Πώς είναι διατεταγμένοι και λειτουργούν οι μηχανισμοί ελέγχου των λαμπτήρων φθορισμού

Η κατηγορία των πηγών φωτός εκκένωσης αερίου, που περιλαμβάνει λαμπτήρες φθορισμού, απαιτεί τη χρήση ειδικού εξοπλισμού που εκτελεί τη διέλευση μιας εκκένωσης τόξου μέσα σε ένα σφραγισμένο γυάλινο περίβλημα.

Η συσκευή και η αρχή λειτουργίας μιας λάμπας φθορισμού

Το σχήμα του γίνεται με τη μορφή σωλήνα. Μπορεί να είναι ίσιο, κυρτό ή στριμμένο.

Η επιφάνεια του γυάλινου βολβού καλύπτεται με ένα στρώμα φωσφόρου από το εσωτερικό και τα νήματα βολφραμίου βρίσκονται στα άκρα του. Ο εσωτερικός όγκος είναι σφραγισμένος, γεμάτος με αδρανές αέριο χαμηλής πίεσης με ατμό υδραργύρου.

Η λάμψη μιας λάμπας φθορισμού συμβαίνει λόγω της δημιουργίας και της διατήρησης μιας εκκένωσης ηλεκτρικού τόξου σε ένα αδρανές αέριο μεταξύ των νημάτων, τα οποία λειτουργούν με βάση την αρχή της θερμιονικής ακτινοβολίας. Για τη ροή του, ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από το σύρμα βολφραμίου για να θερμάνει το μέταλλο.

Ταυτόχρονα, εφαρμόζεται μεγάλη διαφορά δυναμικού μεταξύ των νημάτων, παρέχοντας ενέργεια για τη ροή ενός ηλεκτρικού τόξου μεταξύ τους.Οι ατμοί υδραργύρου βελτιώνουν τη διαδρομή ροής του σε περιβάλλον αδρανούς αερίου. Το στρώμα φωσφόρου μετασχηματίζει τα οπτικά χαρακτηριστικά της εξερχόμενης δέσμης φωτός.

Ασχολείται με τη διασφάλιση της διέλευσης των ηλεκτρικών διεργασιών μέσα στον εξοπλισμό ελέγχου λαμπτήρων φθορισμού... Συντομογραφία PRA.

Τύποι στραγγαλιστικών πηνίων

Ανάλογα με τη βάση του στοιχείου που χρησιμοποιείται, οι συσκευές έρματος μπορούν να κατασκευαστούν με δύο τρόπους:

1. ηλεκτρομαγνητικός σχεδιασμός.

2. ηλεκτρονικό μπλοκ.

Τα πρώτα μοντέλα λαμπτήρων φθορισμού λειτουργούσαν αποκλειστικά με την πρώτη μέθοδο. Για αυτό χρησιμοποιήσαμε:

• μίζα;

• γκάζι.

Τα ηλεκτρονικά μπλοκ εμφανίστηκαν όχι πολύ καιρό πριν. Άρχισαν να παράγονται μετά τη μαζική, ταχεία ανάπτυξη επιχειρήσεων που παράγουν μια σύγχρονη ποικιλία ηλεκτρονικών βάσεων βασισμένων σε τεχνολογίες μικροεπεξεργαστών.

Ηλεκτρομαγνητικά στραγγαλιστικά πηνία

Η αρχή της λειτουργίας ενός λαμπτήρα φθορισμού με ηλεκτρομαγνητικό έρμα (EMPRA)

Το κύκλωμα εκκίνησης της μίζας με τη σύνδεση ηλεκτρομαγνητικού τσοκ θεωρείται παραδοσιακό, κλασικό. Λόγω της σχετικής απλότητας και του χαμηλού κόστους του, παραμένει δημοφιλές και συνεχίζει να χρησιμοποιείται ευρέως σε συστήματα φωτισμού.

Μετά την παροχή ρεύματος στη λάμπα, η τάση τροφοδοτείται μέσω του πηνίου τσοκ και των νημάτων βολφραμίου σε ηλεκτρόδια εκκίνησης… Έχει σχεδιαστεί σε μορφή λαμπτήρα εκκένωσης αερίου μικρού μεγέθους.

Η τάση δικτύου που εφαρμόζεται στα ηλεκτρόδιά του προκαλεί μια εκκένωση λάμψης μεταξύ τους, σχηματίζοντας μια λάμψη αδρανούς αερίου και θερμαίνοντας το περιβάλλον του. Κοντά διμεταλλική επαφή το αντιλαμβάνομαι, λυγίζω. αλλάζει σχήμα και κλείνει το κενό μεταξύ των ηλεκτροδίων.

Ένα κλειστό κύκλωμα σχηματίζεται στο κύκλωμα του ηλεκτρικού κυκλώματος και ένα ρεύμα αρχίζει να ρέει μέσα από αυτό, θερμαίνοντας τα νήματα της λάμπας φθορισμού. Γύρω τους σχηματίζεται μια θερμιονική εκπομπή. Ταυτόχρονα θερμαίνονται οι ατμοί υδραργύρου μέσα στη φιάλη.

Το ηλεκτρικό ρεύμα που προκύπτει μειώνει την τάση που εφαρμόζεται από το δίκτυο στα ηλεκτρόδια του εκκινητή κατά περίπου στο μισό. Οι κεραυνοί ανάμεσά τους μειώνονται και η θερμοκρασία πέφτει. Η διμεταλλική πλάκα μειώνει την κάμψη της αποσυνδέοντας το κύκλωμα μεταξύ των ηλεκτροδίων, διακόπτεται το ρεύμα μέσω αυτών και δημιουργείται EMF αυτο-επαγωγής μέσα στο τσοκ. Δημιουργεί αμέσως μια βραχυπρόθεσμη εκφόρτιση στο κύκλωμα που συνδέεται με αυτό: μεταξύ των νημάτων μιας λάμπας φθορισμού.

Η τιμή του φτάνει αρκετά κιλοβολτ. Αρκεί να δημιουργηθεί η διάσπαση ενός μέσου αδρανούς αερίου με θερμαινόμενο ατμό υδραργύρου και θερμαινόμενα νήματα σε κατάσταση θερμιονικής ακτινοβολίας. Ένα ηλεκτρικό τόξο εμφανίζεται μεταξύ των άκρων του λαμπτήρα, το οποίο είναι η πηγή φωτός.

Ταυτόχρονα, η τάση στις επαφές του εκκινητή δεν είναι αρκετή για να καταστρέψει το αδρανές στρώμα του και να κλείσει ξανά τα ηλεκτρόδια της διμεταλλικής πλάκας. Παραμένουν ανοιχτά. Ο εκκινητής δεν συμμετέχει στο περαιτέρω πρόγραμμα εργασίας.

Μετά την έναρξη της λάμψης, το ρεύμα στο κύκλωμα πρέπει να περιοριστεί. Διαφορετικά, τα στοιχεία του κυκλώματος μπορεί να καούν. Αυτή η λειτουργία έχει επίσης εκχωρηθεί σε γκάζι… Η επαγωγική του αντίσταση περιορίζει την άνοδο του ρεύματος και αποτρέπει τη φθορά του λαμπτήρα.

Διαγράμματα σύνδεσης ηλεκτρομαγνητικών στραγγαλιστικών πηνίων

Με βάση την παραπάνω αρχή λειτουργίας των λαμπτήρων φθορισμού, δημιουργούνται διάφορα σχήματα σύνδεσης για αυτούς μέσω μιας συσκευής ελέγχου.

Το πιο απλό είναι να ανάψετε το τσοκ και τη μίζα για μία λάμπα.

Σε αυτή τη μέθοδο, μια πρόσθετη επαγωγική αντίσταση εμφανίζεται στο κύκλωμα τροφοδοσίας. Για να μειωθούν οι απώλειες άεργου ισχύος από τη δράση του, χρησιμοποιείται αντιστάθμιση λόγω της συμπερίληψης ενός πυκνωτή στην είσοδο του κυκλώματος, μετατοπίζοντας τη γωνία του διανύσματος ρεύματος προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Εάν η ισχύς του τσοκ επιτρέπει τη χρήση του για τη λειτουργία πολλών λαμπτήρων φθορισμού, οι τελευταίοι συλλέγονται σε κυκλώματα σειράς και χρησιμοποιούνται ξεχωριστοί εκκινητές για την εκκίνηση του καθενός.

Όταν είναι απαραίτητο να αντισταθμιστεί η επίδραση της επαγωγικής αντίστασης, χρησιμοποιείται η ίδια τεχνική όπως πριν: συνδέεται ένας πυκνωτής αντιστάθμισης.

Αντί για τσοκ, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας αυτομετασχηματιστής στο κύκλωμα, ο οποίος έχει την ίδια επαγωγική αντίσταση και σας επιτρέπει να ρυθμίσετε την τιμή της τάσης εξόδου. Η αντιστάθμιση των απωλειών ενεργού ισχύος του άεργου εξαρτήματος γίνεται με τη σύνδεση ενός πυκνωτή.

Αυτομετασχηματιστής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για φωτισμό με πολλούς λαμπτήρες συνδεδεμένους σε σειρά.

Ταυτόχρονα, είναι σημαντικό να δημιουργηθεί ένα απόθεμα της ισχύος του για να διασφαλιστεί η αξιόπιστη λειτουργία.

Μειονεκτήματα της χρήσης ηλεκτρομαγνητικών στραγγαλιστικών πηνίων

Οι διαστάσεις του γκαζιού απαιτούν τη δημιουργία ξεχωριστού περιβλήματος για τη συσκευή ελέγχου, η οποία καταλαμβάνει συγκεκριμένο χώρο. Ταυτόχρονα εκπέμπει, αν και μικρό, εξωτερικό θόρυβο.

Ο σχεδιασμός του εκκινητή δεν είναι αξιόπιστος. Περιοδικά, οι λάμπες σβήνουν λόγω δυσλειτουργιών. Εάν η μίζα αποτύχει, εμφανίζεται μια εσφαλμένη εκκίνηση όταν μπορούν να παρατηρηθούν οπτικά αρκετές αναλαμπές πριν ξεκινήσει μια σταθερή καύση. Αυτό το φαινόμενο επηρεάζει τη διάρκεια ζωής των νημάτων.

Τα ηλεκτρομαγνητικά στραγγαλιστικά πηνία δημιουργούν σχετικά υψηλές απώλειες ενέργειας και μειώνουν την απόδοση.

Πολλαπλασιαστές τάσης σε κυκλώματα κίνησης λαμπτήρων φθορισμού

Αυτό το σχήμα συναντάται συχνά σε ερασιτεχνικά σχέδια και δεν χρησιμοποιείται σε βιομηχανικά σχέδια, αν και δεν απαιτεί πολύπλοκη βάση στοιχείων, είναι εύκολο να κατασκευαστεί και είναι αποτελεσματικό.

Η αρχή της λειτουργίας του συνίσταται στη σταδιακή αύξηση της τάσης τροφοδοσίας του δικτύου σε σημαντικά μεγαλύτερες τιμές, προκαλώντας την καταστροφή της μόνωσης ενός μέσου αδρανούς αερίου με ατμούς υδραργύρου χωρίς θέρμανση και την εξασφάλιση θερμιονικής ακτινοβολίας των νημάτων.

Μια τέτοια σύνδεση επιτρέπει τη χρήση ακόμη και λαμπτήρων με καμένα νήματα. Για να γίνει αυτό, στο κύκλωμά τους, οι λαμπτήρες απλώς διακλαδίζονται με εξωτερικούς βραχυκυκλωτήρες και στις δύο πλευρές.

Τέτοια κυκλώματα έχουν αυξημένο κίνδυνο ηλεκτροπληξίας σε ένα άτομο. Η πηγή του είναι η τάση εξόδου από τον πολλαπλασιαστή, η οποία μπορεί να φτάσει στα κιλοβολτ και περισσότερο.

Δεν συνιστούμε αυτό το γράφημα για χρήση και το δημοσιεύουμε για να διευκρινίσουμε τον κίνδυνο των κινδύνων που εγκυμονεί. Εφιστούμε την προσοχή σας σε αυτό το θέμα επίτηδες: μην χρησιμοποιήσετε αυτήν τη μέθοδο μόνοι σας και προειδοποιήστε τους συναδέλφους σας για αυτό το σημαντικό μειονέκτημα.

Ηλεκτρονικά στραγγαλιστικά πηνία

Χαρακτηριστικά της λειτουργίας ενός λαμπτήρα φθορισμού με ηλεκτρονικό έρμα (ΗΚΓ)

Όλοι οι φυσικοί νόμοι που προκύπτουν μέσα σε μια γυάλινη φιάλη με αδρανές αέριο και ατμούς υδραργύρου για να σχηματίσουν εκκένωση τόξου και λάμψη παραμένουν αμετάβλητοι στο σχεδιασμό των λαμπτήρων που ελέγχονται από ηλεκτρονικά στραγγαλιστικά πηνία.

Επομένως, οι αλγόριθμοι για τη λειτουργία των ηλεκτρονικών στραγγαλιστικών πηνίων παραμένουν ίδιοι με αυτούς των αντίστοιχων ηλεκτρομαγνητικών τους. Απλώς η παλιά βάση στοιχείων έχει αντικατασταθεί με μοντέρνα.

Αυτό εξασφαλίζει όχι μόνο την υψηλή αξιοπιστία της συσκευής ελέγχου, αλλά και τις μικρές διαστάσεις της, που της επιτρέπουν να εγκατασταθεί σε οποιοδήποτε κατάλληλο μέρος, ακόμη και μέσα στη βάση ενός συμβατικού λαμπτήρα E27 που αναπτύχθηκε από την Edison για λαμπτήρες πυρακτώσεως.

Σύμφωνα με αυτή την αρχή, λειτουργούν μικροί λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας με σωλήνα φθορισμού σύνθετου στριμμένου σχήματος, που δεν ξεπερνούν σε μέγεθος τους λαμπτήρες πυρακτώσεως και είναι σχεδιασμένοι να συνδέονται στο δίκτυο 220 μέσω παλιών πριζών.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, για τους ηλεκτρολόγους που εργάζονται με λαμπτήρες φθορισμού, αρκεί να φανταστούν ένα απλό διάγραμμα σύνδεσης φτιαγμένο με μεγάλη απλοποίηση από μερικά εξαρτήματα.

Από το ηλεκτρονικό μπλοκ για ηλεκτρονικά στραγγαλιστικά πηνία για να λειτουργήσουν υπάρχουν:

• κύκλωμα εισόδου συνδεδεμένο σε τροφοδοτικό 220 volt.

• δύο κυκλώματα εξόδου #1 και #2 συνδεδεμένα στα αντίστοιχα νήματα.

Συνήθως, η ηλεκτρονική μονάδα κατασκευάζεται με υψηλό βαθμό αξιοπιστίας, μεγάλη διάρκεια ζωής. Στην πράξη, οι λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας τις περισσότερες φορές χαλαρώνουν το σώμα του λαμπτήρα κατά τη λειτουργία για διάφορους λόγους. Το αδρανές αέριο και οι ατμοί υδραργύρου το αφήνουν αμέσως. Μια τέτοια λάμπα δεν θα ανάβει πλέον και η ηλεκτρονική της μονάδα παραμένει σε καλή κατάσταση.

Μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί με σύνδεση σε φιάλη κατάλληλης χωρητικότητας. Για αυτό:

• η βάση της λάμπας αποσυναρμολογείται προσεκτικά.

• η ηλεκτρονική μονάδα ΗΚΓ αφαιρείται από αυτήν.

• σημειώστε ένα ζεύγος καλωδίων που χρησιμοποιούνται στο κύκλωμα ισχύος.

• σημειώστε τα καλώδια των κυκλωμάτων εξόδου στο νήμα.

Μετά από αυτό, μένει μόνο η επανασύνδεση του κυκλώματος της ηλεκτρονικής μονάδας σε μια πλήρη φιάλη εργασίας. Θα συνεχίσει να εργάζεται.

Συσκευή ηλεκτρομαγνητικού έρματος

Δομικά, το ηλεκτρονικό μπλοκ αποτελείται από διάφορα μέρη:

• ένα φίλτρο που αφαιρεί και εμποδίζει τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές που προέρχονται από την παροχή ρεύματος στο κύκλωμα ή δημιουργούνται από την ηλεκτρονική μονάδα κατά τη λειτουργία·

• ανορθωτής ημιτονοειδών ταλαντώσεων.

• Κυκλώματα διόρθωσης ισχύος.

• φίλτρο εξομάλυνσης?

• αντιστροφέας;

• ηλεκτρονικό έρμα (ένα ανάλογο ενός τσοκ).

Το ηλεκτρικό κύκλωμα του μετατροπέα λειτουργεί σε ισχυρά τρανζίστορ εφέ πεδίου και δημιουργείται σύμφωνα με μία από τις τυπικές αρχές: ένα κύκλωμα γέφυρας ή μισής γέφυρας για τη συμπερίληψή τους.

Στην πρώτη περίπτωση, τέσσερα πλήκτρα λειτουργούν σε κάθε βραχίονα της γέφυρας. Τέτοιοι μετατροπείς έχουν σχεδιαστεί για να μετατρέπουν την υψηλή ισχύ στα συστήματα φωτισμού σε εκατοντάδες Watt. Ένα κύκλωμα μισής γέφυρας περιέχει μόνο δύο διακόπτες, έχει χαμηλότερη απόδοση και χρησιμοποιείται πιο συχνά.

Και τα δύο κυκλώματα ελέγχονται από μια ειδική ηλεκτρονική μονάδα - microdar.

Πώς λειτουργούν τα ηλεκτρονικά στραγγαλιστικά πηνία

Για να διασφαλιστεί η αξιόπιστη φωταύγεια της λάμπας φθορισμού, οι αλγόριθμοι ΗΚΓ χωρίζονται σε 3 τεχνολογικά στάδια:

1. προπαρασκευαστικό, που σχετίζεται με την αρχική θέρμανση των ηλεκτροδίων για την αύξηση της θερμιονικής ακτινοβολίας.

2. ανάφλεξη του τόξου με εφαρμογή παλμού υψηλής τάσης.

3. Εξασφάλιση σταθερής εκκένωσης τόξου.

Αυτή η τεχνολογία σάς επιτρέπει να ανάβετε γρήγορα τη λάμπα ακόμα και σε αρνητικές θερμοκρασίες, παρέχει απαλή εκκίνηση και έξοδο της ελάχιστης απαραίτητης τάσης μεταξύ των νημάτων για καλό φωτισμό τόξου.

Ένα από τα απλά σχηματικά διαγράμματα για τη σύνδεση ενός ηλεκτρονικού ballast σε έναν λαμπτήρα φθορισμού φαίνεται παρακάτω.

Μια γέφυρα διόδου στην είσοδο διορθώνει την τάση AC. Τα κύματα του εξομαλύνονται από τον πυκνωτή C2.Ένας μετατροπέας push-pull που είναι συνδεδεμένος σε κύκλωμα μισής γέφυρας λειτουργεί μετά από αυτόν.

Περιλαμβάνει 2 τρανζίστορ n-p-n που δημιουργούν ταλαντώσεις υψηλής συχνότητας που τροφοδοτούνται με σήματα ελέγχου σε αντιφάση με τις περιελίξεις W1 και W2 του σπειροειδούς μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας τριών περιελίξεων L1. Το πηνίο W3 που απομένει παρέχει υψηλή τάση συντονισμού στον σωλήνα φθορισμού.

Έτσι, όταν ενεργοποιείται η τροφοδοσία πριν ανάψει η λάμπα, δημιουργείται ένα μέγιστο ρεύμα στο κύκλωμα συντονισμού, το οποίο εξασφαλίζει θέρμανση και των δύο νημάτων.

Ένας πυκνωτής συνδέεται παράλληλα με τη λάμπα. Στις πλάκες του δημιουργείται μεγάλη τάση συντονισμού. Εκτοξεύει ηλεκτρικό τόξο σε περιβάλλον αδρανούς αερίου. Κάτω από τη δράση του, οι πλάκες του πυκνωτή βραχυκυκλώνονται και ο συντονισμός τάσης διακόπτεται.

Ωστόσο, η λάμπα δεν σταματά να καίει. Συνεχίζει να λειτουργεί αυτόματα λόγω του υπόλοιπου μεριδίου της εφαρμοζόμενης ενέργειας. Η επαγωγική αντίσταση του μετατροπέα ρυθμίζει το ρεύμα που διέρχεται από τη λάμπα, διατηρώντας τη στο βέλτιστο εύρος.

Δείτε επίσης: Κυκλώματα μεταγωγής για λαμπτήρες εκκένωσης αερίου