Metallhalogeniidlamp. MGL lambid tööstuslikuks ja koduseks otstarbeks Metallhalogeniidlampide liiteseadiste tööpõhimõte

Metallhalogeniidlamp

Lamp DRI 250

Metallhalogeniidlamp(MGL) - üks gaaslahenduslampide (GRL) tüüpidest kõrgsurve. See erineb teistest GRL-idest selle poolest, et elavhõbedaauru kaarelahenduse spektraalomaduste korrigeerimiseks doseeritakse MGL-põletisse spetsiaalseid kiirgavaid lisaaineid (EA-d), mis on teatud metallide halogeniidid.

Terminoloogia

Kuni 1970. aastate keskpaigani. Koduvalgustustehnoloogias kasutati terminit "metallhalogeniidlamp", mis tulenes perioodilisuse tabeli VII rühma keemiliste elementide nimetusest - "halogeniidid". Keemilises nomenklatuuris tunnistati selle termini kasutamine ebaõigeks, kuna kreeka keelest tõlgitud "halogeen" tähendab "soolalaadset" ja sõna "halogeen" - sõna otseses mõttes "soolataoline" - tuli laialdaselt kasutusele, mis näitab nende ainete kõrge keemiline aktiivsus ja metallisoolade moodustumine reaktsioonides nendega. Seetõttu kasutatakse praegu venekeelset terminit "metallhalogeniidlamp", mis sisaldub CIE rahvusvahelise valgustussõnastiku venekeelses väljaandes. Sõnaliste erandite kasutamine ingliskeelsest terminist „metal halogenide lamp” („metallhalogeniid”, „metallihalogeniid”) on vastuvõetamatu.

Rakendus

MGL on kompaktne, võimas ja tõhus valgusallikas (LS), mida kasutatakse laialdaselt erinevatel eesmärkidel valgustus- ja signaalseadmetes. Peamised kasutusalad: utilitaarne, dekoratiivne ja arhitektuurne välisvalgustus, tööstus- ja ühiskondlike hoonete valgustuspaigaldised (OU), lava- ja stuudiovalgustid, OU suurte lagedate ruumide (raudteejaamad, karjäärid jne) valgustamiseks, spordirajatiste valgustus, jne. Tehnoloogilistel eesmärkidel kasutatavates operatsioonivõimendites saab MGL-e kasutada võimsa nähtava ja peaaegu ultraviolettkiirguse allikana. MGL-ide helendava korpuse kompaktsus muudab need väga mugavaks IC-ks katoptrilise ja katadioptrilise optikaga prožektori tüüpi valgustusseadmetele.

Tööpõhimõte

MGL-i helendav keha on kõrgsurve elektrikaarelahenduse plasma. Selles suhtes on MGL sarnane teist tüüpi RL-iga. MGL-i väljalasketoru (DT) täitmise peamised elemendid on inertgaas (tavaliselt argoon) ja Hg. Lisaks neile sisaldab gaasitäite keskkond mõnede metallide halogeniide (MH). Külmas olekus kondenseeruvad ID-d õhukese kile kujul RT seintele. Kaarlahenduse kõrgel temperatuuril toimub nende ühendite aurustumine, aurude difusioon kaarelahenduskolonni piirkonda ja lagunemine ioonideks. Selle tulemusena ergastuvad ioniseeritud metalliaatomid ja tekitavad optilist kiirgust (OR).

MGL RT-d täitva inertgaasi põhifunktsioon, nagu ka teiste elavhõbeda RL-de puhul, on puhver, teisisõnu soodustab gaas voolu. elektrivool läbi RT selle madalal temperatuuril, st ajal, mil suurem osa elavhõbedast ja eriti ID on veel vedelas või tahkes faasis ning nende osarõhk on väga väike. Kuna RT-d kuumutatakse vooluga, aurustuvad elavhõbe ja ID ning seetõttu muutuvad oluliselt nii lambi elektri- kui valgusparameetrid – RT elektritakistus, valgusvoog ja emissioonispekter.

ID valik tehakse selliselt, et täita elavhõbeda emissioonispektris esinevad “lüngad”, et saada lambi vajalik spekter. Seega on üld- ja kohalikuks valgustuseks kasutatavates MGL-ides vaja kompenseerida punase ja kollase valguse puudumist elavhõbeda spektris. Värvilistes MGL-ides on vaja suurendada kiirgusvõimsust antud kitsas spektrivahemikus. Fotokeemilistes või fotofüüsikalistes protsessides kasutatavate MGL-ide puhul on reeglina vaja suurendada kiirguse intensiivsust lähiult ultraviolettpiirkonnas (UV-A) ja vahetult külgnevas nähtavas IR piirkonnas (violetne). MGL-i tööpõhimõtte pakkus välja 1911. aastal C. Steinmetz, kuigi ajaloolisi analooge tõmmates võib analoogiat näha ka “Aueri korkide” disainis, mida kasutati petrooleumi ja gaasivalguse valgusefektiivsuse tõstmiseks. allikad (IS).

Nagu muud tüüpi radarid, nõuab MGL tühjenemise käivitamiseks spetsiaalsete seadmete kasutamist. Nad kasutavad kas abi- (süüte)elektroode, mis on disainilt üldiselt sarnased DRL-lampide elektroodidega, või ühe elektroodi eelsoojendamist termilise emissiooni temperatuurini või väliseid impulsssüüteseadmeid (IUD). Toiteallika ja lambi parameetrite (volt-ampri karakteristikud, voolu-pinge karakteristikud) kooskõlastamine toimub liiteseadisega, mida tavaliselt nimetatakse liiteseadmeks.

Reeglina kasutatakse liiteseadina drosselit, mõnikord suurenenud magnetilise hajutusega astmelist trafot, mis tagab selle välise voolu-pinge karakteristiku langeva iseloomu. Viimasel juhul toimub MGL-i heite süttimine mõju all kõrgepinge trafo tühikäigul ilma muid süüteseadmeid kasutamata. MGL-ide spektraal- ja elektriomaduste suur varieeruvus, lai valik võimsusi ja kõrge valgustõhusus aitavad kaasa nende üha laialdasemale kasutamisele erinevates valgustusseadmetes. MGL on üks lootustandvamaid asendajaid DRL-lampidele ning tänu inimese tajule soodsamale kiirgusspektrile ka naatrium-RLVD-dele (NLVD).

Disain

MGL-i aluseks on RT (põleti), mis on tavaliselt valmistatud kvartsklaasist. Viimastel aastatel on üha laiemalt levinud spetsiaalsest keraamikast valmistatud RT-ga MGL-id. Keraamiliste põletite eeliseks on nende kõrgem kuumakindlus.

Enamiku MGL-i konstruktsioonide puhul asetatakse põleti välisesse kolbi, millel on kahekordne roll. Esiteks tagab välimine kolb RT normaalsed termilised tingimused, vähendades selle soojuskadu. Teiseks toimib kolvi klaas valgusfiltrina, vähendades oluliselt põleti kõva UV-kiirgust. Väliste MGL-kolbide valmistamiseks kasutatakse borosilikaatklaasi, mis on mehaaniliselt ja termiliselt stabiilne. temperatuuri koefitsient lineaarne paisumine (LTLE) volframklaaside rühmale.

Tehnoloogilistes protsessides kasutamiseks mõeldud MGL-idel ei ole reeglina välist kolbi, mis on tingitud vajadusest kasutada nende UV-kiirgust tõhusalt. Osooni moodustumise vähendamiseks kasutatakse selliste MGL-ide jaoks mõnikord osoonivaba kvartsklaasi, mis nõrgestab oluliselt 185 nm elavhõbeda resonantsjoone väljundit.

MGL-e saab valmistada ühe- ja kahealuselise (soffit) versioonina (viimased on mõeldud töötama ainult horisontaalasendis). Kasutatavate aluste valik on äärmiselt lai ja täieneb pidevalt tänu uute lampmudelite väljatöötamisele, mis on mõeldud konkreetsetele kasutustingimustele. Mõned lambimudelid, mis on mõeldud peamiselt DRL-tüüpi lampide asendamiseks, on olemas sees välimine kolvi kiht fosforit.

MGL-ide süttimise hõlbustamiseks näevad mõned RT konstruktsioonid ette ühe või kahe lisa (süüte) elektroodi paigaldamise - sarnaselt DRL-tüüpi lampide konstruktsiooniga. Selle meetodi kasutamine MGL-is on aga RT-täidise keemilise koostise iseärasuste tõttu mitmel põhjusel keeruline. Reeglina lülitatakse süüteelektroodiga varustatud MGL-ides viimase toide termilise kontakti abil välja pärast seda, kui põleti põhilahendus on süüdatud ja soojendatud. Laialdasemalt kasutatakse MGL-ide süütamist IZU abil.

Elektrivõrguga liitumise skeemid

Helvari juhtseade

Elektroonilised liiteseadised Helvarilt

MGL-i voolu järsk sõltuvus selle üle olevast pingest nõuab voolu piirava elemendi (CPE) ühendamist lambiga järjestikku. Enamik MGL-e on ette nähtud töötama sobiva võimsusega DRL-lampide jadaliiteseadistega (kui lambipirnis pole spetsiaalseid süüteseadmeid, nõuavad sellised ahelad IZU paigaldamist). MGL-id on nii DRL-i kui ka DNAT-liiteseadiste töötamiseks. Samuti on olemas spetsiaalse konstruktsiooniga liiteseadised astmelise autotransformaatoriga või suurenenud magnetilise hajutusega trafoga või sisseehitatud IZU-ga, mis ühendavad voolu piiramise ja lambi süüte käivitamise funktsioonid.

MGL-i soojenemise ja töörežiimi sisenemise protsessiga kaasnevad olulised muutused lambi voolus ja sellel olevas pinges ning liiteseadiste ja IZU-de konstruktsioonile kehtestatakse erinõuded, mis erinevad oluliselt liiteseadistele esitatavatest nõuetest. DRL ja kõrgsurve naatriumlambid. ID aurustumine MGL-i soojenemise ajal muudab tõenäoliseks, et lamp kustub sellel oleva ebapiisavalt kõrge pinge tõttu.

MGL-i jaoks on äärmiselt ohtlik akustiline resonants (AR), mis tekib lambi sisselülitamisel vahelduvvoolu teatud sagedus (akustilises vahemikus). AR-i tekkepõhjuseks on see, et kui voolu suund muutub, siis kaar kustub ja pinge tõustes süttib uuesti. Sel juhul tekib rõhu järsu muutuse tõttu tühjenduspiirkonnas akustiline laine, mis peegeldub põleti seintelt. Teatud sageduse väärtusel tekib resonantsi nähtus. AR sagedus sõltub lambipõleti geomeetrilistest mõõtmetest ja heli kiirusest selles (st hetkel olevast rõhust). Akustilise resonantsi tagajärjed on lambi põlemise ebastabiilsus, iseeneslik kustumine ja halvimal juhul põleti füüsiline hävimine. See nähtus raskendab MGL-i kõrgsageduslike elektrooniliste liiteseadiste kavandamist. Ühe AR-i vastu võitlemise meetodina kasutatakse sagedusmodulatsiooni juhusliku signaaliga. Väikese võimsusega lampide puhul kasutatakse edukalt alaldatud (pulseeriva) vooluga toiteallikat.

Lühiajalised toitekatkestused põhjustavad IGL-i väljasuremist. Tugev vibratsioon võib viia sama tulemuseni, eriti ohtlik horisontaalasendis töötavate pikakaareliste lampide puhul. Uuesti süttimiseks peab MGL jahtuma, nii et aururõhk selles ja vastavalt ka läbilöögipinge RT väheneks. Eriti kriitiliste objektide valgustamiseks, kus katkestused on lubamatud, kasutatakse kiirsüüte juhtimisseadet. Nendes saavutatakse kuuma MGL-i süütamine võimsamate süüteimpulsside varustamisel amplituudiga kuni 30–60 kV. See režiim kiirendab oluliselt lambielektroodide hävitamist ja nõuab ka voolu kandvate osade võimsama isolatsiooni kasutamist ja seetõttu kasutatakse seda harva.

Põlemise värvitemperatuur

Algselt kasutati MGL-e elavhõbedalampide asemel kohtades, kus oli vaja luua loomulikele omadustega valgust, kuna need lambid kiirgavad valget valgust (elavhõbedalambid kiirgavad valgust suure sinise valguse seguga). Kuid praegu ei ole seda tüüpi lampide spektrite erinevus nii märkimisväärne. Mõned metallhalogeniidlambid võivad kiirata väga puhast valget päevavalgus, mille värviedastusindeks on üle 90.

MGL-id on võimelised kiirgama valgust suhtelise põlemistemperatuuriga vahemikus 2500 (kollane tuli) kuni 20 000 K (sinine tuli). Taimedele (kasutatakse kasvuhoonetes, kasvuhoonetes jne) või loomadele (kasutatakse akvaariumi valgustuses) vajaliku spektri kiirgamiseks on loodud teatud tüüpi spetsiaalsed lambid. Arvestada tuleb aga sellega, et lampide tehasetootmise ajal esinevate tolerantside ja standardhälbete tõttu ei saa lampide värviomadusi 100% täpsusega näidata. Veelgi enam, ANSI standardite kohaselt mõõdetakse metallhalogeniidlampide värviomadusi pärast 100-tunnist põlemist (nn kokkupuude). Seetõttu ei vasta nende lampide värviomadused spetsifikatsioonis märgitud omadustele enne, kui lamp on sellise kokkupuutega kokku puutunud.

Kõige olulisemad lahknevused esitatud spetsifikatsiooniandmetega on "eelsoojenduse" käivitustehnoloogiaga lampidel (±300 K). Uusima “impulsskäivituse” tehnoloogiaga toodetud lampidel on deklareeritud karakteristikute järgimine paranenud, mille tulemusel on lahknevus vahemikus 100 kuni 200 K. Samuti võib mõjutada lampide värvitemperatuuri elektrilised omadused toitevõrk, samuti lampide endi kõrvalekallete tõttu. Kui lambi toide on ebapiisav, on selle füüsiline temperatuur madalam ja selle valgus on "jahe" (rohkema sinise valgusega, mis muudab need väga sarnaseks elavhõbedalampidega). See nähtus tuleneb asjaolust, et ebapiisavalt kõrge temperatuuriga kaar ei suuda täielikult aurustuda ja ioniseerida ID-sid, mis annavad lambile sooja tooni (kollane ja punane värv), mistõttu lambi spekter muutub domineerib kergema ioniseeriva elavhõbeda spekter. Sama nähtust täheldatakse ka lambi soojenemise ajal, kui lambipirn ei ole veel saavutanud töötemperatuuri ja ID-d pole täielikult ioniseeritud.

Liiga kõrge pingega lampide puhul on olukord vastupidine, kuid ohtlikum on see olukord sisemise pirni plahvatamise võimaluse tõttu selle ülekuumenemise ja selles liigse rõhu tõttu. Lisaks muutuvad metallhalogeniidlampide kasutamisel sageli nende värviomadused aja jooksul. Metallhalogeniidlampe kasutavates suurtes valgustusseadmetes erinevad sageli kõik lambid värviomaduste poolest.

Tüübid ja nende tähistused

MGL-i võimsusvahemik algab kümnetest vattidest ja ulatub 10-20 kW-ni. Levinuimad on välisvalgustuses kasutatavad lambid (ühe otsaga 70, 150, 250, 400, 1000, 2000 W ja sofit 70 ja 150 W).

Ühe otsaga lampe tähistatakse lühendiga SE (ühe otsaga) ja kahe otsaga lampe vastavalt lühendiga DE (kahe otsaga). Ühepoolse alusega lambid kruvitakse reeglina pesasse, kasutades aluse keermeid (neil on nn Edisoni alus). Kahepoolse alusega lambid tuleb sisestada pistikupesadesse, mis asuvad kasutatava lambi mõlemal küljel.

Metallhalogeniidide konvektsioonivoolud MGL-kaare plasmas sõltuvad gravitatsiooni suunast ja mõjutavad oluliselt MGL-põletist väljuva energiavoo jaotust. Seetõttu on metallhalogeniidlambid tundlikud nende paigaldamise asukoha suhtes. Lambid on loodud töötama ainult kindlas suunas. Universaalne märgistusega lampe saab aga kasutada igas asendis, kuigi mittevertikaalses asendis töötamine vähendab kiiratava valguse eluiga ja intensiivsust. Saamise eest parimad omadused Lambi kasutamisel, kui selle suund on ette teada, tuleb valida mitte universaallamp, vaid antud asendile vastav lamp.

Kasutatakse erinevaid koode, mis näitavad lambi soovitatavat asendit, milles see peaks töötama (nt U = universaalne, BH = horisontaalne alus, BUD = alus üles/alla jne). Kui kasutate lampe horisontaalasendis, on kõige parem suunata sisemise pirni (nn nipli) tihendusotsik ülespoole.

Osram MGL

ANSI-süsteemis algab MGL-i tähis tähega "M", millele järgneb numbriline kodeering, mis näitab lambi elektrilisi omadusi, samuti vastavat tüüpi liiteseadist (elavhõbelahenduslampide tähistamiseks kasutatakse tähte "H"). , ja tähte "S" kasutatakse naatriumlampide tähistamiseks "). Pärast numbrilist kodeerimist on kaks tähte, mis näitavad lambi suurust, selle kuju, samuti katte tüüpi jne, välja arvatud värv. Pärast seda tähistust võib tootja lisada mis tahes numbri- või tähekoodid, et kuvada teave, mida ANSI tähistussüsteem ei näita, näiteks lambi võimsus ja värv. Liiteseadisega valimiseks on oluline ainult M-täht ja järgnev digitaalne kodeering. Näiteks ANSI kood M59-PJ-400 tähistab lampi, mis töötab ainult M59 tüüpi liiteseadistega. Euroopa tootjate lambid on toodetud kasutades Euroopa standardid, mis mõnel juhul erinevad veidi ANSI standarditest.

Teine MGL-i valimisel sageli leitav tähistus on lühend HQI. See lühend on OSRAM-i kaubamärk ja tähistab selle ettevõtte toodetud spetsiaalset tüüpi lampe. Kuid aja jooksul hakati seda lühendit nimetama MGL-iks mis tahes tootjalt, sealhulgas kahepoolse alusega tootjatelt. Euroopa MGL-id ei vasta täpselt ANSI standarditele ning töötavad erinevatel voolu- ja pingeväärtustel. Enamasti ei saa ANSI-lambi otsene Euroopa vaste Ameerika liiteseadistega töötada, nii et seda tüüpi lampidega töötamiseks on vaja valida vastav liiteseade, tähistatud HQI. Näiteks liiteseadised M80 ja M81 on samuti tähistatud HQI ja neid kasutatakse vastavalt 150 ja 250 W võimsusega lampidega.

Kolvid

Kolbide tähistus koosneb tähest/tähtedest, mis näitavad nende kuju, ja numbrikoodist, mis näitab kaheksandikku tollides kolvi suurimat võimalikku läbimõõtu. Näiteks märgis E17 näitab, et lamp on ellipsoidse kujuga, mille maksimaalne läbimõõt on 17/8 või 2 1/8 tolli.

Kolbide tähetähised: BT (bulbous Tubular) - bulbous-tubular, E või ED (ellipsoidne) - ellipsoidne, ET (ellipsoidne torukujuline) - ellipsoidne-tubular, PAR (parabool) - parabool, R (reflektor) - peegeldav, T ( Torukujuline ) - torukujuline.

1964. aastal kasutas Ameerika ettevõte General Electric esmakordselt New Yorgi Expo 64 maailmanäituse paviljonide valgustamiseks uut tüüpi lampe – metallhalogeniidi (MHL). Alates 1969. aastast on selliste lampide tootmist meisterdanud Philips ja Osram ning 70ndatel NSV Liidus Saranski elektrilampide tehas.

Disainilt on MGL-id sarnased kõrgsurve-elavhõbelampidele, kuid nende välimine pirn ei ole kaetud fosforiga, vaid on valmistatud läbipaistvast või (palju harvem) mattklaasist. Peamine kiirgusallikas, nagu ka DRL-lampides, on kvartsist või polükristallilisest alumiiniumoksiidist valmistatud põleti, mis on täidetud inertgaasi ja elavhõbedaga. Kuid kui DRL-lampides kasutatakse värvi korrigeerimiseks ja valgusefektiivsuse suurendamiseks fosforit, siis sisse metallhalogeniidlambid Samal eesmärgil kasutatakse spetsiaalseid valgust kiirgavaid lisandeid: erinevate metallide halogeenühendeid (kõige sagedamini naatriumi ja skandiumi, aga ka galliumi, indiumi, talliumi ja haruldaste muldmetallide elemendid - düsproosium, holmium, tulium jne).

Selleks, et valgust kiirgavate lisandite aururõhk metallhalogeniidlampides oleks piisavalt kõrge, tuleb põleti kuumutada kõrgemale temperatuurile kui DRL-lampides ning selles „käivitava” inertgaasi rõhk peab olema kõrgem. Sellisest lihtsast lahendusest tühjenemise süütamiseks, nagu DRL-is (süüteelektroodide paigaldamine peamiste lähedale), enam ei piisa: kui DRL-is toimub tühjenemine võrgupingest madalamal pingel, siis MGL-is nõuab see pinget 3 kuni 5 kilovolti.

Valgust kiirgavate lisandite koostist muutes on võimalik muuta kiirguse värvi laias vahemikus - soojast valgest 7Tsv = 3000 K kuni päevavalguseni 7Tsv = 6500 K, samuti luua värvilisi lampe.

Tänapäeval toodetakse maailmas enam kui 250 tüüpi metallhalogeniidlampe võimsusega 20 kuni 3500 W.

Metallhalogeniidlambid neil on suurem valgusvõimsus kui DRL ja parem värviedastus (Ra kuni 90). Tulenevalt asjaolust, et MGL-i valgusallikaks on väikese suurusega põleti, mitte väline pirn, jaotub nende valgusvoog ruumis helkurite või läätsede abil palju hõlpsamini ümber. See omadus võimaldas luua väga kitsa valgusvihuga sügavat kiirgavaid lampe ja prožektoreid, mis DRL-i kasutamisel on helendava korpuse suurte mõõtmete tõttu võimatu.

Metallhalogeniidlampide parameetrid täpselt nagu DRL, sõltuvad nad vähe ümbritsevast temperatuurist, kuid palju rohkem kõikumistest võrgupinge. Sellisel juhul täheldatakse sageli huvitavat nähtust - pinge muutus isegi suhteliselt väikestes piirides (± 5%) põhjustab kiirguse värvuse märgatava muutuse. Värvimuutus toimub ka lampide töötamise ajal spontaanselt ja lampide erinevatel juhtudel erineval viisil (nn “värvide lahknevus”). See on eriti märgatav mitme lambiga valgustuspaigaldiste puhul, kui paigaldise kasutuselevõtmisel säravad kõik lambid võrdselt ja mõne aja pärast muutub valgustus “mitmevärviliseks”. Vastavalt erinevate riikide standarditele võib metallhalogeniidlampide kiirguse värvustemperatuur nende kasutusea jooksul muutuda 500 K võrra, see tähendab, et lamp, mille Hz = 3500 K (“valge”) võib muutuda “soojavalgeks” Hz = 3000 K ehk “helevalge”, kui Hz = 4000 K. See tuleneb sellest, et valgust kiirgavad lisandid interakteeruvad erinevalt kvartsi ja volframiga ning tänu sellele muutub lambi töö käigus järk-järgult täidise koostis.

Tuleb märkida, et teatud tüüpi metallhalogeniidlampide kiirguse värvus sõltub ka lampide tööasendist, seetõttu tuleks lampe kasutada ainult iga konkreetse tüübi dokumentatsiooniga reguleeritud asendis.
Metallhalogeniidlampide tootmine on väga töömahukas ja nõuab äärmiselt kõrgeid tootmisstandardeid. Erilised raskused lampide valmistamisel on seotud põletite hermeetilise keevitamisega, kuna olemasolev läbiviikude sissepressimise tehnoloogia ei taga piisavat täpsust põletite mõõtmete säilitamisel.

Metallhalogeniidlampide parameetrite stabiilsuse suurendamiseks hakkasid Philips ja Osram alates 1998. aastast tootma põleteid mitte kvartsist, vaid polükristallilisest alumiiniumoksiidist AI2O3. Kõrval keemiline koostis polükristalliline alumiiniumoksiid on täiesti identne hinnalise safiiri ja rubiiniga, samuti tavalise saviga. Erinevate riikide, eeskätt USA ja NSV Liidu tehnoloogid on oma kosmoseprogrammide raames ammu õppinud seda materjali väga kvaliteetselt valmistama ja sellest hea täpsusega etteantud läbimõõduga torusid valmistama. Toorikutest saate teha rangelt hooldatud pikkusega torusektsioone. Keemilise ja termilise vastupidavuse poolest on polükristalliline alumiiniumoksiid parem kui kvarts, seega sobib see üsna hästi kõrgsurvelahenduslampide põletite loomiseks, milles erinevalt kvartsist säilitatakse kõik geomeetrilised mõõtmed väga suure täpsusega. Selliste põletite loomise probleem oli tagada voolusisendite tihedus, mis on võimeline töötama kõrgel temperatuuril üsna agressiivsete halogeenvalguslisandite keskkonnas. Kuid 1998. aastaks oli see probleem edukalt lahendatud. Nüüd toodavad juhtivad elektrilampide ettevõtted suures koguses polükristallilisest alumiiniumoksiidist või, nagu neid sagedamini nimetatakse, keraamiliste põletitega MGL-e.

Põletite täpsed mõõtmed ja keraamika kõrge keemiline vastupidavus suurendasid oluliselt MGL valgusparameetrite stabiilsust. Värvustemperatuuri muutus keraamiliste põletitega lampide kasutusea lõpus ei ületa ± 200 K, valgusvoo langus 4000 tunni jooksul ei ületa 20%. Seni toodetakse selliseid lampe ainult väikese võimsusega (20-150 W).

Metallhalogeniidlampide peamine kasutusvaldkond on valgustus värvitelevisiooni reportaažide jaoks, filmimine ja suurte spordiareenide valgustus. Väikese võimsusega lampide loomine, eriti keraamiliste põletitega, avas laia tee MGL-ide kasutuselevõtuks sisevalgustuses. kaubanduspõrandad, vaateaknad, näitusepaviljonid, mõned haldusruumid jne.

Teatud tüüpi kaasaegsete metallhalogeniidlampide kasutusiga ulatub 15 000 tunnini. Lampe toodetakse erineva kiirgusvärviga ja erineva värviedastuskvaliteediga.
Kuna metallhalogeniidlambi tühjenemise süütamiseks on vaja mitme kilovoldi pinget, lülitatakse lambid sisse ainult spetsiaalsete süüteseadmetega. Joonisel fig. Joonisel 1 on näidatud tüüpiline metallhalogeniidlampide ühendusskeem. Nagu kõiki gaaslahenduslampe, saab ka metallhalogeniidlampe kasutada ainult koos liiteseadise drosseliga, mis loob faasinihke voolu ja pinge vahel. Seetõttu on vaja võimsusteguri kompenseerimist, st kompenseeriva kondensaatori lisamist.

Riis. 1.

Viimastel aastatel on mitmed ettevõtted hakanud tootma väikese võimsusega metallhalogeniidlampide lülitamiseks mõeldud elektroonilisi seadmeid. Kõrgsurvelampide kõrgsageduslik toiteallikas ei anna selliseid eeliseid, nagu oleme luminofoorlampide puhul näinud, ja lisaks põhjustab tühjenemise ebastabiilsust (nn akustiline resonants). Seetõttu, erinevalt luminofoorlampidest, toidetakse selliste seadmete kaudu metallhalogeniidlampe mitte kõrgsagedusvooluga, vaid ristkülikukujulise pingega sagedusega 100–150 Hz. Elektroonilised metallhalogeniidlampide sisselülitamise seadmed on drosselidest oluliselt (3-4 korda) kergemad ning lisaks kombineerivad liiteseadis ja süüteseadme ning mõnikord ka kompensatsioonikondensaatori funktsioone. Keraamiliste põletitega lampe soovitatakse üldiselt kasutada elektroonikaseadmetega.

Metallhalogeniidlampide puudused on: kõrge hind (mitu korda kallim kui DRL, eriti keraamiliste põletitega lambid); pikk põlemisaeg (kuni 10 minutit); suur valgusvoo pulsatsiooni sügavus (haruldaste muldmetallide elementidega lampide jaoks, millel on parim värviedastus, kuni 100%); kuuma lambi uuesti käivitamise võimatus pärast seda, kui see kustub vähemalt sekundiks; vajadus kasutada süüteseadmeid.

Kuna suure võimsusega metallhalogeniidlampe kasutatakse suurte spordiürituste valgustamiseks, kus on palju pealtvaatajaid, võivad lampide kustumine tekitada pealtvaatajates paanikat, rääkimata rikkest. Spordiüritus. Selliste nähtuste kõrvaldamiseks kasutatakse spordiareenide valgustamiseks mõeldud prožektorites lisaks tavalistele süüteseadmetele kiirsüüteseadmeid - keerulisi, raskeid ja väga kalleid seadmeid, mis saadavad lambile automaatselt impulsse, kui see kustub pingega kuni 50 kV, mis on võimeline süütama isegi kuuma lambi. Selliste agregaatidega töötamiseks mõeldud lambid on spetsiaalse disainiga – üks elektroodidest väljastatakse läbi aluse, teine ​​läbi välimise pirni aluse vastas oleva külje.

Üks gaaslahenduslampide tüüp on metallhalogeniidlambid. Need sisaldavad sama luminestsentsi põhimõtet, mida kasutatakse igas gaaslahenduslampis. Põhimõte seisneb selles, et neis tekib elektrikaarelahendus lambis olevate elektroodide vahel, mis täidetakse elavhõbedaauru ja muuga. keemilised elemendid. Peamine erinevus lihtsatest gaaslahenduslampidest on see, et elavhõbeda aurudesse lisati selliseid ühendeid nagu metalljodiidid. Neid ühendeid peetakse halogeenideks. See tagab, et aurustumine volframlambi elektroodidest ei satuks pirni siseseintele.

Metallhalogeniidlambi töötamise ajal interakteerub volframi aur halogeenühenditega, moodustades seeläbi volframjodiidi segu. Ja kui lamp välja lülitatakse, naasevad need osakesed elektroodidele.

Seetõttu on lambielektroodidel kõrge kaitse purunemise eest ja pirn jääb pikka aega läbipaistvaks. Lisaks kasutatakse nendes lampides valgusvoo kvaliteedi parandamiseks metalljodiide, kuna kaarelahenduse spektraalomadused muutuvad. Nüüd on see kõige ökonoomsem ja praktilisem valgusallikas. Tänu volfram-halogeentsükli lisamisele on lampide kasutusiga mitu korda pikenenud.

Kus neid kasutatakse?

MGL-id toodavad heledamat ja kvaliteetsemat valgust. Neid kasutatakse üldiseks tänavavalgustuseks, objektivalgustuseks, stendivalgustuseks ja siseruumides asuvate tööstusruumide valgustamiseks. Tänu oma laiale luminestsentsspektrile kasutatakse neid mõnel juhul kodu valgustamiseks.

Seda võib leida ka talvistest kasvuhoonetest ja talveaedadest. Selle põhjuseks on taimede eluks sobiv valgustemperatuur.
MGL-lambid on akvaariumihoidjate seas eriti nõutud. Eriti need, kes teevad seda suurtes kogustes müügiks. Selle põhjuseks on asjaolu, et metallhalogeniidakvaariumi lambid suudavad reprodutseerida kalade elu jaoks õiget spektrit.

Disain

Oma struktuurilt ei erine udu väga palju elavhõbedakaare valgusallikatest. Samuti kasutatakse keraamikast või kvartsist põletit. Kolb mängib suurt rolli soovitud temperatuuri tagamisel, vähendab soojuskadu ja vähendab ultraviolettkiirgust. Kolb on valmistatud boorsilikaatklaasist, millel on suurenenud tugevus ja kuumakindlus. Te peaksite teadma, et tööstuslikud mudelid ei paku välist kolbi, kasutatakse osoonivaba kvartsklaasi.

Tänu sellele, et lambis kasutatakse kaasaegseid modifikatsioone, ei sisalda metallhalogeniidlambid hõõgniite, mis tagab pikema kasutusea. Samuti on lihtsam käivitamine tänu süüteelektroodide kasutamisele.

Kuna halogeniidide vool tühjenemise läbimisel sõltub raskusjõust, peab lamp töötamise ajal olema vajalikus asendis. Kahe alusega lampe saab kasutada ainult horisontaalasendis. Ühe alusega mudelid töötavad enamasti vertikaalselt paigaldatuna. On olemas eraldi mudelid, mis sobivad igas asendis töötamiseks. Horisontaalsed mudelid on tähistatud tähtedega "VN" ja vertikaalsed mudelid "BUD". Iga positsiooni jaoks - "universaalne".

MGL klassifikatsioon

Esialgu jagatakse need järgmistesse osadesse:

1. Ühe otsaga;
2. Kahe otsaga. Muidu nimetatakse kahepõhjalisi soffitiks;
3. Ilma keldrita.

Aluse tüübi järgi:

1. RX7s;
2. G8.5;

Sellel valgusallikal on 3 valgusspektrit:

1. Soe spekter, valguse temperatuur 2700K;
2. Neutraalne spekter, valguse temperatuur 4200K;
3. Külm spekter, valguse temperatuur 6400K.

Märgistades:

• D – kaar;
• P – elavhõbe;
• Y – jodiid.

Võimuga.

• 220 V – 20, 35, 50, 70, 150, 250, 400, 700, 1000 W;
• 380 V – üle 2000 W.

Valgustite tüübid võivad olenevalt paigaldustüübist erineda:

• süvistatav – kui lampi saab kinnitada ripplae konstruktsioonidesse;
• Üldkulud – kui seade on kinnitatud seina või lakke;
• Rööbastee - kui lambil on spetsiaalne reflektor, mis võib valguse raadiust rõhutada;
• Riputatud – kui lampi saab riputada lae või lae silluste külge.

Eelised ja miinused

Nagu igat tüüpi lampidel, on sellel nii eelised kui ka puudused. Eelised hõlmavad järgmist:

1. MGL-i valgusvoog on 4 korda suurem kui hõõglampide oma ja efektiivsus on 8 korda suurem;
2. Ei ole valiv keskkonnatingimuste suhtes;
3. Kompaktne ja energiasäästlik;
4. Kasutusiga umbes 15 000 tundi;
5. Valguse temperatuuride valik on lai.

Puuduste hulka kuuluvad:

1. Kolvi tugev kuumutamine, mis vähendab tuleohutust;
2. Tundlik pingemuutuste suhtes;
3. Nõuab aega täisvõimsuse saavutamiseks;
4. Ei saa sisse lülitada 10 minuti jooksul pärast seiskamist, kui liiteseadis puudub;
5. Tundlik tööasendi suhtes;
6. Nõuab spetsiaalset utiliseerimist.

MGL ühendus

Kuna seda valgusallikat ei saa otse võrku ühendada, on teatud abiseadmed, mis võimaldavad sellel käivituda. Kuna põleti ei saa ise süttida, vajab see kvaliteetset kõrgepingelahendust. Selleks on ette nähtud ballasti juhtseade, mida muidu nimetatakse ballastiks. Need on elektromagnetilised ja elektroonilised. Parim on valida elektroonilised liiteseadised, kuna need võivad oluliselt pikendada kasutusiga ja pakkuda käivitamisel ühtlast sära. Liiteseadistel, millel on sisseehitatud IZU, on eelis, mis on võimeline mitte ainult põleti süütama, vaid ka voolu piirama. Teine eelis on nende suurus, kuna need on kompaktsemad ja kergemad. Kasutusaja pikendamiseks ja energia säästmiseks poleks kondensaatori paigaldamine üleliigne.

Kuidas valida MGL-lampi

Valimiseks peate esmalt määrama vajaliku võimsuse. Väikeste ladude jaoks piisab 150-250W staadionitest, tuleb kasutada 1KW või suuremaid valgusallikaid. Järgmiseks peate valima aluste arvu, pidades samas meeles, et vertikaalasendis paistab see valgusallikas veidi halvemini ja selle kasutusiga on lühem. Universaalsed mudelid ebaõnnestuvad kiiremini ja kaotavad valgusvõimsuse varem.

Mõned mudelid nõuavad teatud tüüpi liiteseadiseid. Näiteks Euroopa lamp ei pruugi Ameerika liiteseadmega töötada ja vastupidi. Euroopa tooted nõuavad HQI märgistusega liiteseadiseid.

Alumine joon

Kuna MGL-valgustuse kasutamisel koduseks otstarbeks on vähe mõtet, peate selle eesmärgist selgelt aru saama, kuna need on pigem tööstuslikud lambid. Arvestades aega, mis peab enne taaskäivitamist mööduma, ei tohiks neid ühendada elektrikatkestuspiirkondades. Need võivad kujutada endast tuleohtu, mistõttu ei ole soovitatav neid kasutada tuleohtlike esemete läheduses. MGL-lampide käitamiseks peate ühendama täiendavaid elemente, mis peavad samuti asuma lambis.

Video MGL-i kohta

Tavaliste valgusallikate peamised puudused on tohutud energiakadud ja haprus. Täiustatud tehnoloogia kasutamine võimaldab kolmekordistada metallhalogeniidlampide tööaega ja poole võrra energiakulu. Nende deklareeritud omadused jäävad muutumatuks. Metallhalogeniidlampide (MHL) kiirgusintensiivsuse vähenemist 1–2% võrra täheldatakse alles nende kasutusea lõpus.

Kõik seda tüüpi valgusallikad on klassifitseeritud gaaslahenduslambid. Põhiosa neist on kvartsklaasist või keraamikast valmistatud põleti. Seadmete tootmisprotsessis kasutatakse kuumakindlaid materjale, mis on valmistatud madala soojuspaisumisteguriga boorsilikaatklaasist. MGL-i mudelivalik on väga mitmekesine. Tootjad lisavad pidevalt uusi tooteid spetsiaalsetele rakendustele.

Metallhalogeniidlampide tehnilised omadused

Foto	müüja kood	Nimi	Võimsus, W	pakett
		FOTON MH 400W E40 WHITE (BT) 5200K 28000lm 10000h d62 l283 - lamp (050)
		FOTON MH 250W E40 WHITE 5200K 20800lm 10000h d46 l256 - lamp (046)
		OSRAM HQI-TS 150W/GREEN EXC RX7S - värvilamp
		OSRAM HQI-TS 150W/MAGENTA RX7S - värvilamp
		HCI - PAR20 35W/830 WDL PB SP 10D E27 (matt turvaklaas) OSRAM - lamp
		FOTON MH 250W E40 BLUE – lamp (044)
		HCI TT 100W/830 WDL SUPER 4Y WDL PB E40 OSRAM - lamp
		FOTON MH 400W E40 BLUE (BT) - lamp (048)
		HCI TT 150W/830 WDL PB E40 OSRAM - lamp
		FOTON MH 400W E40 RED (BT) - lamp (049)
		Lamp (051) FOTON MH DRI 70W RX7s 5200K VALGE
		Lamp DRI (046) FOTON MH DRI 250W E40 WHITE 5200K 20800lm 10000h d46 l256 -
		HCI-TT 150W/830 WDL PB E40 OSRAM - lamp
		Lamp E27 OSRAM HCI-ET 50W/830 SUPER 4Y
		lamp (057)FOTON MH 150W RX7s-24 ROHELINE
		Lamp (058)FOTON MH 150W RX7s-24
		Lamp (047) FOTON MH 400W E40 (BT)
		Lamp OSRAM HCI - PAR30 35W/942 NDL PB SP 10D E27 (kaitseklaas matt)
		Lamp OSRAM HCI – PAR30 70W/930 WDL PB FL 30D E27 (4008321964595uus)
		Lamp HCI-TM 400W/930 WDL PB G22

Metallhalogeniidlampide eelised ja puudused

MGL-il on palju eeliseid:

• energiatõhusus;
• suur jõud;
• märkimisväärne valgusvõimsus: 80–170 luumenit/vatt;
• tagasihoidlikkus töötingimuste, eriti temperatuurimuutuste suhtes;
• kiiratav valgus on päikesele võimalikult lähedal, mistõttu see ei ärrita silma;
• kompaktsus.

Metallhalogeniidlambid on aga üsna kallid ja muudavad elektrivõrgu pinge muutudes kiirguse värvi. Lisaks võtab MGL töörežiimi jõudmine aega.

Kuid need puudused ei ole metallhalogeniidlampide tavaliselt kasutatavate tingimuste jaoks olulised. Välisvalgustuse puhul on kõige olulisemad tegurid allika võimsus ja selle energiasäästlikud omadused. Seda pakuvad metallhalogeniidlambid.

MGL võimaldab säästa energiat suure kiirgusheleduse juures. Tänu klaasist pirni miniatuursele suurusele saab selliseid lampe sisestada kompaktsetesse seadmetesse võimsaid valgusallikaid, mida saab kasutada suunatud prožektorikiirguse jaoks.

Metallhalogeniidlampide ainulaadne omadus on nende ületamatu värviedastus, mis ühtib täpselt päikesevalgusega. Seetõttu eelistatakse kauplemispõrandate ja vaateakende valgustamisel MGL-i. Pärast sisselülitamist saavutavad metallhalogeniidlambid kiiresti oma määratud võimsustaseme. Eraldatud valge värv on silmale meeldiv, samas kui jahedad ja sinised toonid on tööstuses nõutud.

Sellised seadmed kasutavad oma töös pigem gaasilahendust kui hõõglambi termilist sära. Selliseid lampe võib nimetada suhteliselt noorteks valgusallikateks, mille ajalugu ulatub mitte rohkem kui viiekümne aasta taha. Nende sündi seostatakse teadlaste mitmete katsetega, mille eesmärk on parandada gaaslahendusseadmeid nende täitmise seisukohast. eristav omadus on elavhõbeda auru, soolade ja gaaside koostise kasutamine tööseguna. Soolasegu koostis mõjutab kiiratava valguse varjundit. Metallhalogeniidlamp võib kiirata valgust sinaka või punaka varjundiga. Kolvi sees on gaas väga kõrge rõhu all.

Seadme töö omadused

Metallhalogeniidlambid lülitatakse sisse samamoodi nagu luminofoorlambid, aga ka muud gaaslahenduslambid. Süütamiseks vajavad need spetsiaalsete käivitus- ja juhtimisseadmete abil võrguühendust. Selle sisselülitamisel tekib esmalt lambis argooni tühjenemine, mis tekitab elektrikaare lambipirni elektroodide vahel. Kui lamp on välja lülitatud, settivad elavhõbe ja soolad osakeste kujul kolvi seintele. Pärast käivitamist soojendab see kolbi kohe, aurustades tahked osakesed, misjärel tühjenemine jätkub soolade ja elavhõbeda aurudes. Esimestel minutitel tõuseb temperatuur väga tugevalt, nagu ka kiirguse heledus. Töö käigus kuumeneb metallhalogeniidlamp temperatuurini, mis ületab tuhande kraadi, mistõttu on prožektorid, milles selliseid seadmeid kasutatakse, nii suured. Nende jahutamiseks on vaja prožektori suurt metallpinda.

Philipsi metallhalogeniidlamp on palju tõhusam kui luminofoorlambid, kuna peaaegu 24 protsenti tarbitavast energiast muudetakse valguseks. Selliseid tooteid toodetakse üsna laias võimsusvahemikus - 20-20 000 vatti, mis võimaldab neid kõikjal kasutada. Disaini omadused varieeruvad sõltuvalt lambi võimsusest.

Kasutusvaldkonnad

Väikese võimsusega metallhalogeniidlampi saab kasutada samades kohtades kui traditsioonilist halogeenlampi – kontori-, kodu-, reklaamiseadmetes, muuseuminäitustel ja kauplustes. See on palju säästlikum ja tõhusam kui halogeen, kuid nõuab täiendavate liiteseadiste paigaldamist.

150w metallhalogeniidlamp on kasulik suure toa valgustamiseks või eramaja sisehoovi valgustamiseks. Professionaalsetele valgustusseadmetele sobivad suure võimsusega seadmed - võimsad prožektorid, teatriprožektorid, foto- ja filmivalgustusseadmed, aga ka teatud tüüpi projektorid.

Huvitav koht metallhalogeniidlampide kasutamiseks võiks olla kasvuhoonete ja akvaariumite valgustus. Neil on taimede ja korallide kasvuks soodne emissioonispekter.

Selliseid seadmeid saab toota kahe kolviga - välise ja sisemise kolbiga. Arvatakse, et sellel valikul on värviomadused paranenud.