Документ описывает экологический проект, посвященный вторичному использованию люминесцентных ламп, выполненный учащимся 10 'A' класса. В проекте рассматриваются принципы работы люминесцентных ламп, их устройство, причины выхода из строя, а также схема обеспечения работы лампы через умножитель напряжения. Важность темы подчеркивается проблемой экологической опасности ртути, содержащейся в лампах, и предложением решения для их утилизации.

1. КГУ СОШ № 59
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ
НА ТЕМУ:
ВТОРИЧНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ЛЮМИНИСЦЕНТНЫХ ЛАМП.
ВЫПОЛНИЛ: МУРТАЗИН ШАМИЛЬ 10 «A» КЛАСС

2. Принцип работы люминесцентной лампы
При работе люминесцентной лампы между двумя электродами,
находящимися в противоположныхконцахлампы, возникает ртутное облако,
котороепозволяетпроизойтиэлектрическомуразряду. Т.к. лампа
заполнена инертным газом и парами ртути, проходящий электрический
ток приводитк появлению направленного движения заряженныхчастиц
через поры ртути , вызывая ультрафиолетовое излучение. Это излучение
невидимое для человеческого глаза, поэтомуего преобразуютв
видимый свет с помощьюявления люминесценции. Внутренние стенки
лампы покрыты специальным веществом — люминофором, которое
поглощает УФ излучение и излучает видимый свет. Изменяя состав
люминофора, можно менять оттенок свечения лампы. В качестве
люминофораиспользуютв основном гало фосфаты кальция и орто-фосфаты
кальция-цинка.
Дуговойразряд поддерживаетсязасчёт термоэлектронной
эмиссии заряженныхчастиц (электронов) с поверхности катода. Для запуска
лампы катоды разогреваются либо пропусканием через них тока (лампы типа
ДРЛ, ЛД), либо ионнойбомбардировкойв тлеющем разрядевысокого
напряжения, что мы и использовалив нашей схеме («лампы с холодным
катодом»). Токразрядав данном случае ограничивается резистором.
Причины выхода из строя люминесцентныхламп
Электроды люминесцентнойлампы представляютсобойвольфрамовыенити,
покрытыепастой (активной массой)из щелочноземельныхметаллов. Эта паста и
обеспечиваетстабильный разряд ипредохраняетвольфрамовыенити от
перегрева. В процессеработы онапостепенно осыпается с электродов, выгораети
испаряется. Особенноинтенсивно она осыпается во время запуска, когда
некотороевремя разряд происходитнепо всей площади электрода, а на
небольшом участке его поверхности, что приводитк локальным перепадам
температур. Поэтому люминесцентные лампы всё же имеют конечныйсрок
службы (он зависитглавным образом откачества изготовления электродов,
скоростизажигания), хотя он и больший, чем у обычныхламп накаливания, у
которыхспираль с постояннойскоростью испаряется.Отсюдапотемнение на
концах лампы, котороеусиливается ближе к окончанию срокаслужбы. Когда
паста выгоритполностью, токлампы начинает падать, а напряжение,
соответственно, возрастать.

3. Устройство люминесцентной лампы
На двух торцах люминесцентной лампы рис.2 расположены вваренные
стеклянные ножки, на каждой ножке смонтированы электроды 5, электроды
выведены к цоколю 2 и соединены с контактными штырьками, на самих
электродах по обеим торцам лампы закреплена вольфрамовая спираль.
рис.2
На внутреннюю поверхность лампы нанесен тонкий слойлюминофора 4,
колба лампы 1 после откачки воздухазаполняется аргоном с небольшим
количеством ртути 3.
Для чего нужен дроссель в люминесцентной лампе?
Дроссель в схеме люминесцентного светильника служит для броска
напряжения. Рассмотримотдельную электрическую схему рис.3, которая
не относится к схеме люминесцентного светильника.
рис.3
Для данной схемы, при размыканииключа, лампочка на короткоемгновение
загорится ярчеи затем погаснет. Явление это связано с возникновением
ЭДС самоиндукциикатушки правило Ленца. Чтобы увеличить свойства

4. проявления самоиндукции, катушку наматывают на сердечник — для
увеличения электромагнитного потока.
дроссель светильника
Схематическое изображение рисунка 4 дает нам полное представление об
устройстве дросселя для отдельных типов светильников с
люминесцентными лампами.
рис.4
Магнитопровод сердечникдросселя собирается из пластин
электротехническойстали, две обмоткив дросселе— между собой
соединены последовательно.
Принцип работы стартера люминесцентной лампы
Стартер в электрическойсхеме выполняет работубыстродействующего
ключа, то есть им создается замыканиеи размыканиеэлектрической цепи.

5. стартеры для люминесцентного светильника
При включении стартера замыкании ключа происходитразогрев катодов, а
при размыканиицепи создается импульс напряжения, необходимыйдля
зажигания лампы. Стартер в разобранном видепредставляет из себя так
называемую лампу тлеющего разрядас биметаллическими электродами.
Принцип работы люминесцентного светильника
По двум предоставленным схемам люминесцентных светильников рис.5
можно понять, — в каком соединениисостояткаждыеотдельные
элементы.
рис.5
Все элементы двух светильников состоятв последовательном соединении, —
кроме конденсаторов. Когдамы включаем люминесцентный светильник,
происходитпрогреваниебиметаллическойпластинки стартера. Пластинка
при прогреванииизгибается, и стартер замыкается, тлеющий разряд при
замыкании пластинок гаснет, и пластинки начинают остывать, при
остывании — пластинки размыкаются. Когдапластинки размыкаются, в
парах ртути происходитдуговойразряд илампа зажигается.
В настоящее время имеются более усовершенствованныелюминесцентные
светильники — с электронным балластом, принцип работы которыхтот-же

6. самый ,что и у люминесцентных светильников, которыебыли рассмотрены в
этой теме.
Принцип работы умножителя напряжения
Принцип работы умножителя напряжения основанна последовательном
зарядеконденсаторов приподачена них переменного напряжения через
диоды. Существует несколько схем такого устройства, однаиз которых ,
является самой распространенной.
Широкое применение умножители напряжения нашли не только в ядерной
физике как источникипитания установок, предназначенныхдля разгона
элементарных частиц, но также в некоторыхбытовыхприборах, например:
 блоки питания кинескопов и электронно-лучевых трубок;
 ионизаторы воздуха;
 осцилляторы для сварочныхаппаратов.
Мыпредлагаем схему удвоителя напряжения для включения
люминесцентной лампы .
Каждыйдень выбрасывается огромное количество этихламп, содержание
ртути в которыхв размере государстваогромны ,вотпример ,современная
лампа содержитот 10-15 миллиграммртути, вродебы немного, но если
взять на примере нашей школы ежегодно сдаётся около 90 ламп ,умножив
на количество школполучим цифру близкую к килограмму. Таким
количеством ртути можно серьезно навредить экологиюцелого района .А
сколько выбрасываетсяне учтённых ламп без утилизации по этой причине
предлагаемая нами схема включения люминесцентной лампы актуальна т.к.
позволяетработать лампе бесконечно, в общем, пока на нее будет
подаваться питание 220v.
Принцип работы схемы основывается на сборкесимметричной
схемы,которая в своюочередь состоитиз двух несимметричных.Основное
отличие заключается в том, что в этой схеме все конденсаторы заряжаются
удвоенным напряжением Uo. Таким образом рабочеенапряжение
конденсаторов идиодов в умножителе напряжения второгородаможет

7. быть значительно выше, чем в умножителе первого рода. “Пусковой”ток
через диоды в этой схеме тоже увеличивается, посколькуопределяется
емкостьюзаряженныхконденсаторов.Несмотряна увеличение каждой
емкости в два раза, общая емкость конденсаторов в такой схеме будет
меньше, при тех же пульсациях.Включение нагрузкив такую схему при
четном количествеступеней умножения (например 2,4,6,8 и т.д.)
напряжения нагрузкиувеличиваетсясоответственно в 4 раза.
Данная схема позволяетвключить лампу, но рабочеенапряжение настолько
велико что вызывает сильно яркое ее свечение для ограничения токов
протекающих через лампу в схему был установлен резистор и она
приобреласледующий вид
Опытным путем были подобраныкондесаторыи нагрузочныерезисторыв
зависимостиотмощностиламп.

8. Принцип построения схемы (ФОТО)
1)

9. 2)
3)