Галогенная лампа как устроена


устройство, принцип работы, схема подключения, виды и технические характеристики

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

Устройство и принцип действия.

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

Конструкция ГЛ с цоколем Е27.

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

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

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

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

Виды галогенных ламп.

Существует множество видов и типов галогенных источников света.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Типы цоколей.

Технические характеристики галогенных источников света.

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

Схема подключения.

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

 

Электрическая схема подключения ГЛ к сети 220 В.

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

Электрическая схема со стабилизатором.

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

Электрическая схема подключения ГЛ, работающей от постоянного тока.

Помните о безопасности при работе с электричеством!

Особенности эксплуатации.

Отличия галогенных источников света представлены в таблице.

Параметр

Тип источника света

Галогенная

Накаливания

Люминесцентная

Светодиодная

Срок службы, ч

2000-4000

1000

10000-15000

20000-50000

Цветовая температура, К

2700-3000

2400-2700

2700-6000

2800-10000

Экологическая безопасность/утилизация

Безопасны/отдельно от обычного стекла

Безопасны/обычная

Опасны/специальные пункты приема

Безопасны/обычная

Цена

Средняя

Низкая

Выше средней

Высокая

Нагрев

Очень сильный

Сильный

Низкий

Низкий

Во время эксплуатации не стоит касаться лампочек голыми руками. На коже есть жир, который остается на колбе, и приводит к ее почернению и перегоранию лампы. Желательно заменять ГЛ в перчатках или при помощи салфеток. Отпечатки пальцев стирают спиртом или другой обезжиривающей жидкостью. Все это не относится к лампам с двойной колбой.

Интересно, что если температура внутри колбы упадет ниже 250⁰С, то галогены не смогут вступить в реакцию с вольфрамом. Галогенный источник света будет работать, как лампа накаливания. Из-за этого нежелательно применять диммер: при снижении яркости уменьшится температура буферного газа. Источник света перестанет работать как надо.

При наличии диммера необходимо периодически включать лампу на полную мощность. Источник света сможет раскалиться до нужной температуры, чтобы галогены вступили в реакцию с вольфрамом. Спираль самовосстанавливается.

Стабильное напряжение также увеличивает срок службы. Для этого применяются стабилизирующие блоки защиты.

Лампы без внешней колбы не подходят для подвесных потолков. Это приведет к расплавлению потолка.

ГЛ лучше не утилизировать совместно с обычным стеклом. 

Достоинства и недостатки.

Плюсы

  • Компактность.
  • Универсальность.
  • Простота подключения.
  • Отличная цветопередача.
  • Низкая цена.
  • Большой выбор моделей, форм и размеров.
  • Не зависят от перепадов температур.

Минусы

  • Большой разогрев колбы.
  • Чувствительность к перепадам напряжения.
  • Сложности диммирования.
  • Хрупкость.

Производители качественных галогенных ламп.

Для дома удобнее применять резьбовой цоколь.

Для освещения квартир подходят все модели кроме линейных. Хороший вариант  — лампы с внешней колбой. Они специально разработаны в качестве замены лампам накаливания. Но лучше уточнить в инструкции к люстре или светильнику, какие лампочки с ним совместимы.

Обратите внимание на тип цоколя лампочки и необходимое напряжение. Для обычных люстр удобнее привычные резьбовые Е14 и Е27. Во избежание дополнительных сложностей с подключением выбирайте лампы, работающие от переменного тока.

Перед покупкой рассчитайте суммарную мощность лампочек: она не должна превышать нагрузку люстры.

Поскольку галогенные лампы сильно нагреваются, располагайте их на достаточном расстоянии от пластиковых и бумажных материалов.

Среди производителей выделяются следующие:

  1. Osram. Немецкий изготовитель, соблюдающий мировые стандарты качества. Специализируется на выпуске разнообразных источников света. Для бытового применения изготавливают галогенные лампы разного дизайна и мощности.
  2. Philips. Производитель из Нидерландов. Лидирует на рынке осветительных приборов. Выпускает светильники для освещения дома, прожекторов, для автомобилей. Лампы для фар комплектуются специальным фильтром, который уменьшает их пожелтение.
  3. Navigator. Российский производитель. Изготавливает источники света по российским и мировым стандартам качества. Специализируется на галогенных лампах для внутреннего и наружного освещения.
  4. Camelion. Российский производитель, ставящий качество на первый план. Источники света неоднократно проверяются, в том числе в собственных лабораториях. Лидирует в выпуске светильников для дома и офисов.

 

Галогенные лампы - Как они работают и история

The Галогенная лампа

Яркий и Compact
История
(1953 - сегодня)

Введение:
Галогенная лампа также известна как галогенная кварцевая и вольфрамовая галогенная лампа. фонарь.Это усовершенствованная форма лампы накаливания. фонарь. Нить накала состоит из пластичного вольфрама и расположена в газовая колба, как и стандартная вольфрамовая колба, однако газовая в галогенной лампочке находится при более высоком давлении (7-8 атм). Стеклянная колба изготавливается из плавленого кварца, высококремнеземного стекла или алюмосиликата. Эта колба прочнее стандартного стекла, чтобы выдерживать высокое давление. Эта лампа является отраслевым стандартом для рабочего освещения и кино / телевидения. освещение за счет компактных размеров и большого светового потока.Галогенная лампа медленно заменяется белой светодиодной лампой, миниатюрной HID и люминесцентные лампы. Галогены повышенной эффективности с яркостью 30+ люмен за ватт может изменить снижение продаж в будущем.

Все кредиты и источники расположены внизу каждой страницы освещения

Преимущества / недостатки:

Преимущества:
-Галоген Лампы небольшие, легкие
-Низкая стоимость производства
-Не используются ртутные лампы типа КЛЛ (флуоресцентные) или ртутные лампы.
-Лучшая цветовая температура, чем у стандартного вольфрама (2800-3400 Кельвинов), он ближе к солнечному свету, чем более «оранжевый» стандартный вольфрам.
- Более длительный срок службы, чем у обычных ламп накаливания
- Мгновенное включение на полную яркость, отсутствие времени на прогрев, регулировка яркости

Недостатки:
- Чрезвычайно горячий (легко может вызвать сильные ожоги. при прикосновении к лампе).
- Лампа чувствительна к маслам, оставленным на коже человека при прикосновении колба голыми руками оставшееся масло нагреется один раз лампа активирована, это масло может вызвать дисбаланс и привести к разрыв луковицы.
-Взрыв, колба способна выдувать и отправлять горячие осколки стекла наружу. Экран или слой стекла на внешней стороне лампы могут защитить пользователей.
-Не такая эффективная, как лампы HID (металлогалогенные и лампы HPS)

Видео . 6 мин. (YouTube не должен быть заблокирован на вашем сервере и требуются плагины для прошивки)

Статистика
* Люмен на ватт: 10-35
* Срок службы лампы: 1700-2500 часов
* CRI 100 (максимально возможное)
* Цветовая температура: 2800 - 3400 K
* Время нагрева: мгновенно

Обычный использует: 8 мм проекторы (первое использование в 1960 г.)
Переносные рабочие фары
Освещение для кино и телевидения
Внутреннее освещение для дома (меньшая мощность)
Наружное освещение для дома и коммерческих помещений (большая мощность)
Автомобильные фары


1.Как это работает

Галогенная лампа имеет вольфрам нить накала аналогична стандартной лампе накаливания, однако лампа намного меньше при той же мощности и содержит галоген в лампочка. Галоген важен тем, что останавливает почернение и замедляет истончение вольфрамовой нити. Это продлевает жизнь лампы и позволяет вольфраму безопасно нагреваться до более высоких температур (поэтому делает больше света).Лампа должна стоять выше температуры, поэтому плавленый кварц часто используется вместо обычного кремнезема стекло.

А галоген - одновалентный элемент который легко образует отрицательные ионы. Есть 5 галогенов: фтор, хлор, бром, йод и астат. В галогенных вольфрамовых лампах используются только йод и бром.

A.) Лампа включается, и нить накаливания начинает светиться красным по мере увеличения через него проходит ток.Температура быстро повышается. Галогены закипать до газа при относительно низких температурах: йод (184 ° C) или бром (59 С).

Б.) Обычно Атомы вольфрама испаряются с нити накала и осаждаются внутри лампы, это затемняет обычные лампы накаливания. Когда атомы уходят нить накала становится тоньше. В конце концов нить рвется (обычно на концах нити).В галогенной вольфрамовой лампе Атомы вольфрама химически объединяются с молекулами галогенового газа и когда галоген остывает, вольфрам снова осаждается на нити. Этот процесс называется галогенным циклом.

2. Варианты и способы применения


Двойной галогенная лампа с цоколем (400 Вт)

Галогенная лампа поставляется в двух основных конфигурациях: односторонний и двусторонний.Наиболее распространены галогенные лампы с двойным цоколем. лампы большей мощности и используются для рабочего освещения, двора светильники и лампы для кинопроизводства. Галогенная лампа имеет мгновенный возможность включения в отличие от паров ртути или натрия высокого давления, поэтому они хорошо работают с охранными лампами, которые активируются при движении

.

Как работает галогенная лампа?

Начнем с обычной электрической лампочки, такой как обычная бытовая лампа. Обычная лампочка состоит из довольно большой, тонкой оболочки из матового стекла. Внутри стакана находится газ, например аргон и / или азот. В центре лампы находится вольфрамовая нить накала. Электричество нагревает эту нить примерно до 4500 градусов по Фаренгейту (2500 градусов по Цельсию). Как и любой горячий металл, вольфрам при этом нагревается добела и излучает большое количество видимого света в процессе, называемом накаливанием .См. "Как работают газовые фонари" для получения дополнительной информации о накаливании.

Обычная лампочка не очень эффективна, и ее срок службы составляет от 750 до 1000 часов при нормальном использовании. Это не очень эффективно, потому что в процессе излучения света он также излучает огромное количество инфракрасного тепла - гораздо больше тепла, чем света. Поскольку цель лампочки - генерировать свет, тепло тратится впустую. Это длится недолго, потому что вольфрам в нити накала испаряется и осаждается на стекле.В конце концов, тонкое пятно на нити накала приводит к ее разрыву, и колба «перегорает».

Объявление

В галогенной лампе также используется вольфрамовая нить, но она заключена в кварцевую оболочку гораздо меньшего размера . Поскольку конверт расположен так близко к нити накала, он расплавился бы, если бы был сделан из стекла. Газ внутри оболочки тоже другой - он состоит из газа галогенной группы . Эти газы обладают очень интересным свойством: они соединяются с парами вольфрама.Если температура достаточно высока, газообразный галоген будет соединяться с атомами вольфрама, когда они испаряются, и повторно осаждает их на нити накала. Этот процесс переработки позволяет нити служить намного дольше. Кроме того, теперь можно нагревать нить накаливания сильнее, что означает, что вы получаете больше света на единицу энергии. Однако вы все равно получаете много тепла; и поскольку кварцевая оболочка расположена так близко к нити накала, она на очень горячая по сравнению с обычной лампочкой.

.

LED против галогенных ламп - в чем разница? Что лучше?

Сегодня многие лампочки и светильники доступны с галогенными и светодиодными технологиями. Стоит ли покупать более дорогую светодиодную версию? Есть ли преимущества? Здесь вы можете узнать о различиях между галогенными и светодиодными технологиями освещения.

светодиод или галоген?

Галогенные лампы долгое время были предпочтительным источником света в качестве замены ламп накаливания. Основным преимуществом галогенных ламп был их повышенный КПД.Галогенная лампа потребляет примерно на 20% меньше энергии, чем лампа накаливания при той же яркости. Срок службы галогенной лампы по сравнению с лампой накаливания также увеличился вдвое.

Однако, если использовать современные светодиодные технологии в качестве эталона, галогенные лампы почти не имеют ничего, кроме недостатков. Светодиодные лампы еще более экономичны и потребляют примерно на 85% меньше энергии, чем галогенные лампы. Светодиодные фонари также имеют явное преимущество с точки зрения долговечности. Они прослужат от 15 000 до 50 000 часов.

Многие светильники доступны в двух версиях. Один с галогенными лампами, другой со светодиодными лампами. Тем не менее, потребители часто выбирают устаревшую галогеновую версию. Основная причина этого - разница в цене. Но если вы думаете об экономии энергии и долгом сроке службы, в большинстве случаев вариант со светодиодной подсветкой в ​​конечном итоге дешевле.

Сравнение светодиодных и галогенных ламп

Выше были описаны экономия энергии и более длительный срок службы светодиодов по сравнению с галогенными лампами.Положительным побочным эффектом низкого энергопотребления является то, что большинство светодиодных ламп нагреваются только вручную. Нет риска ожога, как у галогенных ламп.

Галогенные лампы имеют нить накала, которая генерирует видимый свет в дополнение к отходящему теплу. Нить накала очень чувствительна к ударам при включении. Светодиодные лампы, с другой стороны, основаны на полупроводниковой технологии, ударопрочны и нечувствительны к вибрациям. Это особое преимущество для регулируемых или перемещаемых фонарей.

Яркость галогенных ламп легко регулируется диммером.Многие светодиодные лампы не диммируются. Для светодиодных ламп с регулируемой яркостью эта особенность должна быть четко указана в описании продукта.

Различия между светодиодами и галогенами
Сравнение Галоген Светодиод
Экономия по сравнению с лампой накаливания 20% 80-90%
Срок службы 2,000 - 4,000 h 15000 - 50 000 h
Высокая теплопотеря да нет
Ударопрочный нет да
Регулируемая яркость да если указано

Замена светодиода для галогена: высокое или низкое напряжение

Существует большое разнообразие светодиодных источников света для всех существующих розеток.Поэтому в принципе все галогенные лампы можно заменить на светодиоды. Но с используемым напряжением необходимо позаботиться, так как есть высоковольтные и низковольтные галогенные лампы. Замена светодиода должна соответствовать напряжению заменяемой галогенной лампы.

Светодиодная замена для высоковольтных галогенных ламп

Высоковольтные галогенные лампы работают напрямую от сетевого напряжения 110 В. Здесь переключение на светодиодную лампу 110В обычно не вызывает проблем. Однако проблемы могут возникнуть, если лампы подключить к диммеру.

Существуют различные системы диммера, и особенно многие старые модели правильно работают только с лампами накаливания или галогенными лампами. Если диммер не предусмотрен для светодиодных фонарей, это обычно проявляется в мигающем свете или они остаются полностью темными. Тогда поможет только замена диммера на соответствующую светодиодную версию.

Светодиодная замена галогенным низковольтным

Низковольтные галогенные лампы работают от напряжения 12В. Это напряжение вырабатывается трансформатором от сети.Если после перехода на светодиодные лампы 12 В возникнут проблемы, это может зависеть от используемого трансформатора.

Некоторым трансформаторам требуется минимальная нагрузка, которая не достигается за счет экономичной конструкции светодиодных ламп. В этом случае подключенные лампы будут мигать или не гореть полностью. Тогда поможет только замена трансформатора на соответствующий светодиодный блок питания.

Галогенные лампы можно очень просто заменить на светодиодные

Замена светодиодов на галогенные: Яркость и цветовая температура

Помимо одинакового рабочего напряжения, замена галогенных ламп на светодиодные зависит от других факторов.Обычно после замены ламп требуется такая же яркость, как и раньше. Яркость светодиодных ламп указывается не в ваттах, а в люменах.

Наш конвертер из ватт в люмен поможет вам узнать световой поток старых галогенных ламп. Также угол луча старых и новых ламп должен быть одинаковым.

Галогенные лампы излучают очень теплый уютный свет. С другой стороны, светодиодные лампы доступны с любой цветовой температурой для широкого спектра применений. Чтобы получить такое же качество света, насколько это возможно, с помощью светодиодных ламп, они должны иметь цветовую температуру 2700 Кельвинов.

Заключение

Независимо от того, хотите ли вы купить новую лампу или заменить осветительные приборы в существующих лампах, в большинстве случаев лучшим решением будет светодиод вместо галогена. Экономия затрат на электроэнергию и долгий срок службы светодиодов по сравнению с галогенными лампами - это только два из многих преимуществ.

Покупная цена светодиодных ламп только на первый взгляд выше. В конечном итоге использование современных светодиодных технологий окупается.

.

галоген | Типы лампочек

Какие они?

Галогенная лампа накаливания или лампа представляет собой тип лампы накаливания, в которой используется галоген для увеличения светоотдачи и номинального срока службы. Они известны умеренно высокой эффективностью, качеством света и длительным сроком службы по сравнению с обычными лампами накаливания.

Откуда они взялись?

Ранняя история галогенных ламп повторяет историю ламп накаливания. Использование хлора для предотвращения почернения лампы было запатентовано в 1882 году.В 1959 году General Electric запатентовала коммерчески жизнеспособную галогенную лампу, в которой в качестве газообразного галогена использовался йод.

Как они работают?

Галогенная лампа работает так же, как лампа накаливания, за одним заметным исключением: галогенный цикл. В обычной лампе накаливания вольфрам медленно испаряется из горящей нити. Это вызывает почернение лампы, что снижает светоотдачу и сокращает срок службы.

Галогенные лампы

в значительной степени могут решить эту проблему, поскольку газообразный галоген химически реагирует с испаренным вольфрамом, предотвращая его прилипание к стеклу.Некоторое количество вольфрама возвращается в нить накала, что также способствует увеличению номинального срока службы лампы. Поскольку температура, необходимая для этой реакции, выше, чем у обычной лампы накаливания, галогенные лампы обычно должны изготавливаться с использованием кварца.

Где они используются?

Галогенные лампы используются в различных областях, как коммерческих, так и жилых. Галогенные лампы используются в автомобильных фарах, освещении под шкафом и рабочем освещении. Кроме того, галогенные отражатели, такие как лампы MR и PAR, часто предпочтительны для направленного освещения, такого как прожекторы и прожекторы.Они также все чаще используются как более эффективная альтернатива лампам накаливания. Существует не так много ситуаций, в которых нельзя использовать галогенные лампы, но одним из потенциальных недостатков является тепло, выделяемое галогенными лампами, особенно в областях, где затраты на ОВК являются проблемой.

Другие полезные ресурсы

.

Смотрите также