Marquage et paramètres des lampes fluorescentes domestiques
L'action des lampes fluorescentes repose sur la photoluminescence de divers luminophores excités par le rayonnement ultraviolet d'une décharge en vapeur de mercure à basse pression.
Une lampe fluorescente est un tube de verre, dont les parois sont recouvertes de l'intérieur d'une couche de phosphore de la composition requise, et les jambes avec des cathodes recouvertes d'oxyde en spirale sont soudées aux deux extrémités, ce qui peut être avec un filament de l'extérieur , qui se fait lorsque la lampe est allumée.
Les lampes sont remplies d'argon à une pression de quelques millimètres de mercure et contiennent une petite quantité (gouttelette) de mercure métallique. L'argon sert à maintenir la décharge dans les premiers instants après la mise sous tension, lorsque la pression de vapeur de mercure est encore insuffisante.
La source de rayonnement qui excite la luminescence du luminophore est une colonne positive de décharge en vapeur de mercure, ce qui nécessite la forme tubulaire de la lampe.
Ainsi, les lampes à tube fluorescent sont un tube de verre scellé aux deux extrémités, dont la surface intérieure est recouverte d'une fine couche de phosphore. La lampe est mise sous vide et remplie de gaz inerte argon à très basse pression.Une goutte de mercure est placée dans la lampe, qui se transforme en vapeur de mercure lorsqu'elle est chauffée.
Les électrodes en tungstène de la lampe ont la forme d'une petite spirale, recouverte d'un composé spécial (oxyde) contenant des sels de carbonate de baryum et de strontium. Parallèlement à la bobine se trouvent deux électrodes solides en nickel, chacune connectée à l'une des extrémités de la bobine.
Dans les lampes fluorescentes, un plasma constitué de vapeurs de métal et de gaz ionisés émet dans les parties visible et ultraviolette du spectre. À l'aide de luminophores, les rayons ultraviolets sont convertis en rayonnement visible à l'œil.
L'avantage le plus important des luminophores de ce point de vue est la structure de leurs spectres d'émission. Les phosphores excités par le rayonnement correspondant (ainsi que par bombardement électronique) émettent toujours de la lumière dans une gamme plus ou moins large de longueurs d'onde, c'est-à-dire qu'ils donnent une émission continue dans toute la partie du spectre.
Dans le cas où un seul luminophore ne donne pas la distribution spectrale souhaitée, leurs mélanges peuvent être utilisés. En changeant le nombre de composants et leur contenu relatif, il est possible d'ajuster la couleur de la lueur de manière très douce. Cela permet de réaliser des sources de toutes les nuances de luminescence, notamment des lampes blanches et lumière du jour, qui sont très proches de la « source lumineuse idéale » en termes de composition spectrale du rayonnement.
La nature de l'émission des luminophores permet, dans une certaine mesure, de satisfaire à l'exigence d'absence de rayonnement en dehors du domaine visible. Cela conduit à une efficacité lumineuse élevée des lampes fluorescentes.
La température optimale de la lampe fluorescente se situe entre 38 et 50 ° C.Étant donné que la température du mur dépend de la température de l'environnement, il est évident que des changements dans ce dernier modifieront le rendement lumineux de la lampe. La température extérieure optimale est de 25 °C.
Une diminution de la température extérieure de 1 ° C entraîne une diminution du flux lumineux de la lampe de 1,5%. Si la température ambiante est inférieure à 0°C, la lampe s'éclaire faiblement en raison de la faible pression de vapeur du mercure à ces températures.
Toutes choses étant égales par ailleurs, l'efficacité lumineuse des lampes fluorescentes dépend également de sa longueur, car avec l'augmentation de la longueur, une partie croissante de la puissance d'entrée tombe sur la colonne positive, tandis que la puissance consommée à la cathode et à l'anode reste inchangée. La limite supérieure pratique de la longueur est de 1,2 à 1,5 m, ce qui correspond à plus de 90 % de la puissance lumineuse maximale.
L'efficacité lumineuse des lampes fluorescentes, selon la plus ou moins grande proximité de leurs caractéristiques spectrales avec les caractéristiques de la source « idéale », s'avère très différente pour des lampes de couleurs différentes.
Nettement plus difficile que Lampes incandescentes, il existe des dispositifs pour allumer les lampes fluorescentes. Cela se produit principalement parce que la tension de combustion de ces lampes est bien inférieure à la tension du réseau, allant de 70 à 110 V pour les réseaux avec une tension de 220 à 250 V.
La nécessité d'une différence aussi importante est due au fait qu'en cas d'excès insuffisant de la tension du secteur par rapport à celle de fonctionnement, un allumage fiable ne peut être garanti, car le potentiel d'allumage pendant la décharge est bien supérieur au potentiel de combustion. Cependant, cela nécessite d'éteindre la surtension.
Pour éviter les pertes de puissance qui nuiraient à l'efficacité de la lampe, la charge du ballast est rendue inductive (starter). Une autre complication survient en relation avec le fait que le potentiel d'allumage de la décharge ne peut être réduit par la tension du secteur qu'en présence de cathodes (oxyde) chauffées.
Cependant, leur échauffement constant entraînerait également des pertes d'énergie inutiles, d'autant moins justifiées qu'en cours de travail les cathodes sont chauffées par la décharge elle-même. Compte tenu de cela, la création d'un dispositif de démarrage spécial est nécessaire.
Schéma d'allumage d'une lampe fluorescente avec un starter et un démarreur:
Les lampes fluorescentes sont divisées en éclairage à usage général et éclairage spécial.
Les lampes fluorescentes à usage général comprennent des lampes de 15 à 80 W avec des caractéristiques de couleur et de spectre qui simulent la lumière naturelle avec différentes teintes.
Différents paramètres sont utilisés pour classer les lampes fluorescentes à usage spécial. Par puissance, ils sont divisés en basse puissance (jusqu'à 15 W) et puissants (plus de 80 W), par le type de décharge - en arc, décharge luminescente et section incandescente, par rayonnement - en lampes à lumière naturelle, lampes de couleur , lampes à spectre de rayonnement spécial, lampes à rayonnement ultraviolet, selon la forme de l'ampoule - tubulaire et frisée, selon la répartition de la lumière - avec émission de lumière non dirigée et dirigée, par exemple, réflexe, fente, panneau, etc.
Échelle de puissance nominale des lampes fluorescentes (W) : 15, 20, 30, 40, 65, 80.
Les caractéristiques de la conception de la lampe sont indiquées par des lettres après les lettres indiquant la couleur de la lampe (P - réflexe, U - en forme de U, K - annulaire, B - démarrage rapide, A - amalgame).
Actuellement, des lampes fluorescentes dites à économie d'énergie sont produites, qui ont une conception d'électrode plus efficace et un luminophore amélioré. Cela a permis de produire des lampes avec une puissance réduite (18 W au lieu de 20 W, 36 W au lieu de 40 W, 58 W au lieu de 65 W), un diamètre d'ampoule 1,6 fois plus petit et une efficacité lumineuse accrue.
Pour les lampes au rendu des couleurs amélioré, après les lettres désignant la couleur, il y a la lettre C, et pour les couleurs particulièrement de haute qualité, les lettres CC.
Marquage des lampes fluorescentes domestiques
Un exemple de décodage d'une lampe LB65 : L — fluorescent ; B-blanc; 65 — puissance, W
Les lampes fluorescentes à lumière blanche de type LB fournissent le plus grand flux lumineux de tous les types de lampes répertoriés de même puissance. Ils reproduisent approximativement la couleur de la lumière du soleil et sont utilisés dans des pièces où un stress visuel important est requis de la part des travailleurs.
Les lampes fluorescentes à lumière blanche chaude, de type LTB, ont une teinte rose prononcée et sont utilisées lorsqu'il est nécessaire de souligner les tons roses et rouges, par exemple pour représenter la couleur d'un visage humain.
La chromaticité des lampes fluorescentes de type LD est proche de la chromaticité des lampes fluorescentes à correction de chromaticité de type LDT.
Les lampes fluorescentes à lumière blanche froide de type LHB en termes de chrominance occupent une place intermédiaire entre les lampes à lumière blanche et les lampes à lumière du jour à correction de couleur, et dans certains cas sont utilisées à égalité avec ces dernières.
Le flux lumineux de chaque lampe après 70% du temps de combustion moyen doit être d'au moins 70% du flux lumineux nominal. La luminosité moyenne de la surface des lampes fluorescentes varie de 6 à 11 cd/m2.
Les lampes fluorescentes, lorsqu'elles sont connectées à un réseau de courant alternatif, émettent un flux lumineux variable dans le temps. Le coefficient de pulsation du flux lumineux est de 23% (pour les lampes de type LDT - 43%). Lorsque la tension nominale augmente, le flux lumineux et la puissance consommée par la lampe augmentent.
Paramètres des lampes fluorescentes à usage général
Puissance W, W
Courant I, A
Tension U, V
Dimensions des lampes fluorescentes, mm
longueur avec broches femelles, pas plus
diamètre
30 0,35 104± 10,4
908,8
27–3
40 0,43 103± 10,3
1213,5
40–4
65 0,67 110± 10,0
1514,2
40–4
80 0,87 102± 10,2
1514,2
40–
Puissance W, W Durée de vie des lampes fluorescentes t, h Flux lumineux des lampes fluorescentes Ф, lm
Valeur moyenne après 100 heures de combustion pour les lampes colorées
moyenne arithmétique minimale LB LTB LHB LD LDC 30
6000
15000
2180-140 2020-100 1940-100 1800-180 1500-80 40
4800
12000
3200-160 3100-155 3000-150 2500-125 2200-110 65
5200
13000
4800-240 4850-340 4400-220 4000-200 3150-160 80
4800
12000
5400-270 5200-250 5040-240 4300-215 3800-190