Лампа люминесцентная ЛБ 40: характеристики, схема подключения, светодиодный аналог

Размеры и технические характеристики

Для начала остановимся на конструкции светильника ЛБ 40 и его возможностях. Конструктивно прибор представляет собой стеклянную колбу, к концам которой припаяны два электрода с соединенными с ними спиралями из тугоплавкого материала (обычно вольфрама). Внутреннюю поверхность колбы покрывают порошкообразным фосфором, саму колбу заполняют инертным газом с добавлением небольшого количества ртути или амальгамы и герметизируют. Внешне электродные кабели оснащены двухконтактными разъемами G13.

При включении лампы в колбе возникает тлеющий разряд, который заставляет молекулы ртути излучать в ультрафиолетовом спектре. Свет, попадая на люминофор, вызывает его яркое свечение, но уже в видимом спектре, а сам поглощается тем же люминофором и стеклом лампы. Таким образом, устройство излучает только видимый свет. Маркировка LB 40 расшифровывается следующим образом:

• Л — линейная люминесцентная лампа;
• Б — белый свет;
• 40 — мощность агрегата в ваттах.

Относительно размеров этого источника света:

Маркировка	Длина и т д	Диаметр и т.д.	Плинтус
40 фунтов	1200	38 или 25,4	G13

Теперь давайте рассмотрим основные особенности LB 40:

Характеристика	Параметр
Напряжение питания, В	220 или 127
Потребляемая мощность, Вт	40
Световой ток, ch	2800
Цветовая температура, К	3500
Индекс цветопередачи (RA или CRI)	60–69%
Ресурс, ч	10 000

Разновидности

В реализации чаще всего используются газоразрядные лампы на основе ртути высокого (ГРЛВД) или низкого (ГРЛНД) давления:

• ЛН высокого давления используются в крупных промышленных отраслях или для уличного освещения.
• Светильники низкого давления LB 40 используются дома или в малом бизнесе.

Область применения

Люминесцентные источники света востребованы в общественных организациях: школах, больницах, государственных учреждениях.

При дальнейшем развитии светильники были оснащены электронным балластом, появилась возможность использовать их в обычных патронах стандарта Е14 и Е27.

Более актуально использовать ЛЛ в помещениях промышленного сектора для обеспечения большего периметра освещения при минимальном энергопотреблении. Они также используются для освещения рекламных щитов и фасадов.

Люминесцентные устройства сочетают в себе характерные черты эффективного и экономного использования электроэнергии. В быту используют люминесцентные потолочные и настольные лампы для растений, освещая рабочую поверхность и гостиные.

Актуальность применения люминесцентных ламп

ЛЛ получила широкое распространение благодаря множеству преимуществ, а именно:

• высокая светоотдача (ЛДС мощностью 10 Вт обеспечивает освещение, сравнимое с лампой накаливания мощностью 50 Вт);
• широкий спектр оттенков излучаемого света;
• полная дисперсия света.

Гарантийный срок службы ЛДС составляет от 2 тыс часов по сравнению с 1 тыс часов у ламп накаливания.

Недостатки люминесцентных приборов:

• химическая опасность (ЛДС содержит до 1 г ртути);
• неравномерный спектр, что неприятно для человеческого глаза;
• постепенное разрушение слоя люминофора, что приводит к снижению освещенности;
• мерцание лампы с удвоенной частотой от сети;
• наличие механизма, регулирующего запуск;
• lL эффект не дает высокого коэффициента.

Принципы работы

При работе ЛЛ между двумя электродами, расположенными по краям, горит дуговой разряд, что приводит к образованию УФ-свечения внутри колбы, заполненной газом, содержащим пары ртути.

Зрение человека невосприимчиво к УФ-диапазону свечения, поэтому внутренние стенки колбы обработаны люминофорным составом, обладающим свойствами поглощения ультрафиолетового излучения с дальнейшим его преобразованием в видимое белое свечение. Кальций-цинковые ортофосфаты и галофосфаты залегают ниже фосфорного слоя. Кроме того, люминофор можно насыщать другими веществами для достижения определенного оттенка света. Термоэлектронная эмиссия электродов с катода создает поддержку электрической дуги в ЛДС. Дальнейший нагрев катодов пропусканием через них тока или ионной бомбардировкой приводит к запуску устройства.

