Меню

Что такое ксеноновый свет



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.

Конструктивные особенности

Лампа состоит 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.

Читайте также:  Братья гримм вернись ко мне светом

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.
Читайте также:  Принцип работы выключателя света с индикатором
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.

Источник

Обзор: «Что такое ксенон?» (Xenon, HID)

Автомобильная ксеноновая технология была разработана более десяти лет назад двумя известными фирмами «HELLA» и «PHILLIPS» совместно и за это время получила очень широкое распространение

Что же такое ксенон (xenon)? Это принципиально новая технология света, основанная на свечении электрической дуги, образующейся при пропускании электрического тока через газовую среду. Ксеноновая лампа – это газоразрядный источник света высокого давления. В отличие от обычной вакуумной или галогеновой лампы у ксеноновой лампы нет нити накаливания, источником света является электрическая дуга, которая возникает между двумя электродами, расположенными внутри герметичной стеклянной колбы, наполненной парами ртути и смесью инертных газов, одним из которых в частности является ксенон. Для образования электрической дуги необходим кратковременный разряд с достаточно высоким напряжением – 25000 Вольт. Чтобы преобразовать автомобильные 12 Вольт в 25000 В необходимо специальное устройство – ксеноновый блок (блок розжига). Для дальнейшего поддержания и стабилизации дуги также используется ксеноновый блок.

Фактически, с обычными лампами ксеноновые не имеют ничего общего, конечно, кроме того, что они тоже «умеют» светить. Причем «делают это» ксеноновые (xenon) лампы значительно лучше галогеновых. Светоотдача ксеноновой лампы в 2,7 раза выше, чем у галогеновой, то есть, проще говоря, ксенон светит почти в три раза ярче, чем галоген, что обеспечивает водителю хорошую видимость на дороге даже в плохих погодных условиях. При правильной регулировке ксеноновой и галогеновой оптики ксеноновая фара освещает дорожное покрытие практически в два раза дальше, чем галогеновая. В отличие от галогена, спектр света ксеноновой лампы максимально приближен к дневному, солнечному свету, гораздо более привычному для человеческого глаза, что позволяет водителю на большем расстоянии различать препятствия на трассе. По статистике, большинство дорожно-транспортных происшествий происходит в условиях плохой видимости в тёмное время суток. При установке на автомобиль ксенона повышается безопасность всех участников дорожного движения: Вас, Ваших пассажиров, пешеходов.

Читайте также:  809 дней вокруг света

В белом дневном спектре свечения ксенонового света намного проще ориентироваться и оценивать дорожную ситуацию, чем в свете галогеновой лампы, в котором преобладает желтый оттенок. В ксеноновом свете водитель может гораздо раньше заметить внезапно возникшее препятствие на дороге, намного лучше видна дорожная разметка.

Вследствие того, что ксеноновая лампа не имеет нити накаливания, которая может перегореть в момент включения или порваться от тряски при движении автомобиля, срок службы ксеноновой лампы гораздо больше, чем галогеновой. Заявленный заводом-изготовителем срок службы ксеноновых ламп составляет 2000 часов, что эквивалентно 100 000 километров пробега в городском режиме, не выключая фар. Для сравнения, у самых продвинутых галогенных ламп заявленный срок службы 700 часов.

Мощность ксеноновых ламп составляет 35 Ватт, что обеспечивает пониженную нагрузку на бортовую сеть автомобиля. Для сравнения мощность стандартных галогеновых автомобильных ламп составляет 55 Ватт.

Многие автовладельцы придерживаются мнения о том, что проблему автомобильного освещения можно решить с помощью установки более мощных галогеновых ламп или ламп с изменённым за счёт напыления на колбе спектром свечения. Во-первых, использование более мощных ламп увеличивает нагрузку на бортовую сеть автомобиля, во-вторых, появляется реальная вероятность испортить оптику автомобиля: это может вызвать отслоение магниевого покрытия с отражателя или оплавление самого отражателя или стекла фары, в-третьих, напыление работает как светофильтр и задерживает часть светового потока лампы, за счёт чего такая лампа сильнее нагревается, уменьшается её ресурс.

В отличие от галогена, ксенон (xenon) – «холодный» свет. Ксеноновые лампы нагреваются на порядок меньше, чем галогенные. Дело в том, что у галогеновой лампы около 70% потребляемой энергии идет в тепло, и лишь 30% процентов преобразуется в световую энергию. Ксеноновые лампы работают по совершенно другому принципу, и лишь небольшая часть энергии уходит в тепло. Это предотвращает повреждение стекол фар от перегрева. Так, например, галогеновая лампа мощностью 55 Вт создает световой поток 1500 Лм, в то время как 35 Вт ксенон создает световой поток 3200 Лм.

Устанавливая на свой автомобиль ксенон (xenon), Вы увеличиваете безопасность вождения, одновременно с этим улучшая внешний вид Вашего авто, делая его более престижным.

Источник

Adblock
detector