Многих интересует принцип действия и устройство современных энергосберегающих ламп. Несмотря на внешнюю простоту, энергосберегающие лампы являются весьма сложными техническими устройствами. Разберем устройство типовой энергосберегающей лампы подробнее.

Световой поток получается путем использования свойства люминофора особого состава излучать видимый свет при облучении его ультрафиолетом. Причем КПД такого преобразования излучений близок к 100%. Спектр (цвет) излучаемого видимого света зависит от состава люминофора и спектра облучающего УФ-излучения. Но как получить нужный ультрафиолет? Очень просто, используя на этот раз свойство высоковольтного электрического разряда в инертном газе. Если ограничить ток разряда, то он будет «холодным», не рассеивающим значимой тепловой мощности. Такой «холодный» разряд, протекающий в инертном газе, интенсивно излучает ультрафиолет. Интенсивность и спектр излучения зависит от типа инертного газа, силы тока разряда, а также напряжения разряда. Это базовый принцип устройства энергосберегающих ламп.

Таким образом, вырисовывается нечто очень похожее на современную энергосберегающую люминесцентную лампу – наполненная инертным газом стеклянная герметичная колба, покрытая изнутри люминофором специально подобранного состава. В колбу вплавлены два электрода, при подаче на которые достаточно высоковольтного импульса внутри колбы возникает «холодный» разряд. Чтобы поддерживать этот разряд, нужен источник стабильного тока – сам по себе разряд имеет высокую проводимость и применение простого источника высокого напряжения здесь не сработает – источник окажется замкнутым практически накоротко, что моментально выведет его из строя.

Получается, нужен «умный» источник питания, который бы автоматически давал высоковольтный импульс для поджигания разряда, а как только разряд возник – поддерживал бы его на постоянном уровне стабилизированным током, вне зависимости от внешнего напряжения. Кроме этого, следует учитывать, что использование постоянного тока может быстро привести колбу лампы в негодность из-за электрохимических процессов. С другой стороны, использование переменного тока промышленной частоты 50Гц вызовет неприятное мерцание лампочки. Это противоречие легко решается путем перехода на более высокие, порядка десятков и сотен килогерц, частот питающего лампу переменного тока. Современные электронные компоненты позволяют создать миниатюрный и надежный источник такого типа – в каждую энергосберегающую лампу такой блок питания обязательно встроен.

Теперь, когда мы знаем требования к блоку питания энергосберегающей лампы люминесцентного типа, можно подробней рассмотреть его устройство. Любой сетевой блок питания энергосберегающей лампы содержит входной узел – цепь выпрямления и фильтрации сетевого напряжения. На выходе узла получается постоянное напряжение около 300В. Это напряжение питает двухтактный высокочастотный автогенератор, выполненный на мощных транзисторах. Генератор нагружен на высокочастотный трансформатор, на выходе которого имеется переменное ВЧ-напряжение, достаточное для поджигания «холодного» разряда в колбе лампы, обычно это 700-1100 Вольт. Также в цепь питания колбы включена токоограничивающая цепь, выдающая управляющий сигнал на генератор таким образом, чтобы поддерживать (стабилизировать) ток горения разряда. Также в блоке питания энергосберегающей лампы применяется несколько вспомогательных цепей – фильтры, защитные и индикаторные цепи. Правильно спроектированный и выполненный из надежных компонентов источник питания очень надежен и обеспечивает стабильное зажигание и ровное горение лампы не зависимо от колебаний напряжения в питающей сети.