Žiarivky sú založené na žiare plynového výboja v ortuťových parách. Žiarenie je v ultrafialovej oblasti a aby sa premenilo na viditeľné svetlo, je žiarovka žiarovky pokrytá vrstvou fosforu.
Obsah
Princíp činnosti žiarivky
Charakteristickým znakom prevádzky žiariviek je, že nemôžu byť priamo pripojené k napájaciemu zdroju. Odpor medzi elektródami v studenom stave je veľký a množstvo prúdu pretekajúceho medzi nimi je nedostatočné na to, aby došlo k výboju. Na zapálenie je potrebný vysokonapäťový impulz.
Lampa so zapáleným výbojom sa vyznačuje nízkym odporom, ktorý má reaktívnu charakteristiku.Na kompenzáciu reaktívnej zložky a obmedzenie pretekajúceho prúdu je do série s luminiscenčným zdrojom svetla zapojená tlmivka (predradník).
Mnohí nechápu, prečo je v žiarivkách potrebný štartér. Induktor, ktorý je súčasťou napájacieho obvodu spolu so štartérom, generuje vysokonapäťový impulz na spustenie výboja medzi elektródami. Stáva sa to preto, že pri otvorení kontaktov štartéra sa na svorkách induktora vytvorí samoindukčný impulz EMF až do 1 kV.
Na čo slúži tlmivka?
Použitie tlmivky pre žiarivky (predradník) v silových obvodoch je potrebné z dvoch dôvodov:
- generovanie štartovacieho napätia;
- obmedzenie prúdu cez elektródy.
Princíp činnosti induktora je založený na reaktancii induktora, ktorým je induktor. Indukčná reaktancia zavádza fázový posun medzi napätím a prúdom rovným 90º.
Keďže prúd obmedzujúcou veličinou je indukčná reaktancia, z toho vyplýva, že tlmivky určené pre výbojky s rovnakým výkonom nemožno použiť na pripojenie viac alebo menej výkonných zariadení.
Tolerancie sú možné v rámci určitých limitov. Takže skôr domáci priemysel vyrábal žiarivky s výkonom 40 wattov. 36W tlmivka pre moderné žiarivky môže byť bezpečne použitá v silových obvodoch zastaraných lámp a naopak.
Rozdiely medzi tlmivkou a elektronickým predradníkom
Obvod škrtiacej klapky na zapínanie luminiscenčných svetelných zdrojov je jednoduchý a vysoko spoľahlivý.Výnimkou je pravidelná výmena štartérov, pretože obsahujú skupinu NC kontaktov na generovanie štartovacích impulzov.
Súčasne má obvod značné nevýhody, ktoré nás prinútili hľadať nové riešenia zapínania lámp:
- dlhý čas spustenia, ktorý sa zvyšuje s opotrebovaním lampy alebo znížením napájacieho napätia;
- veľké skreslenie priebehu sieťového napätia (cosf<0,5);
- blikajúca žiara s dvojnásobnou frekvenciou napájacieho zdroja v dôsledku nízkej zotrvačnosti svietivosti plynového výboja;
- veľké charakteristiky hmotnosti a veľkosti;
- nízkofrekvenčné bzučanie v dôsledku vibrácií dosiek magnetického systému škrtiacej klapky;
- nízka spoľahlivosť štartovania pri negatívnych teplotách.
Kontrola tlmivky žiariviek je sťažená skutočnosťou, že zariadenia na určovanie skratových závitov nie sú veľmi bežné a pomocou štandardných zariadení možno iba konštatovať prítomnosť alebo neprítomnosť prerušenia.
Na odstránenie týchto nedostatkov boli vyvinuté obvody elektronických predradníkov (elektronické predradníky). Činnosť elektronických obvodov je založená na inom princípe generovania vysokého napätia na spustenie a udržanie spaľovania.
Vysokonapäťový impulz generujú elektronické komponenty a na podporu výboja sa používa vysokofrekvenčné napätie (25-100 kHz). Prevádzku elektronického predradníka je možné vykonávať v dvoch režimoch:
- s predbežným ohrevom elektród;
- so studeným štartom.
V prvom režime sa na elektródy na 0,5 až 1 sekundu privedie nízke napätie na počiatočné zahriatie. Po uplynutí času sa aplikuje vysokonapäťový impulz, vďaka ktorému sa zapáli výboj medzi elektródami. Tento režim je technicky náročnejší na implementáciu, ale zvyšuje životnosť svietidiel.
Režim studeného štartu je odlišný v tom, že štartovacie napätie je privedené na studené elektródy, čo spôsobuje rýchly štart. Tento spôsob štartovania sa neodporúča na časté používanie, pretože výrazne znižuje životnosť, ale možno ho použiť aj so žiarovkami s chybnými elektródami (s vypálenými vláknami).
Obvody s elektronickou tlmivkou majú nasledujúce výhody:
- úplná absencia blikania;
- široký teplotný rozsah použitia;
- malé skreslenie priebehu sieťového napätia;
- absencia akustického hluku;
- zvýšiť životnosť svetelných zdrojov;
- malé rozmery a hmotnosť, možnosť miniatúrneho prevedenia;
- možnosť stmievania - zmena jasu riadením pracovného cyklu výkonových impulzov elektródy.
Klasické pripojenie cez elektromagnetický predradník - tlmivka
Najbežnejšia schéma pripojenia žiarivky zahŕňa tlmivku a štartér, ktoré sa nazývajú elektromagnetické predradníky (EMPRA). Obvod je sériový obvod: induktor - vlákno - štartér.
V počiatočnom okamihu zapnutia preteká prúd prvkami obvodu, ktorý zahrieva vlákna žiarovky a súčasne kontaktnú skupinu štartéra. Po zahriatí kontaktov sa otvoria, čo vyvoláva výskyt samoindukčného EMF na koncoch vinutia elektromagnetického predradníka. Vysoké napätie spôsobuje prerušenie plynovej medzery medzi elektródami.
Malý kondenzátor zapojený paralelne s kontaktmi štartéra tvorí oscilačný obvod s škrtiacou klapkou.Toto riešenie zvyšuje napätie štartovacieho impulzu a znižuje prepálenie kontaktov štartéra.
Keď sa objaví stabilný výboj, odpor medzi elektródami na opačných koncoch banky klesne a prúd preteká obvodom induktor-elektróda. Prúd v tomto čase je obmedzený indukčnou reaktanciou induktora. Elektróda v štartéri sa zatvorí, štartér v tomto čase už nie je zapojený do práce.
Ak k výboju v banke nedôjde, proces zahrievania a zapálenia sa niekoľkokrát opakuje. Počas tejto doby môže lampa blikať. Ak žiarivka bliká, ale nerozsvieti sa, môže to znamenať jej poruchu v dôsledku zníženia emisivity elektród alebo zníženého napájacieho napätia.
Zapojenie žiariviek s tlmivkou je možné doplniť kondenzátorom, ktorý znižuje skreslenie siete. V duálnych lampách je tiež inštalovaný kondenzátor na vzájomný posun svetlometov medzi susednými lampami, aby sa vizuálne znížil efekt blikania.
Pripojenie cez moderný elektronický predradník
Vo svietidlách, ktoré na prevádzku používajú elektronické predradníky, je obvod na zapínanie žiariviek zobrazený na obale elektronického predradníka. Pre správne zaradenie musíte presne postupovať podľa návodu. Toto si nevyžaduje žiadnu úpravu. Správne zostavený obvod s funkčnými prvkami začne okamžite fungovať.
Schéma pre sériové pripojenie dvoch svietidiel
Žiarivky umožňujú zapojenie dvoch osvetľovacích zariadení do série v jednom okruhu za nasledujúcich podmienok:
- použitie dvoch rovnakých svetelných zdrojov;
- elektromagnetický predradník určený pre takúto schému;
- sýtič, navrhnutý pre dvojnásobný výkon.
Výhodou sériového zapojenia je, že sa používa iba jedna ťažká tlmivka, ale ak zlyhá jedna zo žiaroviek alebo štartér, svietidlo je úplne nefunkčné.
Moderné elektronické predradníky umožňujú zapnutie iba podľa vyššie uvedenej schémy, ale mnohé návrhy sú určené na zapnutie dvoch svietidiel. Súčasne sú v obvode usporiadané dva nezávislé kanály generovania napätia, preto dvojitý elektronický predradník zaisťuje funkčnosť jedného svietidla v prípade poruchy alebo neprítomnosti susedného.
Pripojenie bez štartéra
Bolo vyvinutých niekoľko možností zapínania žiariviek bez tlmivky a štartéra. Všetky využívajú princíp vytvorenia vysokého spúšťacieho napätia pomocou multiplikátora napätia.
Mnohé z obvodov umožňujú prevádzku so spálenými vláknami, čo umožňuje použitie chybných žiaroviek. Niektoré riešenia využívajú jednosmerný prúd. To vedie k úplnej absencii blikania, ale elektródy sa opotrebúvajú nerovnomerne. Dá sa to zistiť prítomnosťou tmavých škvŕn fosforu na jednej strane banky.
Niektorí elektrikári inštalujú samostatné štartovacie tlačidlo namiesto štartéra, ale to zahŕňa ovládanie lampy pomocou vypínača a tlačidla, čo je nepohodlné a spojené s poškodením lampy, ak je tlačidlo stlačené príliš dlho v dôsledku prehriatia elektród.
Schémy na zapínanie žiariviek bez použitia štartéra, s výnimkou elektronických predradníkov, priemysel nevyrába.Je to spôsobené ich nízkou spoľahlivosťou, negatívnym vplyvom na životnosť svietidiel, veľkými rozmermi v dôsledku prítomnosti veľkých kondenzátorov.
Podobné články:
