Hur styrmekanismerna för lysrör är ordnade och fungerar

Klassen av gasurladdningsljuskällor, som inkluderar fluorescerande lampor, kräver användning av specialutrustning som utför passagen av en ljusbågsurladdning inuti ett förseglat glashus.

Enheten och principen för drift av en lysrör

Dess form är gjord i form av ett rör. Den kan vara rak, böjd eller vriden.

Glasglödlampans yta är täckt med ett lager av fosfor från insidan, och volframfilament är belägna i dess ändar. Den inre volymen är förseglad, fylld med lågtrycks inert gas med kvicksilverånga.

Glödet från en fluorescerande lampa uppstår på grund av skapandet och underhållet av en elektrisk ljusbågsurladdning i en inert gas mellan glödtrådarna, som fungerar enligt principen om termionisk strålning. För dess flöde leds en elektrisk ström genom volframtråden för att värma metallen.

Samtidigt appliceras en hög potentialskillnad mellan filamenten, vilket ger energi för flödet av en elektrisk båge mellan dem.Kvicksilverånga förbättrar flödesvägen för den i en miljö med inert gas. Fosforskiktet transformerar de optiska egenskaperna hos den utgående ljusstrålen.

Den handlar om att säkerställa passage av elektriska processer inuti fluorescerande lampans styrutrustning... Förkortat PRA.

Typer av ballaster

Beroende på vilken elementbas som används kan ballastanordningar tillverkas på två sätt:

1. elektromagnetisk design;

2. elektroniskt block.

De första modellerna av lysrör fungerade uteslutande med den första metoden. För detta använde vi:

• förrätt;

• strypa.

Elektroniska block dök upp för inte så länge sedan. De började produceras efter den massiva, snabba utvecklingen av företag som producerar ett modernt sortiment av elektroniska baser baserade på mikroprocessorteknik.

Elektromagnetiska förkopplingsdon

Funktionsprincipen för en fluorescerande lampa med en elektromagnetisk ballast (EMPRA)

Startkretsen för startmotorn med anslutning av en elektromagnetisk choke anses vara traditionell, klassisk. På grund av dess relativa enkelhet och låga kostnad förblir den populär och fortsätter att användas i stor utsträckning i belysningssystem.

Efter att ha tillfört elnätet till lampan, tillförs spänningen genom chokespolen och volframtrådarna för att startelektroder… Den är designad i form av en gasurladdningslampa med liten storlek.

Nätspänning som appliceras på dess elektroder orsakar en glödurladdning mellan dem, bildar en inert gasglöd och värmer upp dess omgivning. Nära bimetallisk kontakt uppfatta det, böja. ändrar form och stänger gapet mellan elektroderna.

En sluten krets bildas i den elektriska kretsens krets och en ström börjar flyta genom den och värmer glödtrådarna i lysröret. En termionisk emission bildas runt dem. Samtidigt värms kvicksilverångan inuti kolven.

Den resulterande elektriska strömmen minskar spänningen som appliceras från nätverket till startmotorns elektroder med ungefär hälften. Blixten mellan dem minskar och temperaturen sjunker. Den bimetalliska plattan minskar sin böjning genom att koppla bort kretsen mellan elektroderna.Strömmen genom dem bryts och en EMF av självinduktion skapas inuti choken. Det skapar omedelbart en kortvarig urladdning i kretsen som är ansluten till den: mellan glödtrådarna i en lysrör.

Dess värde når flera kilovolt. Det räcker för att skapa sönderfallet av ett inert gasmedium med uppvärmd kvicksilverånga och uppvärmda filament till ett tillstånd av termionisk strålning. En elektrisk ljusbåge uppstår mellan lampans ändar, som är ljuskällan.

Samtidigt är spänningen vid startmotorns kontakter inte tillräcklig för att förstöra dess inerta skikt och återförsluta elektroderna på den bimetalliska plattan. De förblir öppna. Startaren deltar inte i det fortsatta arbetet.

Efter att ha startat glöden måste strömmen i kretsen begränsas. Annars kan kretselementen brinna. Denna funktion är också tilldelad strypa… Dess induktiva motstånd begränsar ökningen av strömmen och förhindrar skador på lampan.

Anslutningsscheman för elektromagnetiska förkopplingsdon

Baserat på ovanstående princip för drift av lysrör skapas olika anslutningsscheman för dem genom en kontrollenhet.

Det enklaste är att slå på choken och startmotorn för en lampa.

I denna metod uppstår ytterligare ett induktivt motstånd i matningskretsen. För att minska reaktiva effektförluster från dess verkan används kompensation på grund av införandet av en kondensator vid kretsens ingång, vilket förskjuter vinkeln på strömvektorn i motsatt riktning.

Om chokens kraft gör att den kan användas för att driva flera lysrör, samlas de senare i seriekretsar och separata starter används för att starta var och en.

När det är nödvändigt att kompensera effekten av induktivt motstånd används samma teknik som tidigare: en kompensationskondensator är ansluten.

Istället för en choke kan en autotransformator användas i kretsen, som har samma induktiva motstånd och låter dig justera värdet på utspänningen. Kompensationen av aktiva effektförluster för den reaktiva komponenten görs genom att ansluta en kondensator.

Autotransformator kan användas för belysning med flera lampor kopplade i serie.

Samtidigt är det viktigt att skapa en reserv av sin kraft för att säkerställa tillförlitlig drift.

Nackdelar med att använda elektromagnetiska förkopplingsdon

Gasreglagets dimensioner kräver skapandet av ett separat hölje för kontrollenheten, som upptar ett visst utrymme. Samtidigt avger den, om än litet, externt ljud.

Startdesignen är inte tillförlitlig. Med jämna mellanrum slocknar lamporna på grund av funktionsfel. Om startmotorn misslyckas uppstår en tjuvstart när flera blinkningar kan observeras visuellt innan en stadig bränning börjar. Detta fenomen påverkar trådarnas liv.

Elektromagnetiska förkopplingsdon skapar relativt höga energiförluster och minskar effektiviteten.

Spänningsmultiplikatorer i kretsar för att driva lysrör

Detta schema finns ofta i amatördesigner och används inte i industriell design, även om det inte kräver en komplex bas av element, är lätt att tillverka och är effektivt.

Principen för dess funktion består i att gradvis öka nätverkets matningsspänning till betydligt högre värden, vilket orsakar förstörelsen av isoleringen av ett inert gasmedium med kvicksilverånga utan att värma det och säkerställa termionisk strålning av trådarna.

En sådan anslutning tillåter användning av jämna glödlampor med brända filament. För att göra detta, i deras krets, shuntas glödlamporna helt enkelt med externa byglar på båda sidor.

Sådana kretsar har en ökad risk för elektriska stötar för en person. Dess källa är utspänningen från multiplikatorn, som kan höjas till kilovolt och mer.

Vi rekommenderar inte detta diagram för användning och publicerar det för att klargöra riskerna med riskerna det utgör. Vi uppmärksammar dig med flit: använd inte den här metoden själv och varna dina kollegor om denna stora nackdel.

Elektroniska förkopplingsdon

Funktioner för driften av en lysrör med en elektronisk ballast (EKG)

Alla fysiska lagar som uppstår inuti en glaskolv med inert gas och kvicksilverånga för att bilda en bågarladdning och glöd förblir oförändrade i designen av lampor som styrs av elektroniska förkopplingsdon.

Därför förblir algoritmerna för driften av elektroniska förkopplingsdon desamma som för deras elektromagnetiska motsvarigheter. Det är bara det att den gamla elementbasen har ersatts med en modern.

Detta säkerställer inte bara styrenhetens höga tillförlitlighet, utan också dess små dimensioner, vilket gör att den kan installeras på vilken lämplig plats som helst, även inuti basen av en konventionell E27-lampa utvecklad av Edison för glödlampor.

Enligt denna princip fungerar små energibesparande lampor med ett lysrör av en komplex vriden form, som inte överstiger i storlek glödlampor, och är utformade för att anslutas till 220-nätverket genom gamla uttag.

I de flesta fall, för elektriker som arbetar med lysrör, räcker det att föreställa sig ett enkelt anslutningsschema gjort med stor förenkling av ett fåtal komponenter.

Från det elektroniska blocket för elektroniska förkopplingsdon till att fungera finns det:

• ingångskrets ansluten till en 220 volts strömkälla;

• två utgångskretsar #1 och #2 anslutna till respektive gänga.

Vanligtvis är den elektroniska enheten gjord med en hög grad av tillförlitlighet, en lång livslängd. I praktiken lossar energibesparande lampor oftast glödlampskroppen under drift av olika anledningar. Den inerta gasen och kvicksilverångan lämnar den omedelbart. En sådan lampa tänds inte längre och dess elektroniska enhet förblir i gott skick.

Den kan återanvändas genom att den kopplas till en kolv med lämplig kapacitet. För detta:

• lampans bas demonteras försiktigt;

• den elektroniska EKG-enheten tas bort från den;

• markera ett par ledningar som används i strömkretsen;

• markera ledningarna till utgångskretsarna på glödtråden.

Efter det återstår det bara att återansluta den elektroniska enhetens krets till en komplett fungerande kolv. Hon kommer att fortsätta arbeta.

Elektromagnetisk ballastanordning

Strukturellt består det elektroniska blocket av flera delar:

• ett filter som tar bort och blockerar elektromagnetiska störningar som kommer från strömförsörjningen till kretsen eller skapas av den elektroniska enheten under drift;

• likriktare av sinusformade svängningar;

• effektkorrigeringskretsar;

• utjämningsfilter;

• inverter;

• elektronisk ballast (en analog till en choke).

Växelriktarens elektriska krets fungerar på kraftfulla fälteffekttransistorer och skapas enligt en av de typiska principerna: en brygg- eller halvbryggkrets för deras inkludering.

I det första fallet fungerar fyra nycklar i varje arm på bryggan. Sådana växelriktare är designade för att omvandla hög effekt i belysningssystem till hundratals watt. En halvbrygga krets innehåller endast två omkopplare, har lägre effektivitet och används oftare.

Båda kretsarna styrs av en speciell elektronisk enhet - microdar.

Hur elektroniska förkopplingsdon fungerar

För att säkerställa pålitlig luminescens hos lysröret är EKG-algoritmerna indelade i 3 tekniska steg:

1. förberedande, relaterad till den initiala uppvärmningen av elektroderna för att öka den termioniska strålningen;

2. tändning av ljusbågen genom att applicera en högspänningspuls;

3. Säkerställ en stabil ljusbågsurladdning.

Denna teknik gör att du snabbt kan slå på lampan även vid negativa temperaturer, ger en mjuk start och utmatning av den minsta nödvändiga spänningen mellan glödtrådarna för bra ljusbågsbelysning.

Ett av de enkla schematiska diagrammen för att ansluta en elektronisk ballast till en lysrör visas nedan.

En diodbrygga vid ingången likriktar växelspänningen. Dess vågor utjämnas av kondensatorn C2.En push-pull-växelriktare ansluten i en halvbrygga arbetar efter den.

Den innehåller 2 n-p-n transistorer som skapar högfrekventa svängningar som matas med styrsignaler i motfas till lindningarna W1 och W2 på den trelindade ringkärlformade högfrekvenstransformatorn L1. Dess återstående spole W3 tillför en hög resonansspänning till lysröret.

Sålunda, när strömmen slås på innan lampan tänds, skapas en maximal ström i resonanskretsen, vilket säkerställer uppvärmning av båda glödtrådarna.

En kondensator är parallellkopplad med lampan. En stor resonansspänning skapas på dess plattor. Den avfyrar en ljusbåge i en miljö med inert gas. Under dess verkan är kondensatorplattorna kortslutna och spänningsresonansen avbryts.

Lampan slutar dock inte brinna. Den fortsätter att fungera automatiskt på grund av den återstående andelen av den tillförda energin. Omvandlarens induktiva resistans reglerar strömmen som passerar genom lampan och håller den i det optimala området.

Se även: Omkopplingskretsar för gasurladdningslampor