Ксеноновые лампы устройство: Принцип работы ксеноновых ламп

Содержание

Ксеноновые лампы.Виды и устройство.Работа и цветовая температура

Технология применения ксенона для освещения возникла несколько лет назад. Сегодня она уже достаточно популярна, и занимает значительную часть рынка. Ксеноновые лампы являются искусственным прибором освещения, в которых основным источником светового потока является не спираль, а электрическая дуга, возникающая в стеклянной колбе с газом, называемым ксеноном. Такие лампы способны светить очень ярким белым светом, который по своему спектру аналогичен дневному свету.

Ксеноновые лампы состоят из стеклянной колбы, вольфрамовых электродов и общего корпуса. Из колбы выкачан воздух, и ее объем заполнен специальным газом – ксеноном. У некоторых моделей имеется вспомогательный разжигающий электрод, например, у ламп вспышек.

Электроды предназначены для обеспечения прохождения электрического тока через газовую среду. Для того, чтобы газ начал светиться, требуется высокая мощность энергии, которая способна накопиться в конденсаторе, соединенном параллельно посредством резисторов. Эта энергия преобразуется в импульс высокого напряжения с помощью мощного повышающего трансформатора. Он разряжает конденсатор, тем самым пропускает через лампу большие токи за короткое время.

Колба из кварцевого стекла газоразрядной лампы изготавливается в виде прямой или согнутой трубки в виде буквы «U», спирали, или окружности (для расположения лампы вокруг объектива фотокамеры для получения фотографии без теней). В продаже можно найти лампу с колбой из сапфирового стекла. Разные виды стекол обеспечивают разный цвет свечения. Сапфир придает более чистый и яркий свет, а кварцевое стекло хуже пропускает поток света.

Электроды лампы впаиваются в трубку и соединяются с конденсатором, имеющим заряд высокого напряжения, достигающего 2000 вольт, в зависимости от состава газа и длины стеклянной трубки.

Третий дополнительный электрод имеется не во всех моделях ламп. Он называется разжигающим и предназначен для начальной ионизации газов, запускающей процесс разряда в лампе. В лампах вспышках обычно в качестве дополнительного электрода применяют рефлектор света.

Как работают ксеноновые лампы

Вспышка света возникает при пропускании через газ мощного импульса электрического тока, и ионизации, которая требуется для снижения электрического сопротивления газа, и более легкого протекания большого тока через газовое пространство лампы.

Начальная ионизация обеспечивается специальным трансформатором. Высоковольтный кратковременный импульс, подведенный на разжигающий электрод, образует первые ионы газа. В результате электрический ток начинает проходить через газ, от чего возбуждаются атомы ксенона. Это побуждает электроны переходить на орбиты, обладающие более высокой энергией. После возвращения электронов на свои прежние орбиты, они излучают фотоны, являющиеся разницей энергии этих орбит.

Давление газа в лампе может различаться в зависимости от величины лампы, и может быть от 0,01 до 0,1 атмосферы.

Разновидности
Ксеноновые лампы делятся на несколько видов по конструкции и сфере применения:
  • Шаровые.
  • Трубчатые.
  • Керамические.

Шаровые ксеноновые лампы стали наиболее популярными из всех видов. Они используются в автомобилях для обеспечения его передним светом фар. Их устройство состоит из небольшой колбы, наполненной ксеноном. Электроды в лампе расположены на очень близком расстоянии друг от друга.

Керамические ксеноновые лампы применяются в фармацевтическом производстве. Их особенностью является использование керамической колбы и отверстия в ней для прохождения ультрафиолетового излучения. Такой свет применяется в медицине для лечения грибковых болезней головы и кожи.

Трубчатые ксеноновые лампы являются устройствами для создания освещения в жилых зданиях и помещениях. Электроды в них находятся на большом удалении между собой, поэтому для их функционирования необходим балласт. Такие лампы применяются для внешнего освещения складов, вокзалов и других общественных или промышленных объектов.

В зависимости от сферы применения ламп, они могут иметь цоколи разных исполнений, которые изображены на рисунке.

Цветовая температура

Основным параметром любых ксеноновых ламп считается цветовая температура светового потока. Этот условный параметр характеризует интенсивность и спектр светового излучения, и измеряется в кельвинах.

Существует несколько интервалов цветовой температуры:
  • От 3200 до 3500 кельвин. Свет лампы с такой цветовой температурой подобен свету галогенной лампы и имеет желтоватый оттенок, отличается высокой интенсивностью освещения, достигающей 1500 люмен. В основных автомобильных фарах такого света будет недостаточно, поэтому их применяют в противотуманных фарах.
  • От 4000 до 5000 кельвин. Световое излучение в этом диапазоне имеет нейтральный оттенок и наименьшие визуальные цветовые искажения. Такое излучение обладает повышенной интенсивностью освещения, более 3000 люмен. Такие качества позволяют использовать лампы для основного освещения автомобиля в основных фарах. Такие ксеноновые лампы включены в основную комплектацию новых автомобилей.
  • От 5000 до 6000 кельвин. Повышение цветовой температуры более 5000 К приводит к возрастанию декоративного эффекта и снижению практической пользы. Такие лампы образуют белое освещение, что создает оригинальный эффект, но уменьшает интенсивность освещения, и снижается восприятие света глазами водителя: Предметы видны в черно-белом цвете, детали скрадываются. В некоторых зарубежных странах использование ксеноновых ламп с цветовой температурой более 5000 кельвин запрещено.
  • От 6000 до 12000 кельвин. Монтаж таких ксеноновых ламп выполняется только из расчета создать некоторое впечатление, а на практике ничего хорошего от такого ксенона не будет. У таких ламп интенсивность света снижается до 2000 люмен, при движении на автомобиле в темное время водитель видит объекты в черно-белом цвете и плохо их различает. В торговых точках такие лампы уже не продаются, так как они считаются недостаточно эффективными.
Достоинства
  • Повышенные параметры светоотдачи и яркости. Ксеноновые лампы обладают светоотдачей в несколько раз больше, по сравнению с галогенными лампами. Поэтому такие лампы стали использоваться значительно чаще в автомобильных противотуманных фарах для освещения ночной дороги. Они способны обеспечить идеальное освещение даже в самых темных местах.
  • Длительный срок службы обеспечивается отсутствием нити накаливания, в отличие от обычных ламп или галогенных моделей. Они также могут применяться в экстремальных случаях, что является важным достоинством. В среднем такие газоразрядные лампы на автомобиле способны служить до 200 тысяч км пробега.
  • Небольшой расход электрической энергии. Для функционирования лампы требуется мощность не больше 30 ватт, что позволяет продлить срок службы аккумуляторной батареи. Нагрузка ксеноновых ламп на бортовой компьютер в автомобиле также незначительная.
  • Естественный цвет светового потока автомобильных фар. Галогенные лампы, также часто используемые в фарах автомобилей, создают желтоватый свет, который непривычен для человека, и иногда искажает объекты. В отличие от них, ксеноновые фары обеспечивают белый свет, повышающий безопасность движения в темное время.
  • Повышенные показатели КПД. У обычной лампы накаливания этот параметр всего 30%, так как основная часть энергии расходуется на выделение тепла. Ксеноновая лампа излучает холодный свет, что означает незначительное нагревание приборов освещения. Большая часть энергии этих ламп направлена на освещение.
Недостатки

Высокая стоимость ламп относится к их недостаткам. Но это со временем окупается за счет длительного срока эксплуатации, экономии на отсутствии ремонта и редкой замены ламп.

Замена ксеноновых ламп доставляет некоторый дискомфорт. Рабочее давление лампы очень высоко, и при ее разрушении осколки лампы разлетаются на большое расстояние, повреждая предметы и объекты, находящиеся на пути. Поэтому чаще всего замена таких ламп должна выполняться только квалифицированными специалистами, имеющими при себе защитные средства в виде костюма и очков.

Советы по выбору

Подбор ксеноновых ламп зависит от конструктивных особенностей фар автомобиля, или прибора освещения. Если для фар предусмотрены лампы с одной нитью накаливания, то подойдут обычные газоразрядные лампы. Если в фары вставлялись двухнитевые лампы, то придется ставить биксеноновые лампы.

Они имеют в своей конструкции металлическую электромагнитную шторку, которая закрывает часть стеклянной колбы, чтобы обеспечивать переключение света с дальнего на ближний, и наоборот. При установке ксеноновых ламп на автомобиль часто приходится менять рефлекторы фар. Обычный рефлектор рассеивает свет, а для нормальной работы ксенона свет нужно фокусировать. Если рефлекторы не заменить, то вы будете ослеплять встречных водителей, что может привести к аварийной ситуации на ночной дороге.

К подбору завода изготовителя ксеноновых ламп нужно отнестись с большой ответственностью, так как от качества лампочек непосредственно зависит ваша безопасность во время движения, а также безопасность окружающих людей. Если лампа при движении внезапно потухнет, это может привести к непредсказуемым последствиям.

Гарантией качества ламп может послужить популярный бренд и наличие всего комплекта документов, которыми подтверждается качество товара и его оригинальность. Не следует приобретать дешевые ксеноновые лампы, если вам предлагают скидку и навязчиво рекламируют изделие. Качественные товары не могут стоить дешево.

Похожие темы:
  • Флуоресцентные лампы. Типы и устройство. Принцип действия и особенности
  • Металлогалогенные лампы. Виды и устройство. Работа и применение
  • ДРЛ и ДРВ лампы. Устройство и работа. Применение и особенности
  • Индукционные лампы. Виды и устройство. Работа и особенности
  • Натриевые лампы. Виды и устройство. Работа и применение
  • Лампы накаливания. Виды и устройство. Цоколи и применение
  • Галогенные лампы. Виды и устройство. Работа и особенности
  • Люминесцентные лампы. Виды и работа. Применение и маркировка
  • Серные лампы. Устройство и применение. Плюсы и минусы

Принцип работы ксеноновых ламп, конструктивные особенности, устройство и принцип работы

Ксеноновые автомобильные лампы – это газоразрядный источник света, который обеспечивает очень яркое свечение, близкое к естественному дневному. Особенностью работы является наличие в колбе с электрической дугой газа ксенона. В такой схеме нет необходимости использовать нить накаливания, которая легко может перегореть вследствие изменения напряжения.

Фото — свечение

Для работы HID-лампы используется смесь инертных газов, которые при пропускании электрической энергии начинают излучать свет. К ксенону добавлены также пары ртути, которые обеспечивают работу источника света под высоким давлением.

От состава смеси зависит цвет света. Например, сам ксенон светится ярким белым, в то время как смесь со ртутными парами издает более холодное, голубоватое свечение. Поэтому варианты со смесью газов в основном используются в медицине – они отлично подходят для стерилизации помещения и озонирования.

Содержание

  1. Устройство ксеноновых фар
  2. Принцип работы ксеноновых фар
  3. Преимущества ксеноновых ламп
  4. Недостатки ксеноновых ламп
  5. Использование
  6. Ксенон и галоген: в чем разница

Устройство ксеноновых фар

Ксеноновые фары состоят из нескольких компонентов:

Газоразрядная лампа

Это сама ксеноновая колба, которая содержит газ ксенон, а также другие газы. Когда электричество достигает этой части системы, оно производит яркий белый свет. Он содержит электроды, где электричество «разряжается».

Ксеноновый балласт

Это устройство зажигает газовую смесь внутри ксеноновой лампы. Ксеноновые HID системы четвертого поколения могут подавать до 30 кВ высоковольтного импульса. Этот компонент контролирует запуск ксеноновых ламп, позволяя быстро достичь оптимальной рабочей фазы. Как только лампа работает на оптимальной яркости, балласт  начинает контролировать мощность, которая проходит через систему для поддержания яркости. Балласт содержит преобразователь постоянного тока, который позволяет ему генерировать напряжение, необходимое для питания лампы и других электрических компонентов системы. Он также содержит мостовую схему, которая обеспечивает систему переменным напряжением 300 Гц.

Блок розжига

Как следует из названия, этот компонент запускает доставку «искры» к ксеноновому световому модулю. Он подключается к ксеноновому балласту и может содержать металлическое экранирование в зависимости от модели поколения системы.

Принцип работы ксеноновых фар

Обычные галогенные лампы пропускают электричество через вольфрамовую нить внутри лампы. Поскольку колба также содержит газообразный галоген, он взаимодействует с вольфрамовой нитью, тем самым нагревая ее и позволяя светиться.

Ксеноновые фары работают по-другому. Ксеноновые лампы не содержат нити накала, вместо этого происходит ионизации газа ксенона внутри колбы.

  1. Зажигание
    Когда вы включаете ксеноновую фару, электричество проходит через балласт к электродам колбы. Это зажигает и ионизирует ксенон.
  2. Нагревание
    Ионизация газовой смеси приводит к быстрому повышению температуры.
  3. Яркий свет
    Ксеноновый балласт обеспечивает постоянную мощность лампы около 35 Вт. Это позволяет лампе работать в полную силу, обеспечивая яркий белый свет.

Важно помнить, что ксеноновый газ используется только в начальной фазе освещения. Поскольку другие газы внутри колбы ионизируются, они заменяют ксенон и обеспечивают яркое освещение. Это означает, что может пройти некоторое время – часто несколько секунд – прежде чем вы сможете увидеть яркий свет, создаваемый ксеноновой фарой.

Преимущества ксеноновых ламп

35-ваттная ксеноновая лампа может выдавать до 3000 люмен. Сопоставимая галогенная лампа может набрать всего 1400 люмен. Цветовая температура ксеноновой системы также имитирует температуру естественного дневного света, которая составляет от 4000 до 6000 Кельвинов. С другой стороны, галогенные лампы дают желто-белый свет.

  1. Широкое покрытие. Мало того, что скрытые лампы производят более яркий, более естественный свет; они также обеспечивают освещение дальше по дороге. Ксеноновые лампы распространяются шире и дальше, чем галогенные лампы, что позволяет вам вести машину намного безопаснее ночью на высоких скоростях.
  2. Эффективный расход энергии. Это правда, что ксеноновые лампы потребуют больше энергии при запуске. Однако при нормальной работе они потребляют гораздо меньше энергии, чем галогенные системы. Это делает их более энергоэффективными; хотя преимущество может быть слишком маленьким, чтобы распознать.
  3. Срок службы. Средняя галогенная лампа может работать от 400 до 600 часов. Ксеноновые лампы, могут работать до 5000 часов. К сожалению, ксенон все еще отстает от 25 000-часового срока службы светодиодных ламп.

Хотя ксеноновые фары обеспечивают исключительную естественную яркость, подобную дневному свету, у них есть некоторые недостатки.

  • Довольно дорогие. Ксеноновые фары стоят дороже, чем галогенные лампы. И хотя они стоят дешевле, чем светодиодные, их средний срок службы таков, что вам будет необходимо заменить ксеноновую лампу как минимум 5 раз, прежде чем потребуется заменить светодиодную.
  • Сильный блик.

Ксенон плохого качества или неправильно настроенный, может быть опасен для проезжающих автомобилистов. Блики могут ослепить водителей и стать причиной дорожно-транспортного происшествия.

Использование

Ксеноновые газоразрядные лампы применяются не только для автомобиля, у них достаточно широкий спектр использования. В зависимости от конструкции они бывают:

  1. Шаровые;
  2. Керамические;
  3. Трубчатые.

Ксеноновые шаровые получили наибольшее распространение, именно они применяются для фар. Их конструкция представляет собой маленькую колбу, которая наполнена ксеноном. Электроды находятся на очень маленьком расстоянии.

Фото — круглые модели

Керамические используются в фармацевтической промышленности. Их особенностью является не только применение керамической колбы, но и наличие в ней отверстия для ультрафиолетового света. Такое свечение используется в терапевтических целях, в частности, для обнаружения грибковых заболеваний кожи или покровов головы.

Фото — керамические

Трубчатые представляют собой устройства для обеспечения света в жилых помещениях. У них электроды расположены на достаточно большом расстоянии друг от друга, поэтому для работы требуется определенный балласт. Дроссельная схема подобного плана используется для обеспечения освещенности на больших площадях, часто это вокзалы, склады и прочие производственные или общественные учреждения.

Фото — трубчатые

Также в зависимости от типа использования, ксеноновые лампы могут иметь разные цоколи (к примеру, для автомобиля – H8 4300K, h5 5000K, также есть варианты H7, h4, HB4 и Н11).

Фото — цоколи

Ксенон и галоген: в чем разница

В отличие от традиционных галогенных ламп накаливания, которые используют газ галоген, ксеноновые фары используют газ ксенон. Это газообразный элемент, который может излучать яркий белый свет, когда через него проходит электрический ток. Ксеноновые лампы также называют разрядными лампами высокой интенсивности или HID (High Intensity Discharge Lamp).

В 1991 году седаны BMW 7-й серии были первыми автомобилями, которые использовали систему ксеноновых фар. С тех пор крупные производители автомобилей устанавливают эти системы освещения в своих моделях. В целом установка ксеноновых фар говорит о высоком классе и повышенной стоимости автомобиля.

Переоснащение с галогенных фар

Если у вас уже установлены галогеновые фары, то установка ксеноновой системы освещения может быть довольно сложной и дорогой. Конечно, лучшим вариантом является наличие ксенона в стоке.

Требуется время для достижения полной яркости

Включение галогеновой фары дает вам полную яркость в мгновение ока. Для ксеноновой лампы вам понадобится несколько секунд, чтобы лампа прогрелась и достигла полной рабочей мощности.

Ксеноновые фары очень популярны в наши дни благодаря яркости, которую они обеспечивают. Как и у всех, у этой системы освещения автомобиля есть свои плюсы и минусы. Взвесьте эти факторы, чтобы определить, нужен ли вам ксенон.

Свое мнение и опыт использования ксенона оставляйте в комментарии – обсудим!

 

 

Источники: https://turboracing.ru/stati-auto/ksenon-chto-eto-takoe-i-printsip-rabotyi/, https://AutoTopik.ru/obuchenie/1021-chem-otlichaetsya-ksenon-ot-biksenona.html, https://www.asutpp.ru/ksenonovye-lampy.html,

Свяжитесь с нами по поводу импульсного света

Корпоративная штаб-квартира

Xenon Corporation
37 Upton Drive
Wilmington, Massachusetts 01887 USA

Тел: +1 978 661-9033
Факс: +1 978 661-9055
TOLL: +1 800 936669595959595959595959595959595959595959595959595959569595959595959595959569595696956956969569695669569695696956969695696956956969. @xenoncorp.com

 

 

Офисы продаж и дистрибьюторов

Северная Америка

XENON Corporation
37 Upton Drive
Wilmington, MA 01887

Контактное лицо: Специалист по продажам
Эл.

Warsash Scientific Pty Ltd.
Unit 7, 1 Marian Street Redfern, NSW
2016 Австралия
Контактное лицо: Richard Vincent
Телефон: 011-61-2-9319-0122
E-mail: [email protected] .au
www.warsash.com.au

Индия

Вс. Технические установки PTE, LTD.
1 Ground Floor, Krishna Kunj
Ashok Nagar Cross Road No. 3
Kandivli (East) Mumbai 400 101
India
Контактное лицо: Umesh Bhagwat
Телефон: 011-91-22-28854117
Эл. in
www.sunmediaaventures.com

 

Япония

Altech Co., Ltd.
2F Sumitomo Irifune Building
Irifune Chuo-Ku, Tokyo 104-0042
Yamane Japan: K.

70007 Телефон: +81-3-5542-6754


Эл. 512
1288-2 Jeongwang-Dong, Shiheung
Kyunggi 429-450
Корея
Контактное лицо: Seong-Ha Kim
Телефон: 011-82-31-497-1134
Электронная почта: [email protected]
www .dtx.co.kr

Сингапур

Anexus Pte Ltd.
421 Tagore Industrial Avenue, #01-26 Tagore 8 
Сингапур 787805
Контактное лицо: Y. W. Wong (Wilson)
Телефон: 011-65-6365-5028
Эл. Inc.
13F-6, № 100, гл. 1,
Jiafeng 11th Road
Zhubei City, Hsinchu County, 30273
Taiwan
Контактное лицо: Jackie Lin
Телефон: 011-886-3-667-3868
Электронная почта: [email protected]
www.mostech. com.tw

Европа

Франция

Polytec France SAS
Technosud II-Batiment A
99 Rue Pierre Semard
92 320 Chatillon
France
Контакт: Алем. @polytec.fr
www.polytec. com

Германия

Polytec GmbH
Polytec-Platz 1-7
D-76337 Waldbronn
Германия

7 Электронная почта: Peter Schullerplerschullerer-90 .de


Телефон: 011-49-7243-604-370
www.polytec.com

Италия

Elexind s.r.l.
Via Augusto Erba 35-37
I-20066 Melzo (Milano)
Италия
Контактное лицо: Ms. Terry Agnelli
Эл. elexind.it

Телефон: 011-39-0292-72151
www.elexind.it

Соединенное Королевство

Jenton Group
Jenton International Ltd, JenAct7 Ltd

Ardglen Industrial Estate


Whitchurch, Hampshire, RG28 7BB
United Kingdom
Контактное лицо: Richard Little
Эл. почта: [email protected] Офис
+44 (0) 1256 892194
www.jenact.co.uk

Ближний Восток 9002

Израиль

GOA-Tech Ltd. Box 3015, Raanana 43662
Israel
Контактное лицо: Oren Frenkel
Телефон: 011-972-9-743-0840
Электронная почта: [email protected] net.il
www.goa-tech.co.il

Последнее изменение контакта: 18 декабря 2020 г., Лори Панико

Ксеноновые импульсные лампы | Хамамацу Фотоникс

Чтобы использовать все доступные функции этого сайта, в вашем браузере должен быть включен JavaScript.

Меню

Модельный ряд

Особенности

Области применения

Пример применения: Измерение газа (видео)

Индивидуальная настройка / Метод измерения

FAQs

Related documents

Selection guide by application

  Модуль ксеноновой импульсной лампы 2 Вт Модуль ксеноновой импульсной лампы 5 Вт Модуль ксеноновой импульсной лампы 20 Вт Ксеноновая импульсная лампа 10 Вт Ксеноновая импульсная лампа 15 Вт Ксеноновая импульсная лампа 20 Вт Ксеноновая импульсная лампа 60 Вт
Анализ качества воды        
Анализ загрязнения воздуха        
Анализ газов        
УФ-видимая спектроскопия        
ВЭЖХ
(флуоресцентный анализ)
       
Считыватель MTP
(Анализ поглощения, флуоресцентный анализ)
 
Анализ крови    
Визуализирующая цитометрия          
Проверка драгоценных камней  
Стробоскопия  
Анализ цвета      
Проверка полупроводников      
Стерилизация      

Эти ламповые модули включают ксеноновую импульсную лампу мощностью 2 Вт с источником питания и триггерным гнездом и предназначены для обеспечения максимальной производительности лампы.

Лампа доступна в корпусе, который имеет наименьший размер среди ламп сопоставимой мощности и работает от батареи 5 В, что позволяет собирать ее в портативные аналитические приборы.

Эти модули ламп содержат ксеноновую лампу-вспышку мощностью 5 Вт с блоком питания и триггерным гнездом и предназначены для получения максимальной производительности лампы, включая высокую светоотдачу, высокую стабильность и длительный срок службы.

Эти модули ламп содержат ксеноновую лампу-вспышку мощностью 20 Вт с блоком питания и гнездом для включения и предназначены для обеспечения максимальной производительности лампы. Они окажутся идеальными для широкого спектра применений, включая те, которые требуют высокой частоты повторения вспышек или высокой потребляемой мощности лампы.

При точном позиционировании электродов нет необходимости в сложном выравнивании оптических осей, которое иногда требуется при выполнении задач по установке или подключению.

Несмотря на использование недорогих электродов, эти ксеноновые импульсные лампы мощностью 10 Вт отличаются высокой стабильностью и длительным сроком службы, что делает их универсальными и простыми в использовании в самых разных областях. Форма лампы выбирается из полусферического или плоского окна.

Эти ксеноновые лампы-вспышки мощностью 15 Вт имеют встроенный отражатель, обеспечивающий более высокую мощность, при этом эти лампы компактны и выделяют меньше тепла. Встроенный рефлектор доступен с выбором собирающего и коллимирующего типа. Сходящийся тип идеально подходит для приложений, где выходной свет должен направляться на оптический световод.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *