Výbojka je výbojka, ve které vzniká optické záření v důsledku elektrického výboje v plynech, parách nebo jejich směsích. Princip činnosti výbojek je založen na elektrickém výboji mezi dvěma elektrodami zatavenými v průhledné baňce. Tvar baňky může být různých tvarů: trubicovitý, kapilární, kulovitý. Výbojky jsou klasifikovány podle řady charakteristik: fyzikální, konstrukční, provozní a také podle oblasti použití. Klasifikace podle fyzikálních vlastností určuje vlastnosti výbojek, jako je spektrum a barva záření, jas a energetická účinnost. U výbojek jsou určujícími faktory složení plynného média, tlak složek plynného média a proud. Podle složení plynů nebo par, ve kterých k výboji dochází, se dělí na lampy s výbojem v plynech; v kovových parách; v parách kovů a jejich sloučenin. Podle provozního tlaku se výbojky dělí na: nízkotlaké – přibližně od 0,1 do 10 4 Pa; vysoký tlak – od 3×10 4 do 10 6 Pa a ultravysoký tlak – více než 10 6 Pa. Podle typu výboje – pro lampy: obloukový, doutnavý a pulzní výboj. Rozsah výbojek je dán tím, že mají ve srovnání s žárovkami nejvyšší světelnou účinnost a dlouhou životnost. Zářivky (fluorescenční) jsou nízkotlaké plynové výbojky. Zářivky jsou nízkotlaké výbojkové světelné zdroje, ve kterých je ultrafialové záření ze rtuťového výboje přeměněno fosforem na dlouhovlnné viditelné záření. Fosfory jsou pevné nebo kapalné látky schopné vyzařovat světlo pod vlivem různých druhů buzení. Podle charakteru výboje v zářivkách se dělí na obloukové zářivky s horkými katodami, doutnavé výbojky se studenými katodami a vírové výbojky bez elektrod.
Doporučené materiály
Maran softwarové inženýrství
Softwarové inženýrství
Technický úkol
Inženýrská grafika
Předmět Pedagogická praxe: úvodní praxe (IDDO UP_OznakP-B-3-1-Za) – Pomůžu vám složit!
Pedagogická praxe: výzkumná práce
5000 3999 rublů.
Praktický úkol 3 | Informatika SOO 2023 (DO, SPDO, PNK, KP, PDO, DOUA, SR 2. ČÁST) | NSPK
Informatika
3990 1190 rublů.
Pomůžu vám s dokončením — KM-3. Úkol v Matlabu/Scilabu. Test — libovolná možnost do 3 dnů!
Digitální zpracování signálu (DSP)
5000 3490 rublů.
Projektový management. 353 odpovědí na otázky ke zkoušce, testu nebo kvízu
Projektový management
Obloukové zářivky lze rozdělit na zářivky pro všeobecné použití a zářivky pro speciální účely. Univerzální zářivky jsou určeny pro osvětlení v různých aplikacích. Nízkotlaká zářivka je válcová skleněná žárovka 2 (obr. 3.1), na jejichž koncích jsou sokly 1 instalovány wolframové spirálové elektrody 6. Na vnitřní povrch je po celé délce nanesena tenká vrstva pevné krystalické práškovité látky, fosforu. 4. Fosforem je halogenfosforečnan vápenatý dávkovaný manganem a antimonem. Změnou podílu složení fosforu je možné získat zářivky s různými barvami vyzařování světla. 
Obr. 3.1. Vzhled a průřez zářivky: 1 – základna; 2 – baňka; 3 – páry rtuti; 4 – fosforová vrstva;
5 – kontaktní kolíky základny; 6 – spirálová elektroda Po odčerpání vzduchu při výrobě lampy se do baňky vpustí kapka rtuti (20. 30 mg), která se při provozu lampy odpaří. Zavádí se také malé množství čistého plynu, argonu, aby se snížil proces odpařování wolframových elektrod a urychlilo se zapálení lampy. Délka a průměr skleněné trubice jsou určeny výkonem lampy a napětím, pro které je určena a jsou k dispozici v průměrech 40, 26 a 16 mm. Tvary jsou lineární, ve tvaru U, ve tvaru prstence a kompaktní. Světelná účinnost zářivek je přibližně 40, 50, 60, 80 lm/W a více. Vyrábějí se zářivky o výkonu 20, 30, 40, 80 W s žárovkou o průměru 40 mm a vylepšeném provedení 18, 36, 58 W s žárovkou o průměru 26 mm. Označení zářivek se skládá z písmen označujících konstrukční vlastnosti a čísel označujících výkon zářivek. První písmeno je typ svítidla L – zářivka, TL – signální, LL – doutnavý výboj, GR – trubice pro světelnou reklamu; druhé písmeno – barva záření B – bílá, TB – teplá bílá, HB – studená bílá, D – denní světlo, E – přírodní bílá, UV – ultrafialová, K – červená, C – modrá, Z – zelená, G – modrá ; třetí skupina písmen – jedno nebo dvě písmena C – vysoká nebo velmi vysoká kvalita podání barev; čtvrtý prvek – jedno písmeno – konstrukční vlastnosti svítilny: P – reflektor, U – tvar U, K – kroužek, B – rychlý start, A – amalgám; pátý prvek je skupina čísel – výkon lampy ve wattech. Zářivky jsou připojeny k elektrické síti pomocí předřadníků (předřadníků) k zapálení a zajištění normálního provozu. To komplikuje konstrukci, potažmo cenu svítidel a určitou obtížnost provozu, což je jistě nevýhoda zářivek. Mezi nevýhody zářivek patří obtížná recyklace z důvodu přítomnosti rtuti v baňce, nespolehlivý provoz v rozmezí teplot do 15°C a nad 25°C a relativně malá stabilita světelného toku po dobu jejich životnosti. Kromě těchto nevýhod mají zářivky řadu výhod, mezi které patří: – lineární zdroj světla, který umožňuje vytvořit rovnoměrnější osvětlení a estetický design osvětlovací instalace; – vysoká světelná účinnost až 100 lm/W; – dlouhá životnost až 10000 12000…XNUMX XNUMX hodin; – nízký jas a teplota povrchu žárovky; – kvalitní podání barev (u určitých sérií svítidel); – relativně nízké výrobní náklady. Pro zapálení zářivky a její normální provoz je nutný elektromagnetický předřadník (EMG) nebo elektronický předřadník (EPG) v mezinárodní praxi se obvykle nazývají „předřadník“ nebo „elektronický předřadník“. V závislosti na obvodu spínání žárovek se používají startovací a nestartovací elektronické předřadníky. Elektronické předřadníky spouštěče se skládají z tlumivky, spouštěče (zapalovače) a kondenzátorů. Startér slouží k automatickému předehřátí elektrod a zapálení lampy. Jedná se o doutnavou výbojku, sestávající ze skleněného válce 2 naplněného inertním plynem – neonem (obr. а). Ve skleněné nádobě jsou umístěny dvě elektrody: jedna kovová, druhá bimetalová. Mezi elektrodami je mezera 2. 3 mm. Tlumivka je induktor s jádrem z elektrooceli. Tlumivka má indukčnost 4. 5 H. Tak velké indukčnosti je obvykle dosaženo prostřednictvím ocelového jádra s vysokou magnetickou permeabilitou. Tlumivka vytváří mechanické vibrace svítidla o frekvenci 50 Hz s odpovídajícím akustickým tlakem na této frekvenci. Tato indukčnost má navíc za následek významný fázový posun mezi proudem a napětím a snížení účiníku. Závažnou nevýhodou napájecího obvodu na síťové frekvenci jsou pulzace světelného toku svítilny v důsledku malé setrvačnosti fosforu, což vede při provádění řady výrobních operací s rotačními mechanismy ke stroboskopickému efektu. Na Obr. Obrázek 3.2 ukazuje typický obvod zapalování spouštěče pro zářivku připojenou k síti 220 V Při zapnutí svítidla spínačem SA jsou její elektrody a spouštěč zapnuty na plné síťové napětí. Síťové napětí nestačí k zapálení lampy, ale stačí k vybití startéru. Ve startéru dochází k doutnavému výboji, pod jehož vlivem se bimetalová elektroda zahřívá a ohýbáním se uzavírá s druhou elektrodou neonové lampy. Startovací obvod se uzavře a začne proces zahřívání elektrod lampy. Na konci výboje ve startéru se bimetalová elektroda ochladí, narovná a přeruší elektrický obvod. A protože je do elektrického obvodu zapojena indukční zátěž (tlumivka) v sérii s lampou, v okamžiku otevření dojde ke zvýšenému napěťovému impulsu, který způsobí silný obloukový výboj ve lampě a zapálí ji. 
а) б) Obr. 3.2. Elektrické schéma připojení zářivky do sítě: а – startér (neonová doutnavka): 1 – kovová elektroda; 2 – skleněná nádoba; 3 – ochranný obal;
4 – bimetalová elektroda;
б – základní schéma: 1 – startér; 2 – lampa; 3 – předřadná tlumivka Napětí dodávané do elektrod lampy ovlivňuje volné elektrony a ionty v plynu a způsobuje jejich pohyb. Pohybující se elektrony a ionty se na své cestě srážejí s atomy plynu a vytrhávají ze svých drah další elektrony, které lavinovitě zvyšují tok pohybujících se částic. Vyrušení elektronů z jejich drah je doprovázeno uvolněním světelných kvant. V tomto případě leží rezonanční záření plynů vyplňujících trubici (pary rtuti nebo páry sodíku) v ultrafialové oblasti spektra a výboj tedy nemůže být zdrojem viditelného záření. Na vnitřní povrch trubice je proto nanesen fosfor, který přeměňuje ultrafialové záření plynu – výplně trubice – na záření viditelného spektra. Fosfor musí mít dostatečně velkou setrvačnost, aby se snížilo blikání světla při napájení lampy z průmyslové sítě. Zapalovací obvod spouštěče je relativně jednoduchý a levný, a proto je široce používán, ale způsobuje dodatečnou spotřebu energie asi 20% v důsledku zařazení tlumivky do obvodu. Charakteristika zářivek Světelný tok zářivkových světelných zdrojů závisí především na výkonu výbojek a emisní spektrum závisí na složení fosforu. Například LD lampy vyzařují 92 % toku v rozsahu 460. 610 nm, LBC lampy – 94 % v rozsahu 510. 660 nm. Pulsace světelného toku je způsobena zhasnutím a opětovným zapálením výbojky v každém půlcyklu střídavého proudu. Osvětlení předmětů pulzujícím světelným tokem unavuje vidění a způsobuje stroboskopický efekt (zdánlivá nehybnost předmětu, když se frekvence pulsace světelného toku a pohybujícího se předmětu shodují). Pulsace světelného toku je charakterizována koeficientem pulzace 
, (3.1) kde 
– maximální, minimální a průměrná hodnota světelného toku žárovky, lm. Pulzační koeficient je určen složením luminoforu a obvodu připojení sítě (25. 40%). Světelná účinnost zářivek je 60. 80 lm/W a závisí na vlastnostech fosforu, poměru délky a průměru trubice svítidla. Ke konci životnosti zářivek se světelná účinnost snižuje o 30. 40 %. Je to způsobeno nevratnými chemickými reakcemi fosforu s nečistotami v plynech, opotřebením elektrod a dalšími faktory. Životnost zářivek závisí na odporu elektrod. Elektrotechnický průmysl vyrábí zářivky s životností až 10. 12 tisíc hodin. Kromě startovacích obvodů pro zapalování zářivek se používají bezstartérové obvody. Bezstartérové zapalovací obvody se dělí na transformátorové a pulzní. Výrobci pro různé spínací obvody zářivek (startovací i nestartovací) sestavují jednotlivé prvky spínacích obvodů do bloků (předřadníků). Předřadníky jsou označeny čísly a písmeny.
Značení zátěže: 
Napájení zářivek vysokou frekvencí
Při napájení zářivky střídavým proudem o frekvenci přesahující 20 kHz se světelný tok zvýší o 15. 20 %, životnost zářivky o 20. 30 %, přičemž zmizí dva hlavní faktory negativního vlivu na člověka : pulsace světelného toku a vysoké hladiny akustického tlaku. Vytvoření výkonných, relativně levných vysokofrekvenčních elektronických předřadníků bylo možné pouze s odpovídající úrovní rozvoje mikroelektroniky. Jejich hlavní nevýhodou je vysoká cena ve srovnání s nízkofrekvenčními předřadníky. V současné době byly vyvinuty a úspěšně používány zapalovací obvody pro zářivky s elektronickými předřadníky (EPG) na bázi polovodičových prvků, nazývané energeticky úsporné, které výrazně zlepšují kvalitu osvětlení. K zapálení a stabilizaci provozního režimu výbojky se používají elektronické předřadníky, které v jednom obvodu spojují funkce tlumivky (indukční předřadník), startéru, kompenzačního a odhlučněného kondenzátoru. Elektronické předřadníky vypínají vadné lampy, čímž eliminuje nepříjemné blikání, a také rozsvěcují lampy současně bez šumu nebo blikání. To zvyšuje životnost lamp a snižuje náklady na údržbu, což vám umožňuje ušetřit energii o 20. 30 %. Podívejte se také na přednášku „11 Koncepce a obsah státní regulace zemědělství“ na toto téma. Obr. 3.3. Obvod elektronického předřadníku Kompaktní zářivky Prvotním cílem výroby kompaktních zářivek byla potřeba vytvořit energeticky úsporné zářivky s relativně nízkým světelným tokem pro použití v domácích osvětlovacích zařízeních. V současnosti vyráběné kompaktní zářivky se vyznačují nižšími výkony se stupnicí výkonu od 5 do 105 W, s rozsahem světelného toku 200 lm a výše. Konstrukčně kompaktní (tvarované) žárovky jsou vyráběny pro práci s externími elektromagnetickými předřadníky a se zabudovanými elektronickými předřadníky a závitovou paticí typu E27, E40, která umožňuje přímou výměnu žárovek bez výměny stávajícího svítidla.
Doporučené přednášky
- 2 Smyslové postižení
- 9 Principy utváření systému veřejné správy
- Přednáška č. 10 Průmyslové osvětlení
- 11 Koncepce a obsah státní regulace zemědělství
- 11. Obraz Etienna Lousteaua v Balzacově románu Ztracené iluze
