- Hlavní funkce
- Princip činnosti
- Tandemové připojení
- Vlastnosti elektromagnetických tlumivek
- Elektronický předřadník (EKG)
- Připojení bez předřadníku
I přes rostoucí poptávku po LED světelných zdrojích jsou zářivky stále na vrcholu popularity. To je do značné míry dáno relativně nízkou cenou osvětlovacího zařízení a ovládacího zařízení (dále jen řídicí zařízení), které jsou nezbytné pro jeho provoz. Uvažujme o funkčním účelu a principu jeho fungování.
Hlavní funkce
Luminiscenční zdroje světla nemohou být přímo připojeny k elektrické síti. Pro to existují následující důvody:
- Pro vytvoření trvalého výboje ve fluorescenčním typu lampy je nutné předehřát jeho elektrody a aplikovat na ně počáteční impuls;
- Protože světelné zdroje s plynovým výbojem mají záporný diferenciální odpor, jsou charakterizovány zvýšením proudové síly po provozním režimu. Musí být omezeno, aby se zabránilo rozpadu zdroje světla.
Na základě výše uvedených důvodů je nutné použít PRA.
Princip činnosti
Zvažte princip fungování elektromagnetického sytiče na příkladu typického schématu zapojení výbojek s plynovým výbojem.
Diagram ukazuje:
- EL - lampa s plynovou výbojkou (luminiscenční);
- SF je startér, je to zařízení sestávající z baňky naplněné inertním plynem, uvnitř něhož jsou kontakty z bimetalu. K baňce je paralelně připojen kondenzátor;
- LL - tlumivka (elektromagnetická);
- spirálová lampa (1 a 2);
- C je kondenzátor (kompenzuje jalový výkon), jeho kapacita závisí na výkonu lampy, níže je tabulka shody.
| Výkon zdroje plynu (W) | Kapacita kondenzátoru (µF) |
| 15 | 4.50 |
| 18 | 4.50 |
| 30 | 4.50 |
| 36 | 4.50 |
| 58 | 7, 00 |
Existují zařízení, v jejichž obvodech není kompenzační kondenzátor, což je nepřijatelné, protože reaktivní zatížení vede k následujícím negativním důsledkům:
- dochází ke zvýšení spotřeby energie, což vede ke zvýšené spotřebě energie;
- výrazně snížila životnost zařízení.
Nyní se zaměříme přímo na princip fungování výše uvedeného typického schématu. Obvykle je možné jej rozdělit do následujících fází:
- při zapojení do sítě začne sytič „LL“ - spirála „1“ - spouštěč „SF“ - spirála „2“ proudit proudem, jehož výkon je od 40 do 50 mA;
- pod vlivem tohoto procesu se ve startovací baňce ionizuje inertní plyn, což vede ke zvýšení proudu a zahřátí bimetalových kontaktů;
- zahřáté elektrody ve startéru jsou uzavřeny, což způsobuje prudký nárůst proudu, přibližně 600 mA. Jeho další růst omezuje indukčnost tlumivky;
- vzhledem ke zvýšené proudové síle v obvodu, spirály (1 a 2) jsou zahřívány, v důsledku čehož emitují elektrony, plynná směs je zahřívána, což vede k vybíjení;
- Pod vlivem výboje dochází k ultrafialovému záření, které dopadá na fosforový povlak. Výsledkem je, že svítí ve viditelném spektru;
- když se zdroj světla „zapálí“, jeho odpor se sníží, resp. sníží napětí na tlumivce (na 110 V);
- Startovací kolíky jsou chladné a otevřené.
Tandemové připojení
Níže je schéma, kde jsou dvě zářivky zapojeny do série.
Princip činnosti uvedeného obvodu se neliší od typického zapojení, jediný rozdíl je v parametrech spouštěčů. S připojením se dvěma lampami se používají spouštěče, u kterých je „poruchové“ napětí 110 V (typ S2) pro jednopákové světlo - 220 V (typ S10).
Vlastnosti elektromagnetických tlumivek
Pokud jde o vlastnosti elektromagnetických předřadníků, je třeba poznamenat, že jedinou výhodou těchto zařízení je relativně nízká cena, jednoduchá obsluha a jednoduchá instalace. Nevýhody klasického schématu připojení jsou mnohem větší :
- přítomnost objemného a "hlučného" dusiče;
- startéry se bohužel neliší ve spolehlivosti;
- přítomnost účinku hradlování (lampa bliká s frekvencí 50 Hz) způsobuje zvýšenou únavu u lidí, což vede ke snížení její účinnosti;
- když startéry selžou, objeví se falešný start, to znamená, že lampa několikrát bliká před „rozsvícením“, což snižuje životnost zdroje světla;
- Přibližně 25% energie je spotřebováno na elektromagnetický předřadník, což má za následek výrazné snížení účinnosti.
Použití elektronického řídicího zařízení umožňuje zbavit se většiny výše uvedených nevýhod.
Elektronický předřadník (EKG)
Masivní elektronické předřadníky se objevily ne tak dávno, asi před třiceti lety, nyní prakticky nahradily elektromagnetická zařízení. To bylo usnadněno řadou výhod oproti klasickému systému začlenění, pojmenujme hlavní:
- zvýšená světelná účinnost zářivek v důsledku vysokofrekvenčního výboje;
- nepřítomnost šumové charakteristiky nízkofrekvenčních elektromagnetických tlumivek;
- snížený účinek hradlování výrazně rozšířil rozsah použití;
- absence falešného startu zvyšuje životnost luminiscenčních zdrojů;
- Účinnost může dosáhnout 97%;
- ve srovnání s elektromagnetickým typem předřadníku se spotřeba energie snižuje o 30%;
- není třeba kompenzovat reaktivní zatížení;
- Některé modely elektronických zařízení zajišťují řízení výkonu světelného zdroje, což se provádí nastavením frekvence v měniči napětí.
Za zmínku stojí také to, že vzhledem k absenci objemné tlumivky bylo možné snížit velikost elektronického předřadníku, což umožnilo umístit jej do základny. Tím se podstatně rozšiřuje rozsah použití, což umožňuje použití v osvětlovacích zařízeních namísto zdrojů, které vlákno používají.
Jako příklad uvádíme jednoduchý elektronický předřadník typický pro nejlevnější zařízení.
Seznam položek:
- hodnoty odporu: R1 a R2 -15 Ohm, R3 a R4 - 2, 2 Ohm, R5 - 620 kΩ, R6 - 1, 6 MΩ;
- použité kondenzátory: C1 - 47 nF 400 V, C2 - 6800 pF 1200 V, C3 - 2200 pF, C4 - 22 nF, C5 - 4, 7 mikrofarad 350 V;
- diody: VD1-VD7 - 1N400;
- tranzistory: T1 a T2 - 13003;
- diodový triak VS - DB3.
V závěru na téma elektronických předřadníků je třeba poznamenat, že jejich významnou nevýhodou je poměrně vysoká cena vysoce kvalitních přístrojů. Pokud jde o modely s nízkými náklady, spolehlivost těchto systémů je velmi žádoucí.
Připojení bez předřadníku
Je-li to nutné, mohou být zdroje světla s plynovým výbojem zahrnuty do napájecí sítě bez elektromagnetického nebo elektronického předřadníku. Schéma takového začlenění je uvedeno níže.
Pro implementaci takového připojení budete potřebovat:
- zářivka - 40 W a žárovka - 60 W (druhá bude fungovat jako předřadník);
- dva kondenzátory 0, 47 mikrofarad 400 V (hrají roli multiplikátoru);
- KTS404A diodový můstek nebo podobný, můžete použít čtyři diody, vypočtené pro proud alespoň 1 A a reverzní pulzní napětí 600 V.
Toto schéma ztrácí své parametry připojení pomocí elektromagnetického sytiče a elektronického předřadníku. Je uveden k přezkoumání.