Lo scarico lampade sono una delle fonti affidabili di energia luminosa artificiale, che fondamentalmente funziona convertendo l'energia elettrica in energia luminosa ionizzando le particelle di gas. La lampada a scarica ha guadagnato popolarità, a metà del XX secolo. La parte migliore delle lampade a scarica, può produrre luci di diversi colori. Grazie al suo principio di funzionamento, è economico, di lunga durata e può essere utilizzato per numerose applicazioni. Per un certo periodo, queste lampade a scarica vengono persino utilizzate su aerei e veicoli. Ma a causa dell'avvento della tecnologia, sono stati sostituiti con CFL lampadine e LED.
Caratteristiche di progettazione della lampada a scarica
Come mostrato nel diagramma, una lampada a scarica è costituita da un tubo del gas, in cui viene mantenuto un gas a bassa pressione. I tubi del gas sono riempiti con gas nobili come argon, neon, krypton, ecc. Inoltre, sono anche riempiti con amalgama di sodio mercurio.
Design
L'amalgama di sodio e mercurio è necessario per disegnare un arco. All'estremità del tubo del gas sono posti due elettrodi che producono una tensione molto alta. Gli elettrodi sono eccitati da un sorgente di tensione alternata . Per produrre un'alta tensione, un reattore viene mantenuto in serie con la sorgente di tensione alternata. Il ballast funziona secondo il principio dell'induttore. In alcune lampade avanzate viene utilizzato anche un reattore elettronico.
Simbolo
Simbolicamente una lampada a scarica è mostrata come sopra. Ha mostrato un'ellisse, che rappresenta il tubo di vetro, e due simboli all'estremità che rappresentano gli elettrodi.
Funzionamento della lampada
Le lampade a scarica funzionano secondo il principio fondamentale che la luce viene emessa quando gli elettroni si sono scontrati tra loro. Per ottenere ciò, il primo gas viene ionizzato ad altissima tensione. A bassa pressione, gas mantenuto in un tubo di vetro. All'estremità del tubo sono posti due elettrodi che vengono eccitati con una sorgente di tensione alternata.
Quando la sorgente produce alta tensione, il gas all'interno del tubo di vetro viene ionizzato a causa della ionizzazione delle molecole. Gli elettroni ionizzati tendono a spostarsi da un'estremità all'altra. In questo processo, gli elettroni ionizzati entrano in collisione con gli elettroni unionizzati ed emettono luce. In base alle proprietà del gas possono essere prodotti diversi colori di luce.
Lampada a scarica
Tipi di lampade a scarica
Esistono tre tipi di lampade a scarica indicate come
Scarico a bassa pressione
Nelle lampade a scarica a bassa pressione, la pressione di esercizio è molto inferiore alla pressione atmosferica. Come le lampade fluorescenti e le lampade al sodio. Producono 200 lumen per watt. Un vantaggio dello scarico a bassa pressione è che hanno una lunga durata. Le lampade a scarica a bassa pressione richiedono che il reattore crei un'alta tensione. I reattori funzionano fondamentalmente sul principio di induttanza . La tensione ai capi dell'induttore è direttamente proporzionale al prodotto dell'induttanza e alla velocità di variazione della corrente (di / dt). Con aumento.
Scarico ad alta pressione
La pressione di esercizio di queste lampade è molto superiore alla pressione atmosferica. Esistono diverse categorie di lampade a scarica ad alta pressione come lampade ad alogenuri metallici, lampade al sodio ad alta pressione e lampade al sodio mercurio ad alta pressione.
Scarica ad alta intensità
Le lampade a scarica ad alta intensità sono molto efficienti rispetto alle lampade a scarica a pressione. Hanno una lunga durata e possono far risparmiare molta energia. Le lampade ad alta intensità utilizzano un arco per produrre una luce intensa. Per questo hanno bisogno di alta tensione, cioè hanno bisogno di alimentatori proprio come le luci fluorescenti. Il ballast aiuta a costruire l'alta tensione.
Lampada ai vapori di sodio
Per questo motivo, all'accensione, le lampade ad alta intensità impiegano fino a dieci minuti per raggiungere il valore di picco. La lampada a vapori di mercurio ad alta pressione, le lampade ad alogenuri metallici e le lampade al sodio ad alta pressione sono alcuni degli esempi di lampade ad alta intensità.
Esempi di lampade
Vedremo le lampade a scarica ad alta intensità per questo caso. Le lampade al mercurio sono utilizzate principalmente per l'illuminazione stradale a causa della loro lunga durata. Forniscono circa 50 lumen per watt. Forniscono inoltre un enorme risparmio energetico durante l'utilizzo. Le lampade ad alogenuri metallici sono principalmente utilizzate per scopi interni come stadi, aree esterne, impianti sportivi, ecc.
Forniscono una luce molto brillante e intensa. Sono molto semplici nella costruzione rispetto alle lampade al mercurio e forniscono più lumen per watt. Le lampade al sodio ad alta pressione forniscono una luce calda con una durata comparativa elevata e più lumen per watt.
Vantaggi
Il vantaggi della lampada a scarica siamo
- Lunga vita
- Meno di costo
- Può essere utilizzato per numerose applicazioni
- Meno dissipazioni di calore rispetto alle lampadine fluorescenti.
- Può essere progettato per diversi colori
Svantaggi
Il svantaggi della lampada a scarica siamo
- Più costose rispetto alle lampadine fluorescenti. Questo fattore è sostituito dalle lampadine CFL
Applicazioni
Il applicazioni della lampada a scarica siamo
- Illuminazione stradale
- Arene sportive
- Aerei
- Scuola superiore
- Industrie
Quindi abbiamo visto il principio e le caratteristiche di lampade a scarica . È interessante pensare alla sostituzione della bobina balistica nella lampada. Possiamo sostituire la bobina nella lampada? Quali potrebbero essere altri elementi che daranno la stessa prestazione?
