    Стандартная галогенная лампа MR16, специально разработанная для низкого напряжения ландшафтное освещение. Для использования в прожекторах (например, в нашем All-Star), даунлайты или колодцы (например, наш Brass Bully).Узкий луч угол. Совместим с приборами в сочетании с низким напряжением трансформатор.

    Узнать больше
11. VOLT® 50W 36º Галогенная лампа MR16 | 4000 часов

    $ 1,97

    Стандартная галогенная лампа MR16, специально разработанная для низкого напряжения ландшафтное освещение. Для использования в прожекторах (например, в нашем All-Star), даунлайты или колодцы (например, наш Brass Bully). Широкий луч угол. Совместим с приборами в сочетании с низким напряжением трансформатор.

    Узнать больше
12. VOLT® 50 Вт 60º Галогенная лампа MR16 | 4000 часов

    $ 1,97

    Стандартная галогенная лампа MR16, специально разработанная для низкого напряжения ландшафтное освещение. Для использования в прожекторах (например, в нашем All-Star), даунлайты или колодцы (например, наш Brass Bully). Очень широкий угол луча. Совместим со светильниками в сочетании с низким преобразователь напряжения.

    Узнать больше
13. Галогенная лампа PAR36 VOLT® 20 Вт | 5000 часов

    6 $.97

    Стандартная галогенная лампа PAR36, специально разработанная для напряжение ландшафтного освещения. Для использования в светильниках для колодцев (например, в нашем Ground Hog) и прожекторы (например, наш Big Par). Совместим с светильники в сочетании с трансформатором низкого напряжения.

    Узнать больше
14. Галогенная лампа PAR36 VOLT® 35 Вт | 5000 часов

    $ 6.97

    Стандартная галогенная лампа PAR36, специально разработанная для напряжение ландшафтного освещения.Для использования в светильниках для колодцев (например, в нашем Ground Hog) и прожекторы (например, наш Big Par). Совместим с светильники в сочетании с трансформатором низкого напряжения.

    Узнать больше

Интернет-кампус ZEISS Microscopy | Лампы вольфрамово-галогенные

Введение

Источники света накаливания, включая более старые версии с вольфрамовой и углеродной нитью, а также новые, более совершенные вольфрамово-галогенные лампы, успешно используются в качестве высоконадежных источников света в оптической микроскопии в течение многих десятилетий и продолжают оставаться одними из них. предпочтительные механизмы освещения для различных методов визуализации.Старые лампы, оснащенные вольфрамовой проволочной нитью и заполненные инертным газом аргоном, часто используются в студенческих микроскопах для получения изображений светлого поля и фазового контраста, и эти источники могут быть достаточно яркими для некоторых приложений, требующих поляризованного света. Вольфрамовые лампы относительно недороги (по сравнению со многими другими источниками света), их легко заменить, и они обеспечивают адекватное освещение в сочетании с диффузионным фильтром из матового стекла. Эти особенности в первую очередь ответственны за широкую популярность источников света накаливания во всех формах оптической микроскопии.Вольфрамово-галогенные лампы, наиболее совершенная конструкция в этом классе, генерируют непрерывное распределение света в видимом спектре, хотя большая часть энергии, излучаемой этими лампами, рассеивается в виде тепла в инфракрасных длинах волн (см. Рисунок 1). Из-за относительно слабого излучения в ультрафиолетовой части спектра вольфрамово-галогенные лампы не так полезны, как дуговые лампы и лазеры, для исследования образцов, которые необходимо освещать с длинами волн менее 400 нанометров.

Несколько разновидностей вольфрамово-галогенных ламп в настоящее время являются источником освещения по умолчанию (и предоставляются производителем) для большинства учебных и исследовательских микроскопов, продаваемых по всему миру.Они отлично подходят для исследования в светлом поле, микрофотографии и цифровой визуализации окрашенных клеток и срезов тканей, а также для многочисленных применений отраженного света для промышленного производства и разработки. В поляризованных световых микроскопах, используемых для идентификации частиц, анализа волокон и измерения двойного лучепреломления, а также в рутинных петрографических геологических приложениях, обычно используются вольфрамово-галогенные лампы высокой мощности для обеспечения необходимой интенсивности света через скрещенные поляризаторы.Стереомикроскопы также используют преимущества этого повсеместного источника света как в моделях начального, так и в продвинутых моделях. Для визуализации живых клеток с помощью методов усиления контраста (в основном дифференциального интерференционного контраста ( DIC ) и фазового контраста) в составных микроскопах проходящего света наиболее распространенным в настоящее время источником света является вольфрамово-галогенная лампа мощностью 100 Вт. . В долгосрочных экспериментах (обычно требующих от сотен до тысяч снимков) эта лампа особенно стабильна и при нормальных условиях эксплуатации подвержена лишь незначительным уровням временных и пространственных колебаний выходной мощности.

Первые коммерческие лампы накаливания с вольфрамовой нитью были представлены в начале 1900-х годов. Было обнаружено, что эти усовершенствованные нити, которые можно было наматывать, скручивать и эксплуатировать при очень высоких температурах, гораздо более универсальны, чем их предшественники на основе углерода и осмия. Углеродные лампы страдают от быстрого испарения нити накала при температурах выше 2500 ° C и, следовательно, должны работать при более низких напряжениях для получения света с относительно низкой цветовой температурой (желтоватый).Напротив, вольфрам имеет температуру плавления приблизительно 3380 ° C и может быть нагрет почти до этой температуры в стеклянной оболочке для получения света, имеющего более высокую цветовую температуру и срок службы, чем любой из предыдущих материалов, используемых для нити ламп. Основная проблема с вольфрамовыми лампами заключается в том, что во время нормальной работы нить накала постоянно испаряется, образуя газообразный вольфрам, который медленно уменьшает диаметр нити накала и в конечном итоге затвердевает на внутренней стороне стеклянной колбы в виде почерневшего, покрытого сажей отложений.Со временем мощность лампы уменьшается, поскольку остатки осажденного вольфрама на стенках внутренней оболочки становятся толще и поглощают все большее количество более коротких видимых длин волн. Точно так же потеря вольфрама из нити накала уменьшает диаметр, делая ее настолько тонкой, что в конечном итоге она выходит из строя.

Вольфрамово-галогенные лампы были впервые разработаны в начале 1960-х годов путем замены традиционной стеклянной колбы на кварцевую колбу с более высокими характеристиками, которая была больше не сферической, а трубчатой.Кроме того, внутри оболочки были запечатаны незначительные количества паров йода. Замена стекла с более низкой температурой плавления на кварцевое была необходима, потому что цикл регенерации галогена лампы (подробно описанный ниже) требует, чтобы оболочка поддерживалась при высокой температуре (превышающей допустимую для обычного стекла), чтобы предотвратить образование галогеновых соединений вольфрама. от затвердевания на внутренней поверхности. Из-за новых компонентов эти усовершенствованные лампы первоначально назывались термином: иодид кварца .Хотя лампы, содержащие галогены, представляли собой значительное улучшение по сравнению с обычными вольфрамовыми лампами, которые они заменили, новые лампы имели легкий розоватый оттенок, характерный для паров йода. Кроме того, кварц легко подвергается воздействию слабых щелочей, образующихся во время работы, что приводит к преждевременному выходу из строя самой оболочки. В последующие годы соединения брома заменили йод, и оболочка была изготовлена ​​из более новых сплавов боросиликатного стекла для производства вольфрамово-галогенных ламп с еще более длительным сроком службы и более высокой мощностью излучения.

Как обсуждалось ранее, в традиционных лампах накаливания испаренный газообразный вольфрам из нити накала переносится через паровую фазу и непрерывно осаждается на внутренних стенках стеклянной колбы. Этот артефакт затемняет внутренние стенки лампы и постепенно снижает светоотдачу. Чтобы поддерживать потери света на минимально возможном уровне, обычные вольфрамовые лампы накаливания помещают в большие колбы, имеющие достаточную площадь поверхности, чтобы минимизировать толщину осажденного вольфрама, который накапливается в течение срока службы лампы.Напротив, трубчатая оболочка в вольфрамово-галогенных лампах заполнена инертным газом (азотом, аргоном, криптоном или ксеноном), который во время сборки смешивается с небольшим количеством галогенового соединения (обычно бромистого водорода; HBr ). и следовые уровни молекулярного кислорода. Соединение галогена служит для инициирования обратимой химической реакции с вольфрамом, испаренным из нити, с образованием газообразных молекул оксигалогенида вольфрама в паровой фазе. Температурные градиенты, образующиеся в результате разницы температур между горячей нитью накала и более холодной оболочкой, способствуют перехвату и рециркуляции вольфрама в нить накала лампы благодаря явлению, известному как цикл регенерации галогена (проиллюстрирован на рисунке 2).Таким образом, испаренный вольфрам реагирует с бромистым водородом с образованием газообразных галогенидов, которые впоследствии повторно осаждаются на более холодных участках нити, а не накапливаются медленно на внутренних стенках оболочки.

Цикл регенерации галогена можно разделить на три критических этапа, которые показаны на рисунке 2. В начале работы оболочка лампы, наполняющий газ, парообразный галоген и нить накала изначально находятся в равновесии при комнатной температуре. Когда к лампе подается питание, температура нити накала быстро повышается до ее рабочей температуры (в районе 2500–3000 ° C), в результате чего также нагревается наполняющий газ и оболочка.В конце концов, оболочка достигает стабильной рабочей температуры, которая колеблется от 400 до 1000 C, в зависимости от параметров лампы. Разница температур между нитью накала и оболочкой создает температурные градиенты и конвекционные токи в заполняющем газе. Когда температура оболочки достигает примерно 200–250 ° C (в зависимости от природы и количества паров галогена), начинается цикл регенерации галогена. Атомы вольфрама, испаренные из нити накала (см. Рис. 2 (а)), вступают в реакцию с парами газообразного галогена и следовыми количествами молекулярного кислорода с образованием оксигалогенидов вольфрама (рис. 2 (б)).Вместо того, чтобы конденсироваться на горячих внутренних стенках оболочки, оксигалогенидные соединения циркулируют конвекционными токами обратно в область, окружающую нить, где они разлагаются, оставляя элементарный вольфрам, повторно осаждающийся на более холодных областях нити (рис. 2 (c)). ). После освобождения от связанного вольфрама соединения кислорода и галогенидов диффундируют обратно в пар, чтобы повторить цикл регенерации. Непрерывная рециркуляция металлического вольфрама между паровой фазой и нитью обеспечивает более равномерную толщину проволоки, чем это было бы возможно в противном случае.

Преимущества цикла регенерации галогенов включают возможность использования меньших по размеру конвертов, которые поддерживаются в чистом состоянии без отложений в течение всего срока службы лампы. Поскольку колба меньше, чем у обычных вольфрамовых ламп, дорогой кварц и родственные стеклянные сплавы могут быть более экономичными при производстве. Более прочные кварцевые оболочки позволяют использовать более высокое внутреннее давление газа, чтобы помочь в подавлении испарения нити накала, тем самым позволяя повышать температуру нити, что приводит к большей световой отдаче, и смещать профили излучения, чтобы обеспечить большую долю более желательных длин волн видимого диапазона.В результате вольфрамово-галогенные лампы сохраняют свою первоначальную яркость на протяжении всего срока службы, а также преобразуют электрический ток в свет более эффективно, чем их предшественники. С другой стороны, вольфрам, испаренный и повторно осажденный в цикле регенерации галогена, не возвращается на свое исходное место, а скорее скатывается на самые холодные участки нити, что приводит к неравномерной толщине. В конечном итоге лампы выходят из строя из-за уменьшения толщины нити накала в самых жарких регионах. В противном случае вольфрамово-галогенные лампы могут иметь практически бесконечный срок службы.

Ранние исследования показали, что добавление фторидных солей к парам, запечатанным внутри вольфрамово-галогенных ламп, дает на выходе самый высокий уровень видимых длин волн, а также осаждение вторичного вольфрама на участках нити накала с более высокими температурами. Это открытие вселило надежду на то, что вольфрамовые нити могут иметь более однородную толщину в течение значительного увеличения срока службы этих ламп. Более того, смещение выходного профиля излучения лампы для включения большего количества видимых длин волн было весьма желательно по сравнению с более низкими цветовыми температурами, обеспечиваемыми аналогичными лампами, имеющими альтернативные галогенные соединения (йодид, хлорид и бромид).К сожалению, было обнаружено, что фторидные соединения агрессивно воздействуют на стекло (обратите внимание, что фтористоводородная кислота обычно используется для травления стекла), что приводит к преждевременному разрушению оболочки. Таким образом, фторидные соединения не подходят для коммерческих ламп. Как следствие, обсуждаемые выше бромидные соединения по-прежнему являются предпочтительным реагентом для производства вольфрамово-галогенных ламп, но производители ламп продолжают исследовать применение новых смесей заполняющего газа и галогенов для этих очень полезных источников света.

Вольфрамово-галогенные лампы накаливания работают как тепловые излучатели, что означает, что свет генерируется путем нагрева твердого тела (нити накала) до очень высокой температуры. Таким образом, чем выше рабочая температура, тем ярче будет свет. Все лампы на основе вольфрама демонстрируют спектральные профили излучения, напоминающие профили излучения излучателя с черным телом, а спектральный выходной профиль вольфрамово-галогенных ламп качественно аналогичен профилям ламп накаливания с вольфрамовой и углеродной нитью накаливания.Большая часть излучаемой энергии (до 85 процентов) находится в инфракрасной и ближней инфракрасной областях спектра, при этом 15-20 процентов попадают в видимую область (от 400 до 700 нанометров) и менее 1 процента — в ультрафиолетовых длинах волн. (ниже 400 нм). Мягкая стеклянная оболочка обычных ламп накаливания поглощает большую часть ультрафиолетового излучения, генерируемого вольфрамовой нитью, но оболочка из плавленого кварца в вольфрамово-галогенных лампах поглощает очень мало излучаемого ультрафиолетового света выше 200 нанометров.

Значительная часть электроэнергии, потребляемой накаленными вольфрамовыми проволочными волокнами, выводится в виде электромагнитного излучения, охватывающего диапазон длин волн от 200 до 3000 нанометров. Математически полное излучение увеличивается как четвертая степень температуры проволоки, что смещает спектральное распределение в сторону все более коротких (видимых) длин волн в колоколообразном профиле по мере увеличения температуры (см. Рисунки 1 и 3). Несмотря на то, что пиковые длины волн имеют тенденцию перераспределяться из ближнего инфракрасного диапазона ближе к видимой области с более высокими температурами нити накала, точка плавления вольфрама не позволяет большей части выходного излучения смещаться в видимую область спектра.При наивысших практических рабочих температурах пиковое излучение составляет примерно 850 нанометров, причем около 20 процентов общего выходного излучения приходится на видимый свет. Инфракрасные волны, составляющие большую часть выходного сигнала, должны рассеиваться как нежелательное тепло. В результате по сравнению со спектром дневного света (5000+ K), излучаемого ртутными, ксеноновыми и металлогалогенными дуговыми лампами, в галогенидных лампах всегда преобладают красные участки спектра.

В случае идеального радиатора с черным телом воспринимаемая цветовая температура равна истинной (измеренной) температуре материала радиатора.Однако на практике общее излучение обычных источников излучения (таких как лампы накаливания) меньше, чем можно было бы ожидать от черного тела. Цветовая температура выражается в Кельвинах ( K ), в то время как фактическая измеренная температура более практично выражается в градусах Цельсия ( C ). Два числа различаются на 273,15 линейных единиц градусов, при этом значение Кельвина равно Цельсию плюс 273,15. Более высокие цветовые температуры соответствуют более белому свету , который больше напоминает солнечный свет, тогда как более низкие цветовые температуры имеют тенденцию смещать цвета в сторону желтых и красноватых оттенков.Вольфрам не является истинным черным телом в том смысле, что полное испускаемое излучение меньше, чем могло бы наблюдаться в идеальном случае, однако вольфрам является лучшим излучателем (и более близко приближается к истинному черному телу) в более короткой видимой области длин волн, чем в более длинные волны. Для значительной части видимого диапазона длин волн цветовая температура вольфрама выше, чем эквивалентная истинная температура в градусах Цельсия. Таким образом, для измеренной температуры нити накала 3000 C цветовая температура составляет примерно 3080 K.Предел цветовой температуры вольфрама определяется температурой плавления, которая составляет чуть более 3350 ° C или приблизительно 3550 K.

Таким образом, в качестве излучателей накаливания вольфрамово-галогенные лампы генерируют непрерывный спектр света, который простирается от центрального ультрафиолета до видимого и инфракрасного диапазонов длин волн (см. Рисунки 1 и 3). По сравнению со спектром излучения солнечного света и теоретическим излучателем черного тела 5800 К (как показано на рис. 3 (а)), в вольфрамово-галогенных лампах всегда преобладают более длинноволновые области.Однако по мере увеличения температуры нити в вольфрамово-галогенной лампе профиль излучения света смещается в сторону более коротких длин волн, так что по мере приближения температуры к предельной точке плавления вольфрама доля видимых длин волн, излучаемых лампой, существенно увеличивается. Этот эффект проиллюстрирован на рисунке 3 (b) путем нормализации выходного распределения излучения лампы при цветовых температурах 2800 K и 3300 K на тот же световой поток. В дополнение к значительно меньшей доле излучения в инфракрасном диапазоне, кривая 3300 K показывает гораздо больший выход в видимом диапазоне длин волн.

Фотометрические характеристики для оценки характеристик источников света несколько необычны в том смысле, что две системы единиц существуют параллельно для определения важных переменных, связанных с яркостью и спектральным выходом. Физическая фотометрическая система рассматривает свет исключительно как электромагнитное излучение с точки зрения яркости (яркости), связанной с единицами длины и угла и измеряемой в ваттах. Физиологическая фотометрическая система учитывает способ, которым гипотетический человеческий глаз оценивает источник света.Поскольку каждый человеческий глаз несколько по-разному реагирует на видимый спектр света, стандартный глаз определен международным соглашением. Основной характеристикой этого стандарта является чувствительность к разным цветам света, основанная на максимальном отклике на 550-нанометровый (зелено-желтый) свет, измеряемом в единицах люмен, , а не ваттах. Физиологическая система является адекватной, если датчик света представляет собой человеческий глаз, цифровую камеру, фотопленку или какое-либо другое устройство, которое реагирует аналогичным образом.Однако эта система выйдет из строя, если анализируемый свет попадет в ультрафиолетовую или инфракрасную область, невидимую для человеческого глаза. В этом случае для измерений и анализа необходимо использовать физическую фотометрическую систему.

Технические характеристики вольфрамово-галогенной лампы для микроскопии

Номинальная Мощность (Вт) Номинальное Напряжение (В) Световой Поток (лм) Нить накала Размер Ш x В (мм) Средний Срок службы (часы) 10 6 150 1.5 х 0,7 300 20 6 480 2,3 х 0,8 100 30 6 765 1,5 x 1,5 100 30 12 750 2.6 х 1,3 50 50 12 1000 3,0 x 3,0 1100 100 12 3600 4,2 x 2,3 2000

Таблица 1

В таблице 1 представлены электрические характеристики, размеры нити накала, типичный срок службы и фотометрическая мощность некоторых из самых популярных вольфрамово-галогенных ламп, используемых в настоящее время в оптической микроскопии.Среди наиболее важных терминов, используемых для сравнения этих ламп, — световой поток , который представляет собой общий излучаемый свет, измеренный в люмен (). Световой поток увеличивается пропорционально его физическому фотометрическому эквиваленту в ваттах. Другая важная величина, известная как сила света , — это та часть светового потока, которая измеряется телесным углом в одном направлении. Сила света, равная кандел, , используется для оценки характеристик лампы в оптической системе.Лампы также оцениваются с точки зрения световой отдачи при использовании люмен на ватт электрической мощности (относящейся к физическим и физиологическим системам) для определения эффективности преобразования электроэнергии в видимое излучение. Теоретический максимум световой отдачи составляет 683 люмен на ватт, но на практике вольфрамово-галогенные лампы обычно достигают предела в 37 люмен на ватт. Чтобы более четко понять электрические характеристики вольфрамово-галогенных ламп, обычно можно применять следующие обобщения: на каждые 5 процентов изменения напряжения, подаваемого на лампу, срок службы либо удваивается, либо сокращается вдвое, в зависимости от того, находится ли напряжение. уменьшилось или увеличилось.Кроме того, каждые 5 процентов изменения напряжения сопровождаются 15-процентным изменением светового потока, 8-процентным изменением мощности, 3-процентным изменением тока и 2-процентным изменением цветовой температуры.

Большое разнообразие конструкций вольфрамово-галогенных ламп включает встроенные отражатели, которые служат для эффективного сбора фронтов световых волн, излучаемых лампой, и их упорядоченного направления в систему освещения. Эти предварительно собранные блоки, получившие название рефлекторных ламп , (см. Рисунок 4), нашли широкое применение в качестве внешних осветителей для приложений стереомикроскопии.Свет от осветителя может быть направлен в любую область образца с помощью гибкого оптоволоконного световода. Рефлекторные лампы сильно различаются по конструкции в зависимости от характеристик и геометрии рефлектора, а также от положения лампы внутри рефлектора. Тем не менее, все лампы с отражателем включают в себя однотактные лампы, которые устанавливаются в центре оптической оси отражателя с цоколем, вклеенным в вершину отражателя. Конфигурация нити накала обычно определяется характеристиками луча, необходимыми для конкретной оптической системы, для которой предназначена лампа.В рефлекторных лампах используются все конструкции нити накала, включая поперечную, осевую и плоскую.

Рефлекторные лампы обычно подключаются к патронам с молибденовыми штырями, выступающими наружу из задней части рефлектора, и устанавливаются с керамическими крышками. В некоторых случаях используются специальные кабельные соединения, чтобы пространственно отделить электрический контакт от источника тепла (лампы). Поскольку рефлекторные лампы обычно встраиваются как часть точно выровненной оптической системы, электрическое соединение только изредка используется как часть крепления.Существует несколько методов установки отражателей, в том числе установка держателя на переднем крае отражателя, использование давления на заднюю часть крышки отражателя, центрирование края отражателя в конусе и регулировку края отражателя на угловом упоре. В большинстве случаев конструкция основания рефлектора и механизм крепления используются для обозначения конкретного класса рефлекторной лампы. Внешний диаметр переднего отверстия рефлектора является определяющим критерием для рефлекторных ламп, и производители установили два основных размера.Они обозначены как MR 11 и MR 16 , причем буквы представляют собой аббревиатуру металлического отражателя , а цифры относятся к диаметру отражателя в восьмых долях дюйма. Таким образом, рефлекторная лампа MR 16 имеет диаметр приблизительно 50 миллиметров, тогда как лампы MR 11 имеют диаметр почти 35 миллиметров.

Вольфрамово-галогенные отражатели предназначены для фокусировки или коллимирования света, излучаемого лампой, как показано на рисунке 4.Фокусирующие отражатели концентрируют свет в небольшом пятне (фокусной точке) в центральной оптической оси на определенном расстоянии от отражателя (см. Рисунок 4 (b)). Этот тип отражателя имеет эллиптическую геометрию, что требует, чтобы нить накала лампы располагалась в первой фокусной точке эллипсоида, чтобы проецируемое световое пятно концентрировалось во второй фокусной точке. При проектировании светильников для фокусирующих отражателей важнейшим критерием является установка лампы на надлежащем расстоянии от входной апертуры оптической системы.Коллимирующие отражатели имеют параболическую геометрию, чтобы генерировать параллельный луч света, характеристики луча которого определяются параметрами лампы и размером отражателя (см. Рисунок 4 (c)). Угол выхода луча в первую очередь определяется размером нити накала лампы и свободным отверстием отражателя. В большинстве случаев осевая нить накала с круглым сердечником обеспечивает осесимметричный луч.

Отражатели обычно изготавливаются из стекла, но некоторые из них также изготавливаются из алюминия.Их внутренние стенки могут быть гладкими или иметь фасетки для контроля распределения света. Внутренняя структура варьируется от мелких, едва заметных зерен до крупных, выложенных плиткой граней (см. Рис. 4 (а)). В стеклянных отражателях внутренняя поверхность куполообразного отражателя покрывается (обычно осаждением из паровой фазы) для получения требуемых отражающих свойств. Стабильность размеров стеклянных отражателей превосходит стабильность металлических отражателей, а возможность выбора конкретных материалов покрытия, в том числе тех, которые могут изменять спектральный характер отраженного света, делает эти отражатели гораздо более универсальными.Металлические отражатели намного проще и дешевле изготавливать, но они ограничены в управлении спектральным выходом и более подвержены колебаниям геометрических допусков во время работы.

Если требуется весь спектр излучения, излучаемого лампой, или в случаях, когда полезен инфракрасный свет, оптимальным выбором будут металлические или стеклянные отражатели с тонким золотым покрытием. Однако там, где необходимо использовать определенные отражательные свойства для выбора длин волн посредством интерференции, оптимальными являются дихроичные тонкопленочные покрытия на стеклянных отражателях.Эти покрытия состоят примерно из 40-60 очень тонких слоев, каждый из которых составляет всего четверть длины волны света, и состоят из чередующихся материалов, имеющих высокий и низкий показатель преломления. Точная настройка толщины и количества слоев позволяет разработчикам генерировать широкий спектр выходных спектральных характеристик. Среди ламп с дихроичным отражателем наиболее полезной для микроскопии является отражатель холодного света , потому что только видимый свет в диапазоне длин волн от 400 до 700 нанометров направляется в оптическую систему (рис. 4 (d)).Инфракрасные волны излучаются через заднюю часть отражателя и отводятся от фонаря с помощью электрического вентилятора. Применение подходящих отражателей холодного света снижает общую тепловую нагрузку на систему освещения и дает свет, который можно записывать с помощью пленочных и цифровых камер.

Базовая анатомия одноцокольной вольфрамово-галогенной лампы, обычно используемой для освещения в оптической микроскопии, показана на рисунке 5. Общая длина измеряется от конца штифта основания до точки герметичной выхлопной трубы.Важным критерием для размещения лампы по отношению к системе коллекторных линз является длина светового центра (рис. 5 (а)), при которой центр нити накала соответствует определенной плоскости отсчета в цоколе лампы. Другими важными параметрами являются диаметр колбы (самая толстая часть оболочки), ширина зажима основания (обычно немного больше диаметра колбы) и размеры поля нити накала (высота и ширина). Эффективный размер источника освещения, используемого при проектировании выходной оптической системы, определяется высотой и шириной нити накала (поле нити накала).Допуски и положение поля накала имеют решающее значение и не должны отклоняться более чем на 1 миллиметр от оси симметрии лампы (определяемой плоскостью штифтов основания и центральной линией лампы). Допуски по полю нити разработаны для конкретной архитектуры нити и должны измеряться, когда нить накала горячая.

Чрезмерно высокие рабочие температуры вольфрамово-галогенных ламп требуют значительно более прочных и толстых прозрачных колб, чем обычные вольфрамовые и угольные лампы.Стекло из кварцевого стекла из кварцевого стекла является стандартным материалом, используемым при производстве вольфрамово-галогенных ламп, поскольку этот материал может выдерживать температуру оболочки до 900 C и рабочее давление до 50 атмосфер. В целом оптическое качество кожухов кварцевых ламп значительно ниже, чем у ламп из дутого стекла, используемых для производства обычных ламп накаливания. Этот артефакт связан с тем, что кварц труднее обрабатывать (в первую очередь из-за более высокой температуры плавления).Кварц, предназначенный для огибающих ламп, начинается с цилиндрической трубки, которую сначала обрезают до нужной длины, а затем присоединяют меньшую выхлопную трубу. Позже в процессе производства, после того, как нить накала и свинцовые штыри вставлены и зажаты, оболочка заполняется соответствующим газом и галогеновым соединением, прежде чем выхлопная труба будет удалена и запломбирована в процессе, называемом наконечник , который оставляет видимый дефект на конверте. Вольфрамово-галогенные лампы, используемые в микроскопии, обычно имеют выступающее пятно, расположенное в верхней части оболочки в области, которая не влияет на оптическое качество света, излучаемого лампой (рис. 5 (а)).Предварительно изготовленные внутренние конструктивные элементы лампы (нить накала, соединитель из фольги и штыри) вставляются в трубчатый кварц до того, как свинцовые штыри герметично запечатываются в оболочке путем защемления. Форма внешней поверхности зажима обеспечивает максимальную механическую прочность.

После защемления выводов штыря (этот процесс проводится, пока оболочка промывается инертным газом, чтобы избежать окисления), колба заполняется через выхлопную трубу соответствующим газом, содержащим 0.От 1 до 1,0 процента галогенового соединения. Инертный наполняющий газ может быть ксеноном, криптоном, аргоном или азотом, а также смесью этих газов, имеющей наивысший средний атомный вес, совместимый с желаемым сопротивлением дуге. Галоген, используемый для вольфрамово-галогенных ламп, используемых в микроскопии, обычно представляет собой HBr, CH ₃ Br или CH ₂ Br ₂ . Высокое внутреннее давление в лампе достигается за счет заполнения оболочки до желаемого давления и погружения лампы в жидкий азот для конденсации заполняющего газа.После герметизации выхлопной трубы на выходе наполняющий газ расширяется по мере того, как он нагревается до температуры окружающей среды. В высокоэффективных вольфрамово-галогенных лампах, производимых Osram (Сильвания, США), используется технология Xenophot , в которой газ криптон заменяется ксеноном, который имеет более высокую атомную массу, чем криптон и другие газы-наполнители. Ксенон обеспечивает лучшее подавление испарения вольфрама, обеспечивает более высокую температуру нити накала и увеличивает световую отдачу примерно на 10 процентов (что соответствует увеличению цветовой температуры примерно на 100 K).Лампы Xenophot продаются с использованием аббревиатуры HLX , которая образована от терминов H alogen, L ow-Voltage и X enon. Большинство вольфрамово-галогенных ламп, используемых в исследовательских микроскопах, оснащены лампами Osram / Sylvania HLX или их эквивалентами.

Вольфрам всегда используется для изготовления проволочных нитей в современных лампах накаливания. Чтобы быть пригодной для вольфрамово-галогенных ламп, необработанная вольфрамовая проволока должна пройти сложный процесс легирования и термообработки, чтобы придать пластичность, необходимую для обработки, и гарантировать, что нить накала не деформируется в течение длительных периодов высокой температуры во время работы лампы.Провод также необходимо тщательно очистить, чтобы предотвратить выброс вредных газов после герметизации лампы. Длина нити накала определяется рабочим напряжением, при более высоком напряжении требуется большая длина. Диаметр определяется уровнями мощности лампы и желаемым сроком службы. Для высоких уровней мощности требуются более толстые волокна, которые к тому же механически прочнее. Геометрия нити в значительной степени определяет фотометрические свойства вольфрамово-галогенных ламп. Лампы, используемые в микроскопии, обычно имеют геометрию нити с плоским сердечником, при которой проволока сначала наматывается в форме прямоугольного стержня, а затем зажимается поперек длинной оси.Вместо диаметра и длины нити с плоским сердечником измеряются по длине и ширине плоской стороны нити и по толщине прямоугольной формы. Характеристики светового излучения ламп накаливания с плоским сердечником значительно отличаются от характеристик излучения других геометрических форм. Наиболее значительная часть излучаемого света излучается перпендикулярно плоской поверхности нити накала, которая совмещена с собирающей оптикой для максимальной пропускной способности. В некоторых конструкциях ламп используется специальная нить накала с плоским сердечником, у которой светоизлучающая поверхность имеет квадратную форму.Эти лампы являются предпочтительными источниками освещения в микроскопии проходящего света.

Одним из важнейших факторов при производстве вольфрамово-галогенных ламп является герметизация внутренних элементов для их изоляции от внешней атмосферы. Подводящие провода (молибденовые штыри; рис. 5 (b)) выходят из цоколя лампы через уплотнение, чтобы установить и закрепить лампу в гнезде, подключенном к источнику питания. Наиболее важным аспектом создания уплотнения является разница в коэффициентах теплового расширения кварцевых и вольфрамовых нитей накала.Кварц имеет очень низкий коэффициент расширения, тогда как у вольфрама намного выше. Без надлежащего уплотнения подводящие провода быстро расширились бы, когда лампа стала горячей, и разбили бы окружающее стекло. В современных вольфрамово-галогенных лампах очень тонкая молибденовая фольга (шириной от 2 до 4 миллиметров и толщиной от 10 до 20 микрометров; рис. 5 (b)) заделана в кварц, и каждый конец фольги приварен к коротким соединительным проводам из молибдена, которые в свою очередь приварены к нити накала и подводящему штифту.Молибден используется в уплотнении, потому что острые кромки позволяют безопасно врезать его в кварц во время операции зажима. Лампы, используемые для микроскопии, имеют односторонние основания, имеющие либо молибденовые штыри, выступающие из зажима, либо вольфрамовые штыри, которые изнутри связаны с молибденовой фольгой, как описано выше. Расстояние между штифтами стандартизовано и составляет от 4 до 6,35 миллиметра (обозначено как G4 и G6.35; G для стекла). Диаметр штифта колеблется от 0.От 7 до 1 миллиметра.

Поскольку на данный момент технология производства вольфрамово-галогенных ламп настолько развита, срок службы обычной лампы внезапно заканчивается, обычно при включении холодной лампы накаливания. В течение среднего срока службы современные вольфрамово-галогенные лампы не чернеют и претерпевают лишь незначительные изменения в фотометрических выходных характеристиках. Как и в случае с другими лампами накаливания, срок службы вольфрамово-галогенной лампы определяется скоростью испарения вольфрама из нити накала.Если нить накала не имеет постоянной температуры по всей длине проволоки, а вместо этого имеет области с гораздо более высокой температурой, вызванные неравномерной толщиной или внутренними структурными изменениями, то нить накала обычно выходит из строя из-за преждевременного обрыва в этих областях. Несмотря на то, что испаренный вольфрам возвращается в нить за счет цикла регенерации галогена (обсужденного выше), материал, к сожалению, откладывается на более холодных участках нити, а не в тех критических горячих точках, где обычно происходит утонение.В результате практически невозможно предсказать, когда какая-либо конкретная нить накала выйдет из строя в лампах, которые работают непрерывно. В тех лампах, которые часто включаются и выключаются, можно с уверенностью предположить, что они выйдут из строя в какой-то момент при включении.

Вольфрамово-галогенные лампы могут работать от источников питания постоянного или переменного тока, но в большинстве исследовательских приложений микроскопии используются источники питания постоянного тока ( DC ). Самые современные источники питания для вольфрамово-галогенных ламп имеют специализированную схему, обеспечивающую стабилизацию тока и подавление пульсаций.Критическая фаза для вольфрамово-галогенной лампы — это когда напряжение впервые подается на холодную нить накала, период, когда сопротивление нити примерно в 20 раз ниже, чем при полной рабочей температуре. Таким образом, когда напряжение питания мгновенно подается на лампу путем ее включения, течет очень высокий начальный ток (до 10 раз выше, чем в установившемся режиме; называемый броском тока , ), который медленно падает по мере того, как температура нити накала и электрическое сопротивление увеличивать. Пиковый уровень тока достигается в течение нескольких миллисекунд после запуска, но обычно заканчивается примерно за полсекунды.К сожалению, высокий пусковой ток, возникающий при холодном пуске, отрицательно сказывается на ожидаемом сроке службы лампы. Специализированная схема источника питания (часто называемая схемой плавного пуска ) используется для компенсации высоких пусковых токов в самых современных приложениях (включая микроскопию), в которых вольфрамово-галогенные лампы используются для проведения логометрических измерений.

На рисунке 6 показана типичная вольфрамово-галогенная лампа мощностью 100 Вт, используемая в микроскопии проходящего света.Лампа оснащена охлаждающими отверстиями, которые позволяют конвекционным потокам омывать лампу более прохладным воздухом во время работы. Металлический отражатель, покрывающий внутреннюю часть светильника, помогает сферическому отражателю направлять максимально возможный уровень светового потока в систему коллекторных линз для подачи на оптическую цепь микроскопа. Этот усовершенствованный фонарик содержит запасной патрон и сменный пластиковый инструмент, который оператор может использовать для захвата корпуса лампы во время переключения лампы.Регулировка положения лампы по отношению к оптической оси сферического отражателя и коллектора может быть выполнена с помощью винтов с внутренним шестигранником, которые перемещают основание. Лампа прикрепляется к осветителю микроскопа с помощью запатентованного монтажного фланца, который соединяет лампу с вертикальным или инвертированным микроскопом (хотя большинство ламп не взаимозаменяемы с одной марки микроскопа на другую). Инфракрасный (тепловой) фильтр перед системой коллекторных линз поглощает значительное количество нежелательного излучения, и дополнительные фильтры обычно могут быть вставлены в световой тракт (используя прорези держателя фильтра в осветителе микроскопа) для поглощения выбранных диапазонов видимых длин волн, регулировки цветовой температуры или добавить нейтральную плотность (уменьшение амплитуды света).Большинство ламп для микроскопии не оборудованы диффузионными фильтрами, но они часто требуются для достижения равномерного освещения по всему полю обзора и обычно помещаются производителем в осветительный прибор микроскопа.

Европа запретит галогенные лампы в сентябре

1 сентября эра галогенных лампочек начнет мерцать и умирать по всему Европейскому Союзу, поскольку после этой даты розничным торговцам больше не будет разрешено пополнять их запасы для продажи. Хотя существующий инвентарь все еще может быть продан, со временем галогены почти полностью исчезнут по всему континенту.

Галогенная лампа существует уже около 60 лет и является продолжением традиционной лампы накаливания. В этом нововведении вокруг нити накала лампы используется газообразный галоген, что улучшает светоотдачу, эффективность и долговечность. Но теперь, как и в случае с традиционной лампой накаливания, которую ЕС запретил в 2009 году, эти преимущества эффективности были резко вытеснены светодиодной технологией. Итак, помимо нескольких оставшихся специальных применений галогенных ламп, таких как освещение духовки, ЕС решил, что пора двигаться дальше.

Не всем конечно довольны. Галогенные лампы дешево купить, и голоса против запрета говорят, что переход на светодиоды нанесет вред потребителю, но это касается только покупной цены лампы. Поскольку светодиоды в пять раз более энергоэффективны, чем галогенные, и служат от 15 до 20 лет по сравнению со средним двухлетним жизненным циклом галогенной лампы, в недавней статье Forbes говорится, что, по оценке Европейской комиссии, потребители фактически получат экономию в 115 евро. в течение срока службы светодиодной лампы или около 150 долларов.

Наряду с тем, что потребители экономят деньги в долгосрочной перспективе, в целом по ЕС также будет получена значительная экономия энергии. Согласно отчету CNN, запрет на галогены сэкономит ЕС до 93 тераватт ежегодно к 2020 году, что эквивалентно количеству энергии, потребляемой Португалией в год, в то время как в отчете Guardian о новом законе говорится, что Европа снизит выбросы на 15 миллионов тонн. выбросов углерода в год.

Аналогичные разработки ведутся и в Соединенных Штатах, что, как мы надеемся, принесет значительные выгоды.Как сообщалось в Sacramento Bee , еще в эпоху Джорджа Буша в 2007 году был подписан двухпартийный законопроект Конгресса о введении новых стандартов на лампочки к 2020 году. Возможно, есть время для судебных исков, чтобы опровергнуть такие планы, но галогены может исчезнуть и в США в результате принятия закона 2007 года, хотя и на несколько иных условиях.

Как это часто бывает, Калифорния лидирует, введя регулирование на два года раньше федеральных требований. С начала этого года штат запретил розничным продавцам продавать лампы, не соответствующие новым энергетическим стандартам, если они произведены после 1 января 2018 года.

Не диктуя прямого запрета на галогенные лампы или лампы накаливания, калифорнийский подход вместо этого устанавливает стандарты энергоэффективности. Как указано в информационном бюллетене NRDC, новые лампы, продаваемые в штате, должны соответствовать минимальному уровню эффективности 45 люмен на ватт (LPW), что означает, что они должны быть примерно в три раза более энергоэффективными, чем лампы накаливания старой школы. Из технологий, представленных сегодня на рынке, этого достигают только светодиоды и компактные люминесцентные лампы.

Как вы могли догадаться, влияние на экономию энергии в U.С. потенциально огромен. На веб-странице Министерства энергетики США, описывающей достоинства светодиодов, говорится, что к 2027 году «широкое использование светодиодов может сэкономить около 348 ТВт-ч (по сравнению с отсутствием использования светодиодов): это эквивалентная годовая выработка электроэнергии 44 крупных электростанций. (1000 мегаватт каждая), а общая экономия более 30 миллиардов долларов при нынешних ценах на электроэнергию ».

Это довольно впечатляющая статистика, но, конечно же, заинтересованные стороны подали в суд.Согласно Sacramento Bee , Национальная ассоциация производителей электрооборудования, представляющая отрасль, в прошлом году подала иск, в котором говорилось, что федеральный закон 2007 года запрещает Калифорнии внедрять правила до крайнего срока 2020 года. Окружной судья США вынес решение против этого иска в конце декабря, что открыло путь для вступления в силу закона Калифорнии. Тем не менее, после аналогичного судебного процесса в Вирджинии федеральный апелляционный суд постановил, что он рассмотрит общенациональные правила и то, как они будут выполняться.

Тем не менее, будущее в любом случае склоняется к более энергоэффективному освещению. Уже сейчас можно купить комплект из 4 светодиодных ламп по цене менее десяти долларов, и, как и в случае с любой новой технологией, она становится дешевле по мере роста. По мере того, как начальная стоимость снижается, потребители будут выбирать светодиоды и получать выгоду от более дешевых затрат на срок службы — как по законам, так и по другим причинам.

Изображение предоставлено: Project 365/ Flickr

В чем разница между галогенными и светодиодными лампами

Вы клянетесь, что в галогенных лампах есть что-то, что всегда привлекает вас.

Удерживайте эту мысль.

Традиционные лампы накаливания сняты с производства по всему миру, внимание обратилось на их преемников: галогены.

После того, как за последние 60 лет в наших домах стало светлее, нужно ли отказываться от галогенных ламп?

Галогенные лампы потребляют больше энергии, быстрее нагреваются по сравнению со светодиодами и излучают фиксированную цветовую температуру. Светодиоды имеют соотношение люмен на ватт 80-100 лм / Вт по сравнению с 16-24 лм / Вт для галогенов. Это означает, что светодиоды излучают гораздо больше света, используя гораздо меньше энергии.

Чем галогенные лампы работают по сравнению со светодиодными?

Давайте посмотрим на принципиальные различия между галогенной и светодиодной лампой.

Возможно, галогенная лампа является более эффективной заменой старых ламп накаливания. Эти лампы имеют вольфрамовую нить, которая нагревается, когда через нее проходит ток, и становится раскаленной добела, излучая тепло и свет.

В частности, галогенная лампа содержит сжатый газ галогена в капсуле внутри корпуса лампы.Этот газ помогает повысить эффективность несколькими способами.

В лампе накаливания нить накаливания нагревается настолько, что металл распадается на протяжении всего срока службы лампы.

В процессе этого на корпусе лампы образовался углеродистый налет. Это значительно сократило срок службы лампочки.

Введение газообразного галогена в непосредственной близости от вольфрамовой нити, рециркулирует некоторое количество вольфрама обратно в нить и предотвращает накопление углерода.

Это значительно увеличило срок службы лампы до 2000-4000 часов.

С другой стороны, светодиод работает электронно. Светодиод функционирует как компьютер, при этом он имеет двоичное состояние включения и выключения.

Технология более продвинутая и использует электронные микросхемы, установленные в основании лампы.

Если вы когда-нибудь задумывались, как именно светодиоды излучают свет, прочтите краткий, приятный и технический обзор.

Светодиод или светоизлучающий диод — это полупроводник, который контролирует количество электричества, проходящего через него. В основе диода находится p-n-переход, электроны которого перепрыгивают через него и при этом меняют свое состояние.

Дополнительная энергия, высвобождаемая при изменении состояния электронов, вызывает испускание фотонов.

Эти фотоны затем взаимодействуют с другими материалами, используемыми в светодиодах, и током, протекающим через них, испускает видимый свет! И это в двух словах о светодиодной технологии.

LED против галогена: что ярче?

Так как же проявляются эти различия в яркости? К сожалению, это непростое сравнение.

В прошлом мощность и яркость напрямую коррелировали.Чем выше мощность лампочки, тем она ярче.

Мощность больше не является важным показателем яркости. Появление светодиодов нарушило эти отношения.

Люмены точно и объективно показывают, насколько яркой будет лампочка.

В качестве высокоэффективного источника света светодиод может имитировать галогенный свет мощностью 40 Вт, используя всего 10 Вт энергии.

Другими словами, 30-ваттный светодиод будет намного ярче, чем 30-ваттный галогенный.

Итак, ясно, что зависимость между мощностью и яркостью больше не является линейной.

Но почему это?

Если вы когда-нибудь касались зажженной галогенной лампы, я уверен, вы знаете, что она очень сильно нагревается. Фактически, галогены тратят 80% своей энергии на тепло, и только 20% используется для создания света.

Со светодиодами все наоборот. Они используют 80% своей энергии в виде света, а остальные 20% уходят в виде тепла.

Возвращаясь к нашему вопросу, стало ясно, что нужен новый критерий для измерения яркости. Представляем… люмен! Люмены — это мера общего количества видимого света, излучаемого источником света.

Чем выше показатель люмена, тем ярче будет лампа.

Галогенная лампа 18 Вт излучает около 220 люмен, а светодиодная лампа 18 Вт — 1300.

Можно с уверенностью сказать, что есть явный победитель!

В среднем светодиоды имеют световой поток на ватт 80–100 лм / Вт. Галогены же обычно имеют световой поток на ватт 16-24 лм / Вт.

Прежде чем углубляться в функциональность галогенной лампы, вы должны знать, что цветовая температура (CCT) лампы сообщает вам теплоту или прохладу белого света.

Когда дело доходит до цветовой температуры, галогены имеют фиксированную температуру около 3000 градусов Кельвина, теплый желтоватый оттенок, похожий на цвет лампы накаливания 2700K.

Поскольку светодиоды доступны с разной яркостью и цветовой температурой, их настраивать гораздо проще, чем у галогенов. Это означает, что легче найти лампочку, которая точно соответствует вашим потребностям.

Они бывают в цвете 2000K как мягкий теплый белый, в 4000K как нейтральный чистый белый свет и до 6000K как холодный голубовато-белый свет.

Более того, светодиоды достигают полной яркости сразу после включения, и на них не влияют частые циклы.То есть, в отличие от галогенов, их можно включать и выключать на короткое время.

В конечном итоге это означает, что светодиоды не только ярче, но и стабильнее.

Сравнение энергопотребления светодиодов и галогенов

Как для галогенных, так и для светодиодных ламп, теперь вам нужна спецификация, в которой указывается «эквивалентная мощность». Это сравнительное число, которое использует потребление энергии лампой накаливания в качестве базового стандарта, чтобы указать, насколько яркой будет светодиодная или галогенная лампа.

То есть, если лампочка показывает «60 эквивалентных ватт», это вовсе не показатель потребляемой мощности. Вместо этого он указывает, что эта лампа будет яркостью , как лампа накаливания мощностью 60 Вт.

Фактическое энергопотребление будет указано отдельно. Например, светодиоды могут потреблять 8,5 Вт, а галогены могут потреблять 30 Вт энергии, чтобы светить так же ярко, как традиционная лампа на 60 Вт.

При таком энергозатратном использовании неудивительно, что лампы накаливания больше не приветствуются в наших домах и офисах.

А как насчет сравнения энергопотребления в ваттах между галогеном и светодиодом при одинаковой светоотдаче в люменах.

Галоген мощностью 80 Вт и галоген мощностью 17 Вт излучают одинаковое количество люменов в эксперименте с видео. Эта галогенная лампа потребляла более чем в 4 раза мощность, используемую светодиодами, для получения того же светового потока.

Так что это значит для вас? Чтобы персонализировать эту информацию, воспользуйтесь моим изящным калькулятором, чтобы увидеть все в перспективе.

Здесь вы можете указать стоимость электроэнергии за киловатт-час, количество установленных лампочек и продолжительность их использования в течение дня.

Калькулятор моментально подскажет, сколько денег вы сэкономите, если замените лампочки на другую мощность.

Допустим, я подрядчик, стремящийся снизить потребление энергии моим клиентом в его офисе.

Если электричество в моем городе стоит 13 центов за кВтч, а офис использует 30 лампочек на 9 часов каждый день. Калькулятор говорит мне, что мой клиент сэкономит 810 долларов в год, если я заменю галогеновую лампу мощностью 80 Вт на светодиодную на 17 Вт!

Совсем немалое число.Легко, что более высокая начальная цена качественного светодиода окупается в течение месяца, что дает дополнительную экономию в течение года. Для вишенки на вершине светодиод не нужно менять годами.

Это экономия повсюду!

Что лучше светодиодный или галогенный свет?

Несмотря на усовершенствования и повышенную эффективность, раскаленная галогенная лампа по-прежнему потребляет намного больше энергии для освещения, чем технология без нагрева, используемая в светодиодной лампе.

Не забывайте, что помимо увеличения эксплуатационных расходов на галогенные лампы, тепло от потолка или светильника с достаточным количеством галогенных ламп может повысить температуру окружающей среды в помещении.

При наличии достаточного количества лампочек в ограниченном пространстве, например в небольшом розничном магазине, пространство быстро нагревается, и в конечном итоге вам придется увеличить расходы на охлаждение для поддержания комфортной температуры.

В дополнение к этому, галогенные лампы просто не имеют очень долгого срока службы, как уже упоминалось. Вы будете заменять их каждые несколько лет, что увеличит ваши проблемы и расходы.

Однако, когда дело доходит до диммирования, галогены работают лучше, пока на рынке не появятся модернизированные диммеры, совместимые со светодиодами.

Их можно легко уменьшить, изменяя напряжение, подаваемое в цепи. Светодиоды тускнеют, но не без икоты.

Тем не менее, большинство ламп, продаваемых на рынке, представляют собой галогенные лампы, которые, естественно, заменяются светодиодами, поскольку технология экспоненциально становится дешевле, долговечнее и универсальнее.

Заключительные слова

По большому счету, именно светодиоды лидируют в выборе наиболее подходящего освещения. Цифры перед вами, и решение остается за вами.

Что вам больше всего нравится в функциях светодиодной лампы?

Есть ли в вашем доме или офисе галогенные лампы, которые можно легко заменить на светодиоды?

Воспользуйтесь калькулятором, чтобы узнать, сколько вы можете сэкономить, инвестируя в светодиоды.

Разница между галогенными лампами и лампами накаливания

Галогенные лампы технически представляют собой лампы накаливания — освещение возникает в обоих случаях, когда вольфрамовая нить накаливания нагревается достаточно, чтобы излучать свет или «накаливание».«Разница между ними заключается в составе стеклянной оболочки и газа внутри оболочки. Стандартная лампа накаливания имеет термочувствительную стеклянную оболочку, которая содержит смесь инертного газа, обычно азот-аргон. Когда вольфрамовая нить нагревается, она нагревается. испаряется и откладывает металл на более холодном стеклянном колпаке (вот почему лампы накаливания кажутся черными по окончании срока службы). Этот процесс требует, чтобы нити лампы накаливания были нагреты меньше, чем оптимально, чтобы продлить срок службы лампы.Более низкая температура нити накаливания придает лампам накаливания типичный оранжево-желтый теплый свет.

В галогенных лампах

используется оболочка из плавленого кварца («капсула»), допускающая более высокие температуры. Внутри кварцевой оболочки находится пар, первоначально йод, теперь обычно бром. Вольфрамовая нить испаряется как обычно, но более высоких температур достаточно, чтобы вольфрам смешался с паром, а не оседал на оболочке. Часть испаренного вольфрама повторно осаждается на нити накала.Комбинация этого «регенеративного цикла» и более высокой температуры нити накала дает лампу, которая имеет более длительный срок службы и немного более высокую эффективность, чем стандартные лампы накаливания. Нить накала с более высокой температурой также излучает «белый» свет, который часто ассоциируется с галогенными лампами.

Галоген — это название семейства электроотрицательных элементов, включая бром, хлор, фтор и йод. Галогенные лампы называют по-разному: «галоген вольфрамовый», «галогенный кварцевый» или просто «галогенный».«Термин» J «лампа (некоторые производители используют букву» J «в обозначении галогенных ламп), вероятно, происходит от немецкого слова» Jod «, которое на английском языке означает» йод «, один из элементов в семействе галогенных ламп.

.

No related posts.