Określamy optymalny obwód włączania świetlówek. Zasada działania i schemat podłączenia świetlówki. Jak zapalić świetlówkę spalonym żarnikiem

Pomimo pojawienia się bardziej „zaawansowanych” lamp LED, oprawy światła dziennego nadal cieszą się dużym zainteresowaniem ze względu na przystępną cenę. Jest jednak pewien haczyk: nie można ich po prostu podłączyć i zapalić bez dodania kilku dodatkowych elementów. Obwód elektryczny do podłączenia świetlówek, który obejmuje te części, jest dość prosty i służy do uruchamiania lamp tego typu. Z łatwością zmontujesz go samodzielnie po zapoznaniu się z naszym materiałem.

Konstrukcja i cechy użytkowe lampy

Powstaje pytanie: po co trzeba montować jakiś obwód, aby włączyć takie żarówki? Aby na nie odpowiedzieć, warto przeanalizować ich zasadę działania. Zatem lampy fluorescencyjne (inaczej zwane lampami wyładowczymi) składają się z następujących elementów:

Kolba szklana, której ścianki pokryte są od wewnątrz substancją na bazie fosforu. Warstwa ta emituje jednolitą białą poświatę pod wpływem promieniowania ultrafioletowego i nazywa się ją luminoforem.
Po bokach kolby znajdują się uszczelnione zaślepki, każda z dwiema elektrodami. Wewnątrz styki są połączone włóknem wolframowym pokrytym specjalną pastą ochronną.
Źródło światła dziennego wypełnione jest gazem obojętnym zmieszanym z parami rtęci.

Odniesienie. Kolby szklane mogą być proste lub zakrzywione w kształcie łacińskiej litery „U”. Łuk wykonany jest w celu zgrupowania łączonych styków po jednej stronie i uzyskania w ten sposób większej zwartości (przykładem są powszechnie stosowane żarówki typu gospodyni).

Świecenie luminoforu jest spowodowane przepływem elektronów przechodzących przez pary rtęci w środowisku argonu. Najpierw jednak pomiędzy dwoma włóknami musi powstać stabilne wyładowanie jarzeniowe. Wymaga to krótkotrwałego impulsu wysokiego napięcia (do 600 V). Aby go utworzyć, gdy lampa jest włączona, potrzebne są wyżej wymienione części, połączone zgodnie z określonym obwodem. Techniczna nazwa urządzenia to balast lub balast.

U gospodyń domowych balast jest już wbudowany w podstawę

Tradycyjny obwód ze statecznikiem elektromagnetycznym

W tym przypadku kluczową rolę odgrywa cewka z rdzeniem - dławikiem, która dzięki zjawisku samoindukcji jest w stanie wytworzyć impuls o wymaganej wielkości, aby wytworzyć wyładowanie jarzeniowe w świetlówce. Sposób podłączenia go do zasilania poprzez dławik pokazano na schemacie:

Drugim elementem statecznika jest rozrusznik, czyli cylindryczna puszka, w której znajduje się kondensator i mała neonówka. Ten ostatni jest wyposażony w listwę bimetaliczną i pełni funkcję wyłącznika automatycznego. Połączenie poprzez statecznik elektromagnetyczny działa według następującego algorytmu:

Po zamknięciu styków głównego wyłącznika prąd przepływa przez cewkę indukcyjną, pierwszy żarnik lampy i rozrusznik i powraca przez drugi żarnik wolframowy.
Płytka bimetaliczna w rozruszniku nagrzewa się i bezpośrednio zamyka obwód. Prąd wzrasta, powodując nagrzewanie się włókien wolframowych.
Po ochłodzeniu płytka powraca do pierwotnego kształtu i ponownie otwiera styki. W tym momencie w cewce indukcyjnej powstaje impuls wysokiego napięcia, który powoduje wyładowanie lampy. Wtedy do utrzymania blasku wystarczy napięcie 220 V pochodzące z sieci.

Tak wygląda nadzienie starterowe - tylko 2 części

Odniesienie. Zasada połączenia z dławikiem i kondensatorem jest podobna do układu zapłonowego samochodu, w którym potężna iskra na świecach przeskakuje w przypadku przerwania obwodu cewki wysokiego napięcia.

Kondensator zainstalowany w rozruszniku i podłączony równolegle do wyłącznika bimetalicznego spełnia 2 funkcje: przedłuża działanie impulsu wysokiego napięcia i służy jako ochrona przed zakłóceniami radiowymi. Jeśli chcesz podłączyć 2 świetlówki, wystarczy jedna cewka, ale będziesz potrzebować dwóch rozruszników, jak pokazano na schemacie.

Więcej szczegółów na temat działania żarówek wyładowczych ze statecznikami opisano w filmie:

Elektroniczny system aktywacji

Statecznik elektromagnetyczny jest stopniowo zastępowany nowym systemem statecznika elektronicznego, pozbawionym takich wad:

długie uruchamianie lampy (do 3 sekund);
odgłosy trzaskania lub klikania po włączeniu;
niestabilna praca przy temperaturze powietrza poniżej +10°C;
migotanie o niskiej częstotliwości, które ma szkodliwy wpływ na ludzki wzrok (tzw. Efekt stroboskopowy).

Odniesienie. Instalowanie źródeł światła dziennego na urządzeniach produkcyjnych z częściami obrotowymi jest zabronione właśnie ze względu na efekt stroboskopowy. Przy takim oświetleniu pojawia się złudzenie optyczne: pracownikowi wydaje się, że wrzeciono maszyny jest nieruchome, ale w rzeczywistości się kręci. Stąd - wypadki przemysłowe.

Statecznik elektroniczny to pojedynczy blok ze stykami do łączenia przewodów. Wewnątrz znajduje się płytka elektronicznej przetwornicy częstotliwości z transformatorem, zastępująca przestarzałą przekładnię elektromagnetyczną. Schematy połączeń świetlówek ze statecznikiem elektronicznym są zwykle przedstawione na korpusie urządzenia. Tutaj wszystko jest proste: na zaciskach znajdują się oznaczenia, gdzie podłączyć fazę, neutralny i masę, a także przewody od lampy.

Uruchamianie żarówek bez rozrusznika

Ta część statecznika elektromagnetycznego zawodzi dość często i nie zawsze jest nowy w magazynie. Aby nadal korzystać ze źródła światła dziennego, możesz zastąpić rozrusznik wyłącznikiem ręcznym - przyciskiem, jak pokazano na schemacie:

Chodzi o to, aby ręcznie zasymulować działanie płytki bimetalicznej: najpierw zamknij obwód, odczekaj 3 sekundy, aż żarniki lampy się rozgrzeją, a następnie otwórz ją. Tutaj ważne jest, aby wybrać odpowiedni przycisk na napięcie 220 V, aby nie zostać porażonym prądem (pasuje do zwykłego dzwonka do drzwi).

Podczas działania świetlówki powłoka włókien wolframowych stopniowo kruszy się, dlatego mogą się palić. Zjawisko charakteryzuje się zaczernieniem stref brzegowych w pobliżu elektrod i wskazuje na to, że lampa wkrótce ulegnie awarii. Ale nawet przy spalonych spiralach produkt nadal działa, wystarczy go podłączyć do sieci elektrycznej zgodnie z poniższym schematem:

W razie potrzeby gazowo-wyładowcze źródło światła można zapalić bez dławików i kondensatorów, korzystając z gotowej mini-płytki z wypalonej energooszczędnej żarówki, działającej na tej samej zasadzie. Jak to zrobić, pokazano na poniższym filmie.

No oczywiście o " wieczna lampa„To głośne słowo, ale oto jak „ożywić” świetlówkę z przepalonymi włóknami całkiem możliwe...

Generalnie każdy chyba już zrozumiał, że nie mówimy o zwykłej żarówce, ale o żarówkach wyładowczych (jak wcześniej nazywano je „lampami fluorescencyjnymi”), które wyglądają tak:

Zasada działania takiej lampy: w wyniku wyładowania wysokiego napięcia wewnątrz lampy zaczyna świecić gaz (zwykle argon zmieszany z parami rtęci). Do zaświecenia takiej lampy potrzebne jest dość wysokie napięcie, które uzyskuje się poprzez specjalny przetwornik (statecznik) umieszczony wewnątrz obudowy.

przydatne linki do ogólnego rozwoju : samodzielna naprawa lamp energooszczędnych, lampy energooszczędne – zalety i wady

Zastosowane standardowe świetlówki nie są pozbawione wad: podczas ich pracy słychać brzęczenie dławika, w układzie zasilania występuje zawodny w działaniu rozrusznik, a co najważniejsze, lampa posiada żarnik, który może się przepalić, przez co dlatego należy wymienić lampę na nową.

Istnieje jednak alternatywna opcja: gaz w lampie można zapalić nawet przy zepsutych żarnikach - w tym celu wystarczy zwiększyć napięcie na zaciskach.
Co więcej, ten przypadek użycia ma również swoje zalety: lampa zapala się niemal natychmiast, nie ma brzęczenia podczas pracy i nie jest potrzebny rozrusznik.

Aby zapalić świetlówkę z połamanymi żarnikami (swoją drogą, niekoniecznie z połamanymi żarnikami...), potrzebujemy małego obwodu:

Kondensatory C1, C4 muszą być papierowe i mieć napięcie robocze 1,5-krotność napięcia zasilania. Kondensatory C2, SZ powinny być najlepiej wykonane z miki. Rezystor R1 należy uzwoić drutem, zgodnie z mocą lampy podaną w tabeli

Moc lampy, W	C1-C4 µF	C2 – NW pF	D1 - D4	Om
		3300	D226B
		6800	D226B
		6800	D205
		6800	D231

Diody D2, DZ i kondensatory C1, C4 reprezentują prostownik pełnookresowy z podwojeniem napięcia. Wartości pojemności C1, C4 określają napięcie robocze lampy L1 (im większa pojemność, tym większe napięcie na elektrodach lampy L1). W momencie włączenia napięcie w punktach a i b osiąga wartość 600 V, które jest podawane na elektrody lampy L1. W momencie zapłonu lampy L1 napięcie w punktach aib maleje i zapewnia normalną pracę lampy L1, zaprojektowanej na napięcie 220 V.

Zastosowanie diod D1, D4 oraz kondensatorów C2, SZ zwiększa napięcie do 900 V, co zapewnia niezawodny zapłon lampy w momencie załączenia. Kondensatory C2, SZ jednocześnie pomagają tłumić zakłócenia radiowe.
Lampa L1 może działać bez D1, D4, C2, C3, ale w tym przypadku niezawodność włączenia maleje.

Dane dotyczące elementów obwodu w zależności od mocy świetlówek podano w tabeli.

Drodzy goście!!!

Ten sposób podłączenia świetlówki powinien być znany każdemu, a zwłaszcza zawodowym elektrykom. Przy takim schemacie włączania świetlówki istnieje jedna charakterystyczna cecha sposobu takiego połączenia, z którą będziesz musiał się zapoznać. Informacje przedstawione w tym temacie mają miejsce w trakcie kształcenia studentów w zawodzie „Elektryk sieci elektrycznych i urządzeń elektrycznych”, którego obecnie uczę.

Jak włączyć świetlówkę - bez dławika

Rysunek pokazuje dwa sposoby podłączenia świetlówek:

schemat ideowy włączania świetlówki z zapłonem rozrusznikiem (ryc. 1, a) i włączania świetlówki bez dławika (ryc. 1, b).

W przypadku obu schematów włączania lamp fluorescencyjnych zwiększony impuls napięcia, który sprzyja tworzeniu się wyładowania łukowego w lampach (niezbędnego do ich zapłonu), to cewka indukcyjna LL i lampa żarowa EL2.

Drugi schemat (ryc. 1, b) pokazuje obwód włączania świetlówki za pomocą żarówki (zamiast dławika). W tym obwodzie znajduje się przewód przewodzący prąd, którego jeden koniec jest podłączony do jednego z zacisków elektrod świetlówki. Zamiast przewodu pod napięciem można zastosować szeroki pasek folii, który ma takie samo połączenie elektryczne jak przewód. W związku z tym zarówno sam kawałek drutu, jak i pasek folii należy zabezpieczyć na końcach żarówki metalowymi zaciskami odpowiadającymi średnicy żarówki (świetlówki).

To wszystko na teraz. Postępuj zgodnie z sekcją.

Wybierając nowoczesny sposób oświetlenia pomieszczenia, musisz wiedzieć, jak samodzielnie podłączyć świetlówkę.

Duża powierzchnia blasku pozwala uzyskać równomierne i rozproszone oświetlenie.

Dlatego ta opcja stała się bardzo popularna i poszukiwana w ostatnich latach.

Świetlówki należą do wyładowczych źródeł światła, które charakteryzują się powstawaniem promieniowania ultrafioletowego pod wpływem wyładowania elektrycznego w parach rtęci, a następnie konwersją na wysoką moc światła widzialnego.

Pojawienie się światła wynika z obecności na wewnętrznej powierzchni lampy specjalnej substancji zwanej fosforem, która pochłania promieniowanie UV. Zmiana składu luminoforu pozwala na zmianę zakresu odcienia blasku. Fosfor może być reprezentowany przez halofosforany wapnia i ortofosforany wapnia i cynku.

Zasada działania świetlówki

Wyładowanie łukowe wspomagane jest przez termionową emisję elektronów na powierzchni katod, które nagrzewają się poprzez przepuszczanie prądu ograniczonego przez statecznik.

Wadą świetlówek jest brak możliwości bezpośredniego podłączenia do sieci elektrycznej, co wynika z fizycznego charakteru blasku lampy.

Znaczna część opraw przeznaczonych do montażu świetlówek posiada wbudowane mechanizmy żarowe lub dławiki.

Podłączenie świetlówki

Aby poprawnie wykonać niezależne połączenie, musisz wybrać odpowiednią świetlówkę.

Produkty tego typu oznaczone są trzycyfrowym kodem zawierającym wszelkie informacje o jakości światła czy współczynniku oddawania barw i temperaturze barwowej.

Pierwsza liczba oznaczenia wskazuje poziom oddawania barw, a im wyższe są te wskaźniki, tym bardziej niezawodne można uzyskać odwzorowanie kolorów w procesie oświetlenia.

Oznaczenie temperatury świecenia lampy jest reprezentowane przez wskaźniki cyfrowe drugiego i trzeciego rzędu.

Najczęściej stosowane jest ekonomiczne i wysokowydajne połączenie oparte na stateczniku elektromagnetycznym, uzupełnionym rozrusznikiem neonowym, a także obwodzie ze standardowym statecznikiem elektronicznym.

Schematy połączeń świetlówki z rozrusznikiem

Samo podłączenie żarówki jest dość proste, ze względu na obecność wszystkich niezbędnych elementów i standardowego schematu montażu w zestawie.

Dwie rurki i dwa dławiki

Technologia i cechy niezależnego połączenia szeregowego w ten sposób są następujące:

doprowadzenie przewodu fazowego do wejścia statecznika;
podłączenie wyjścia dławika do pierwszej grupy styków lampy;
podłączenie drugiej grupy styków do pierwszego rozrusznika;
połączenie od pierwszego rozrusznika do drugiej grupy styków lampy;
podłączenie wolnego styku do przewodu do zera.

Druga rura jest podłączona w podobny sposób. Statecznik podłącza się do pierwszego styku lampy, po czym drugi styk z tej grupy trafia do drugiego rozrusznika. Następnie wyjście rozrusznika podłącza się do pary styków drugiej lampy, a grupę wolnych styków do wejściowego przewodu neutralnego.

Zdaniem ekspertów ta metoda połączenia jest optymalna, jeśli istnieje para źródeł światła i para zestawów połączeniowych.

Schemat podłączenia dwóch lamp z jednego dławika

Niezależne połączenie z jednego dławika to opcja mniej powszechna, ale całkowicie nieskomplikowana. To połączenie szeregowe dwóch lamp jest ekonomiczne i wymaga zakupu dławika indukcyjnego oraz pary rozruszników:

rozrusznik jest podłączony do lamp poprzez równoległe połączenie z wyjściem pinowym na końcach;
sekwencyjne podłączanie wolnych styków do sieci elektrycznej za pomocą dławika;
podłączenie kondensatorów równolegle do grupy styków urządzenia oświetleniowego.

Dwie lampy i jeden dławik

Standardowe przełączniki należące do kategorii modeli budżetowych często charakteryzują się sklejaniem styków na skutek zwiększonych prądów rozruchowych, dlatego wskazane jest stosowanie specjalnych, wysokiej jakości wersji urządzeń przełączających stykowych.

Jak podłączyć świetlówkę bez dławika?

Przyjrzyjmy się, jak podłączone są świetlówki fluorescencyjne. Najprostszy schemat połączenia bez dławika stosuje się nawet w przypadku wypalonych lamp fluorescencyjnych i wyróżnia się brakiem zastosowania żarnika.

W tym przypadku zasilanie lampy urządzenia oświetleniowego wynika z obecności zwiększonego napięcia stałego przez mostek diodowy.

Włączenie lampy bez dławika

Obwód ten charakteryzuje się obecnością drutu przewodzącego lub szerokiego paska folii papierowej, połączonej jedną stroną z końcówką elektrod lampy. Do mocowania na końcach żarówki stosuje się metalowe zaciski o tej samej średnicy co lampa.

Statecznik elektroniczny

Zasada działania oprawy oświetleniowej ze statecznikiem elektronicznym polega na tym, że prąd elektryczny przepływa przez prostownik, a następnie wpływa do strefy buforowej kondensatora.

W stateczniku elektronicznym, wraz z klasycznymi urządzeniami sterującymi rozruchem, rozruch i stabilizacja następuje poprzez przepustnicę. Moc zależy od prądu o wysokiej częstotliwości.

Statecznik elektroniczny

Naturalnej złożoności obwodu towarzyszy szereg zalet w porównaniu z wersją o niskiej częstotliwości:

zwiększenie wskaźników efektywności;
eliminacja efektu migotania;
zmniejszenie masy i wymiarów;
brak hałasu podczas pracy;
zwiększenie niezawodności;
długa żywotność.

W każdym razie należy wziąć pod uwagę fakt, że stateczniki elektroniczne należą do kategorii urządzeń impulsowych, więc włączenie ich bez wystarczającego obciążenia jest główną przyczyną awarii.

Sprawdzanie działania lampy energooszczędnej

Proste testowanie pozwala na szybkie zidentyfikowanie awarii i prawidłowe określenie głównej przyczyny nieprawidłowego działania, a czasem nawet samodzielne wykonanie najprostszych prac naprawczych:

Demontaż klosza i dokładne obejrzenie świetlówki w celu wykrycia obszarów z wyraźnym zaczernieniem. Bardzo szybkie czernienie końców kolby wskazuje na wypalenie spirali.
Sprawdzanie żarników pod kątem pęknięć za pomocą standardowego multimetru. Jeśli nici nie są uszkodzone, wartości rezystancji mogą wahać się w granicach 9,5-9,2Om.

Jeśli sprawdzenie lampy nie wykaże nieprawidłowego działania, brak działania może być spowodowany awarią dodatkowych elementów, w tym statecznika elektronicznego i grupy stykowej, która dość często ulega utlenieniu i wymaga czyszczenia.

Sprawdzanie działania przepustnicy odbywa się poprzez odłączenie rozrusznika i zwarcie go z wkładem. Następnie należy zewrzeć gniazda lamp i zmierzyć rezystancję przepustnicy. Jeśli wymiana rozrusznika nie przyniesie pożądanego rezultatu, wówczas główna usterka z reguły leży w kondensatorze.

Co powoduje zagrożenie w lampie energooszczędnej?

Różne energooszczędne urządzenia oświetleniowe, które zdaniem niektórych naukowców stały się ostatnio bardzo popularne i modne, mogą wyrządzić dość poważne szkody nie tylko środowisku, ale także zdrowiu ludzkiemu:

zatrucie oparami zawierającymi rtęć;
zmiany skórne z powstawaniem ciężkiej reakcji alergicznej;
zwiększone ryzyko rozwoju nowotworów złośliwych.

Migające lampy często powodują bezsenność, chroniczne zmęczenie, obniżoną odporność i rozwój stanów nerwicowych.

Należy wiedzieć, że z uszkodzonej żarówki świetlówki uwalnia się rtęć, dlatego też eksploatację i dalszą utylizację należy przeprowadzać z zachowaniem wszelkich zasad i środków ostrożności.

Znaczące skrócenie żywotności świetlówki jest z reguły spowodowane niestabilnością napięcia lub nieprawidłowym działaniem rezystancji statecznika, dlatego jeśli sieć elektryczna jest niewystarczającej jakości, zaleca się stosowanie konwencjonalnych żarówek.

Wideo na ten temat

Mówiłem już nie raz, że wiele otaczających nas rzeczy mogło powstać znacznie wcześniej, ale z jakiegoś powodu weszły w naszą codzienność całkiem niedawno. Wszyscy spotkaliśmy się ze świetlówkami – tymi białymi rurkami z dwoma pinami na końcach. Pamiętasz, jak się włączały? Naciskasz klawisz, lampka zaczyna migać i wreszcie przechodzi do normalnego trybu. Było to naprawdę denerwujące, więc nie instalowali takich rzeczy w domu. Montowano je w miejscach użyteczności publicznej, na produkcji, w biurach, w warsztatach fabrycznych – są naprawdę ekonomiczne w porównaniu do tradycyjnych żarówek. Ale mrugali z częstotliwością 100 razy na sekundę i wiele osób zauważyło to mruganie, co było jeszcze bardziej irytujące. Otóż do uruchomienia każdej lampy był dławik balastowy, przypominający kawałek żelaza o wadze około kilograma. Gdyby nie był odpowiednio zmontowany, brzęczałby dość obrzydliwie, także z częstotliwością 100 herców. A co jeśli w pomieszczeniu, w którym pracujesz, znajduje się dziesiątki takich lamp? Albo setki? I wszystkie te dziesiątki włączają się i wyłączają w fazie 100 razy na sekundę i brzęczą przepustnice, choć nie wszystkie. Czy to naprawdę nie przyniosło żadnego efektu?

Jednak w naszych czasach można powiedzieć, że era brzęczących dławików i mrugających lampek (zarówno przy uruchomieniu, jak i podczas pracy) dobiegła końca. Teraz włączają się natychmiast i dla ludzkiego oka ich działanie wygląda zupełnie statycznie. Powodem jest to, że zamiast ciężkich dławików i okresowo zacinających się rozruszników, zaczęto stosować stateczniki elektroniczne (stateczniki elektroniczne). Mały i lekki. Jednak patrząc na ich schemat elektryczny pojawia się pytanie: co uniemożliwiło ich masową produkcję pod koniec lat 70. i na początku 80.? Przecież cała baza elementów już wtedy tam była. Właściwie oprócz dwóch tranzystorów wysokiego napięcia wykorzystuje najprostsze części, dosłownie za grosze, które były dostępne w latach 40-tych. No dobrze, w ZSRR, tutaj produkcja słabo zareagowała na postęp technologiczny (np. telewizory lampowe zaprzestano dopiero pod koniec lat 80.), ale na Zachodzie?

A więc, żeby...

Standardowy obwód włączający świetlówkę został, jak prawie wszystko w XX wieku, wynaleziony przez Amerykanów w przededniu drugiej wojny światowej i obejmował oprócz świetlówki wspomniany już dławik i rozrusznik. Tak, równolegle do sieci podwieszono także kondensator, aby skompensować przesunięcie fazowe wprowadzone przez cewkę indukcyjną, czyli jeszcze prościej, aby skorygować współczynnik mocy.

Dławiki i rozruszniki

Zasada działania całego systemu jest dość skomplikowana. W momencie zamknięcia przycisku zasilania przez obwód sieciowy-przycisk przepustnicy-pierwsza spirala-rozrusznik-druga spirala-sieć zaczyna płynąć słaby prąd - około 40-50 mA. Słabe, bo w początkowej chwili rezystancja szczeliny między stykami rozrusznika jest dość duża. Jednak ten słaby prąd powoduje jonizację gazu pomiędzy stykami i zaczyna gwałtownie rosnąć. Powoduje to nagrzewanie się elektrod rozruchowych, a ponieważ jedna z nich jest bimetaliczna, to znaczy składa się z dwóch metali o różnych zależnościach zmian parametrów geometrycznych od temperatury (różne współczynniki rozszerzalności cieplnej – CTE), po podgrzaniu bimetal płyta wygina się w stronę metalu z niższym współczynnikiem CTE i zamyka się inną elektrodą. Prąd w obwodzie rośnie gwałtownie (do 500-600 mA), ale nadal jego szybkość wzrostu i wartość końcowa są ograniczone przez indukcyjność cewki indukcyjnej; sama indukcyjność jest właściwością zapobiegającą chwilowej indukcyjności prądu. Dlatego dławik w tym obwodzie jest oficjalnie nazywany „urządzeniem sterującym balastem”. Ten wysoki prąd nagrzewa cewki lampy, które zaczynają emitować elektrony i podgrzewać mieszaninę gazów wewnątrz cylindra. Sama lampa wypełniona jest argonem i parami rtęci - jest to ważny warunek wystąpienia stabilnego wyładowania. Jest rzeczą oczywistą, że gdy styki w rozruszniku zamykają się, wyładowanie w nim ustaje. Cały opisany proces trwa tak naprawdę ułamek sekundy.

Teraz zaczyna się zabawa. Ochłodzone styki rozrusznika otwierają się. Ale cewka indukcyjna zgromadziła już energię równą połowie iloczynu jej indukcyjności i kwadratu prądu. Nie może natychmiast zniknąć (patrz wyżej o indukcyjności), dlatego powoduje pojawienie się samoindukcyjnego pola elektromagnetycznego w cewce indukcyjnej (innymi słowy impulsu napięcia o wartości około 800-1000 woltów dla 36-watowej lampy o długości 120 cm). Dodany do amplitudy napięcia sieciowego (310 V) tworzy na elektrodach lampy napięcie wystarczające do przebicia - czyli wystąpienia wyładowania. Wyładowanie w lampie powoduje powstanie ultrafioletowego blasku par rtęci, co z kolei wpływa na luminofor i powoduje jego świecenie w widmie widzialnym. Jednocześnie przypomnijmy jeszcze raz, że dławik, posiadający reaktancję indukcyjną, zapobiega nieograniczonemu wzrostowi prądu w lampie, co doprowadziłoby do jej zniszczenia lub zadziałania wyłącznika w Twoim domu lub innym miejscu, w którym stosowane są podobne lampy. Należy pamiętać, że lampa nie zawsze zapala się za pierwszym razem, czasami potrzeba kilku prób, aby wejść w tryb stabilnego świecenia, czyli opisane przez nas procesy powtarzają się 4-5-6 razy. Co jest naprawdę dość nieprzyjemne. Po wejściu lampy w tryb świecenia jej rezystancja staje się znacznie mniejsza niż rezystancja rozrusznika, więc można ją wyciągnąć, lampa będzie nadal świecić. Cóż, jeśli zdemontujesz rozrusznik, zobaczysz, że kondensator jest podłączony równolegle do jego zacisków. Konieczne jest zmniejszenie zakłóceń radiowych generowanych przez kontakt.

Tak więc, bardzo krótko i bez zagłębiania się w teorię, powiedzmy, że lampa fluorescencyjna jest włączana przy wysokim napięciu i utrzymuje się w stanie świecenia o wiele mniej (na przykład włącza się przy 900 woltach, świeci przy 150) . Oznacza to, że każde urządzenie do włączania świetlówki to urządzenie, które wytwarza na jej końcach wysokie napięcie załączające, a po zapaleniu świetlówki obniża je do określonej wartości roboczej.

Ten amerykański schemat przełączania był właściwie jedyny i zaledwie 10 lat temu jego monopol zaczął gwałtownie spadać – stateczniki elektroniczne (EPG) weszły masowo na rynek. Umożliwiły one nie tylko wymianę ciężkich brzęczących dławików, zapewniających natychmiastowe włączenie lampy, ale także wprowadzenie wielu innych przydatnych rzeczy, takich jak:

- miękki start lamy - wstępne nagrzanie cewek, co radykalnie zwiększa żywotność lampy

— przezwyciężenie migotania (częstotliwość zasilania lampy jest znacznie wyższa niż 50 Hz)

— Szeroki zakres napięć wejściowych 100…250 V;

— zmniejszenie zużycia energii (do 30%) przy stałym strumieniu świetlnym;

— wzrost średniej żywotności lamp (o 50%);

— ochrona przed przepięciami;

— zapewnić brak zakłóceń elektromagnetycznych;

- O brak skoków prądu przełączającego (ważne, gdy jednocześnie włącza się wiele lamp)

— automatyczne wyłączanie uszkodzonych lamp (to ważne, urządzenia często boją się pracy na biegu jałowym)

— Sprawność wysokiej jakości stateczników elektronicznych — do 97%

— regulacja jasności lampy

Ale! Wszystkie te gadżety sprzedawane są wyłącznie w drogich statecznikach elektronicznych. I ogólnie nie wszystko jest takie różowe. Dokładniej, może wszystko byłoby bezchmurne, gdyby obwody EPR były naprawdę niezawodne. Przecież wydaje się oczywiste, że statecznik elektroniczny (EPG) w każdym razie powinien być nie mniej niezawodny niż dławik, zwłaszcza jeśli kosztuje 2-3 razy więcej. W „poprzednim” obwodzie składającym się z dławika, rozrusznika i samej lampy to dławik (element sterujący rozrusznika) był najbardziej niezawodny i ogólnie przy wysokiej jakości montażu mógł działać prawie na zawsze. Dławiki radzieckie z lat 60-tych nadal działają, są duże i nawinięte dość grubym drutem. Importowane dławiki o podobnych parametrach, nawet znanych firm, takich jak Philips, nie działają tak niezawodnie. Dlaczego? Podejrzenia budzi bardzo cienki drut, którym są nawinięte. Otóż sam rdzeń ma znacznie mniejszą objętość niż pierwsze radzieckie dławiki, dlatego te dławiki bardzo się nagrzewają, co pewnie też wpływa na niezawodność.

Tak, więc, jak mi się wydaje, stateczniki elektroniczne, przynajmniej tanie - czyli kosztujące do 5-7 dolarów za sztukę (czyli więcej niż przepustnica), są celowo zawodne. Nie, mogą pracować latami, a może nawet działać wiecznie, ale to jak w loterii – prawdopodobieństwo przegranej jest znacznie większe niż wygranej. Drogie stateczniki elektroniczne są warunkowo niezawodne. Dlaczego „warunkowo” powiemy nieco później. Zacznijmy naszą małą recenzję od tanich. Jeśli chodzi o mnie, stanowią one 95% zakupionych stateczników. A może prawie 100%.

Rozważmy kilka takich schematów. Nawiasem mówiąc, wszystkie „tanie” obwody mają prawie identyczną konstrukcję, chociaż istnieją niuanse.

Tanie stateczniki elektroniczne (EPG). 95% sprzedaży.

Tego typu stateczniki kosztują 3-5-7 dolarów i po prostu włączają lampę. To ich jedyna funkcja. Nie mają żadnych innych przydatnych bajerów. Aby wyjaśnić działanie tego nowomodnego cudu, narysowałem kilka schematów, chociaż jak powiedzieliśmy powyżej, zasada działania jest taka sama, jak w „klasycznej” wersji przepustnicy - zapalamy wysokim napięciem, utrzymujemy je na niskim poziomie. Jest to po prostu inaczej zaimplementowane.

Wszystkie obwody stateczników elektronicznych (EPG), które trzymałem w rękach – zarówno tanie, jak i drogie – były półmostkami – różniły się jedynie możliwościami sterowania i „orurowaniem”. Tak więc napięcie przemienne 220 woltów jest prostowane przez mostek diodowy VD4-VD7 i wygładzane przez kondensator C1. W filtrach wejściowych tanich stateczników elektronicznych, ze względu na oszczędność ceny i miejsca, stosuje się małe kondensatory, od których zależy wielkość tętnienia napięcia o częstotliwości 100 Hz, mimo że obliczenia są w przybliżeniu następujące: 1 wat lampa - 1 µF pojemności filtra. W tym obwodzie na 18 watów przypada 5,6 uF, czyli wyraźnie mniej niż to konieczne. Nawiasem mówiąc, dlatego (choć nie tylko to) lampa świeci wizualnie słabiej niż z drogiego statecznika o tej samej mocy.

Następnie przez rezystor R1 o wysokiej rezystancji (1,6 MOhm) kondensator C4 zaczyna się ładować. Kiedy napięcie na nim przekroczy próg działania dwukierunkowego dinistora CD1 (około 30 woltów), przebija się i u podstawy tranzystora T2 pojawia się impuls napięcia. Otwarcie tranzystora uruchamia pracę półmostkowego autooscylatora utworzonego z tranzystorów T1 i T2 oraz transformatora TR1 z uzwojeniami sterującymi połączonymi w przeciwfazie. Zazwyczaj uzwojenia te zawierają 2 zwoje, a uzwojenie wyjściowe zawiera 8-10 zwojów drutu.

Diody VD2-VD3 tłumią ujemną emisję powstającą na uzwojeniach transformatora sterującego.

Zatem generator uruchamia się przy częstotliwości zbliżonej do częstotliwości rezonansowej obwodu szeregowego utworzonego przez kondensatory C2, C3 i cewkę indukcyjną C1. Częstotliwość ta może wynosić 45-50 kHz, w każdym razie nie byłem w stanie jej dokładniej zmierzyć, nie miałem pod ręką oscyloskopu z pamięcią. Należy pamiętać, że pojemność kondensatora C3 podłączonego między elektrodami lampy jest około 8 razy mniejsza niż pojemność kondensatora C2, dlatego skok napięcia na nim jest tyle samo razy większy (ponieważ pojemność jest 8 razy większa - im wyższa częstotliwość, tym większa pojemność przy mniejszej pojemności). Dlatego napięcie takiego kondensatora zawsze wybiera się na co najmniej 1000 woltów. W tym samym czasie przez ten sam obwód przepływa prąd, podgrzewając elektrody. Kiedy napięcie na kondensatorze C3 osiągnie określoną wartość, następuje awaria i zapala się lampka. Po zapłonie jego rezystancja staje się znacznie mniejsza od rezystancji kondensatora C3 i nie ma to żadnego wpływu na dalszą pracę. Częstotliwość generatora również maleje. Dławik L1, podobnie jak w przypadku „klasycznego” dławika, pełni teraz funkcję ograniczania prądu, jednak ponieważ lampa pracuje na wysokiej częstotliwości (25-30 kHz), jej wymiary są wielokrotnie mniejsze.

Wygląd balastu. Widać, że niektóre elementy nie są wlutowane w płytkę. Przykładowo tam gdzie po naprawie przylutowałem rezystor ograniczający prąd jest tam zworka drutowa.

Jeszcze jeden produkt. Nieznany producent. Tutaj nie poświęcono 2 diod, aby zrobić „sztuczne zero”.

„Schemat Sewastopola”

Istnieje opinia, że nikt nie zrobi tego taniej niż Chińczycy. Ja też byłem tego pewien. Jestem tego pewien, dopóki nie dostałem w swoje ręce stateczników elektronicznych z pewnej „zakładu w Sewastopolu” - przynajmniej tak twierdziła osoba, która je sprzedawała. Zostały zaprojektowane na lampę o mocy 58 W, czyli o długości 150 cm. Nie, nie twierdzę, że nie sprawdziły się lub działały gorzej od chińskich. Oni pracowali. Świeciły się od nich lampy. Ale…

Nawet najtańsze chińskie stateczniki (stateczniki elektroniczne) składają się z plastikowej obudowy, płytki z otworami, maski na płytce od strony obwodu drukowanego oraz oznaczenia wskazującego, która część jest która od strony montażowej. „Wersja sewastopolska” była pozbawiona wszystkich tych zwolnień. Tam płytka była jednocześnie pokrywą obudowy, nie było dziur w płytce (z tego powodu), nie było masek, nie było oznaczeń, części były umieszczone z boku wydrukowanych przewodników i wszystko, co można było zrobić elementów SMD, jakich nigdy wcześniej nie widziałem nawet w najtańszych chińskich urządzeniach. Cóż, sam schemat! Oglądałem ich mnóstwo, ale czegoś podobnego jeszcze nigdy nie widziałem. Nie, wszystko wydaje się być jak u Chińczyków: zwykły półmostek. Tyle, że przeznaczenie elementów D2-D7 i dziwne połączenie uzwojenia bazowego dolnego tranzystora jest dla mnie zupełnie niejasne. I dalej! Twórcy tego cudownego urządzenia połączyli półmostkowy transformator generatorowy z dławikiem! Po prostu nawinęli uzwojenia na rdzeń w kształcie litery W. Nikt o tym nie pomyślał, nawet Chińczycy. Ogólnie rzecz biorąc, ten schemat został zaprojektowany albo przez geniuszy, albo przez ludzi uzdolnionych alternatywnie. Z drugiej strony, jeśli są tak genialne, dlaczego nie poświęcić kilku centów na wprowadzenie rezystora ograniczającego prąd, aby zapobiec przepięciom prądu przez kondensator filtra? Tak, a w przypadku warystora do płynnego nagrzewania elektrod (także centów) - mogą się zepsuć.

W ZSRR

Powyższy „obwód amerykański” (dławik + rozrusznik + lampa fluorescencyjna) działa z sieci prądu przemiennego o częstotliwości 50 herców. A co jeśli prąd jest stały? No cóż, np. lampa musi być zasilana z akumulatorów. Tutaj nie obejdzie się opcja elektromechaniczna. Trzeba „zrobić diagram”. Elektroniczny. I były takie schematy na przykład w pociągach. Wszyscy podróżowaliśmy radzieckimi wagonami o różnym stopniu komfortu i widzieliśmy tam te świetlówki. Ale zasilane były prądem stałym o napięciu 80 woltów, napięciem wytwarzanym przez akumulator wagonu. Do zasilania opracowano „ten sam” obwód - generator półmostkowy z szeregowym obwodem rezonansowym, a aby zapobiec skokom prądu przez spirale lamp, zastosowano termistor bezpośredniego ogrzewania TRP-27 o dodatnim współczynniku temperaturowym rezystancji wprowadzony. Obwód, trzeba powiedzieć, był wyjątkowo niezawodny i aby przekształcić go w statecznik dla sieci prądu przemiennego i wykorzystać go w życiu codziennym, konieczne było zasadniczo dodanie mostka diodowego, kondensatora wygładzającego i nieznaczne przeliczenie parametrów niektóre części i transformator. Jedyne „ale”. Coś takiego byłoby dość drogie. Myślę, że jego koszt wyniósłby nie mniej niż 60-70 rubli radzieckich, a koszt przepustnicy wyniósłby 3 ruble. Głównie ze względu na wysoki koszt potężnych tranzystorów wysokiego napięcia w ZSRR. I ten obwód również wydawał dość nieprzyjemny pisk o wysokiej częstotliwości, nie zawsze, ale czasami można go było usłyszeć, być może z biegiem czasu zmieniły się parametry elementów (wyschły kondensatory) i spadła częstotliwość generatora.

Schemat zasilania świetlówek w pociągach w dobrej rozdzielczości

Drogie stateczniki elektroniczne (EPG)

Przykładem prostego „drogiego” balastu jest produkt firmy TOUVE. Pracował w systemie oświetlenia akwarium, czyli zasilał dwie zielone lamy o mocy 36 watów każda. Właściciel statecznika powiedział mi, że to coś specjalnego, specjalnie zaprojektowanego do oświetlania akwariów i terrariów. „Ekologicznie”. Nadal nie rozumiem, co jest przyjazne dla środowiska, inna sprawa, że ten „balast ekologiczny” się nie sprawdził. Otwarcie i analiza obwodu pokazała, że w porównaniu do tanich jest on znacznie bardziej skomplikowany, chociaż zasada - półmostek + wyzwalanie przez ten sam dinistor DB3 + szeregowy obwód rezonansowy - została w całości zachowana. Ponieważ są dwie lampy, widzimy dwa obwody rezonansowe T4C22C2 i T3C23C5. Zimne cewki lamp są chronione przed prądem udarowym za pomocą termistorów PTS1, PTS2.

Reguła! Jeśli kupisz ekonomiczną lampę lub statecznik elektroniczny, sprawdź, jak włącza się ta sama lampa. Jeśli jest natychmiastowy, balast jest tani, niezależnie od tego, co ci o nim mówią. W mniej więcej normalnych warunkach lampka powinna załączyć się po naciśnięciu przycisku po około 0,5 sekundzie.

Dalej. Warystor wejściowy RV chroni kondensatory filtra mocy przed prądem udarowym. Obwód wyposażony jest w filtr zasilania (zakreślony na czerwono) - zapobiega przedostawaniu się zakłóceń o wysokiej częstotliwości do sieci. Korekta współczynnika mocy jest zaznaczona na zielono, ale w tym układzie jest zmontowana przy użyciu elementów pasywnych, co odróżnia ją od najdroższych i najbardziej wyrafinowanych, gdzie korekcją steruje specjalny mikroukład. O tym ważnym problemie (korekcji współczynnika mocy) porozmawiamy w jednym z kolejnych artykułów. Otóż dodano także zabezpieczenie w trybach nienormalnych - w tym przypadku generowanie zostaje zatrzymane poprzez zwarcie bazy Q1 SCR do masy z tyrystorem SCR.

Na przykład dezaktywacja elektrod lub naruszenie szczelności lampy prowadzi do pojawienia się „obwodu otwartego” (lampa nie świeci), czemu towarzyszy znaczny wzrost napięcia na kondensatorze rozruchowym i wzrost prądu statecznika przy częstotliwości rezonansowej, ograniczony jedynie współczynnikiem jakości obwodu. Długotrwała praca w tym trybie prowadzi do uszkodzenia statecznika na skutek przegrzania tranzystorów. W takim przypadku zabezpieczenie powinno zadziałać - tyrystor SCR zwiera bazę Q1 do masy, zatrzymując generację.

Widać, że to urządzenie jest znacznie większe od tanich stateczników, ale po naprawie (wyleciał jeden z tranzystorów) i renowacji okazało się, że te same tranzystory nagrzewają się, jak mi się wydawało, bardziej niż to konieczne, do około 70 stopni. Dlaczego nie zainstalować małych grzejników? Nie twierdzę, że tranzystor uległ awarii z powodu przegrzania, ale być może czynnikiem prowokującym była praca w podwyższonych temperaturach (w zamkniętej obudowie). Ogólnie zainstalowałem małe grzejniki, ponieważ było miejsce.