Luminiscences gaismekļu pamatā ir dzīvsudraba tvaiku gāzes izlādes spīdums. Starojums ir ultravioletā diapazonā, un spuldze ir pārklāta ar fosforu, lai to pārvērstu redzamā gaismā.
Saturs
Luminiscences spuldzes darbības princips
Luminiscences gaismekļiem ir tāda īpatnība, ka tos nevar tieši pieslēgt elektrotīklam. Aukstuma pretestība starp elektrodiem ir liela, un strāva, kas plūst starp tiem, ir nepietiekama, lai radītu izlādi. Aizdegšanai ir nepieciešams augstsprieguma impulss.
Spuldzei ar aizdedzinātu izlādi ir raksturīga zema pretestība, kurai ir reaktīva komponente. Lai kompensētu reaktīvo komponenti un ierobežotu strāvas plūsmu, virknē ar luminiscences gaismas avotu tiek savienots drosele (balasts).
Daudzi cilvēki nesaprot, kādam nolūkam luminiscences lampās ir starteris. Strāvas padeves ķēdē iekļautais droslis kopā ar starteri veido augstsprieguma impulsu, lai sāktu izlādi starp elektrodiem. Tas notiek tāpēc, ka, atveroties startera kontaktiem, pāri droselīšu kontaktiem tiek raidīts līdz 1 kV pašindukcijas impulss.
Kādam nolūkam tiek izmantots drosele
Luminiscences spuldžu droseles (balastu) izmantošana strāvas ķēdēs ir nepieciešama divu iemeslu dēļ:
- Lai veidotu sākuma spriegumu;
- Lai ierobežotu strāvu caur elektrodiem.
Dusinātāja darbības princips ir balstīts uz induktivitātes spoles, kas ir drosinātājs, reaktanci. Induktivitātes reaktance ievieš 90º fāzes nobīdi starp spriegumu un strāvu.
Tā kā strāvas ierobežojošā vērtība ir induktivitātes pretestība, no tā izriet, ka droselīšus, kas paredzēti vienādas jaudas lampām, nevar izmantot jaudīgāku vai mazāk jaudīgu ierīču pieslēgšanai.
Noteiktās robežās ir iespējamas pielaides. Piemēram, agrāk vietējā rūpniecība ražoja luminiscences gaismekļus ar jaudu 40 W. Mūsdienu luminiscences spuldžu 36 W droseli var bez bažām izmantot novecojušu gaismekļu strāvas ķēdēs un otrādi.
Atšķirības starp droseli un EB
Droselēšanas ķēde luminiscences gaismas avotu pārslēgšanai ir vienkārša un ļoti uzticama. Izņēmums ir regulāra starteru nomaiņa, jo tie ietver atvēršanas kontaktu grupu, kas veido starta impulsus.
Tajā pašā laikā šai shēmai ir būtiski trūkumi, kas ir likuši meklēt jaunus risinājumus lampu ieslēgšanai:
- ilgs palaišanas laiks, kas palielinās, jo lampas nolietojas vai samazinās barošanas spriegums;
- lieli barošanas sprieguma viļņu formas kropļojumi (cosf<0,5);
- mirgo ar divreiz lielāku frekvenci nekā elektrotīkla frekvence, jo gāzizlādes luminiscences inerce ir neliela;
- augstas masas izmēru īpašības;
- zemas frekvences trokšņa, ko izraisa magnētiskās droseļsistēmas plākšņu vibrācija;
- zema starta uzticamība pie negatīvām temperatūrām.
Luminiscences spuldžu droseles pārbaudi sarežģī tas, ka ierīces īssavienojumu noteikšanai nav plaši izplatītas, un ar standarta ierīcēm var tikai konstatēt faktu par bojājuma esamību vai neesamību.
Lai novērstu šos trūkumus, ir izstrādāti elektroniskie balasti (EB). Elektroniskās ķēdes darbojas pēc cita principa, radot augstsprieguma palaišanas un degšanas uzturēšanas.
Augstsprieguma impulss tiek ģenerēts elektroniski, un izlādes atbalstam tiek izmantots augstfrekvences spriegums (25-100 kHz). EKG var darbināt divos režīmos:
- ar elektrodu priekšsildīšanu;
- ar aukstu startu.
Pirmajā režīmā elektrodiem uz 0,5-1 sekundi pievada zemu spriegumu, lai nodrošinātu sākotnējo sildīšanu. Pēc tam, kad ir pagājis šis laiks, tiek raidīts augstsprieguma impulss, kas izraisa izlādi starp elektrodiem un aizdegas. Šis režīms ir tehniski sarežģītāks, taču tas pagarina lampu kalpošanas laiku.
Aukstās palaišanas režīms atšķiras ar to, ka starta spriegums tiek pievadīts nesasildītiem elektrodiem, izraisot ātru iedarbināšanu. Šo palaišanas režīmu nav ieteicams izmantot bieži, jo tas ievērojami samazina darbības ilgumu, taču to var izmantot pat lampām ar bojātiem elektrodiem (pārsprāgušiem kvēldiegu elementiem).
Ķēdēm ar elektronisko balastu ir šādas priekšrocības.
- Pilnīga mirgošanas neesamība;
- plašs temperatūras diapazons;
- maģistrālā sprieguma formas nelieli izkropļojumi;
- nav akustiskā trokšņa;
- pagarināts gaismas avotu kalpošanas laiks;
- Mazs izmērs un svars, miniatūra dizaina iespēja;
- dimmerizācijas iespēja - spilgtuma maiņa, regulējot impulsu platumu elektrodiem.
Klasisks savienojums ar elektromagnētisko balastu - droseli
Visbiežāk sastopamā luminiscences spuldzes pieslēguma shēma sastāv no droseles un startera, ko sauc par elektromagnētiskajiem balastiem (EMB). Ķēde sastāv no vairākām ķēdēm: drosele - kvēlspuldzes - starteris.
Sākotnējā ieslēgšanas brīdī caur ķēdes elementiem plūst strāva, kas silda lampas kvēlspuldzi un vienlaikus arī startera kontaktu grupu. Kad kontakti ir sakarsuši, tie atveras, izraisot pašindukcijas EML elektromagnētiskā balansa tinuma galos. Augstspriegums izraisa gāzes spraugas starp elektrodiem sabrukumu.
Mazas ietilpības kondensators, kas paralēli startera kontaktiem savienots paralēli, veido svārstību ķēdi ar droseli. Šis risinājums palielina starta impulsa sprieguma vērtību un samazina startera kontaktu degšanu.
Kad notiek stabila izlāde, pretestība starp elektrodiem spuldzes pretējos galos samazinās, un strāva plūst drosekļa-elektroda ķēdē. Strāvu šajā laikā ierobežo droseļa induktīvā pretestība. Startera elektrods aizveras, starteris šajā brīdī vairs nedarbojas.
Ja spuldzē nenotiek izlāde, sildīšanas un aizdedzināšanas process tiek atkārtots vairākas reizes. Šajā laikā lampa var mirgot. Ja luminiscences lampa mirgo, bet neieslēdzas, tas var liecināt par lampas kļūmi, kas radusies elektrodiem samazinoties izstarojumam vai samazinoties elektrotīkla spriegumam.
Luminiscences spuldžu pieslēgumu ar droseli var papildināt ar kondensatoru, lai samazinātu tīkla kropļojumus. Tāpat dubultos gaismekļos ir uzstādīts kondensators, kas nodrošina lukturu savstarpēju nobīdi starp blakus esošajiem lukturiem, lai vizuāli samazinātu mirgošanas efektu.
Savienojums, izmantojot modernu elektronisko balastu
Gaismekļiem ar elektroniskajiem balastiem luminiscences spuldžu pieslēguma shēma ir norādīta uz ECG korpusa. Lai to pareizi ieslēgtu, precīzi jāievēro norādījumi. Regulēšana nav nepieciešama. Pareizi samontēta ķēde ar darbspējīgām sastāvdaļām sāks darboties nekavējoties.
Ķēdes shēma divu secīgi savienotu lampu savienošanai
Luminiscences lampas var savienot virknē ar diviem gaismekļiem ar šādiem nosacījumiem:
- divu identisku gaismas avotu izmantošana;
- elektromagnētiskais balasts, kas paredzēts līdzīgai ķēdei;
- droseli, kas paredzēts divreiz lielākai jaudai.
Sērijveida shēmas priekšrocība ir tā, ka tiek izmantots tikai viens smags droseļdrošs, bet, ja kāda no spuldzēm vai starteris sabojājas, gaismeklis kļūst pilnīgi nederīgs.
Mūsdienu EB var pārslēgt tikai saskaņā ar šo shēmu, taču daudzi modeļi ir veidoti tā, lai tajos varētu iebūvēt divas lampas. Shēmai ir divi neatkarīgi sprieguma formēšanas kanāli, tāpēc dubultais elektroniskais balasts nodrošina, ka viena lampa darbosies, ja otra nedarbosies vai tās nebūs.
Savienojums bez startera
Ir izstrādāti vairāki savienojuma varianti luminiscences lampām bez droseles un startera. Visos tajos tiek izmantots princips, kas paredz augsta starta sprieguma radīšanu ar sprieguma reizinātāja palīdzību.
Daudzas no shēmām ļauj darboties ar pārsprāgušām kvēlspuldzēm, tādējādi ļaujot izmantot bojātas lampas. Daži risinājumi izmanto līdzstrāvas barošanas avotu. Tā rezultātā nemirgo, bet elektrodi nolietojas nevienmērīgi. To var pamanīt pēc tumšiem fosfora plankumiem vienā spuldzes pusē.
Daži elektriķi startera vietā uzstāda atsevišķu starta pogu, taču tas nozīmē, ka lampas ieslēgšanu kontrolē ar slēdža un pogas palīdzību, kas ir neērti un var sabojāt lampu, ja poga tiek nospiesta pārāk ilgi, jo elektrodi pārkarst.
Nav rūpnieciski ražotu konstrukciju luminiscences gaismekļu ieslēgšanai bez startera, izņemot ECG. Tas ir saistīts ar to zemo uzticamību, negatīvo ietekmi uz lampas kalpošanas laiku, lielo izmēru, ko nosaka lielās kapacitātes kondensatori.
Saistītie raksti:
