Hvordan lysstofrørs kontrolmekanismer er indrettet og fungerer

Klassen af ​​gasudladningslyskilder, som inkluderer fluorescerende lamper, kræver brug af specialudstyr, der udfører passagen af ​​en lysbueudladning inde i et forseglet glashus.

Enheden og princippet om drift af en fluorescerende lampe

Dens form er lavet i form af et rør. Den kan være lige, buet eller snoet.

Overfladen af ​​glaspæren er dækket af et lag fosfor indefra, og wolframfilamenter er placeret i enderne. Det indre volumen er forseglet, fyldt med lavtryks inert gas med kviksølvdamp.

Gløden fra en fluorescerende lampe opstår på grund af skabelsen og vedligeholdelsen af ​​en elektrisk lysbueudladning i en inert gas mellem glødetrådene, som arbejder efter princippet om termionisk stråling. For dens strømning føres en elektrisk strøm gennem wolframtråden for at opvarme metallet.

Samtidig påføres en høj potentialforskel mellem filamenterne, hvilket giver energi til strømmen af ​​en elektrisk lysbue mellem dem.Kviksølvdamp forbedrer strømningsvejen for det i et miljø med inert gas. Fosforlaget transformerer de optiske egenskaber af den udgående lysstråle.

Det handler om at sikre passage af elektriske processer inde i lysstofrørets kontroludstyr... Forkortet PRA.

Typer af forkoblinger

Afhængigt af den anvendte elementbase kan ballastanordninger fremstilles på to måder:

1. elektromagnetisk design;

2. elektronisk blok.

De første modeller af fluorescerende lamper fungerede udelukkende efter den første metode. Til dette brugte vi:

• forret;

• gashåndtag.

Elektroniske blokke dukkede op for ikke så længe siden. De begyndte at blive produceret efter den massive, hurtige udvikling af virksomheder, der producerede et moderne udvalg af elektroniske baser baseret på mikroprocessorteknologier.

Elektromagnetiske forkoblinger

Princippet om drift af et lysstofrør med en elektromagnetisk ballast (EMPRA)

Startkredsløbet for starteren med tilslutning af en elektromagnetisk choker betragtes som traditionel, klassisk. På grund af dens relative enkelhed og lave omkostninger forbliver den populær og bliver fortsat meget brugt i belysningssystemer.

Efter forsyning af lysnettet til lampen, tilføres spændingen gennem drosselspolen og wolframfilamenterne til startelektroder… Den er designet i form af en gasudladningslampe med en lille størrelse.

Netspænding påført elektroderne forårsager en glødafladning mellem dem, danner en inert gasglød og opvarmer omgivelserne. Tæt på bimetallisk kontakt opfatte det, bøje. ændrer form og lukker mellemrummet mellem elektroderne.

Et lukket kredsløb dannes i det elektriske kredsløbs kredsløb, og en strøm begynder at strømme gennem det og opvarmer glødetrådene i lysstofrøret. Der dannes en termionisk emission omkring dem. Samtidig opvarmes kviksølvdampen inde i kolben.

Den resulterende elektriske strøm reducerer spændingen, der påføres fra netværket til elektroderne på starteren med omkring det halve. Lynet mellem dem aftager, og temperaturen falder. Den bimetalliske plade reducerer sin bøjning ved at afbryde kredsløbet mellem elektroderne, Strømmen gennem dem afbrydes, og der dannes en EMF af selvinduktion inde i chokeren. Det skaber øjeblikkeligt en kortvarig udladning i kredsløbet, der er forbundet til det: mellem glødetrådene i en fluorescerende lampe.

Dens værdi når flere kilovolt. Det er nok at skabe henfaldet af et inert gasmedium med opvarmet kviksølvdamp og opvarmede filamenter til en tilstand af termionisk stråling. En elektrisk lysbue opstår mellem lampens ender, som er lyskilden.

Samtidig er spændingen ved starterens kontakter ikke nok til at ødelægge dets inaktive lag og genlukke elektroderne på den bimetalliske plade. De forbliver åbne. Starteren deltager ikke i den videre arbejdsordning.

Efter start af gløden skal strømmen i kredsløbet begrænses. Ellers kan kredsløbselementerne brænde. Denne funktion er også tildelt gashåndtag… Dens induktive modstand begrænser stigningen af ​​strømmen og forhindrer beskadigelse af lampen.

Tilslutningsdiagrammer for elektromagnetiske forkoblinger

Baseret på ovenstående princip for drift af fluorescerende lamper oprettes forskellige forbindelsesordninger for dem gennem en kontrolenhed.

Det enkleste er at tænde for chokeren og starteren for en lampe.

Ved denne metode opstår der en ekstra induktiv modstand i forsyningskredsløbet. For at reducere reaktive effekttab fra dens handling anvendes kompensation på grund af inklusion af en kondensator ved indgangen til kredsløbet, hvilket skifter vinklen på den aktuelle vektor i den modsatte retning.

Hvis chokerens kraft tillader, at den kan bruges til at betjene flere lysstofrør, samles sidstnævnte i seriekredsløb, og separate startere bruges til at starte hver.

Når det er nødvendigt at kompensere effekten af ​​induktiv modstand, bruges samme teknik som før: en kompensationskondensator er tilsluttet.

I stedet for en choker kan der bruges en autotransformer i kredsløbet, som har samme induktive modstand og giver dig mulighed for at justere værdien af ​​udgangsspændingen. Kompensationen af ​​aktive effekttab af den reaktive komponent sker ved at tilslutte en kondensator.

Autotransformer kan bruges til belysning med flere seriekoblede lamper.

Samtidig er det vigtigt at skabe en reserve af sin magt for at sikre pålidelig drift.

Ulemper ved at bruge elektromagnetiske forkoblinger

Gashåndtagets dimensioner kræver oprettelse af et separat hus til kontrolanordningen, som optager en vis plads. Samtidig udsender den, omend lille, ekstern støj.

Starterdesignet er ikke pålideligt. Med jævne mellemrum slukker lamperne på grund af funktionsfejl. Hvis starteren svigter, opstår der en fejlstart, når der visuelt kan observeres flere blink, før en konstant forbrænding begynder. Dette fænomen påvirker trådenes levetid.

Elektromagnetiske forkoblinger skaber relativt store energitab og reducerer effektiviteten.

Spændingsmultiplikatorer i kredsløb til drift af lysstofrør

Denne ordning findes ofte i amatørdesign og bruges ikke i industrielt design, selvom den ikke kræver en kompleks basis af elementer, er nem at fremstille og er effektiv.

Princippet om dets drift består i gradvist at øge netværkets forsyningsspænding til væsentligt større værdier, hvilket forårsager ødelæggelsen af ​​isoleringen af ​​et inert gasmedium med kviksølvdamp uden at opvarme det og sikre termionisk stråling af trådene.

En sådan forbindelse tillader brugen af ​​jævne pærer med brændte filamenter. For at gøre dette, i deres kredsløb, er pærerne simpelthen shuntet med eksterne jumpere på begge sider.

Sådanne kredsløb har en øget risiko for elektrisk stød til en person. Dens kilde er udgangsspændingen fra multiplikatoren, som kan bringes op til kilovolt og mere.

Vi anbefaler ikke dette skema til brug og udgiver det for at afklare faren ved de risici, det udgør. Vi henleder din opmærksomhed på denne sag med vilje: Brug ikke denne metode selv, og advar dine kolleger om denne store ulempe.

Elektroniske forkoblinger

Funktioner ved driften af ​​en fluorescerende lampe med en elektronisk ballast (EKG)

Alle de fysiske love, der opstår inde i en glaskolbe med inaktiv gas og kviksølvdamp for at danne en bueudladning og glød, forbliver uændret i designet af lamper styret af elektroniske forkoblinger.

Derfor forbliver algoritmerne til driften af ​​elektroniske forkoblinger de samme som for deres elektromagnetiske modstykker. Det er bare det, at den gamle elementbase er skiftet ud med en moderne.

Dette sikrer ikke kun kontrolenhedens høje pålidelighed, men også dens små dimensioner, som gør det muligt at installere den på ethvert passende sted, selv inde i bunden af ​​en konventionel E27-pære udviklet af Edison til glødelamper.

Ifølge dette princip fungerer små energibesparende lamper med et lysstofrør af en kompleks snoet form, som ikke overstiger i størrelse glødelamper, og er designet til at blive forbundet til 220-netværket gennem gamle stikkontakter.

I de fleste tilfælde, for elektrikere, der arbejder med lysstofrør, er det nok at forestille sig et simpelt forbindelsesdiagram lavet med stor forenkling af nogle få komponenter.

Fra den elektroniske blok for elektroniske forkoblinger til at fungere er der:

• indgangskredsløb forbundet til en 220 volt strømforsyning;

• to udgangskredsløb #1 og #2 forbundet til de respektive gevind.

Normalt er den elektroniske enhed lavet med en høj grad af pålidelighed, en lang levetid. I praksis løsner energibesparende lamper oftest pærekroppen under drift af forskellige årsager. Den inaktive gas og kviksølvdampe forlader den med det samme. En sådan lampe vil ikke længere lyse, og dens elektroniske enhed forbliver i god stand.

Den kan genbruges ved tilslutning til en kolbe med passende kapacitet. For det:

• bunden af ​​lampen er omhyggeligt adskilt;

• den elektroniske EKG-enhed fjernes fra den;

• marker et par ledninger, der bruges i strømkredsløbet;

• marker ledningerne til udgangskredsløbene på filamentet.

Derefter er det kun tilbage at tilslutte den elektroniske enheds kredsløb til en komplet arbejdskolbe. Hun vil fortsætte med at arbejde.

Elektromagnetisk ballastanordning

Strukturelt består den elektroniske blok af flere dele:

• et filter, der fjerner og blokerer elektromagnetisk interferens, der kommer fra strømforsyningen til kredsløbet eller skabt af den elektroniske enhed under drift;

• ensretter af sinusformede svingninger;

• strømkorrektionskredsløb;

• udjævning filter;

• inverter;

• elektronisk ballast (en analog af en choker).

Inverterens elektriske kredsløb fungerer på kraftige felteffekttransistorer og er skabt efter et af de typiske principper: et bro- eller halvbro-kredsløb til deres inklusion.

I det første tilfælde fungerer fire taster i hver arm af broen. Sådanne invertere er designet til at konvertere høj effekt i belysningssystemer til hundredvis af watt. Et halvbro-kredsløb indeholder kun to kontakter, har lavere effektivitet og bruges oftere.

Begge kredsløb styres af en speciel elektronisk enhed - microdar.

Sådan fungerer elektroniske forkoblinger

For at sikre pålidelig luminescens af lysstofrøret er EKG-algoritmerne opdelt i 3 teknologiske faser:

1. forberedende, relateret til den indledende opvarmning af elektroderne for at øge den termioniske stråling;

2. tænding af lysbuen ved at påføre en højspændingsimpuls;

3. Sikring af en stabil lysbueudledning.

Denne teknologi giver dig mulighed for hurtigt at tænde lampen selv ved negative temperaturer, giver en blød start og output af den mindst nødvendige spænding mellem filamenterne for god lysbuebelysning.

Et af de enkle skematiske diagrammer til tilslutning af en elektronisk forkobling til et lysstofrør er vist nedenfor.

En diodebro ved indgangen ensretter AC-spændingen. Dens bølger udjævnes af kondensator C2.En push-pull-inverter tilsluttet i et halvbro-kredsløb arbejder efter den.

Den omfatter 2 n-p-n transistorer, der skaber højfrekvente svingninger, der tilføres styresignaler i modfase til viklingerne W1 og W2 på den tre-vindede ringkerne højfrekvente transformer L1. Dens resterende spole W3 leverer en høj resonansspænding til lysstofrøret.

Når strømmen tændes, inden lampen tændes, skabes der således en maksimal strøm i resonanskredsløbet, som sikrer opvarmning af begge filamenter.

En kondensator er forbundet parallelt med lampen. Der skabes en stor resonansspænding på dens plader. Den affyrer en elektrisk lysbue i et miljø med inert gas. Under dens handling er kondensatorpladerne kortsluttet, og spændingsresonansen afbrydes.

Lampen holder dog ikke op med at brænde. Det fortsætter med at arbejde automatisk på grund af den resterende del af den anvendte energi. Omformerens induktive modstand regulerer strømmen, der passerer gennem lampen, og holder den i det optimale område.

Se også: Koblingskredsløb til gasudladningslamper