Fluorescerande armaturer bygger på glödet från en kvicksilvergasurladdning. Strålningen är ultraviolett och lampan är belagd med fosfor för att omvandla den till synligt ljus.
Innehåll
Principen för en fluorescerande lampas funktion
Fluorescerande armaturer har den egenskapen att de inte kan anslutas direkt till elnätet. Köldmotståndet mellan elektroderna är högt och strömmen mellan dem är otillräcklig för att skapa en urladdning. En högspänningsimpuls krävs för tändning.
Lampan med en antänd urladdning kännetecknas av ett lågt motstånd som har en reaktiv komponent. För att kompensera för den reaktiva komponenten och begränsa strömflödet kopplas en förkoppling (ballast) i serie med lysrörskällan.
Många människor förstår inte vad en startmotor är till för i lysrörslampor. En spärr som ingår i strömförsörjningskretsen bildar tillsammans med startmotorn en högspänningsimpuls för att starta urladdningen mellan elektroderna. Detta beror på att en självinduktiv puls på upp till 1 kV finns vid spjälkarnas terminaler när startkontakterna öppnas.
Vad choke används till
Det finns två skäl till att använda en dropp för lysrör (ballast) i strömkretsarna:
- För att bilda startspänningen;
- För att begränsa strömmen genom elektroderna.
Principen för drosseln är baserad på reaktansen hos den induktansspole som utgör drosseln. Induktionsmotståndet medför en fasförskjutning på 90º mellan spänning och ström.
Eftersom det strömbegränsande värdet är ett induktansmotstånd följer det att drosslar som är avsedda för lampor med samma effekt inte kan användas för att ansluta mer eller mindre kraftfulla apparater.
Inom vissa gränser är toleranser möjliga. Tidigare tillverkade den inhemska industrin t.ex. lysrörsarmaturer med en effekt på 40 W. En 36W-docka för lysrör av modern produktion kan utan problem användas i strömkretsar i föråldrade armaturer och vice versa.
Skillnader mellan chokes och EBs
Drosselkretsen för att koppla om lysrörskällor är enkel och mycket tillförlitlig. Undantaget är regelbundna byten av startmotorer, eftersom de innehåller en grupp öppningskontakter som bildar startpulser.
Samtidigt har kretsen betydande nackdelar, vilket har tvingat fram nya lösningar för att tända lamporna:
- Långa starttider, som ökar när lampan slits ut eller när matningsspänningen minskar;
- Stora snedvridningar av matningsspänningens vågform (cosf<0,5);
- flimmer vid dubbla nätfrekvensen på grund av den låga trögheten hos gasurladdningsljuset;
- höga massdimensionella egenskaper;
- Lågfrekvent brumma på grund av vibrationer från plattorna i det magnetiska chocksystemet;
- Låg starttillförlitlighet vid låga temperaturer.
Kontroll av lysrörens choke kompliceras av det faktum att anordningar för att bestämma kortslutningar inte är utbredda, och med standardutrustning kan man bara konstatera om det finns eller inte finns något brott.
Elektroniska förkopplingsdon har utvecklats för att lösa dessa brister. Elektroniska kretsar arbetar enligt en annan princip för att generera högspänning för att starta och upprätthålla förbränningen.
Högspänningspulsen genereras elektroniskt och en högfrekvent spänning (25-100 kHz) används för att stödja urladdningen. EKG:n kan användas i två lägen:
- med förvärmning av elektroden;
- vid kallstart.
I det första läget läggs en låg spänning på elektroderna i 0,5-1 sekunder för inledande uppvärmning. Efter att tiden har gått ut appliceras en högspänningsimpuls som får urladdningen mellan elektroderna att antändas. Detta läge är tekniskt sett mer komplicerat, men förlänger lampornas livslängd.
Kallstartsläget skiljer sig åt genom att startspänningen läggs på de ouppvärmda elektroderna, vilket ger en snabb start. Detta startläge rekommenderas inte för frekvent användning eftersom det minskar livslängden dramatiskt, men det kan användas även för lampor med defekta elektroder (blown filaments).
Kretsar med en elektronisk förkoppling har följande fördelar
- Fullständig avsaknad av flimmer;
- brett temperaturområde för användning;
- låg snedvridning av nätspänningens form;
- frånvaro av akustiskt buller;
- ökad livslängd för ljuskällor;
- Liten storlek och vikt, möjlighet till miniatyrdesign;
- Möjlighet att dimma - ändra ljusstyrkan genom att styra elektrodernas pulsbredd.
Klassisk anslutning via elektromagnetisk förkoppling - choke
Det vanligaste kopplingsschemat för en lysrörslampa består av en drossel och en startmotor, som kallas elektromagnetiska förkopplingsdon (EMB). Kretsen består av en serie kretsar: dropp - glödtråd - startmotor.
Vid det första ögonblicket när strömmen slås på flödar strömmen genom kretselementen och värmer lampans glödtråd och samtidigt startdonets kontaktgrupp. När kontakterna värms upp öppnas de, vilket framkallar en självinducerande EMF i den elektromagnetiska förspänningslindningens ändar. Den höga spänningen gör att gasgapet mellan elektroderna bryts ner.
En kondensator med låg kapacitet som är parallellt ansluten till startkontakterna bildar en oscillerande krets med drosseln. Denna lösning ökar värdet på startpulsspänningen och minskar brännskadorna i startkontakterna.
När en stabil urladdning uppstår sjunker motståndet mellan elektroderna i motsatta ändar av glödlampan och strömmen flyter i strömkretsen mellan dropp och elektrod. Strömmen vid denna tidpunkt begränsas av drosselns induktiva motstånd. Elektroden i startmotorn stängs, startmotorn är inte längre i drift vid denna tidpunkt.
Om ingen urladdning sker i glödlampan upprepas uppvärmnings- och tändprocessen flera gånger. Lampan kan flimra under denna tid. Om lysröret flimrar men inte tänds kan det vara ett tecken på att lampan inte fungerar på grund av att elektrodernas emissivitet minskar eller att nätspänningen sjunker.
Anslutningen av lysrör med drossel kan kompletteras med en kondensator för att minska nätdistorsionen. En kondensator installeras också i tvillingarmaturer för att flytta strålkastarna mellan närliggande lampor för att visuellt minska flimmereffekten.
Anslutning via en modern elektronisk förkoppling
I armaturer med elektroniska förkopplingsdon visas anslutningsschemat för lysrör på höljet till spänningsdonet. För att den ska kunna sättas på på rätt sätt måste du följa instruktionerna exakt. Ingen justering krävs. En korrekt monterad krets, med komponenter som kan användas, kommer att börja fungera omedelbart.
Kretsschema för seriekoppling av två lampor
Lysrör kan kopplas i serie med två armaturer på följande villkor:
- Användning av två identiska ljuskällor;
- elektromagnetisk förkoppling som är konstruerad för en liknande krets;
- en choke som är utformad för dubbelt så mycket effekt.
Fördelen med seriekretsen är att man bara använder en enda tung drosseldon, men om det uppstår fel i en av lamporna eller i startmotorn blir armaturen helt obrukbar.
Moderna EB-lampor kan endast kopplas enligt detta schema, men många konstruktioner är utformade för att innehålla två lampor. Kretsen har två oberoende spänningsformningskanaler, så att den dubbla elektroniska ballasten säkerställer att en lampa fungerar om den andra lampan inte fungerar eller är borta.
Anslutning utan startmotor
Flera anslutningsalternativ har utvecklats för lysrörslampor utan drossel och startdon. Alla använder principen att skapa en hög startspänning med hjälp av en spänningsmultiplikator.
Många av kretsarna kan användas även om glödtrådarna är trasiga, vilket gör att defekta lampor kan användas. Vissa lösningar använder likströmsförsörjning. Detta resulterar i inget flimmer alls, men elektroderna slits ojämnt. Detta kan märkas genom att det finns mörka fläckar av fosfor på ena sidan av glödlampan.
Vissa elektriker installerar en separat startknapp i stället för en startmotor, men det innebär att lampan styrs via en strömbrytare och en knapp, vilket är besvärligt och kan skada lampan om knappen trycks in för länge på grund av överhettning av elektroderna.
Det finns inga industriella konstruktioner för att tända lysrörsarmaturer utan startmotor, med undantag för EkoG. Detta beror på deras låga tillförlitlighet, den negativa inverkan på lampans livslängd och den stora storleken på grund av den höga kapacitansen hos kondensatorerna.
Relaterade artiklar:
