Jak są rozmieszczone i działają stateczniki elektroniczne do lamp fluorescencyjnych

Jak są rozmieszczone i działają stateczniki elektroniczne do lamp fluorescencyjnych

Lampy fluorescencyjne nie mogą działać bezpośrednio z sieci 220V. Aby je zapalić, musisz wytworzyć impuls wysokiego napięcia, a wcześniej rozgrzać ich spirale. Aby to zrobić, używa się przystawek. Są dwojakiego rodzaju – elektromagnetyczne i elektroniczne. W tym artykule przyjrzymy się statecznikom elektronicznym do lamp fluorescencyjnych, czym one są i jak działają.

Jak są rozmieszczone i działają stateczniki elektroniczne do lamp fluorescencyjnych

Z czego wykonana jest świetlówka i do czego służy statecznik?

Lampa fluorescencyjna jest gazowo-wyładowczym źródłem światła. Składa się z rurowej kolby wypełnionej parami rtęci. Wzdłuż krawędzi kolby znajdują się spirale. W związku z tym na każdej krawędzi kolby znajduje się para styków – to wnioski spirali.

Urządzenie z lampą fluorescencyjną

Działanie takiej lampy opiera się na luminescencji gazów, gdy przepływa przez nią prąd elektryczny. Ale taki prąd między dwiema metalowymi spiralami (elektrodami) nie popłynie tak po prostu. W tym celu musi wystąpić między nimi wyładowanie, takie wyładowanie nazywa się poświatą. Aby to zrobić, spirale są najpierw podgrzewane przez przepuszczenie przez nie prądu, a następnie między nimi jest przykładany impuls wysokiego napięcia o wartości 600 lub więcej woltów. Rozgrzane cewki zaczynają emitować elektrony i pod wpływem wysokiego napięcia powstaje wyładowanie.

Jeśli nie wchodzisz w szczegóły, opis procesu wystarczy, aby ustawić zadanie dla źródła zasilania takich lamp, musi:

1. Rozgrzej cewki;

2. Tworzą impuls zapłonowy;

3. Utrzymuj napięcie i prąd na poziomie wystarczającym do działania lampy.

Ciekawostka: Kompaktowe świetlówki, częściej określane jako „energooszczędne”, mają podobną budowę i wymagania dotyczące ich działania. Jedyna różnica polega na tym, że ich wymiary są znacznie zmniejszone ze względu na specjalny kształt, w rzeczywistości jest to ta sama kolba rurowa, kształt nie jest liniowy, ale skręcony w spiralę.

Kompaktowe urządzenie świetlówkowe

Urządzenie do zasilania lamp fluorescencyjnych nazywane jest statecznikiem (w skrócie statecznikiem), a u ludzi po prostu statecznikiem.

Istnieją dwa rodzaje balastu:

1. Elektromagnetyczny (EMPRA) – składa się z przepustnicy i rozrusznika. Jego zaletami jest prostota, a wad jest wiele: niska sprawność, pulsacje strumienia świetlnego, zakłócenia w sieci podczas jej pracy, niski współczynnik mocy, brzęczenie, efekt stroboskopowy. Poniżej możesz zobaczyć jego schemat i wygląd.

READ
Skrzynka na maszyny elektryczne: rodzaje, charakterystyka skrzynek, wskazówki dotyczące wyboru i instalacji

Rozrusznik

Przepustnica

2. Elektroniczny (statecznik elektroniczny) – nowoczesne źródło zasilania lamp fluorescencyjnych, to płytka, na której znajduje się przetwornik wysokiej częstotliwości. Jest pozbawiony wszystkich wymienionych powyżej wad, dzięki czemu lampy dają większy strumień świetlny i żywotność.

Schemat włączania świetlówki z elektronicznym statecznikiem

Obwód statecznika elektronicznego

Typowy statecznik elektroniczny składa się z następujących jednostek:

2. Generator wysokiej częstotliwości wykonany na kontrolerze PWM (w drogich modelach) lub na obwodzie autogeneratora z konwerterem półmostkowym (najczęściej).

3. Element progowy wyzwalania (zwykle dinstor DB3 o napięciu progowym 30V).

4. Obwód LC mocy zapłonu.

Poniżej pokazano typowy diagram, rozważ każdy z jego węzłów:

Obwód statecznika elektronicznego

Napięcie przemienne dostarczane jest do mostka diodowego, gdzie jest prostowane i wygładzane przez kondensator filtrujący. W normalnym przypadku przed mostkiem instalowany jest bezpiecznik i filtr zakłóceń elektromagnetycznych. Ale w większości chińskich stateczników elektronicznych nie ma filtrów, a pojemność kondensatora wygładzającego jest mniejsza niż to konieczne, co powoduje problemy z zapłonem i działaniem lampy.

Mostek diodowy w stateczniku elektronicznym

Wskazówka: jeśli naprawiasz stateczniki elektroniczne, przeczytaj artykuł „Jak sprawdzić mostek diodowy” na naszej stronie internetowej.

Następnie napięcie jest dostarczane do oscylatora. Z nazwy jasno wynika, że ​​oscylator to obwód, który niezależnie generuje oscylacje. W tym przypadku jest wykonany na jednym lub dwóch tranzystorach, w zależności od mocy. Tranzystory połączone są z transformatorem z trzema uzwojeniami. Zwykle stosuje się tranzystory typu MJE 13003 lub MJE 13001 i tym podobne, w zależności od mocy lampy.

obwód oscylatora

Chociaż ten element nazywa się transformatorem, nie wygląda znajomo – jest to pierścień ferrytowy, na którym nawinięte są trzy uzwojenia po kilka zwojów. Dwa z nich to sterowanie, każdy z dwoma obrotami, a jeden pracuje z 9 obrotami. Uzwojenia sterujące wytwarzają impulsy do włączania i wyłączania tranzystorów, podłączonych jednym końcem do ich podstaw.

Ponieważ są nawinięte w przeciwfazie (początki uzwojeń zaznaczono kropkami, zwróć uwagę na schemat), impulsy sterujące są przeciwne do siebie. Dlatego tranzystory otwierają się z kolei, ponieważ jeśli są otwarte w tym samym czasie, po prostu zamykają wyjście mostka diodowego i jeden z nich wypali się. Uzwojenie robocze jest połączone z jednej strony do punktu między tranzystorami, a z drugiej do działającej cewki indukcyjnej i kondensatora, przez którą zasilana jest lampa.

READ
Uszczelnienie antymagnetyczne na liczniku elektrycznym: urządzenie i zasada działania

Część obwodu statecznika elektronicznego

Gdy prąd płynie w jednym z uzwojeń, w pozostałych dwóch indukowana jest siła elektromotoryczna o odpowiedniej polaryzacji, co prowadzi do przełączania tranzystorów. Oscylator jest dostrojony do częstotliwości powyżej zakresu audio, czyli powyżej 20 kHz. To właśnie ten element jest konwerterem DC-AC.

Aby uruchomić generator, instalowany jest dinistor, który włącza obwód po osiągnięciu na nim określonej wartości napięcia. Zwykle instalowany jest dinistor DB3, który otwiera się w zakresie napięcia około 30V. Czas po jakim się otwiera jest ustalany przez obwód RC.

Bardziej zaawansowane wersje stateczników elektronicznych nie są zbudowane na obwodzie samooscylującym, ale na bazie sterowników PWM. Mają bardziej stabilne cechy. Jednak przez ponad pięć lat robienia elektroniki, nigdy nie spotkałem się z takim statecznikiem elektronicznym, z którym wszystkie pracowałem, były samooscylujące.

Układ LC był wielokrotnie wspominany powyżej. Jest to dławik montowany szeregowo ze spiralą oraz kondensator montowany równolegle z lampą. Przez ten obwód przepływa prąd, nagrzewając cewki, a następnie na kondensatorze powstaje impuls wysokiego napięcia, który go zapala. Cewka indukcyjna jest wykonana na rdzeniu ferrytowym w kształcie litery W.

Elementy te są tak dobrane, aby przy częstotliwości roboczej wchodziły w rezonans. Ponieważ cewka indukcyjna i kondensator są połączone szeregowo, przy tej częstotliwości obserwuje się rezonans napięcia.

Przy rezonansie napięć na indukcyjności i pojemności napięcie zaczyna silnie rosnąć w wyidealizowanych teoretycznych przykładach do nieskończenie dużej wartości, podczas gdy pobierany prąd jest bardzo mały.

W rezultacie mamy generator dopasowany częstotliwościowo i obwód rezonansowy. Ze względu na wzrost napięcia na kondensatorze lampa zapala się.

Poniżej kolejna wersja układu, jak widać – wszystko jest w zasadzie takie samo.

Obwody statecznika elektronicznego do włączania świetlówek

Dzięki wysokiej częstotliwości pracy możliwe jest uzyskanie niewielkich wymiarów transformatora i cewki indukcyjnej.

Aby skonsolidować przekazywane informacje, rozważ prawdziwą elektroniczną tablicę balastową, główne węzły opisane powyżej są podświetlone na rysunku:

Elektroniczna tablica balastowa

A to tablica z energooszczędnej lampy:

Energooszczędna tablica świetlna

wniosek

Statecznik elektroniczny znacznie poprawia proces zapłonu lamp i pracuje bez pulsacji i hałasu. Jego obwód nie jest zbyt skomplikowany i na jego podstawie można zbudować zasilacz małej mocy. Dlatego stateczniki elektroniczne z wypalonych oszczędzających energię są doskonałym źródłem darmowych komponentów radiowych.

READ
Statecznik elektroniczny (statecznik elektroniczny) - zasada działania i schemat połączeń

Lampy fluorescencyjne ze statecznikami elektromagnetycznymi nie mogą być używane w pomieszczeniach przemysłowych i domowych. Faktem jest, że mają silne pulsacje i może pojawić się efekt stroboskopowy, to znaczy, jeśli są zainstalowane w warsztacie tokarskim, to przy określonej prędkości obrotowej wrzeciona tokarki i innego sprzętu może ci się wydawać że jest nieruchomy, co może spowodować obrażenia. W przypadku statecznika elektronicznego tak się nie stanie.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: