вверх
ITL - индукционное освещение
8 800 333 58 80
круглосуточно
05.09.2013

История создания индукционных ламп

История индукционных ламп, История индукционных ламп itl, История индукционных ламп статья, История индукционных ламп информация, история индукция

Впервые безэлектродный разряд был получен экспериментально в 1884 году немецким ученым Иоганном Вильгельмом Хитторфом. Эксперимент был проведён в стеклянной трубке при помощи индуктивной катушки, на которую было подано высокое напряжение от лейденской банки.

Позже, на протяжении нескольких десятков лет, различными учеными мужами научно доказывался или опровергался практический эффект от результатов, полученных Иоганном Вильгельмом Хитторфом.

Впервые патент на безэлектродный источник света был выдан американцу П. С. Хьюитту в 1907 г., но реализация идеи на практике была осуществлена только в середине 30-х годов.

Первым человеком, который предложил заполнить индуктивную лампу инертным газом и парами ртути, был Кларенс Ле Бел (1938 год, США). К концу 60-х годов ХХ века были сформированы три основных класса индукционных источников света: лампа с «внутренней» полостью, лампа трансформаторного типа и ЭПРА — компактная люминесцентная лампа со встроенным в ее цоколь электронным пускорегулирующим аппаратом. Авторами последней идеи стали Д. Андерсон и Г. Эккерт. С 80-х годов ведется разработка люминесцентных безэлектродных ламп, в которых для генерации ультрафиолетового излучения применяется плазма индукционного разряда, возбуждаемая высокочастотным (ВЧ) индуктором. Такие источники света имеют простую конструкцию, отличные световые характеристики, не уступающие лампам с внутренним электродом, а ресурс их работы — 60 000 — 100 000 ч — в значительной мере превышает срок эксплуатации классических ЛЛ.

Джон Андерсон — «отец» индукционных ламп

Сотрудника компании General Electric Джона Андерсона, специалиста по индукционным люминесцентным источникам освещения, можно считать основателем нового направления в производстве люминесцентных ламп. Именно он на ежегодной конференции IES (американского светотехнического общества) в сентябре 1968 года предложил использовать в качестве источника света высокочастотную лампу трансформаторного типа — «плазменный трансформатор».

В ходе исследований Д. Андерсон сконструировал несколько индукционных люминесцентных источников света. Каждый из них состоял из круглой замкнутой лампы, имеющей диаметр 28 см, которая была изготовлена из стеклянной цилиндрической трубки, с плотно и симметрично посаженными двумя кольцевыми (замкнутыми) магнитопроводами высотой 2,54 см и сечением 13 кв. см (рис. «Эскиз лампы Андерсона»). Разрядные трубки имели диаметр 8 мм и 12 мм, были заполнены аргоном (с давлением 0,5-5 мм рт. ст.) и парами ртути (50 мг), покрыты люминофором на вакуумной поверхности стенок. В работе были использованы индуктивные катушки с двумя, а также с тремя витками, соединенные параллельно и намотанные на оба магнитопровода.

индукционные лампы

Эскиз лампы Андерсона (рис.)

Через 15 лет, в отчете от 1983 года, подготовленном для компании General Electric, Д. Андерсон приводит результаты исследований световых и электрических характеристик компактного люминесцентного индукционного источника света, который работает на частоте 100 кГц и мощности 20-40 Вт. Высокочастотный индуктор, включающий в себя ферромагнитный сердечник, покрытый люминофором и окисью алюминия, а также индуктивную катушку на 10 витков, был размещен в колбе экспериментальной лампы, которую наполняли криптоном (или аргоном) и смесью паров ртути (рис. «Эскиз компактной люминесцентной индукционной лампы Андерсона»).

индукционные лампы

Эскиз компактной люминесцентной индукционной лампы Андерсона (рис.)

Длина колбы и ее диаметр были не более 6 см, так как колба соответствовала размерам держателей обыкновенных ламп прямого накала. Д. Андерсоном были проведены фотометрические и электрические измерения параметров ламп при различных давлениях аргона и криптона. Их результаты показали, что уровень напряжения на индуктивной плазме (вторичной «обмотке») уменьшается с ростом давления инертного газа и мощности лампы.

При работе осветительного устройства мощностью 30 Вт световая отдача была максимальной (63 лм / Вт) при уровне давления криптона — 0,4-0,5 мм рт. ст.

Исследования в области деградации (снижения) светового потока устройства освещения при непрерывном горении на мощности 30 Вт показали, что после 10 000 часов теряется до 40 % светового потока. Наиболее сильный спад наблюдался в начальные 100 часов, в течение которых устройство теряло 6 % светового потока. Д. Андерсон установил, что в индуктивной компактной лампе, в которой сердечник и катушка расположены во внутренней части колбы, в видимый спектр трансформируется не более 23 % от мощности, которую поглощает плазма, а остальное превращается в тепло.

Дальнейшие работы учёного были направлены на создание компактных индукционных ламп с замкнутыми (кольцевыми) магнитопроводами, расположенными в объеме колбы.

Создание серийной люминесцентной индукционной лампы типа «Колба с полостью, сердечником и индуктивной катушкой»

Начиная со второй половины 70-х годов, разработчики ламп ведущих светотехнических компаний (General Electric, Philips, Osram / Sylvania, Westinghouse и пр.) пробовали разные варианты, в том числе — лампы Андерсона с ферромагнитным кольцевым сердечником (магнитопроводом), размещенным в колбе. Но только в 80-х годах было отдано предпочтение «компромиссному» варианту исполнения (элементы конструкций Холлистера и Андерсона):

  • колба с «внутренней» полостью рефлекторной или каплеобразной формы, с люминофором на вакуумной поверхности;
  • полый ферромагнитный стержень с индуктивной катушкой, намотанной на его поверхность;
  • давление инертного газа — от 0,2 до 0,5 мм рт. ст.;
  • рабочая частота — 2,65 МГц.

После продолжительных экспериментов компания General Electric в 1994 году запустила в серийное производство индуктивные лампы Genura (рисунок «Индукционная компактная лампа Genura»). Они предназначены для замены ламп накаливания потолочного внутреннего освещения (положение «база вверх»). Мощность осветительного устройства — 23 Вт, срок службы — 15 000 часов, световой поток — 1 100 лм, время разгорания — не более 30 секунд, индекс цветопередачи Ra равен 82, цветовая температура — 2 700 / 3 000 К.

 индукционные лампы

Индукционная компактная лампа Genura (рис.)

В 90-х годах компания Philips выпустила два новых источника света (серия QL), обладающих цветовой температурой 3 000 и 4 000 К. Мощность ламп — 55 и 85 Вт, индекс цветопередачи Ra — 80 и 81, световой поток — 3 500 и 6 000 лм, световая отдача — 63,5 лм / Вт и 70,6 лм / Вт соответственно.

В 1996 году компания Philips объявила о выпуске люминесцентного индукционного источника света с мощностью 165 Вт, световой отдачей — 73 лм / Вт и световым потоком 12 000 лм. Основной недостаток данной серии ламп был связан с высокой частотой источника питания.

Серийная индукционная люминесцентная лампа типа «Колба с наружной индуктивной катушкой»

Японская корпорация Matsushita («Мацусита») в конце 80-х годов разработала собственную люминесцентную индукционную лампу под названием Everlight, имеющую малую мощность (до 25 Вт). В ней разряд образовывался при помощи 2-витковой катушки (индуктивной), расположенной на внешней окружности колбы. Такую лампу необходимо было экранировать наружной сеткой для уменьшения электромагнитных помех. К ее недостаткам можно было отнести то, что катушка индуктивности и металлический экран блокировали часть света, а ЭПРА необходимо было размещать вблизи самой лампы.

Создание серийного люминесцентного индукционного источника света трансформаторного типа с тороидальным магнитопроводом и замкнутой трубкой

Компанией Osram / Sylvania в 1998 году была запатентована люминесцентная индукционная лампа трансформаторного типа. Через короткий промежуток времени компания выпускает люминесцентную индуктивную лампу трансформаторного типа — модель Endura (рисунок «Индукционная лампа трансформаторного типа, модель Endura») с частотой 250 кГц и тремя уровнями мощности:

  • 82 Вт, световой поток — 6 500 лм и светоотдача — 80 лм / Вт (светоотдача лампы — 90 лм / Вт);
  • 107 Вт, световой поток — 8 000 лм и светоотдача — 75 лм / Вт (светоотдача лампы — 83 лм / Вт);
  • 153 Вт, световой поток — 12 000 лм и светоотдача — 78 лм / Вт (светоотдача лампы — 83 лм / Вт).

 индукционная лампа

Индукционная лампа трансформаторного типа, модель Endura (рис.)

Срок эксплуатации устройств (уменьшение светового потока на 30 %) — 100 000 часов, общий индекс цветопередачи Ra равен 80, цветовые температуры — 3 000 и 4 000 К. Время зажигания — не более 10 секунд после включения в темноте и почти мгновенное — при дневном освещении.

Индукционные лампы сегодня

На сегодняшний день индукционные лампы завоевали большую популярность и успешно конкурируют с лампами, изготовленными с применением LED-технологий. Проблеме энергосбережения со стороны потребителей уделяется большое внимание, ведь на законодательном уровне почти ежегодно ужесточаются требования к энергоэффективности объектов.

Еще недавно у компаний, которые заботились о снижении энергопотребления, был единственный путь — внедрение светодиодных осветительных приборов. Для этого требовались значительные изначальные вклады, которые окупались лишь через пять и более лет.

Сегодня же, с появлением надёжных светильников и индукционных ламп ITL нового поколения, вопрос энергосбережения и качественных световых характеристик получил решение. Лампы и светильники компании ITL — достойные конкуренты светодиодных устройств, по многим техническим параметрам они не уступают LED-аналогам.

День ото дня потребителей, которые отдают предпочтение экономичным индукционным лампам и светильникам ITL, становится всё больше, так как с применением марки ламп ITL уменьшается износ электросетей, высвобождаются дополнительные мощности, работники компаний получают качественное и безопасное освещение.

Полное или частичное использование контента возможно только после получения письменного разрешения администрации сайта.

  • 25 Июл 2017 Компания ITL приняла участие в международной выставке ИННОПРОМ-2017. В рамках ...
  • 14 Фев 2017 Торговая марка «ITL» совместно с ООО "Энергосберегающая компания Бел" приняла участие на международной специализированной ...
  • 27 Дек 2016 Коллектив компании ITL поздравляет Вас с Новым Годом и Рождеством! В наступающем году хочется пожелать вам всего самого хорошего: ...