Az indukciós lámpa
2004/7-8. lapszám | netadmin | 8222 |
Figylem! Ez a cikk 21 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Az indukciós lámpa ...létrejöttének okai Már a kisnyomású higanykisülés elvén működő fényforrások, ismertebb nevükön fénycsövek és kompakt fénycsövek feltalálása és sikeres piacra kerülése, elterjedése (1960-as, 70-es évek vége) óta gondol...
...létrejöttének okai
Már a kisnyomású higanykisülés elvén működő fényforrások, ismertebb nevükön fénycsövek és kompakt fénycsövek feltalálása és sikeres piacra kerülése, elterjedése (1960-as, 70-es évek vége) óta gondolkoztak a vezető fényforrásgyártók azon, hogy milyen módon lehetne tovább tökéletesíteni ezeket az energiatakarékos, nagy fényhasznosítású lámpákat. Hiszen a fénytani jellemzők gyakorlatilag korlátlan lehetőségeket engednek meg az ilyen fényforrások számára bármilyen alkalmazási körben való felhasználásra, elektromos szempontból pedig az elektronikus előtétek megjelenése és mára már széles körben való elterjedése lehetővé teszi ezen fényforrások univerzális alkalmazhatóságát (akár nagy kapcsolási sűrűségű installációról (pl. mozgásérzékelővel ellátott), akár az azonnali visszagyújtás igényéről legyen szó). Az egyetlen korlátot az élettartam jelenti, hiszen a kisülés jellegét alapvetően meghatározó elektródok az élettartam során "elkopnak", azaz az ún. katódmassza a begyújtások hatására folyamatosan leválik az elektródokról és jellegzetes fekete gyűrűt létrehozva a fénycsőbura falára ill. az arra felvitt fényporra kerül. Az elektródák kopása az égésfeszültség megnövekedését okozza, amely egy határon túl már nem teszi lehetővé a fénycső begyújtását, üzemszerű alkalmazhatóságát.
Ez a jelenség jelentősen lelassítható elektronikus előtétek használatával, amelyek ún. melegindítást tesznek lehetővé, tehát a gyújtóimpulzus létrejötte előtt az elektródok hidegellenállását - ,ún. előfűtéssel - jelentősen lecsökkentik, így a gyújtás során csak relatíve kismértékű tranzienst engednek a katódra jutni, ezáltal a fénycsövek élettartama nagymértékben meghosszabbodik. Ezzel a korábbi (hagyományos fénycsövekre specifikált) ötezer órás hasznos élettartam a 20,000 üzemórát is meghaladóvá növekedett, hiszen a nagyfrekvenciás elektronikus üzemelés a fénypor UV terhelését is lecsökkenti, így kisebb a fényáram avulása is az élettartam során.
A 20,000 üzemóra feletti élettartammal még mindig elégedetlen fényforrásgyártók és fejlesztők, a fénycsövek természetes elöregedését okozó elektródakopás kivédésére a legkézenfekvőbb megoldással rukkoltak ki, azaz elektróda nélküli fényforrásokat alkottak meg, amelyek indukciós lámpa néven váltak a világítástechnikai piac számára is ismertté.
Van olyan gyártó, amelyik az ilyen elven működő fényforrásokra ma már 100,000 üzemóra élettartamot specifikál! Felismerve a termékben rejlő piaci lehetőségeket, mára már a vezető fényforrásgyártók mindegyike létrehozta indukciós elven működő fényforrásait.
...felépítése, működési elve
Nézzük, mit is takar az indukciós lámpa fogalma?
A különböző gyártók különféle konstrukciókban gondolkozva készítették el termékeiket, de az alapelv mindben közös; elektródák nélkül, azaz indukciós elven nagyfrekvenciás elektromágneses teret keltenek, amelyben kisnyomású (telített) higanygőzzel töltött és fényporral bevont burát helyeznek el fénykibocsátás céljából.
1.ábra
A transzformátor elvén alapuló konstrukció (1.ábra) működése a következő: a váltakozó áram (primer oldali - Ip) a primer tekercs által váltakozó mágneses mezőt indukál a ferritmagban és környezetében. Ez a váltakozó mágneses tér pedig vele megegyező frekvenciával bíró szekunder áramot (Is) indukál a szekunder tekercsben, amely a gyakorlatban nagyságrendileg más feszültséggel alkalmazott. Az indukciós lámpáknál a primer energiaforrást egy nagyfrekvenciás elektronika által "meghajtott" tekercs jelenti, a szekunder tekercs pedig maga a kisnyomáson jelenlévő higanygőz, amely az energia hatására gerjesztődik ill. ionizálódik. Az atomok gerjesztődése által dominánsan a higany rezonanciavonalát képviselő 254,7 nm-es UV tartományhoz (a látható hullámhossznál rövidebb, tehát annál nagyobb energiájú) tartozó fotonok keletkeznek, amelyek a fénypor által nagy hatásfokkal, látható hullámhosszú sugárzássá alakulnak (2.ábra).
2.ábra
Bizonyos típusú lámpa esetében a lámpakonstrukció a kisülőteret magában foglaló burából (3.ábra), és a burában lévő higanygőzt gerjesztő, nagyfrekvenciás elektromágneses teret létrehozó antennából áll (4. ábra). Az antennát a burába bepattintva jön létre az elektróda nélküli, gyakorlatilag "kortalan" indukciós lámpa.
3.ábra
4.ábra
...alkalmazási lehetőségek
Tekintve az indukciós lámpák első ránézésre elég magasnak tűnő beszerzési költségét (néhány 10,000 Ft), általánosságban elmondható, hogy alapvetően csak olyan alkalmazások esetén beszélhetünk gazdaságos üzemeltetésükről, ahol a fényforráscsere a speciális installációs környezet miatt rendkívül nehézkesen (esetleg csak termeléskiesés, gépleállások árán) ill. a hozzáférhetőség miatt csak nagy költséggel (pl. árkádok) valósítható meg. Ilyenek például a tornyokban ill. egyéb építményeken (hidak, erőművek) lévő funkcionális-, reklám-, vagy jelzővilágítások, vagy akár a kültéri dekoratív közvilágítás, ahol a helyszíni karbantartásokat minimalizálni kell. Ezekben az esetekben a rendkívül hosszú élettartam és a tartósan kiváló minőségű, stabil fényminőség együttes megléte garantálja az indukciós világítási megoldásba történő beruházások hosszútávon többszörös megtérülését.
Fábián László
