Gløde- og halogenglødelyskilder

El-tekniske forhold

De el-tekniske forhold er ens for gløde- og halogenglødelamper.

Begge lyskildetyper er spændingsfølsomme og mærkespændingen har bl.a. betydning for lyskildens levetid.

Spændingsforhold
På halogenglødelampens sokkel eller kolbe er påstemplet den spænding, som lampen skal drives ved, hvis den nominelle levetid skal opnås. Denne spænding kaldes for lyskildens mærkespænding og har stor betydning for lyskildens levetid, og den skal svare til netspændingen.

Hvis man eksempelvis vælger en gløde- eller halogenglødelampe beregnet til en mærkespænding på 230 V og udsætter den for en overspænding på 5 % (242 V), forkortes lyskildens levetid med 50 %, hvilket fremgår af figuren. Omvendt gælder, at 5 % underspænding fordobler lyskildens levetid. Det skal bemærkes, at drift af gløde- og halogenglødelamper ved enten over- eller underspænding ligeledes har betydning for lyskildens øvrige parametre, herunder lysstrøm og farvetemperatur

 

kl-20-50-10-faba-karakteristika-for-lyskilder-afhængig-af-forsyningsspænding-high.jpg

Resultatet af over- og underspændingsdrift af glødelamper. Ved underspændingsdrift forøges den relative levetid (grøn), men farvetemperaturen (blå), effekten (rød) og lystrømmen (violet) falder. Ved f.eks. at øge spændingen med 5 % (til indeks 105), falder levetiden til 60-70 % af den nominelle værdi. Effekten stiger 10 %, lysstrømmen med ca. 17 % og farvetemperaturen med ca. 2 %.

 

Strømforhold
Glødelampens positive modstandskarakteristik betyder, at variationer i spænding og strøm ikke følges ad. F.eks. vil en spændingsvariation på 10 % kun medføre en strømvariation på ca. 4 %.

Den positive modstandskarakteristik betyder også, at glødetrådens elektriske modstand falder til 1/15 af driftsværdien, når lyskilden er slukket. Heraf følger, at strømstødet i lyskilden (den elektriske strøm i glødetråden ved tænding) kan blive op til 15 gange den normale lampestrøm. Efter ca. 0,1-0,2 sekunder har glødelampen opnået driftstemperaturen på glødetråden, hvorefter strømmen reduceres til driftsværdien. Den store startstrøm har betydning for installation af større belysningsanlæg, hvor forholdet må tages med i betragtning ved dimensionering af sikringer, kabler etc.  Gløde- og halogenglødelamper kan slukkes og gentændes øjeblikkeligt, da såvel opvarmning som afkøling sker på under 0,02 sekunder.

Effektforhold
For en halogenglødelampe gælder, at ca. 13 % af den samlede tilførte effekt bliver omdannet til lys. Temperaturen på glødelampens glødetråd er lavere end for halogenglødelampen, og kun ca. 5 % af glødelampens tilførte effekt bliver omdannet til lys.

Resten af energien bliver et tab i form af varme - som varmestråling eller som varme, der forplanter sig til glødelampens overflade, sokkel, og via fatningen også til armaturet (konduktion). Herfra afgives varmen til den omgivende luft (konvektion).

I glødelampen omdannes langt den overvejende del af effekten (ca. 68 %) til infrarød stråling (IR), mens ca. 1/2 promille omdannes til ultraviolet stråling (UV). For halogenglødelampen er den relative andel af ultraviolet stråling højere.

Effektforholdene i en glødelampe er vist i figuren.

 

kl-20-50-20-silla-herbst-effektforhold-glødepære-high.jpg

 

 

kl-20-50-30-silla-herbst-effektforhold-halogen-high.jpg

 

 

Flimmer
Flimmer fra gløde- og halogenglødelamper opfattes normalt ikke direkte af øjet, men kan evt. registreres som stroboskopeffekt ved roterende maskiner.Dog flimrer glødelamper ikke betydeligt, da glødetråden har en nogenlunde konstant temperatur, der ikke når at ændre sig mellem vekselstrømmens pulser.

Frekvensforhold
Gløde- og halogenglødelamper kan i en vis udstrækning anvendes ved højere frekvenser end 50 Hz. Dette er dog ret kompliceret, fordi der kan opstå resonansfænomener i tilledninger eller i selve glødetråden, hvilket kan føre til en stærkt reduceret levetid. Gløde- og halogenglødelamper bør derfor ikke anvendes med højfrekvent forkoblingsudstyr. 

Transformatorer
Lavvolthalogenglødelamper er generelt mere robuste end halogenlamper til 230V og drives med en transformator, som enten kan være konventionel eller elektronisk. For lavvolthalogenlamper kan transformatorer og indkoblingsstrømme dog give anledning til særlige problemer.

Den konventionelle transformator består af en jernkerne omviklet med kobbertråd og kaldes derfor også en jernkernetransformer. Den er billig i indkøb, men dyr i drift i forhold til en elektronisk transformer pga. højere elektriske tab. Derudover er den tung og optager meget plads. Udgangsspændingen afhænger af belastningen. En enkelt transformator kan forsyne adskillige lyskilder. Hvis én af de tilsluttede lyskilder brænder ud falder belastningen, og spændingen stiger. Dette forkorter levetiden for de resterende tilsluttede lyskilder. Den konventionelle transformer er velegnet i systemer, hvor der er behov for lange tilledninger, meget høje effekter og høj grad af robusthed.

Den elektroniske transformator har en langt højere virkningsgrad end den konventionelle og er derfor noget billigere i drift. Derudover er den pladsbesparende og vejer kun en brøkdel i forhold til den konventionelle. Virkemåden er baseret på højfrekvent styring af strømmen. Dette stiller krav til tilledningerne, som skal være så korte som muligt, da de optræder kapacitivt i forhold til transformatoren og belaster denne. Dertil kommer evt. problemer med radiostøj (elektromagnetisk støj) fra lange tilledninger. Længden må typisk ikke overstige 2 meter.

Udgangsspændingen er sædvanligvis en smule under 12 V, men ændrer sig ikke med belastningen eller med variation af netspændingen, hvad der kan være et problem ved anvendelse af en konventionel transformer. Den lavere udgangsspænding medfører en nedgang i lysudsendelsen. Mange elektroniske transformere slukker, hvis belastningen er under en fastlagt grænse.

Trinløs dæmpning af lysmængden kræver anvendelse af en lysdæmper, der enten kan være en forkantstype (type R/L) eller bagkantstype (type R/C). Lysdæmpere monteres altid før transformere. Typen af transformer og lysdæmper skal passe sammen. Herunder er vist de mulige kombinationer. En jernkernetransformer kan overophede, hvis der ikke er tilsluttet en lyskilde, når der dæmpes.

 

kl-20-50-40-zvei-dimmerskema-til-halogen-high.jpg

Oversigt over dæmpningsystemers kompabilitiet i forhold forskellige type drift af glødelamper og halogenglødelamper.

 

Relaterede emner: