2015.10.30.
7. Fény- és sugárforrások, előtétek, gyújtók • Izzólámpák ▫ Halogén izzók
Világítástechnika I.
• Kisnyomású gázkisülő lámpák ▫ Kompakt fénycsövek ▫ kisnyom. Na-lámpa
VEMIVIB544V
• Nagynyomású gázkisülő lámpák • Szilárdtest fényforrások ▫ Elektrolumineszcens lámpák ▫ Világítódiódák
Fekete test vázlata
Hőmérsékleti sugárzás • Üreg-, fekete-, vagy Planck-sugárzó • Rayleigh, Wien, Planck (1900) formula
Le ,λ (λ , T ) =
c1
π
λ (e −5
c2
λT
− 1) −1
ahol:
c1 = 2πhc 02 c2 = hco / k = (1,438 769 ± 0,000 012) ⋅10 −2 m ⋅ K
h = 6, 626 ⋅10−34 J ⋅ s , Planck állandó k = 1,380 ⋅10−23 J×K -3 , Boltzmann állandó
Pannon Egyetem Virtuális Környezetek és Fénytani Kutatólaboratórium
• kvantum: e0 = h⋅ν, vagy e0 = h⋅c/λ • Stefan-Boltzmann törvény
Planck eloszlások 2,5E+20
Wien féle eltolódási törvény
-12
W⋅cm ⋅K -2
-4
3500 K
2E+20 sp.sug.s., W.m-2.sr-1.nm-1
E = σ⋅T , ahol σ = 5,67⋅10 4
1,5E+20 3000 K
1E+20
5E+19
λ max ⋅T = const = 2,90⋅10-1 cm⋅K
2500 K 2000 K
0 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
hullámhossz, nm
1
2015.10.30.
Pannon Egyetem Virtuális Környezetek és Fénytani Kutatólaboratórium
Izzólámpa felépítése Izzólámpák
W-szál:
• Edison és Swan, 1879 • Juszt és Hanaman, W techn., 1903 W olv. pont: 3410°C (1-2 lm/W 7,5 lm/W) • Langmuir, gáztöltés, 1912 • Bródy, Kripton 1931 • Halogén töltés
változás a névleges értékhez képest
Izzólámpa karakterisztikák
Pannon Egyetem Virtuális Környezetek és Fénytani Kutatólaboratórium
•Szimpla spirál •Dupla spirál Gáz-töltés •Vákuum-lámpa •N2 + nemesgáz (Ar, Kr) – gáz ionizációs potenciál, biztosíték!
Wolfram-Halogén izzólámpa • (izzószál közelben) W + n X ⇔WX n (ballon közelében)
140% 130% 120% 110% 100% 90% 80% 70% 60%
Élettartam Áram Teljesítmény Fényáram Fényhasznos.
90
100
110
feszültség a névleges érték %-ban
Erózió
Pannon Egyetem Virtuális Környezetek és Fénytani Kutatólaboratórium
Fő alkalmazási területek: •Autólámpa •Vetítő lámpa •Retrofit általános felhasználásra (GSL: General Service Lamp)
Pannon Egyetem Virtuális Környezetek és Fénytani Kutatólaboratórium
Quarz-halogén retrofit lámpa W-szál erózió és dendrit kristályok növekedése maradék vízgőz hatására
Fényhasznosítás: •Hagyományos •14-20 lm/W •Halogén •20-30 lm/W
2
2015.10.30.
Pannon Egyetem Virtuális Környezetek és Fénytani Kutatólaboratórium
Gázkisülés R
Gázkisülés áram-feszültség karakterisztikája
Pannon Egyetem Virtuális Környezetek és Fénytani Kutatólaboratórium
Ube
U I E1
E2
Gázkisülés feszültség-áram karakterisztikája 2 0 A -2 -4 -6 -8 -10 -12
Pannon Egyetem Virtuális Környezetek és Fénytani Kutatólaboratórium
Fénycsövek, Hg termséma
Pannon Egyetem Virtuális Környezetek és Fénytani Kutatólaboratórium
ívkisülés
lg I
önfenntartó kisülés
parázsfényk. átmeneti szakasz nem önfenntartó k. U
Fényporok
50
• Lumineszcencia
• Foszforeszcencia • Fénypor típusok ▫ halofoszfát ▫ ritkaföldfém aktivátoros
45
CIE F1, 6430 K CIE F2*, 4230 K CIE F4, 2940 K
40 rel. intenzitás
▫ elektro-lumineszcencia ▫ chemi-lumineszcencia ▫ foto-lumineszcencia
Pannon Egyetem Virtuális Környezetek és Fénytani Kutatólaboratórium
Halofoszfát színképek
35 30 25 20 15 10 5 0 350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
hullámhossz, nm
3
2015.10.30.
Pannon Egyetem Virtuális Környezetek és Fénytani Kutatólaboratórium
Három sávos fénycső szinképek 80
rel. intenzitás
70 60
CIE F10, 5000 K CIE F11*, 4000 K CIE F12, 3000 K
50 40 30 20 10 0 350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
hullámhossz, nm
Pannon Egyetem Virtuális Környezetek és Fénytani Kutatólaboratórium
Hagyományos fénycső egyszerűsített elektromos áramköre K
Fázis javító kondenzátor
Utáp
F E1
E2
G
Fénycső előtétek
Elektronikus előtét U hálózati feszültség zavarszűrő egység egyenirányító Induktív előtét
simítószűrő DC/AC átalakító gyújtóegység
vezérlő egység áramstabilizáló egység
meghajtó fokozat
fénycső
katód előfűtő egység
4
2015.10.30.
ELEKTRONIKUS ELŐTÉTEK ELŐNYEI
Fénycső gyújtó Majdnem minden a nagyfrekvenciás üzemeltetésre vezethető vissza: • nagyobb fényáram, vagy kisebb felvett teljesítmény • szabályozhatóság • kisebb előtétveszteség • nem szükséges fázistényező javítás • nincs villogás és stroboszkópos hatás • nincs zúgás • kisebb méret és súly
és ezeken kívül:
• lágyabb, villogásmentes gyújtás még hidegben is • egyenfeszültségről is üzemeltethető • hálózati tranziensek kiszűrése
KOMPAKT FÉNYCSÖVEK
Fénycsövek hőmérsékletfüggése • Hidegpont • Amalgámos fénycső
Pannon Egyetem Virtuális Környezetek és Fénytani Kutatólaboratórium
Nagynyomású kisülőlámpák (HID) •Hg-lámpa •fémhalogén lámpák •nagynyomású Na-lámpa
Fémhalogén lámpák Na-Sc, Na,-In-Tl Ritkaföldfém adalékok Kerámiacsöves fémhalogén lámpa-betét metszete
5
2015.10.30.
Nagynyomású Na-lámpák
Pannon Egyetem Virtuális Környezetek és Fénytani Kutatólaboratórium
Nagynyomású gázkisülő lámpa gyújtó
Pannon Egyetem Virtuális Környezetek és Fénytani Kutatólaboratórium
Indukciós lámpák Genura
QL-lámpa
6
2015.10.30.
7
