Kako su raspoređeni i rade kontrolni mehanizmi fluorescentnih svjetiljki

Klasa izvora svjetlosti s izbojem u plinu, koja uključuje fluorescentne svjetiljke, zahtijeva upotrebu posebne opreme koja izvodi lučno pražnjenje unutar zatvorenog staklenog kućišta.

Uređaj i princip rada fluorescentne svjetiljke

Njegov oblik je izrađen u obliku cijevi. Može biti ravna, zakrivljena ili uvijena.

Površina staklene žarulje prekrivena je slojem fosfora iznutra, a volframove niti su smještene na njegovim krajevima. Unutarnji volumen je zatvoren, ispunjen niskotlačnim inertnim plinom sa živinim parama.

Sjaj fluorescentne svjetiljke nastaje zbog stvaranja i održavanja pražnjenja električnog luka u inertnom plinu između niti, koji rade na principu termoeničkog zračenja. Za njegov protok, kroz volframovu žicu prolazi električna struja koja zagrijava metal.

Istodobno se između filamenata primjenjuje velika potencijalna razlika, čime se osigurava energija za protok električnog luka između njih.Živina para poboljšava put protoka u okruženju inertnog plina. Fosforni sloj transformira optičke karakteristike izlazne zrake svjetlosti.

Bavi se osiguranjem prolaska električnih procesa unutar opreme za upravljanje fluorescentnim svjetiljkama... Skraćeno PRA.

Vrste balasta

Ovisno o korištenoj bazi elemenata, balastni uređaji mogu se izraditi na dva načina:

1. elektromagnetski dizajn;

2. elektronički blok.

Prvi modeli fluorescentnih svjetiljki radili su isključivo prvom metodom. Za ovo smo koristili:

• starter;

• prigušnica.

Elektronički blokovi pojavili su se ne tako davno. Počeli su se proizvoditi nakon masovnog, brzog razvoja poduzeća koja proizvode suvremeni asortiman elektroničkih baza temeljenih na mikroprocesorskim tehnologijama.

Elektromagnetski balasti

Princip rada fluorescentne svjetiljke s elektromagnetskim balastom (EMPRA)

Početni krug startera s priključkom elektromagnetske prigušnice smatra se tradicionalnim, klasičnim. Zbog svoje relativne jednostavnosti i niske cijene, ostaje popularan i nastavlja se široko koristiti u shemama rasvjete.

Nakon napajanja svjetiljke, napon se dovodi kroz prigušnicu i volframove niti na elektrode za pokretanje… Dizajniran je u obliku plinske svjetiljke s izbojem male veličine.

Mrežni napon primijenjen na njegove elektrode uzrokuje tinjajuće pražnjenje između njih, stvarajući sjaj inertnog plina i zagrijavajući okolinu. Blizu bimetalni kontakt opaziti ga, saviti se. mijenja oblik i zatvara razmak između elektroda.

U krugu električnog kruga formira se zatvoreni krug i kroz njega počinje teći struja, zagrijavajući niti fluorescentne svjetiljke. Oko njih se stvara termoemisija. Istodobno se zagrijavaju živine pare unutar tikvice.

Rezultirajuća električna struja smanjuje napon iz mreže na elektrode startera za oko pola. Munja između njih se smanjuje i temperatura pada. Bimetalna ploča smanjuje svoje savijanje prekidajući strujni krug između elektroda.Struja kroz njih se prekida i unutar prigušnice se stvara EMF samoindukcije. Odmah stvara kratkotrajno pražnjenje u krugu spojenom na njega: između niti fluorescentne svjetiljke.

Njegova vrijednost doseže nekoliko kilovolta. Dovoljno je stvoriti raspad medija inertnog plina sa zagrijanom živinom parom i zagrijanim filamentima do stanja termoeničkog zračenja. Između krajeva svjetiljke, koja je izvor svjetlosti, nastaje električni luk.

Istodobno, napon na kontaktima startera nije dovoljan da uništi njegov inertni sloj i ponovno zatvori elektrode bimetalne ploče. Ostaju otvoreni. Starter ne sudjeluje u daljnjoj shemi rada.

Nakon pokretanja sjaja, struja u krugu mora biti ograničena. U suprotnom, elementi kruga mogu izgorjeti. Ova je funkcija također dodijeljena prigušnica… Njegov induktivni otpor ograničava porast struje i sprječava oštećenje žarulje.

Dijagrami spajanja elektromagnetskih prigušnica

Na temelju gore navedenog principa rada fluorescentnih svjetiljki, za njih se stvaraju različite sheme povezivanja putem upravljačkog uređaja.

Najjednostavnije je uključiti prigušnicu i starter za jednu lampu.

U ovoj se metodi u opskrbnom krugu pojavljuje dodatni induktivni otpor. Da bi se smanjili gubici reaktivne snage od njegovog djelovanja, koristi se kompenzacija zbog uključivanja kondenzatora na ulazu kruga, pomičući kut vektora struje u suprotnom smjeru.

Ako snaga prigušnice dopušta da se koristi za rad nekoliko fluorescentnih svjetiljki, potonje se skupljaju u serijskim krugovima, a za pokretanje svakog koriste se zasebni starteri.

Kada je potrebno kompenzirati učinak induktivnog otpora, koristi se ista tehnika kao i prije: spaja se kompenzacijski kondenzator.

Umjesto prigušnice, u krugu se može koristiti autotransformator koji ima isti induktivni otpor i omogućuje podešavanje vrijednosti izlaznog napona. Kompenzacija gubitaka djelatne snage jalove komponente vrši se spajanjem kondenzatora.

Autotransformator može se koristiti za rasvjetu s više serijski spojenih svjetiljki.

Istodobno je važno stvoriti rezervu njegove snage kako bi se osigurao pouzdan rad.

Nedostaci korištenja elektromagnetskih prigušnica

Dimenzije leptira za gas zahtijevaju izradu zasebnog kućišta za upravljački uređaj, koji zauzima određeni prostor. Istodobno emitira, iako malu, vanjsku buku.

Dizajn startera nije pouzdan. Povremeno se svjetla gase zbog kvarova. Ako starter zakaže, dolazi do pogrešnog starta kada se nekoliko bljeskova može vizualno uočiti prije nego što počne ravnomjerno gorenje. Ova pojava utječe na vijek trajanja niti.

Elektromagnetski balasti stvaraju relativno velike gubitke energije i smanjuju učinkovitost.

Množači napona u krugovima za pogon fluorescentnih svjetiljki

Ova se shema često nalazi u amaterskim dizajnima i ne koristi se u industrijskom dizajnu, iako ne zahtijeva složenu bazu elemenata, jednostavna je za izradu i učinkovita.

Načelo njegovog rada sastoji se u postupnom povećanju napona napajanja mreže na znatno veće vrijednosti, uzrokujući uništavanje izolacije medija inertnog plina sa živinim parama bez zagrijavanja i osiguravanja termoionskog zračenja niti.

Takva veza omogućuje korištenje čak i žarulja s izgorjelim nitima. Da biste to učinili, u njihovom krugu, žarulje se jednostavno usmjeravaju vanjskim skakačima s obje strane.

Takvi krugovi imaju povećan rizik od strujnog udara za osobu. Njegov izvor je izlazni napon iz množitelja, koji se može dovesti do kilovolta i više.

Ne preporučujemo ovu tablicu za korištenje i objavljujemo je kako bismo razjasnili opasnost od rizika koje predstavlja. Namjerno vam skrećemo pozornost na ovu stvar: nemojte sami koristiti ovu metodu i upozorite svoje kolege na ovaj veliki nedostatak.

Elektronske prigušnice

Značajke rada fluorescentne svjetiljke s elektroničkim balastom (EKG)

Svi fizikalni zakoni koji nastaju unutar staklene tikvice s inertnim plinom i živinim parama kako bi se stvorilo lučno pražnjenje i sjaj ostaju nepromijenjeni u dizajnu žarulja kojima upravljaju elektroničke prigušnice.

Stoga algoritmi za rad elektroničkih prigušnica ostaju isti kao i kod njihovih elektromagnetskih analoga. Samo što je stara elementna baza zamijenjena modernom.

To osigurava ne samo visoku pouzdanost kontrolnog uređaja, već i njegove male dimenzije, što mu omogućuje ugradnju na bilo koje prikladno mjesto, čak i unutar baze konvencionalne E27 žarulje koju je razvio Edison za žarulje sa žarnom niti.

Prema ovom principu, male štedne žarulje s fluorescentnom cijevi složenog upletenog oblika, koje po veličini ne prelaze žarulje sa žarnom niti, rade i dizajnirane su za spajanje na mrežu 220 preko starih utičnica.

U većini slučajeva, za električare koji rade s fluorescentnim svjetiljkama, dovoljno je zamisliti jednostavnu shemu spajanja napravljenu uz veliko pojednostavljenje od nekoliko komponenti.

Od elektroničkog bloka za rad elektroničkih prigušnica postoje:

• ulazni krug spojen na napajanje od 220 volti;

• dva izlazna kruga #1 i #2 spojena na odgovarajuće niti.

Obično je elektronička jedinica izrađena s visokim stupnjem pouzdanosti, dugim vijekom trajanja. U praksi štedne žarulje najčešće olabave tijelo žarulje tijekom rada iz raznih razloga. Inertni plin i živina para ga odmah napuštaju. Takva svjetiljka više neće svijetliti, a njezina elektronička jedinica ostaje u dobrom stanju.

Može se ponovno upotrijebiti spajanjem na tikvicu odgovarajućeg kapaciteta. Za ovo:

• baza svjetiljke pažljivo se rastavlja;

• elektronička EKG jedinica uklonjena je iz njega;

• označite par žica koje se koriste u strujnom krugu;

• označite žice izlaznih krugova na žarnoj niti.

Nakon toga ostaje samo ponovno spojiti krug elektroničke jedinice na potpunu, radnu tikvicu. Ona će nastaviti s radom.

Uređaj za elektromagnetski balast

Strukturno, elektronički blok sastoji se od nekoliko dijelova:

• filtar koji uklanja i blokira elektromagnetske smetnje koje dolaze iz napajanja u krug ili koje stvara elektronička jedinica tijekom rada;

• ispravljač sinusoidnih oscilacija;

• krugovi za korekciju snage;

• filtar za izglađivanje;

• inverter;

• elektronički balast (analog prigušnice).

Električni krug pretvarača radi na snažnim tranzistorima s efektom polja i stvoren je prema jednom od tipičnih principa: most ili polumostni krug za njihovo uključivanje.

U prvom slučaju, četiri ključa rade u svakom kraku mosta. Takvi pretvarači dizajnirani su za pretvaranje velike snage u rasvjetnim sustavima u stotine vata. Krug polumosta sadrži samo dvije sklopke, ima manju učinkovitost i češće se koristi.

Oba kruga kontrolira posebna elektronička jedinica — mikrodar.

Kako rade elektroničke prigušnice

Kako bi se osigurala pouzdana svjetlost fluorescentne svjetiljke, EKG algoritmi su podijeljeni u 3 tehnološka stupnja:

1. pripremni, koji se odnosi na početno zagrijavanje elektroda kako bi se povećalo termionsko zračenje;

2. paljenje luka primjenom visokonaponskog impulsa;

3. Osiguravanje stabilnog pražnjenja luka.

Ova tehnologija omogućuje vam brzo uključivanje svjetiljke čak i pri negativnim temperaturama, osigurava meki početak i izlaz minimalnog potrebnog napona između niti za dobro osvjetljenje luka.

Jedan od jednostavnih shematskih dijagrama za spajanje elektroničkog balasta na fluorescentnu svjetiljku prikazan je u nastavku.

Diodni most na ulazu ispravlja izmjenični napon. Njegove valove izglađuje kondenzator C2.Nakon njega radi push-pull pretvarač spojen u polumostnom krugu.

Uključuje 2 n-p-n tranzistora koji stvaraju visokofrekventne oscilacije koje se upravljačkim signalima u protufazi dovode do namota W1 i W2 tronamotnog toroidalnog visokofrekventnog transformatora L1. Njegov preostali svitak W3 daje visoki rezonantni napon fluorescentnoj cijevi.

Dakle, kada se napajanje uključi prije paljenja svjetiljke, u rezonantnom krugu stvara se maksimalna struja, što osigurava zagrijavanje obje niti.

Kondenzator je spojen paralelno sa žaruljom. Na njegovim pločama stvara se veliki rezonantni napon. Pali električni luk u okruženju inertnog plina. Pod njegovim djelovanjem dolazi do kratkog spoja ploča kondenzatora i prekida rezonancije napona.

No, svjetiljka ne prestaje gorjeti. Nastavlja automatski raditi zbog preostalog udjela primijenjene energije. Induktivni otpor pretvarača regulira struju koja prolazi kroz žarulju, održavajući je u optimalnom rasponu.

Vidi također: Preklopni krugovi za žarulje s izbojem