Lămpile fluorescente se bazează pe strălucirea unei descărcări de gaz în vapori de mercur. Radiația este în domeniul ultraviolet și pentru a o transforma în lumină vizibilă, becul lămpii este acoperit cu un strat de fosfor.
Conţinut
Principiul de funcționare a unei lămpi fluorescente
O caracteristică a funcționării lămpilor fluorescente este că acestea nu pot fi conectate direct la sursa de alimentare. Rezistența dintre electrozi în stare rece este mare, iar cantitatea de curent care curge între ei este insuficientă pentru a avea loc o descărcare. Este necesar un impuls de înaltă tensiune pentru aprindere.
O lampă cu descărcare aprinsă se caracterizează prin rezistență scăzută, care are o caracteristică reactivă.Pentru a compensa componenta reactivă și a limita curentul care curge, este conectată în serie cu sursa de lumină luminiscentă o bobină (balast).
Mulți nu înțeleg de ce este nevoie de un starter în lămpile fluorescente. Inductorul, inclus în circuitul de putere împreună cu demarorul, generează un impuls de înaltă tensiune pentru a începe o descărcare între electrozi. Acest lucru se întâmplă deoarece atunci când contactele demarorului sunt deschise, la bornele inductorului se formează un impuls EMF de auto-inducție de până la 1 kV.
Pentru ce este un sufoc?
Utilizarea unui șoc pentru lămpi fluorescente (balast) în circuitele de alimentare este necesară din două motive:
- generarea tensiunii de pornire;
- limitând curentul prin electrozi.
Principiul de funcționare al inductorului se bazează pe reactanța inductorului, care este inductorul. Reactanța inductivă introduce o defazare între tensiune și curent egal cu 90º.
Deoarece cantitatea de limitare a curentului este reactanța inductivă, rezultă că bobinele proiectate pentru lămpi de aceeași putere nu pot fi utilizate pentru a conecta dispozitive mai mult sau mai puțin puternice.
Toleranțele sunt posibile în anumite limite. Deci, mai devreme, industria autohtonă producea lămpi fluorescente cu o putere de 40 de wați. Un inductor de 36 W pentru lămpi fluorescente moderne poate fi utilizat în siguranță în circuitele de alimentare ale lămpilor învechite și invers.
Diferențele dintre un șoc și un balast electronic
Circuitul de accelerație pentru pornirea surselor de lumină luminiscente este simplu și foarte fiabil.Excepția este înlocuirea regulată a demaroarelor, deoarece acestea includ un grup de contacte NC pentru generarea impulsurilor de pornire.
În același timp, circuitul are dezavantaje semnificative care ne-au forțat să căutăm noi soluții pentru aprinderea lămpilor:
- timp lung de pornire, care crește pe măsură ce lampa se uzează sau scade tensiunea de alimentare;
- distorsiune mare a formei de undă a tensiunii de rețea (cosf<0,5);
- strălucire pâlpâitoare cu frecvența dublă a sursei de alimentare datorită inerției reduse a luminozității descărcării de gaze;
- caracteristici mari de greutate și dimensiune;
- zumzet de joasă frecvență din cauza vibrației plăcilor sistemului magnetic de accelerație;
- fiabilitatea scăzută a pornirii la temperaturi negative.
Verificarea sufocării lămpilor fluorescente este îngreunată de faptul că dispozitivele pentru determinarea virajelor scurtcircuitate nu sunt foarte frecvente, iar cu ajutorul dispozitivelor standard se poate constata doar prezența sau absența unei întreruperi.
Pentru a elimina aceste neajunsuri, au fost dezvoltate circuite de balasturi electronice (balasturi electronice). Funcționarea circuitelor electronice se bazează pe un principiu diferit de generare a unei tensiuni înalte pentru pornirea și menținerea arderii.
Impulsul de înaltă tensiune este generat de componentele electronice și este folosită o tensiune de înaltă frecvență (25-100 kHz) pentru a susține descărcarea. Funcționarea balastului electronic poate fi efectuată în două moduri:
- cu încălzire prealabilă a electrozilor;
- cu pornire la rece.
În primul mod, electrozilor se aplică tensiune joasă timp de 0,5-1 secundă pentru încălzirea inițială. După ce a trecut timpul, se aplică un impuls de înaltă tensiune, datorită căruia se aprinde descărcarea dintre electrozi. Acest mod este mai dificil de implementat din punct de vedere tehnic, dar crește durata de viață a lămpilor.
Modul de pornire la rece este diferit prin faptul că tensiunea de pornire este aplicată electrozilor reci, determinând o pornire rapidă. Această metodă de pornire nu este recomandată pentru utilizare frecventă, deoarece reduce foarte mult durata de viață, dar poate fi folosită chiar și cu lămpi cu electrozi defecte (cu filamente arse).
Circuitele cu șocă electronică au următoarele avantaje:
- absența completă a pâlpâirii;
- gamă largă de temperaturi de utilizare;
- o mică distorsiune a formei de undă a tensiunii de rețea;
- absența zgomotului acustic;
- crește durata de viață a surselor de iluminat;
- dimensiuni si greutate reduse, posibilitate de executie in miniatura;
- posibilitatea de atenuare - modificarea luminozității prin controlul ciclului de lucru al impulsurilor de putere a electrodului.
Conexiune clasică prin balast electromagnetic - șoc
Cea mai comună schemă de conectare a unei lămpi fluorescente include un șoc și un demaror, care se numesc balasturi electromagnetice (EMPRA). Circuitul este un circuit în serie: inductor - filament - starter.
În momentul inițial al pornirii, un curent trece prin elementele circuitului, încălzind filamentele lămpii și, în același timp, grupul de contact al demarorului. După ce contactele sunt încălzite, se deschid, provocând apariția EMF de auto-inducție la capetele înfășurării balastului electromagnetic. Tensiunea ridicată provoacă o defalcare a spațiului de gaz dintre electrozi.
Un mic condensator conectat în paralel cu contactele demarorului formează un circuit oscilant cu clapeta de accelerație.Această soluție crește tensiunea impulsului de pornire și reduce arderea contactelor demarorului.
Când apare o descărcare stabilă, rezistența dintre electrozii de la capetele opuse ale becului scade și curentul trece prin circuitul inductor-electrod. Curentul în acest moment este limitat de reactanța inductivă a inductorului. Electrodul din starter se închide, demarorul în acest moment nu mai este implicat în lucru.
Dacă descărcarea în balon nu are loc, procesul de încălzire și aprindere se repetă de mai multe ori. În acest timp, lampa poate pâlpâi. Dacă lampa fluorescentă clipește, dar nu se aprinde, atunci aceasta poate indica defecțiunea acesteia ca urmare a unei scăderi a emisivității electrozilor sau a unei tensiuni de alimentare reduse.
Conexiunea lămpilor fluorescente cu un șoc poate fi completată cu un condensator, care reduce distorsiunea rețelei. De asemenea, în lămpile duble este instalat un condensator pentru schimbarea reciprocă a farurilor între lămpile adiacente pentru a reduce vizual efectul de pâlpâire.
Conectare prin balast electronic modern
În corpurile de iluminat care utilizează balasturi electronice pentru funcționare, circuitul de aprindere a lămpilor fluorescente este afișat pe carcasa balastului electronic. Pentru includerea corectă, trebuie să urmați întocmai instrucțiunile. Acest lucru nu necesită nicio ajustare. Un circuit asamblat corect cu elemente care pot fi reparate începe să funcționeze imediat.
Schema pentru conectarea în serie a două lămpi
Lămpile fluorescente permit conectarea a două dispozitive de iluminat în serie într-un circuit în următoarele condiții:
- utilizarea a două surse de lumină identice;
- un balast electromagnetic destinat unei astfel de scheme;
- sufocator, proiectat pentru dublul puterii.
Avantajul circuitului în serie este că se folosește un singur șoc greu, dar dacă unul dintre becuri sau demaror se defectează, lampa este complet nefuncțională.
Balasturile electronice moderne permit pornirea numai conform diagramei de mai sus, dar multe modele sunt concepute pentru a aprinde două lămpi. În același timp, în circuit sunt organizate două canale independente de generare a tensiunii, prin urmare, un balast electronic dublu asigură funcționarea unei lămpi în cazul unei defecțiuni sau absența uneia învecinate.
Conexiune fara starter
Au fost dezvoltate mai multe opțiuni pentru pornirea lămpilor fluorescente fără șoc și starter. Toate folosesc principiul creării unei tensiuni de declanșare ridicate folosind un multiplicator de tensiune.
Multe dintre circuite permit funcționarea cu filamente arse, ceea ce permite utilizarea lămpilor defecte. Unele soluții folosesc curent continuu. Acest lucru duce la o absență completă a pâlpâirii, dar electrozii se uzează neuniform. Acest lucru poate fi observat prin prezența unor pete întunecate ale fosforului pe o parte a balonului.
Unii electricieni instalează un buton de pornire separat în locul unui demaror, dar acest lucru implică controlul lămpii aprinse cu un comutator și un buton, ceea ce este incomod și plin de deteriorare a lămpii dacă butonul este apăsat prea mult din cauza supraîncălzirii electrozilor.
Schemele de aprindere a lămpilor fluorescente fără utilizarea unui starter, cu excepția balastului electronic, nu sunt produse de industrie.Acest lucru se datorează fiabilității lor scăzute, un impact negativ asupra duratei de viață a lămpilor, dimensiuni mari datorită prezenței condensatoarelor mari.
Articole similare:
