放電ランプとは:設計とその機能

放電ランプとは:設計とその機能

排出 ランプ は、ガス粒子をイオン化することによって電気エネルギーを光エネルギーに変換することによって基本的に機能する、信頼できる人工光エネルギー源の1つです。放電ランプは20世紀半ばに人気を博しました。放電ランプの最良の部分は、さまざまな色の光を生成することができます。その動作原理により、安価で長持ちし、さまざまな用途に使用できます。しばらくの間、これらの放電ランプは航空機や車両にも使用されています。しかし、テクノロジーの出現により、それらはに置き換えられました CFL 電球とLED。

放電ランプの設計上の特徴

図に示すように、放電ランプは1本のガス管で構成されており、低圧のガスが維持されています。ガス管には、アルゴン、ネオン、クリプトンなどの希ガスが充填されています。さらに、水銀ナトリウムアマルガムも充填されています。




設計

設計



弧を描くには、ナトリウムと水銀のアマルガムが必要です。ガス管の端には、非常に高い電圧を生成する2つの電極が配置されています。電極はによって励起されます 交流電圧源 。高電圧を生成するために、バラストは交流電圧源と直列に維持されます。バラストはインダクタの原理で動作します。一部の高度なランプでは、電子バラストも使用されます。

シンボル

シンボル



象徴的に放電ランプは上記のように示されています。ガラス管を表す楕円と、電極を表す端の2つの記号が表示されています。

ランプの働き

放電ランプは、電子が互いに衝突したときに光が放出されるという基本原理に基づいて動作します。これを得るために、最初のガスは非常に高い電圧でイオン化されました。低圧では、ガスはガラス管内に維持されます。管の端には、交流電圧源で励起される2つの電極が配置されています。

ソースが高電圧を生成すると、分子のイオン化によりガラス管内のガスがイオン化されます。イオン化された電子は、一方の端からもう一方の端に移動する傾向があります。この過程で、イオン化された電子はイオン化されていない電子と衝突し、発光します。ガスの特性に基づいて、さまざまな色の光を生成できます。




放電ランプ

放電ランプ

放電ランプの種類

として与えられる放電ランプの3つのタイプがあります

低圧放電

低圧放電ランプでは、使用圧力は大気圧よりはるかに低くなります。蛍光灯やナトリウムランプのように。それらはワットあたり200ルーメンを生成します。低圧放電の利点の1つは、寿命が長いことです。低圧放電ランプは、バラストが高電圧を生成する必要があります。バラストは基本的に次の原理に基づいて動作します インダクタンス 。インダクタ両端の電圧は、インダクタンスと電流の変化率(di / dt)の積に正比例します。増加とともに。

高圧放電

これらのランプの使用圧力は、大気圧よりもはるかに高くなっています。メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ、高圧ナトリウム水銀ランプなどの高圧放電ランプにはさまざまなカテゴリがあります。

高輝度放電

高輝度放電ランプは、圧力ベースの放電ランプと比較して非常に効率的です。それらは寿命が長く、多くのエネルギーを節約することができます。高輝度ランプは、アークアレイを使用して強力な光を生成します。このためには、高電圧が必要です。つまり、蛍光灯のようにバラストが必要です。バラストは高電圧を発生させるのに役立ちます。

ナトリウムランプ

ナトリウムランプ

このため、オンにすると、高輝度ランプがピーク値に達するまでに最大10分かかります。高圧水銀灯、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプは、高輝度ランプの例です。

ランプの例

この場合の高輝度放電ランプを見てみましょう。水銀ランプは寿命が長いため、主に街路灯に使用されています。それらはワットあたり約50ルーメンを提供します。また、使用中に大幅なエネルギー節約を実現します。メタルハライドランプは、主にスタジアム、屋外エリア、スポーツ施設などの屋内目的で使用されます。

それらは非常に明るく強い光を提供します。それらは水銀ランプと比較して構造がはるかに単純であり、ワットあたりより多くのルーメンを提供します。高圧ナトリウムランプは、比較的長い寿命とワットあたりのルーメンが多い暖かい光を提供します。

利点

ザ・ 放電ランプの利点 です

  • 長寿
  • コストが安い
  • さまざまな用途に使用できます
  • 蛍光灯に比べて熱放散が少ない。
  • さまざまな色に合わせてデザインできます

短所

ザ・ 放電ランプの欠点 です

  • 蛍光灯に比べてコストがかかります。この要素はCFL電球に置き換えられます

アプリケーション

ザ・ 放電ランプの用途 です

  • 街路照明
  • スポーツアリーナ
  • 航空機
  • 高校
  • 産業

したがって、私たちは原理と特徴を見てきました 放電ランプ 。ランプの弾道コイルの交換について考えるのは興味深いことです。ランプのコイルを交換できますか?同じパフォーマンスを与える他の要素は何でしょうか?