Kaip veikia fluorescencinės lemputės ir kodėl jie kartais triukšmingi

2024 Autorius: Sherilyn Boyd | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 09:38

Nors pagrindiniai fiziniai mechanizmai šviestuvuose ir lemputėse gali būti šiek tiek skiriasi nuo dizaino, trumpai apibūdinama, fluorescencinė lemputė veikia per du elektrodus abiejuose vamzdžio galuose, išsiskleidžiančiuose elektronuose. Galų gale sukurta lankas (per įvairius mechanizmus, priklausomai nuo laikiklio ir lemputės dizaino) su elektronais, kurie šaudo per lemputę per jonizuotas dujas iš vieno elektrodo į kitą; kai jie eina per vamzdelį, maži gyvsidabrio kiekiai svogūnuose išgaruoja, o elektronai susiduria su savo atomais, todėl azotiniai elektronai jaudina aukštesnius energijos lygius. Tačiau šis aukštesnis energijos lygis yra nestabilus ir po susidūrimo, nes elektronai greitai grįžta į savo pradinį energijos lygį, jie išskleidžia fotonus, nors ir daugiausia ultravioletinę (UV) šviesą, kurią mes, žmonės, nematome. Šiuo metu nėra labai naudingo šviesos šaltinio!

Fotonai UV šviesoje, savo ruožtu, sužadina fosforo elektronus, kurie dengia lemputę, taip pat sukelia jų judėjimą iš branduolių į aukštesnę būseną; tada fosforo elektronai greitai grįžta į savo pradinę būseną, taigi jie taip pat išsklaido fotonų energiją, tačiau šį kartą daugiausia žmogaus matomu spektru, todėl didžioji dalis matomos šviesos sukuria šias lemputes biurų pastatuose. visame pasaulyje.

Dabar, kai vyksta žvilgsnis. Nesant prevencinių priemonių, fluorescuojančio vamzdžio srovė pakils iki pavojingo lygio dėl to, kad jonizuotų dujų elektrinė varža vamzdelyje palaipsniui mažėja, kai ji užsidega. Taigi, be kažko įdiegto, kad būtų sustabdytas dabartinis didėjantis per daug, tai būtų kaskadinė problema. Galų gale, jis gali gerai apversti jūsų grandinės pertraukiklį arba lemputė gali sprogti. Nepaisant to, jūsų žiburiai greitai nustos veikti.

Kad valdytų tai, fluorescencinė lemputė turi tam tikrą balastą. Šis balastas paprastai klasifikuojamas kaip geležies šerdis, apvyniotas varine viela. Rezultatas - tai prietaisas, kuris sulėtino dabartinį augimą, išlaikydamas saugų lygį, kad lemputė veiktų efektyviai. Svarbi buzzing diskusija yra tai, kad elektros energija įjungia balastą į magnetinio lauko gamybą. Tiesą sakant, tai, kaip pirmiausia veikia šis balasto tipas, kai praeina daugiau srovių, magnetinis laukas tampa didesnis, priešinantis dabartinio srovės pokyčiui ir taip lėtai augant kintamojoje srovėje (AC) keisti kryptys, su juo nukrenta iki nulio ir grįš į procesą priešinga kryptimi.

Standartiniai kintamosios srovės dažniai paprastai yra 60 Hz a.k.a. 60 ciklų per sekundę (pvz., Jungtinėse Amerikos Valstijose) arba 50 Hz (pvz., U.K.). Aptly pavadintas, už pusę AC ciklą, srovės įkrova eina viena kryptimi, o antroje pusėje mokestis juda kitoje.

Visa tai perjungimas atgal ir atgal daro įtaką balasto elektromagnetiniam laukui, nes kiekvieną kartą, kai eina srovės perjungimo kryptis (kas pusę ciklo), magneto poliškumas taip pat jungiasi; taigi, kadangi elektromagnetas svyruoja dvigubai kintamosios srovės dažniu, jo mirgėjimo greitis yra 100 Hz arba 120 Hz priklausomai nuo šalies, kurioje esate.

Kai šie svyravo magnetiniame lauke, balasto šerdis fiziškai išspaudžiamas ir paleidžiamas magnetostrikcijos procese, kuris 100 Hz ar 120 Hz dažniu sukelia liūdnai pagarsėjusią.

Žinoma, ne visi fluorescencinių lempučių įtaisai yra panašūs, tai yra dėl to, kad skiriasi įrenginio balasto tipas, dydis, balasto montavimas, tvirtinimo konstrukcija ir laipteliai, kuriais lubos, sienos, lakštai ir kt. mufeles arba stiprinti garsą.

Toks bendras nepatogumas, pramonė skelbia "balansinių įtaisų" garso reitingus ir netgi rekomenduoja, kokie skirtingi nustatymai yra tinkami. Pavyzdžiui, tie balastai su "A" reitingu yra tyliausi (20-24 decibelai) ir jie rekomenduojami bibliotekoms, bažnyčioms, priėmimo vietoms, televizijos ir radijo stotyse, o tik "C" lygis (31-36 decibelais) yra rekomenduojama "bendro biuro sričiai", o mažmeninės parduotuvės gali gauti "D" reitingais (37-42 decibelais).

Tiems, kurie nekenčia svyravimo (ar galbūt turi problemų dėl migrenos galvos skausmo, kurį sukelia fluorescencinės lemputės ir jų mirgėjimas), elektroninis balastas (o ne senosios mokyklos magnetinis) yra ir yra net gana įprastas šiandien, pavyzdžiui, paprastai rasti kompaktiškose fluorescencinėse lempučiose (CFL). Šie balastiniai įtaisai paprastai veikia daug greičiau kaip 100 Hz arba 120 Hz, paprastai viršija 20 000 Hz. Tačiau reikėtų pastebėti, kad jei į savo senesnę fluorescencinę šviesos pritvirtintą jungiklį įjunkite vieną iš šių elektroninių balastinių įtaisų (tai, ką stebėtinai pigiai daryti), jūs turite pakeisti savo fluorescencines lemputes į veislę, kuri yra įvertintas dirbti su savo naują balastą.

Premijos faktai:

• Peterui Cooperui Hewittui priskiriamas fluorescencinės lemputės šuolis.Nors ir Thomas Edison, ir Nikola Tesla žaidė aplink su fluorescencinėmis lempomis XIX a. Pabaigoje, tai Hewitt sukūrė pirmąją lemputę, kuri maišydavo gyvsidabrio garus, elektrinę srovę į vamzdį, reguliuotą balastiniu įtaisu. Liebodamas keistą mėlynai žalią šviesą, jis nepasiekė. Tačiau dešimtojo dešimtmečio pabaigoje apšvietimo kompanijos JAV pagamino komerciškai perspektyvias galimybes, o iki 1950-ųjų fluorescencinės lempos didesnėse operacijose tapo įprastos.
• Fluorescencinė lempa buvo perkelta į namus 1980-ųjų viduryje, kai atsirado kompaktinės fluorescencinės lempos (CFL) lempos, nors jų kaina nuo 25 iki 35 dolerių už lemputę ir nesugebėjimas gerai priderinti prie esamų šviestuvų, tačiau jie nebuvo populiarūs iki paskutinių metų. Šiandien, naudojant patobulintą dizainą ir kainą, mažesnę nei 2 LTL už lemputę, CFL tapo daug paplitusi, nors (dažnai) pigiai pagamintos integruotos elektroninės balastinės plokštelės akivaizdžiai mato, kad šios lemputės turi žymiai mažesnę trukmę negu etikečių įvertinimai.
• Laikoma ateities lempa, taip pat tampa vis populiaresni šviesos diodai (LED). Vien 2012 m. Beveik 50 milijonų LED lempos pakaitalų kasmet sutaupė apie 675 milijonus eurų, o šis skaičius tik didėja kasmet.