Zasada działania lamp fluorescencyjnych. Działanie urządzeń ze świetlówkami

Zasada działania lamp fluorescencyjnych. Działanie urządzeń ze świetlówkami

Dodaj tę stronę do zakładek

Zmiany prądu i mocy lampa fluorescencyjna, w zależności od napięcia sieci zasilającej, są określane przez wyrażenia:

dla prądu lampy I l: I l.n =? (U: U н - 1) + 1, dla mocy lampy P л: P л.н =? (U: U n-1) + 1,

gdzie? i? - niestabilności i współczynniki mocy dla prądu lampy, odpowiednio, Pi i LN LN - zasilanie i prąd lampy przy nominalnej sieci napięcia Un odpowiednio.

Dla lamp fluorescencyjnych wartość graniczna współczynników? i? wynosi 2. Oznacza to, że gdy napięcie sieci zostanie zmienione o 10%, prąd i moc lampy nie powinny się zmienić o więcej niż 20%.

Zmniejszenie żywotności lamp fluorescencyjnych ze wzrostem napięcia zależy od dwóch czynników: zniszczenie katody, z powodu zwiększenia jego temperatury na skutek wzrostu prądu lampy i zniszczenie katody, ze względu na intensywne bombardowanie jonami dodatnimi ze wzrostem chwilowego prądu lampy.

W przypadku lamp fluorescencyjnych działających w obwodzie przełączającym rozrusznika ustalono, że wzrost prądu o 1% skraca żywotność katod o 1,5%. W związku z tym wahania napięcia w sieci wpływają na główne parametry lamp fluorescencyjnych o wiele mniej niż parametry żarówek.

Żywotność świetlówek pracujących w obwodach rozruchowych i rozruchowych, gdy napięcie sieci zmienia się o + 10%, nie zmniejsza się. Ze względu na długie życie i utrzymanie strumienia świetlnego świetlówek roczne koszty eksploatacji systemów oświetleniowych z tych lamp jest znacznie mniej niż instalacja z żarówkami.

Problem zasilania lampy światło dzienne   wciąż przyciąga uwagę czytelników naszego magazynu. Zainteresowanie to nie jest zaskakujące, ponieważ lampy fluorescencyjne różnią się pod względem ekonomicznym, różnorodnością odcieni promieniowanego strumienia świetlnego i długą żywotnością.

Kwestie niezawodności działania lamp fluorescencyjnych (LDS), ich "reanimacja" były wielokrotnie omawiane na łamach czasopisma "Radio". Aby zwiększyć niezawodność LDS w ich zalecanych do zasilania rektyfikowanej sieci prądu za pomocą start-free urządzenia startowego. Żarniki lampy nie są używane zgodnie z ich przeznaczeniem, każdy z nich jest mostkowany i pełni funkcję elektrody, która jest zasilana napięciem niezbędnym do włączenia lampy. W rzeczywistości natychmiastowy "zimny zapłon" jest oferowany przez nagły wzrost napięcia na LDS podczas rozruchu bez podgrzewania jego elektrod.

Należy jednak zauważyć, że zapłon za pomocą zimnych elektrod serii LDS przeznaczonych do pracy z rozgrzanymi włóknami jest dla elektrod o większym natężeniu niż włączenie w zwykły sposób. Lampy szybko się zużywają iw tym przypadku nie można oczywiście mówić o rozwoju średniej żywotności LDS gwarantowanej przez producenta.

Inną cechą operacji LDS w DC jest pojawienie się zjawiska kataforezy ze względu na ruch jonów rtęci w lampie do katody. W rezultacie lampa jest zaciemniona od strony anody, co zmniejsza jej strumień świetlny. Zmniejsz wpływ tego zjawiska, jeśli okresowo (raz lub dwa razy w miesiącu), zgodnie z zaleceniem w [b], zmień polaryzację połączenia LDS, a to komplikuje działanie opraw.

Do powyższego należy dodać, że zapłon LDS z zimnymi elektrodami wymaga wzrostu napięcia do 400 ... 750 V. Takie napięcie, pomimo jego krótkiego czasu, jest niebezpieczne w działaniu, zwłaszcza w życiu codziennym.

Dlatego te wymienione w radach są bardziej odpowiednie dla LDS, które nie mogą działać z sieci prąd przemienny, co ma miejsce, gdy włókna są uszkodzone lub zniszczone, emisja jednej z elektrod lampowych zostaje utracona.

Aby poprawić ogólne lub lokalne oświetlenie, proponuje się dodanie tradycyjnej lampy z żarówką do lampy z LDS włączonym przez prąd stały, przy czym żarówka jest rezystorem balastowym. Tak więc, w przypadku żarówek o mocy 75 lub 100 W, konieczne jest zainstalowanie oprawy o mocy LW 20 W, a dla 200 lub 250 W, LDS o mocy 80 Watt.

Jednak zastosowanie żarówki zamiast dławika znacznie zmniejsza opłacalność takiej połączonej oprawy. Żarówka o mocy 100 W i napięciu 220 ... 235 V wytwarza strumień świetlny o wartości 1000 lm. Podczas pracy tych lamp, pełniącego funkcję balastu w połączeniu z siłą napięcia LDR 20 watów na tym - o napięciu 180 V (wyniki pomiarów), która wynosi 80% wartości znamionowej. Pobór mocy przez żarnik lampy, w tym przypadku wynosi 70% wartości znamionowej (w przybliżeniu 70 W) i mocy światła - tylko 45% (450 lm). Przy strumieniu LDS 1200 lm, całkowity strumień świetlny połączonej oprawy wynosi 1650 lm, a zużycie energii wynosi 90 W. W tym samym czasie LDS o mocy 30 W wytwarza strumień świetlny o wartości 2100 lm, o 27% więcej przy trzykrotnie niższym poborze mocy. Oczywiście, wiele bardziej ekonomiczne lampy zamiast łączne stosowanie konwencjonalnej LDR 30 wat eliminuje dodatkowe koszty instalacji połączenia pomiędzy oprawą.

Odbywa się w ten sposób analizę lampy połączony z lampą żarową 200 W i 80 W LDR napięcie robocze wynosi 102 V, w przeciwieństwie LDR - 20 watów wskazuje, że strumień światła lampy żarowej wynosi tylko 5,4% (280 lm) ze strumienia świetlnego LDS (5220 lm), a całkowity pobór mocy wynosi 160 W (80 W żarówka i 80 W LDS). Zgodnie z wytworzonym strumieniem światła, "dwustu" lampa w połączonej lampie będzie odpowiednikiem lampy żarowej "sroka" (300 lm). W rzeczywistości w takiej lampy żarówka tylko „ciepłe”, zużywając 80 W, ale nie świeci (5,4%), oraz, oczywiście, potrzeba takiej lampy ma.

Aby zwiększyć wydajność świetlną od połączonego lampy elektrycznej LDR 30, 40, 65, 80 W może być stosowane, jeżeli żarówki napięcie 127 V, lecz w tym przypadku, mostek diodowy podziału, która jest podawana z LSR, żarówka jest siecią 220V , a jego wątek wypala się. Aby wykluczyć uszkodzenie lampy żarowej, należy ją włączyć do obwodu prądu stałego szeregowo z LDS (patrz schemat). Podobną metodę podano w [6]. Po włączeniu przełącznika SA1 urządzenie działa jako podwajacz napięcia, którego napięcie wyjściowe jest doprowadzane do przerwy katodowo-anodowej lampy EL2. Po włączeniu lampy urządzenie przełącza się w tryb prostowania z dwiema połówkami fali z aktywnym obciążeniem. Wyprostowane napięcie jest w przybliżeniu równomiernie rozłożone pomiędzy el1 oraz EL2 lampy, który odnosi się do zdolności LDR 30, 40, 65, 80 W, ze średnim napięciem roboczym około 100 V.

Dla LDS 80 W wskazane jest użycie dwóch żarówek o mocy 127 V przy 60 W każdy, w tym równolegle. Przy takim włączeniu strumień świetlny żarówek będzie wynosił około 24% strumienia LDS.

Dla LDR 65 wat najbardziej odpowiednie żarówki 100 W, 127 V. strumienia świetlnego lampy w kombinacji lampy przez około 20% strumienia LDR. Odpowiednio, dla LDS o mocy 40 W, wymagana jest żarówka o mocy 60 W, 127 V. Jej strumień świetlny będzie wynosił 20% strumienia LDS. I wreszcie, dla LDS o mocy 30 W można użyć dwóch żarówek o mocy 127 V każda po 25 W, w tym równolegle. Strumień światła tych dwóch żarówek wynosi około 17% strumienia LDS. Taki wzrost strumienia świetlnego w połączeniu żarówki, z uwagi na fakt, że działają one w pobliżu napięcia znamionowego, gdy ich ilość emitowanego światła jest bliski 100%. W tym samym czasie, gdy napięcie na żarnika lampy o około 50% w stosunku do nominalnego, ich moc świetlna jest tylko 6,5%, a zużycie energii - 34% wartości znamionowej.

Aby zasilać moc LDS 30, 40, 65 W, najlepiej jest użyć zestawu diod KC404A, który ma uchwyt bezpiecznika. LDS rzędu 80 W (prąd pracy 0,86 A) będzie wymagał mocniejszych diod, na przykład KD202R, KD203G, D248B.

LITERATURA

1. Kavyv A. Moc lampy fluorescencyjnej z prądem stałym. -Radio, 1997, nr 5, str. 36.
2. Hovayko O. Odtwarzanie lamp fluorescencyjnych. Radio, 1997, Ms. 7, str. 37.
3. Yerkenov Zh. Metoda reanimacji lamp fluorescencyjnych. Radio, 1998, nr 2, str. 61.
4. Podręcznik urządzeń jonowych. Ed. D. S. Gurlev. - Kijów: Tejka, 1970.
5. Danilov, V. Odżywianie lamp fluorescencyjnych: Sat: "Aby pomóc radioamatorom", obj. 114. - M .: Patriot, 1992.
6. Borovsky V., Partala O. O zastosowaniu lamp fluorescencyjnych z wypalonymi włóknami. - Radio Amator, 1993, nr 1, str. 36.
7. Tarnizhevsky MV, Afanasyeva EI Oszczędność energii w instalacjach elektrycznych przedsiębiorstw mieszkaniowych i usług komunalnych. - Moskwa: Stroiizdat, 1989.

Świetlówki fluorescencyjne są bardzo powszechne w ich zastosowaniu, ponieważ mają pewne zalety, których nie posiadają zwykłe żarowe żarówki w starym stylu. Są bardziej ekonomiczne pod względem zużycia energii elektrycznej, ponieważ zużywają mniej energii na uwalnianie ciepła. Ponadto lampy fluorescencyjne mają bardziej rozproszone oświetlenie, które dodatkowo można wybrać w zależności od koloru emitowanego koloru (wśród których najczęściej używane są lampy o białym kolorze emitowanego światła).


Mówiąc o specyfice działania lamp fluorescencyjnych: w odróżnieniu od lamp żarowych, które po prostu łączą się z siecią, w przypadku lamp fluorescencyjnych konieczne jest stworzenie określonych warunków do rozpoczęcia i następnej normalna praca. Ze względu na fakt, że lampy fluorescencyjne mają pary rtęci i gaz obojętny. Jak wiemy, z przebiegu fizyki gazy nie są dobrymi przewodnikami elektrycznymi, a zatem specjalne warunki są niezbędne do ich jonizacji (w naszym przypadku będzie to działanie wysokiego napięcia w celu spowodowania awarii elektrycznej ośrodka gazowego).


Ponadto, w celu ułatwienia przebicia elektrycznego i zapłonu lampy fluorescencyjnej wewnątrz niego, zapewnione są początkowo specjalne spirale grzejne. Kiedy fluorescencyjna lampa fluorescencyjna jest podłączona do obwodu elektrycznego i dostarczana jest do niej energia elektryczna, spirala będzie się rozgrzewać. Ten wzrost temperatury spiral znacznie ułatwia uwalnianie ujemnie naładowanych cząstek (elektronów) z metalu elektrod elektrycznych. Normalne zasilanie napięciem sieciowym (220 woltów) na styki lampy fluorescencyjnej nie powoduje jego zapalenia, lecz jedynie jego spalenie.


Aby wszystkie te same lampy fluorescencyjne raz wykonane bardzo proste obwód elektryczny na przepustnicy indukcyjnej. Ta świetlówka obwodu tworzy wszystkie niezbędne warunki do zapłonu i późniejszej konserwacji spalania lampy. Kiedy do indukcyjnego dławika doprowadzane jest napięcie przemienne, powstają procesy elektromagnetyczne, które ograniczają prąd przepływający przez obwód. Oznacza to, że dławik w obwodzie o napięciu przemiennym pełni rolę rezystancji elektrycznej. Pozwala to ograniczyć napięcie sieciowe, które jest doprowadzane do lampy fluorescencyjnej (działa przy niższym napięciu).


Drugą funkcją przepustnicy jest generowanie impulsu napięcia wysokiego napięcia, który umożliwia elektryczne przebicie szczeliny gazowej lampy fluorescencyjnej. Ten wysokiej EMF pojawia się na skutek wewnętrznego samodzielnego indukcyjności przepustnicy, ale trzeba stworzyć krótką przerwę (w łańcuchu) do tego impulsu. Rozrusznik elektryczny reaguje na funkcję przerwania w obwodzie światła dziennego.


Obwód elektryczny lampy fluorescencyjnej otrzymuje 220 woltów. przepływa przez cewkę indukcyjną, a spirala przechodzi w pierwszym lampy fluorescencyjnej, w płynie do rozrusznika i przechodzi do drugiej spirali, która odnosi się do drugiego drutu sieć elektryczna. Najpierw w tym schemacie uruchamiany jest rozrusznik. Napięcie elektryczne wyładowania jarzeniowego naszego rozrusznika jest nieco mniejsze niż napięcie sieci, ale jest znacznie większe niż napięcie znamionowej lampy. Styki rozruchowe (wewnętrzne) są ogrzewane i zamknięte, co zapewnia przepływ prądu przez spirale lampy fluorescencyjnej, podgrzewając je do 800-900 stopni. Ponadto, styki Starter otwarcia, i generuje wysokie napięcie impulsu gazu, który komunikuje się elektrod lamp światło, umożliwiając w ten sposób próbki, a następnie spalania.


Podczas podłączania lamp fluorescencyjnych elementów elektronicznych byłby następujący: jeżeli sama lampa 40 W i 40 W wzbudnika i rozrusznik elektryczny przy 220 woltach. W przypadku podłączenia 2 lamp do jednego dławika indukcyjnego, ogólny schemat będzie wyglądał jak drugi wariant rysunku. W takim przypadku, elementy są w następujący sposób: cewka indukcyjna 40 W i 20 W lampy i startera napięcia 127 woltów każdy. Kondensator o pojemności 0,22 μF.