- Główne funkcje
- Zasada działania
- Połączenie tandemowe
- Cechy dławików elektromagnetycznych
- Elektroniczne urządzenie sterujące (EKG)
- Połączenie bez balastu
Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Pomimo rosnącego zapotrzebowania na źródła światła LED, świetlówki są wciąż u szczytu popularności. Wynika to głównie z relatywnie niskiego kosztu urządzenia oświetleniowego i urządzenia sterującego (zwanego dalej osprzętem sterującym) niezbędnego do jego działania. Rozważ funkcjonalny cel i zasadę działania tego ostatniego.
Główne funkcje
Luminescencyjne źródła światła nie mogą być bezpośrednio podłączone do sieci energetycznej. Powody tego są następujące:
- Aby stworzyć trwałe wyładowanie w lampie typu fluorescencyjnego, konieczne jest wstępne podgrzanie jego elektrod i zastosowanie do nich impulsu początkowego;
- Ponieważ gazowo-wyładowcze źródła światła mają ujemną rezystancję różnicową, charakteryzują się wzrostem natężenia prądu po trybie pracy. Musi być ograniczona, aby zapobiec awarii źródła światła.
Z powodów opisanych powyżej konieczne jest użycie PRA.
Zasada działania
Rozważmy zasadę działania dławika elektromagnetycznego na przykładzie typowego schematu okablowania dla lamp typu gazowego.
Diagram pokazuje:
- EL - lampa typu wyładowczego (luminescencyjna);
- SF jest starterem, jest to urządzenie składające się z kolby wypełnionej gazem obojętnym, wewnątrz którego znajdują się styki z bimetalu. Kondensator jest zamontowany równolegle do kolby;
- LL - dławik (elektromagnetyczny);
- lampa spiralna (1 i 2);
- C jest kondensatorem (kompensuje moc bierną), jego pojemność zależy od mocy lampy, poniżej znajduje się tabela korespondencji.
| Moc źródła wyładowania gazu (W) | Pojemność kondensatora (µF) |
| 15 | 4.50 |
| 18 | 4.50 |
| 30 | 4.50 |
| 36 | 4.50 |
| 58 | 7.00 |
Istnieją urządzenia, w których obwodach nie ma kondensatora kompensacyjnego, jest to niedopuszczalne, ponieważ obciążenie bierne prowadzi do następujących negatywnych konsekwencji:
- wzrasta zużycie energii, co prowadzi do zwiększonego zużycia energii;
- znacznie skrócono żywotność sprzętu.
Przejdziemy teraz bezpośrednio do zasady działania powyższego typowego schematu. Tradycyjnie można go podzielić na następujące etapy:
- po podłączeniu do sieci dławik „LL” - spirala „1” - rozrusznik „SF” - spirala „2” zaczyna przepływać przez prąd, którego moc wynosi od 40 do 50 mA;
- pod wpływem tego procesu jonizowany jest obojętny gaz w kolbie rozruchowej, co prowadzi do wzrostu natężenia prądu i ogrzewania styków bimetalicznych;
- podgrzewane elektrody w rozruszniku są zamknięte, co powoduje gwałtowny wzrost prądu, około 600 mA. Jego dalszy wzrost ogranicza indukcyjność dławika;
- ze względu na zwiększoną siłę prądu w obwodzie spirale (1 i 2) są ogrzewane, w wyniku czego emitują elektrony, mieszanina gazów jest podgrzewana, co prowadzi do rozładowania;
- Pod wpływem wyładowania występuje promieniowanie ultrafioletowe, które pada na powłokę fosforową. W rezultacie świeci w widmie widzialnym;
- gdy źródło światła „zapala się”, jego rezystancja zmniejsza się odpowiednio, napięcie przy dławiku maleje (do 110 V);
- Rozruszniki są chłodne i otwarte.
Połączenie tandemowe
Poniżej przedstawiono schemat, w którym dwie lampy fluorescencyjne są połączone szeregowo.
Zasada działania przedstawionego obwodu nie różni się od typowego połączenia, jedyną różnicą są parametry starterów. W połączeniu z dwiema lampami stosowane są rozruszniki, w których napięcie „przebicia” wynosi 110 V (typ S2), w przypadku pojedynczej lampy - 220 V (typ S10).
Cechy dławików elektromagnetycznych
Mówiąc o cechach stateczników elektromagnetycznych, należy zauważyć, że jedynymi zaletami tych urządzeń są stosunkowo niska cena, prosta obsługa i prosta instalacja. Wady klasycznego schematu połączeń są znacznie większe :
- obecność nieporęcznego i „głośnego” dławika;
- przystawki niestety nie różnią się niezawodnością;
- obecność efektu bramkowania (lampa miga z częstotliwością 50 Hz) powoduje zwiększone zmęczenie u ludzi, co prowadzi do zmniejszenia jego skuteczności;
- w przypadku awarii rozruszników pojawia się fałszywy start, tzn. lampa miga kilka razy przed „zapaleniem”, co zmniejsza żywotność źródła światła;
- Około 25% energii zużywane jest na statecznik elektromagnetyczny, dzięki czemu wydajność jest znacznie zmniejszona.
Zastosowanie elektronicznych urządzeń sterujących pozwala pozbyć się większości powyższych wad.
Elektroniczne urządzenie sterujące (EKG)
Masywne stateczniki elektroniczne pojawiły się nie tak dawno temu, około trzydzieści lat temu, teraz praktycznie wyparły urządzenia elektromagnetyczne. Sprzyjały temu liczne zalety klasycznego schematu inkluzyjnego, nazwijmy główne:
- zwiększona wydajność świetlna lamp fluorescencyjnych dzięki wyładowaniu wysokiej częstotliwości;
- brak charakterystyki szumów dławików elektromagnetycznych niskiej częstotliwości;
- Zmniejszony efekt bramkowania znacznie rozszerzył zakres zastosowania;
- brak fałszywego startu wydłuża żywotność źródeł luminescencyjnych;
- Wydajność może osiągnąć 97%;
- w porównaniu ze statecznikiem elektromagnetycznym, zużycie energii zmniejsza się o 30%;
- nie ma potrzeby kompensowania obciążenia biernego;
- Niektóre modele urządzeń elektronicznych zapewniają kontrolę mocy źródła światła, co odbywa się poprzez regulację częstotliwości w przetworniku napięcia.
Warto również zauważyć: ze względu na brak dławika objętościowego, stało się możliwe zmniejszenie rozmiaru statecznika elektronicznego, co umożliwiło umieszczenie go w podstawie. Znacznie rozszerza to zakres zastosowania, umożliwiając stosowanie w urządzeniach oświetleniowych zamiast źródeł wykorzystujących włókno.
Jako przykład przedstawiamy prosty elektroniczny obwód statecznika typowy dla większości niedrogich urządzeń.
Lista przedmiotów:
- wartości rezystora: R1 i R2 -15 Ohm, R3 i R4 - 2, 2 Ohm, R5 - 620 kΩ, R6 - 1, 6 MΩ;
- używane kondensatory: C1 - 47 nF 400 V, C2 - 6800 pF 1200 V, C3 - 2200 pF, C4 - 22 nF, C5 - 4, 7 mikrofarad 350 V;
- diody: VD1-VD7 - 1N400;
- tranzystory: T1 i T2 - 13003;
- dioda triakowa VS - DB3.
Podsumowując temat stateczników elektronicznych, należy zauważyć, że ich istotną wadą jest stosunkowo wysoki koszt urządzeń wysokiej jakości. Jeśli chodzi o tanie modele, ich niezawodność pozostawia wiele do życzenia.
Połączenie bez balastu
W razie potrzeby gazowe źródła światła mogą być włączone do sieci zasilającej bez statecznika elektromagnetycznego lub elektronicznego. Schemat takiego włączenia przedstawiono poniżej.
Aby wdrożyć takie połączenie, będziesz potrzebować:
- lampa fluorescencyjna - 40 W i żarowa - 60 W (ta ostatnia będzie działać jako balast);
- dwa kondensatory 0, 47 mikrofarady 400 V (pełnią rolę mnożnika);
- KTS404A mostek diodowy lub podobny, można użyć czterech diod, obliczonych dla prądu co najmniej 1 A i napięcia impulsu zwrotnego 600 V.
Schemat ten traci parametry połączenia za pomocą dławika elektromagnetycznego i statecznika elektronicznego. Jest on podany do przeglądu.