Схема подключения

Все люминесцентные лампы подключаются к электрической сети через специальные балласты — электромагнитные (Empra) или электронные (электронный балласт). В первом случае помимо электромагнитного газа (балласта) требуется неоновый пускатель.

Электронный балласт является самостоятельным блоком и не требует ничего дополнительного.

Включение через ЭмПРА

Рассмотрим следующую типовую схему включения линейных люминесцентных ламп ЛБ 40, предназначенных для работы в сети 220 В, через электромагнитный балласт.

После подачи питания на лампу напряжение подается через балласт на катушки ламп. Остальные выводы спиралей подключаются через пускатель. Пока катушки холодные, сопротивление газового промежутка в колбе высокое и разряда нет. Все напряжение подается на стартер — и он сразу работает, контакты замыкаются. Через катушки начинает течь ток и нагревать их.

После прибл. 1 секунда, пусковые контакты размыкаются, ток по спиралям и балласту прекращается. Последний за счет обратной самоиндукции формирует импульс напряжения ок. 1 кВ на катодах лампы. Происходит пробой газового промежутка, и через колбу начинает течь ток — лампа загорается.

ЭПРА сразу переходит в режим ограничения тока, поддерживая его на уровне, необходимом для работы ЛБ 40. Стартер теперь отключен и в работе светильника не участвует. Если по каким-то причинам лампа не загорается, процесс запуска повторяется.

Поскольку балласт фактически является дросселем, он имеет большое индуктивное сопротивление, что увеличивает реактивную составляющую потребляемого тока и снижает КПД всего устройства. Этот недостаток частично устраняется включением параллельно цепи компенсационного конденсатора, уменьшающего реактивную составляющую. Такой способ пуска ЛБ 40 называется теплым, потому что перед зажиганием источника света его спиральные катоды нагреваются.

Важно! В этой схеме используются лампа и пускатель, рассчитанные на рабочее напряжение 220 В, а дроссель имеет мощность, равную мощности лампы (40 Вт).

Включение через ЭПРА

Если с ЭПРА все ясно и однозначно — все они включаются по одной схеме и отличаются только мощностью, то с электронными балластами дело обстоит несколько иначе. Выпускается множество модификаций этих приборов, которые способны работать с разным количеством ламп – от 1 до 4.

Но и тут все не так плохо, так как схемы их включения достаточно просты и всегда наносятся непосредственно на корпус балласта. Кроме того, эти схемы есть и в сопроводительной документации.

Единственное, при выборе электронного устройства нужно обращать внимание на мощность ламп, с которыми они могут работать. На картинке выше, например, ЭПРА рассчитаны на работу с лампой 58 Вт (сверху) и 2 х 18 Вт.

Современные аналоги

На сегодняшний день линейные люминесцентные лампы ЛБ 40 практически не производятся, но выпускается много ламп, предназначенных для работы с ними. Что делать, если штатная лампочка перегорела? Решение простое – заменить его современным аналогом, которым является ЛБ 36. Лампы этого типа имеют схожие характеристики, но мощность на 4 Вт ниже, чем у оригинальной ЛБ 40. Эта разница слишком мала, чтобы существенно влиять на работу лампы светильник, поэтому мы поставили его смело. При замене лампы ЛБ 40 на ЛБ 36 в лампе и в самой схеме ничего менять нельзя. Удалил старый, поставил новый.

На сегодняшний день LB 36 выпускается и отечественными производителями, но в продаже часто можно встретить продукцию зарубежных компаний. Например Osram L 36W/640 или Philips TL-D 36W/33-640.

Здоровый! Лампы зарубежных производителей несколько отличаются по цветовой температуре, которая составляет 4000 К против 3500 К у LB 36. Но эта разница незначительна, и на глаз цветовую температуру практически невозможно различить.

Мощность

Светоотдача зависит от текущего показателя ЛЛ, влияющего на площадь освещения. В реализации распространены лампы разной мощности.

Лампы 4–6 Вт

Подходит для небольших комнат. Отлично подходит для сельскохозяйственных районов, караульных помещений или палаток. Эти ЛДС неприхотливы в плане потребляемой мощности, а благодаря трансформаторным преобразователям эти лампы могут работать от 12 вольт, что дает возможность запуска лампы от подключения автомобильного аккумулятора при отсутствии электропитания. Также маломощные люминесцентные лампы используются для освещения растений или аквариумов.

18 Вт

Самый распространенный ЛЛ по мощности лампы. Их можно встретить везде: в помещении, в боксе автомобиля, в офисе, в павильоне.

36 Вт

Они также получили широкое распространение. Применяются в тех же помещениях, что и ЛЛ 18 Вт, с той разницей, что увеличивается площадь освещения.

58 Вт и 80 Вт

Эти ЛДС большой вместимости используются только в крупных производственных цехах, складских помещениях и ангарах, в подземных помещениях.

Иногда ЛЛ такой мощности можно встретить на открытых площадках в условиях сильного светорассеяния. Такие ЛЛ, в отличие от ламп 18 Вт и 36 Вт, более энергоемки и их использование в быту или офисном освещении нерентабельно. Более того, они дополнительно оснащены люминесцентными лампами, что делает их использование в качестве ламп дневного света на небольших площадях еще более неактуальным.

Цветовая температура

Еще один основной параметр для LDS. Качество света зависит от качества света и цветовой температуры. Эти параметры отображаются трехзначным значением на флаконе устройства.

Значит 627

Эквивалентно устройствам с качеством света 60% и цветовой температурой 2700K.

Значит 727

Лампы с 70% качеством света и соответствующей цветовой температурой.

Значение 765

Цветовая температура составляет 6500 К, что есть у всех без исключения ЛДС. Качество цветопередачи 70%.

Следует отметить, что 2700 Кельвинов — это цветовая температура ламп накаливания, а ЛЛ с такой же цветовой температурой будут излучать желтые лучи, воспринимаемые человеческим зрением. Учитывая человеческое восприятие цвета свечения, люминесцентные приборы выпускаются с разной цветовой температурой.

Многие ЛЛ (энергосберегающие источники света) компактной формы излучают точный желтый свет. Цветовая температура 6500 является общей для всех линейных устройств и соответствует белому свету с легким голубым оттенком. ЛЛ узкопрофильного назначения выпускаются также с цветовой температурой 1300К, при включении наблюдается красный оттенок. В некоторых случаях для достижения уникального светящегося оттенка используется цветная ЛДС.

Читайте также: Освещение натяжных потолков: выбор и монтаж светильников

Подключение к сети

Простейшая схема подключения люминесцентных ламп выполнена на основе стартера, дросселя (балласта) и конденсатора. В самих лампах не предусмотрено их непосредственное подключение к электрической цепи, так как люминесцентные приборы в выключенном состоянии имеют высокое сопротивление, преодолеть которое можно только высоковольтным импульсом.

Также возможно последовательное подключение двух ламп, при этом будет 2 пускателя, и дроссель, но он должен быть рассчитан на общую мощность лампы. Схема светильника на 2 лампы представлена ​​ниже. Конденсатора на схеме нет, но его можно установить и на входе лампы.

Схема лампы иногда используется на корпусе стартера.

Дроссель (балласт) включается в электрическую цепь как дополнительное сопротивление, защищающее от коротких замыканий. Стартер позволяет в моменты большого сопротивления лампы заряжать дроссель, нагревая при этом витки лампы.

Люминесцентная лампа без дросселя не может быть запущена. От того, как устроена схема подключения, зависит суммарный ток потребления всех приборов, подключенных с люминесцентным источником света к электрической цепи.

Электромагнитный дроссель (ЭмПРА)

Дроссель с постоянным индуктивным сопротивлением, только включенный в цепь с ЛЛ определенной мощности. Сопротивление ЭМПРА, включенного в цепь, при его включении начинает играть роль ограничителя тока на лампу.

Конструкция ЭМПРА соответственно проста и дешева в производстве, да и лампы с ЭПРА дешевле. Несмотря на дешевизну и простоту, он имеет ряд недостатков:

• длительность включения до 3 секунд (время зависит от износа лампы);
• большой расход газа;
• постепенное увеличение частоты газовых плит из-за износа;
• мерцание с удвоенной частотой сети (100 или 120 Гц) при включении, что отрицательно сказывается на зрении;
• массивность и габариты люминесцентных приборов (по сравнению с аналогами ЭПРА);
• вероятные нарушения работы электрической цепи с газовым механизмом при отрицательных температурах по Цельсию;
• короткое замыкание, приводящее к перепайке газовых электродов прибора, после чего его невозможно снять.

Схема подключения газоразрядных люминесцентных ламп с ЭМПРА предусматривает наличие пускателя, регулирующего зажигание ЛЛ. Однако он также использует электричество.

Электронный дроссель

Электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА) дает лампам высокочастотную мощность 25-133 кГц. В момент включения ЛДС с электронным газом человек кратковременно наблюдает сильное мерцание. С помощью электронного балласта реализуются два принципа работы для включения ламп.

Холодный запуск

Сразу запускает устройство, но вызывает значительное повреждение электродов. Лампы с таким вариантом запуска рассчитаны на низкую частоту включения/выключения в течение дня.

Теплый старт

Перед тем, как включить лампу, в течение 1 секунды нагреваются электроды, затем она работает. Также имеется термоиндикатор, защищающий устройство от перегрева.

ЛЛ на основе электронных пускорегулирующих аппаратов более экономичны, в связи с чем они получили значительную популярность, чего нельзя сказать об аналогах пускорегулирующих аппаратов.

Причины неисправности

Электроды ЛДС представлены вольфрамовой спиралью, покрытой активными щелочными металлами, обеспечивающей заряд. Со временем эксплуатации с электродов осыпается активная масса, они приходят в негодность.

В момент включения лампы (начинается разряд и последующий нагрев электродов) на активную массу возникает дополнительная нагрузка, которая еще больше ее разрушает. На участках с наибольшей потерей активной массы подается меньшее напряжение, что приводит к неравномерной отдаче, и человек наблюдает мерцание лампы во время работы. Разрушение активной массы также приводит к полной неисправности лампы, а на концах трубки появляется темный оттенок.

Отсюда следует, что срок службы ЛЛ зависит также от качества активной массы и частоты включения лампы. Но даже с учетом этих ограничений срок службы ЛДС как минимум намного выше (2000 пусков против 1000 у обычных ламп накаливания).

Типы исполнения

Люминесцентные приборы делятся на два типа по исполнению колбы.

Линейные лампы

Эти ЛЛ представлены ртутными лампами низкого давления. Большая часть света этих ламп излучается люминофором. Люминесцентные приборы, крепящиеся к потолку, являются основным представителем линейных ЛЛ. Потолочный светильник дневного света завоевал большой спрос во всем мире в помещениях различного назначения.

Среди линейных ламп в России распространены ЛДС с круглой трубкой Т8 (Д=26 мм) и цоколем типа Г13. Мощность этих ламп связана с размером трубки – стандартная ЛДС на 18 Вт имеет длину трубки 600 мм, а лампы на 36 Вт уже в два раза длиннее, 1200 мм. Есть и лампы с другой мощностью, но они менее распространены или имеют узкую область применения.

Стоит отметить, что в советский период наибольшее распространение получили ЛДС с колбой Т12, диаметр которой составлял 38 мм. Эти лампы были более энергоемкими — соответственно 20 Вт короткой и 38 Вт длинной против 18 Вт и 36 Вт. Были и лампы с трубками Т10 (32 мм), но они не пользовались большим спросом по сравнению с Т12.

В западных странах в последние годы преобладают лампы с трубками Т5 последнего поколения диаметром 16 мм. Они довольно тонкие и более широко используются в интерьерах.

Если говорить о техническом прогрессе, то недавно китайские разработчики создали устройство с колбой Т4 (12,5 мм). Это всего лишь новинка, которая еще не получила широкого применения, и говорить о перспективах таких трубчатых ламп пока рано. ЛДС с еще меньшим диаметром трубы на практике еще не изготавливался.

Двусторонняя прямолинейная лампа представляет собой стеклянную трубку с приваренными на концах стеклянными ножками, в которые вмонтированы электроды. Герметично закрытая трубка содержит аргон или неон, обогащенный ртутью, которая превращается в газ при включении лампы. Гнезда на концах трубки снабжены контактами для подключения лампы к цепи.

Линейная ЛДС использует только 15% потребления лампы накаливания и обеспечивает аналогичную освещенность. Эти светильники часто встречаются на производстве, в офисах, на транспорте.

Компактные лампы

Это лампы дневного света с изогнутой трубкой.

Компактные лампы могут иметь свободную (любую) форму колбы и распространены для частного использования. К компактным люминесцентным лампам относятся также так называемые энергосберегающие лампы.

Также распространены компактные лампы под патроны стандарта Е14, Е27, Е40, которые используются в светильниках.

Варианты применения

В настоящее время люминесцентные приборы широко используются как при освещении промышленных объектов, так и для организации интерьера помещения. Светильники с люминесцентными лампами и белым светом используются для многих целей:

• Самосветящиеся светильники ЛБ 40 низкого давления, предназначенные для освещения всей площади в закрытом помещении.
• Люминесцентная лампа для аквариумов и горшечных растений, обеспечивающая локальное освещение.
• Фитолампы (цветочные лампы) — это люминесцентные лампы для цветов и растений.
• Настольный светильник дневного света и настенная лампа, обеспечивающие приглушенное освещение для уютного чтения или расслабляющей обстановки.

Маркировка

Маркировка организована таким образом, чтобы потребитель мог легко выбрать необходимую ЛЛ при покупке. Наиболее распространенные обозначения:

• ЛБ (белый свет);
• ЛД (дневной свет);
• LHB (холодный белый свет);
• LTB (теплый белый свет);
• LE (естественный свет);
• LHE (холодный естественный свет).

Видимый оттенок напрямую зависит от цветовой температуры. Цветовая температура ЛДС составляет 6400-6500К, что примерно соответствует цвету белого света.

Кроме типа лампы указываются и необходимые технические характеристики лампы: напряжение, форма, габариты и так далее. Маркировка наносится на стеклянную колбу или корпус ЛДС.

Все без исключения ЛДС содержат газы, насыщенные парами ртути. При авариях, разбивающих лампу, происходит выброс паров ртути в воздух.

В будущем ртуть может оказаться в организме человека и нанести вред здоровью. Поэтому следует быть осторожным с люминесцентными лампами.

Светодиодные аналоги — как заменить и схема подключения

Светодиодные источники света становятся все более популярными и благополучно вытесняют другие типы ламп, в том числе люминесцентные. Можно ли заменить люминесцентные лампы на светодиоды без дополнительных затрат? Например, лампы для тех же ЛБ 40 практически вечные и до сих пор установлены во многих организациях и учреждениях — зачем покупать новые для светодиодных?

Это на самом деле не нужно. Эта лампа также может работать со светодиодными лампами. Ведь они светодиодные аналоги LB 40. Аналоги — значит по габаритам и дизайну: та же длина, диаметр и цоколи G13.

Принцип их работы, конечно, разный — все-таки они светодиоды. Так что в конструкции самого светильника ничего менять не нужно, достаточно изменить его электрическую схему, ориентируясь на стандартную схему подключения линейной светодиодной лампочки Т8 с напряжением питания 220 В.

Важно! Покупая светодиодные лампочки Т8, убедитесь, что они имеют встроенный драйвер и рассчитаны на работу в сети 220 В. Так как есть низковольтные модели, которые внешне не отличить от нужных нам.

Светильник с ЭмПРА

Для начала схема светильника с ЭМПРА и одним источником света выглядит так:

Размечаем его по следующему алгоритму:

1. Вынимаем стартер (он имеет основание и вставляется в патрон).
2. Замыкаем балласт, который можно убрать, не теряя времени.
3. Откусываем компенсационный конденсатор.

Окончательная форма должна выглядеть так:

Светильник с ЭмПРА и двумя лампами

Для начала схема светильника с ЭМПРА и двумя источниками света выглядит так:

Размечаем его по следующему алгоритму:

1. Вынимаем закуски.
2. Замыкаем балласты.
3. Откусываем компенсационный конденсатор.
4. Меняем схему подключения ламп, чтобы в результате получилось следующее:

Светильник с ЭПРА

Для начала схема светильника с ЭПРА и одним источником света выглядит так:

Отсоединяем электронный балласт и подключаем ранее подключенные к нему провода по этой схеме (на рисунке отмечены красным). Два других изолированы и стоят отдельно.

Окончательная форма должна выглядеть так:

Вот мы и познакомились с линейными люминесцентными лампами LB 40. Теперь мы знаем, что они из себя представляют, какими свойствами обладают и как правильно их подключить. Ну а при необходимости мы легко можем заменить их на светодиоды того же размера.