蛍光灯の接続方法 - スロットルとバラストの図

蛍光灯は、水銀蒸気のガス放電の輝きに基づいています。放射は紫外域にあり、それを可視光に変換するために、ランプの電球は蛍光体の層で覆われています。

蛍光灯の動作原理

蛍光灯の特徴は、電力網に直接接続できないことです。低温時は電極間の抵抗が高く、電極間を流れる電流が不足して放電が発生しません。点火には高電圧パルスが必要です。

点火された放電を伴うランプは、反応特性を持つ低抵抗によって特徴付けられます。無効成分を補償し、電流の流れを制限するために、チョーク (安定器) が蛍光灯光源と直列に接続されます。

多くの人は、蛍光灯にスターターが必要な理由を理解していません。チョークは、スターターと共に電源回路に含まれており、高電圧パルスを形成して電極間の放電を開始します。これは、スターター接点が開くとチョークの端子に最大 1kV の自己誘導パルスが生成されるためです。

チョークの用途

電源回路で蛍光灯 (安定器) にチョークを使用する必要があるのは、次の 2 つの理由からです。

• 開始電圧を形成するには;
• 電極を流れる電流を制限します。

チョークの原理は、チョークであるインダクタンスコイルのリアクタンスに基づいています。誘導抵抗により、電圧と電流の間に 90° の位相シフトが生じます。

電流制限値は誘導抵抗であるため、同じ電力のランプ用に設計されたチョークを使用して、多かれ少なかれ強力なデバイスを接続することはできません。

特定の制限内では、公差が可能です。たとえば、以前は国内産業で 40W の電力の蛍光灯が製造されていました。現代の生産の蛍光灯用のチョーク36Wは、廃止されたランプの電源回路で恐れることなく使用でき、その逆も同様です。

チョークとEBの違い

蛍光灯光源のスロットル回路接続は、シンプルで信頼性が高いのが特徴です。例外は、トリガー パルスを形成するための切断接点のグループが含まれているため、スターターの定期的な交換です。

同時に、この方式には重大な欠点があり、ランプをオンにするための新しい解決策を探す必要がありました。

• 長い起動時間。ランプが消耗するか、電源電圧が低下すると長くなります。
• 電源電圧波形の大きな歪み (cosf<0.5);
• ガス放電の光度の慣性が低いため、供給ネットワークの周波数の2倍でちらつきが発生します。
• 大きな質量次元特性;
• スロットルの磁気システムのプレートの振動による低周波ハム。
• 負の温度での低い始動信頼性。

昼光灯のチョークをチェックすることは、短絡したターンを判断するデバイスが普及しておらず、標準的なデバイスを使用しても破損の有無を示すことしかできないという事実によって複雑になります。

これらの欠点を解消するために、電子バラスト (EB) が開発されました。電子回路は、高電圧を生成して燃焼を開始および維持するという異なる原理に基づいています。

高電圧パルスは電子部品によって生成され、放電をサポートするために高周波電圧 (25 ～ 100 kHz) が使用されます。 ECG は 2 つのモードで操作できます。

• 電極予熱あり;
• コールドスタート付き。

最初のモードでは、電極に低電圧を 0.5 ～ 1 秒間印加して初期加熱を行います。時間が経過した後、高電圧パルスが印加され、電極間に放電が開始されます。このモードは技術的にはより複雑ですが、ランプの寿命を延ばします。

コールド スタート モードは、始動電圧が加熱されていない電極に印加され、迅速なターンオンを引き起こすという点で異なります。この始動モードは、寿命が大幅に短くなるため、頻繁に使用することはお勧めしませんが、電極に欠陥のあるランプ (フィラメントが切れた状態) でも使用できます。

電子チョークを備えた回路には、次の利点があります。

• ちらつきの完全な欠如;
• 広い使用温度範囲;
• 線間電圧形状の小さな歪み;
• 音響ノイズがないこと。
• 光源の耐用年数の延長;
• 小さいサイズと重量、ミニチュア設計の可能性。
• 調光の可能性 - 電極のパルス幅を制御することにより明るさを変更します。

電磁安定器を介した従来の接続 - チョーク

蛍光灯を接続するための最も一般的な回路には、電磁バラスト (EmPRA) と呼ばれるチョークとスターターが含まれます。回路はチェーンです：チョーク - フィラメント - スターター。

スイッチを入れた最初の瞬間に、ランプのフィラメントを加熱すると同時にスターターの接点グループを加熱する回路要素に電流が流れます。接点が加熱された後、接点が開き、電磁バラスト巻線の端に自己誘導 EMF が発生します。高電圧により、電極間のガスギャップが破壊されます。

スターター接点に並列に接続された小容量のコンデンサーは、チョークと共に発振回路を形成します。この解決策により、始動パルス電圧の値が増加し、始動接点の焼損が減少します。

定常放電が発生すると、バルブ両端の電極間の抵抗が低下し、チョーク電極回路に電流が流れます。このときの電流は、チョークの誘導抵抗によって制限されます。スターターの電極が閉じ、この時点でスターターは作業に関与しなくなります。

バルブ内の放電が発生しなかった場合は、加熱と点火のプロセスが数回繰り返されます。この間、ランプがちらつくことがあります。蛍光灯がちらつくが点灯しない場合は、電極の放射率の低下または低電圧供給の結果として、ランプの故障を示している可能性があります。

蛍光灯とチョークの接続は、主電源の歪みを減らすコンデンサで補うことができます。ツイン照明器具にもコンデンサが取り付けられており、隣接するランプ間で光をシフトして、ちらつき効果を視覚的に低減します。

最新の電子バラストによる接続

操作に電子安定器を使用する照明器具では、蛍光灯の配線図が ECG ケーシングに表示されています。正しくスイッチを入れるには、指示に正確に従う必要があります。調整は必要ありません。修理可能な要素を備えた正しく組み立てられた回路は、すぐに機能し始めます。

2 つのランプを直列に接続するための図

蛍光灯は、次の条件の下で、1 つの回路で 2 つの照明装置を直列に接続することが許可されています。

• 2 つの同一の光源の使用。
• 同様の回路用に設計された電磁バラスト。
• 2 倍のパワーを発揮するように設計されたチョーク。

直列回路の利点は、重いチョークが 1 つしか使用されないことですが、電球の 1 つまたはスターターが故障した場合、照明器具は完全に動作不能になります。

最新の EB は、このスキームに従ってのみスイッチングを許可しますが、多くの設計は 2 つのランプをオンにするように設計されています。この回路には 2 つの独立した電圧整形チャネルがあるため、デュアル電子バラストにより、隣接するランプが故障したり、存在しない場合でも、1 つのランプが動作することが保証されます。

スターターなしの接続

チョークとスターターなしで蛍光灯をオンにするためのいくつかのオプションが開発されています。いずれも電圧増倍器で高い始動電圧を発生させる原理を使用しています。

回路の多くは、フィラメントが切れた状態での動作を可能にするため、故障したランプを使用することができます。一部のソリューションでは、DC 電源を使用します。これにより、ちらつきはまったくなくなりますが、電極は不均一に消耗します。これは、電球の片側に蛍光体の暗いスポットが存在することでわかります。

一部の電気技師は、スターターの代わりに別のスタート ボタンを取り付けますが、スイッチとボタンを使用してランプの切り替えを制御することを意味します。

EBRA を除いて、スターターを使用せずに蛍光灯器具をオンにする方式は、業界では作成されていません。これは、信頼性の低さ、ランプの寿命への悪影響、大容量コンデンサの存在による大型化によるものです。

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