По наполнению

1. Ртутные 2. Металлогалогенные 3. Натриевые 4. Ксеноновые

Спектры излучения рлвд

1 – ртутных (ДРЛ); 2 – натриевых (ДНаТ); 3 – ксеноновых (ДКсТВ)

Натриевое наполнение создает особый, оранжево-красный, спектр излучения лампы (позиция 2).

В ксеноновых лампах дуговой электрический разряд протекает не в парах металлов, а в инертном газе – ксеноне. Излучение ксеноновых ламп (позиция 3) отличается сплошным, близким к естественному спектром в видимой области и наличием мощной ИК составляющей.

Зажигание и стабилизация дугового разряда в лампах.

Вид электрического разряда в лампе зависит от плотности тока. При малых плотностях тока разряд темный (тихий), а с ростом плотности тока разряд переходит в тлеющий, а затем в дуговой (ВАХ разряда изображена на рис).

Вах газового разряда.

Дуговой электрический разряд – рабочая характеристика РЛ. При достижении в разрядном промежутке напряжения, равного напряжению зажигания дугового разряда U_з, процесс образования электронов и положительных ионов в межэлектродном пространстве развивается лавинообразно, что соответствует падающему участку ВАХ– U_л (I). При этом за период времени 10^-5 …10 ^–7 с ток может увеличиться в 100 и более раз, и, если его не ограничить, привести к разрушению электродов лампы. Поэтому ток ограничивают при помощи сопротивления, включаемого последовательно с лампой и называемого балластным. Вид ВАХ ртутных и натриевых ламп – падающий, поэтому для их работы нужно обязательно использовать балластное сопротивление.

Напряжение зажигания дугового разряда превышает напряжение источника питания. Поэтому в схемах включения РЛ применяют:

1. импульс повышенного напряжения

2. U_з понижают до значения U_{питания}. Это достигается путем ионизации разрядного промежутка:

а) подогревом электродов – возникает термоэлектронная эмиссия с электродов

б) введением дополнительного поджигающего электрода или проводящей полосы – возникает вспомогательный разряд.

После зажигания дугового разряда необходимо ограничить (стабилизировать) ток в лампе на уровне, соответствующем ее мощности. Рассмотрим условия стабилизации дугового разряда при питании лампы от сети постоянного тока.

Схема включения РЛ в сеть.

Условия устойчивого режима:

U_с = U_л + U_б (1)

R_б + R_л > 0 (2)

Сопротивление лампы – величина переменная и отрицательная. В любой момент времени

В соответствии с условием (2) разряд можно стабилизировать лишь на возрастающей ветви ВАХ. Такую суммарную ВАХ схемы в целом позволяет создать балластное сопротивление.

Балластное сопротивление с ВАХ U_б1 обеспечивает суммарную ВАХ схемы U_г1(I), которая пересекает линию сетевого напряжения U_с в точках а и в.

В точке а, находящейся на падающей ветви суммарной ВАХ, соблюдается лишь одно из двух условий стабилизации разряда - U_c = U_л + U_б

Поэтому разряд будет развиваться до точки в, находящейся на возрастающей ветви суммарной ВАХ. Для точки в соблюдаются оба условия (1) и (2). Следовательно, стабилизация разряда возможна лишь в точке в.

Кроме стабилизации разряда, балластное сопротивление должно обеспечивать устойчивую, без погасания, работу лампы при отклонениях U_сети. Балластное сопротивление R_б с ВАХ U_б1( I ) этой устойчивости не обеспечивает. При отклонениях U_сети на - ΔU_с нет точки пересечения U_z1( I ) с линией напряжения сети (U_с – ΔU_c). Это означает прекращение разряда и погасание лампы.

Чтобы обеспечить устойчивость разряда в этом случае, необходимо R_б меньшего значения с ВАХ U_б2( I ). В этом случае суммарная ВАХ лампы и балласта U_z2( I ) обеспечивает стабилизацию разряда в точке с.

При разработке ламп и балластных сопротивлений R_б к ним устойчивость оценивают по коэффициенту использования напряжения сети

Чем меньше k_уст, тем выше устойчивость работы лампы. Практически устойчивость работы РЛ обеспечивают при k_уст = 0,45…0,75.