Induktor pro zářivky: schéma zapojení

Navzdory zvýšené poptávce po světelných zdrojích LED jsou zářivky stále na svém vrcholu. To je do značné míry způsobeno relativně nízkými náklady na osvětlovací zařízení a předřadníky (dále jen předřadníky) nezbytné pro jeho provoz. Zvažte funkční účel a princip jeho fungování.

Hlavní funkce

Luminiscenční světelné zdroje nelze přímo připojit k elektrické síti. Důvody jsou následující:

• pro vytvoření stabilního výboje ve zářivce je nutné předehřát její elektrody a aplikovat na ně počáteční impulz;
• protože zdroje světla s plynovým výbojem mají záporný diferenciální odpor, je charakteristický nárůst proudu po vstupu do provozního režimu. Musí být omezeno, aby se zabránilo selhání světelného zdroje.

Z výše uvedených důvodů je nutné použít předřadníky.

Pracovní princip

Podívejme se na princip činnosti elektromagnetického induktoru pomocí příkladu typického schématu zapojení pro plynové výbojky.

Diagram ukazuje:

• EL - typ plynové výbojky (luminiscenční);
• SF - startér, jedná se o zařízení, které se skládá z baňky naplněné inertním plynem, uvnitř jsou kontakty vyrobené z bimetalu. Kondenzátor je instalován paralelně s baňkou;
• LL - induktor (elektromagnetický);
• spirály lamp (1 a 2);
• C - kondenzátor (kompenzuje jalový výkon), jeho kapacita závisí na výkonu lampy, níže je uvedena tabulka shody.

Výkon zdroje výboje plynu (W)	Kapacitní odpor (μF)
15	4,50
18	4,50
30	4,50
36	4,50
58	7,00

V obvodech jsou zařízení, která nemají kompenzační kondenzátor, což je nepřijatelné, protože reaktivní zátěž vede k následujícím negativním důsledkům:

• dochází ke zvýšení spotřeby energie, což vede ke zvýšené spotřebě energie;
• výrazně snížila životnost zařízení.

Nyní přistupujeme přímo k principu fungování výše uvedeného typického schématu. Obvykle může být rozdělen do následujících fází:

• při připojení k síti začíná přes obvod sytič „LL“ - spirála „1“ - spouštěč „SF“ - spirála „2“ proud, jehož síla je od 40 do 50 mA;
• vlivem tohoto procesu je inertní plyn ionizován ve startovací baňce, což vede ke zvýšení proudové pevnosti a zahřátí bimetalických kontaktů;
• zahřáté elektrody ve startéru se uzavírají, což způsobuje prudké zvýšení proudové síly, až asi 600 mA. Jeho další růst omezuje indukčnost induktoru;
• v důsledku zvýšené proudové síly v obvodu se spirály zahřívají (1 a 2), v důsledku čehož jsou elektrony jimi emitovány, směs plynů se zahřívá, což vede k výboji;
• Pod vlivem výboje dochází k ultrafialovému záření, které vstupuje do povlaku z fosforu. Výsledkem je, že svítí ve viditelném spektru;
• když je světelný zdroj „zapálen“, jeho odpor klesá, resp. klesá napětí na induktoru (až 110 V);
• startovací kontakty chladné a otevřené.

Tandemové připojení

Níže uvedený diagram ukazuje, kde jsou dvě zářivky zapojeny do série.

Princip činnosti prezentovaného obvodu se neliší od typického zapojení, jediný rozdíl je v parametrech startérů. U připojení se dvěma lampami se používají spouštěče s „poruchovým“ napětím 110 V (typ S2), pro připojení jedné trubice - 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 objemné a „hlučné“ škrticí klapky;
• startéry bohužel nejsou spolehlivé;
• přítomnost hradlovacího efektu (lampa bliká s frekvencí 50 Hz) způsobuje u člověka zvýšenou únavu, což vede ke snížení jeho pracovní kapacity;
• Pokud startéry selžou, objeví se nesprávný start, to znamená, že lampa několikrát bliká před „rozsvícením“, což snižuje životnost světelného zdroje;
• přibližně 25% energie je spotřebováno na elektromagnetický předřadník, což má za následek výrazně sníženou účinnost.

Používání elektronických předřadníků vám umožní zbavit se většiny výše uvedených nevýhod.

Elektronické předřadníky (elektronické předřadníky)

Masivní elektronické předřadníky se objevily ne tak dávno, asi před třiceti lety, nyní téměř nahradily elektromagnetická zařízení. To bylo usnadněno řadou výhod oproti klasickému spínacímu obvodu, pojmenujeme ty hlavní:

• zvýšený světelný výkon zářivek v důsledku vysokofrekvenčního výboje;
• nedostatek šumové charakteristiky nízkofrekvenčních elektromagnetických tlumivek;
• snížení efektu hradlování významně rozšířilo oblast působnosti;
• nedostatek nesprávného startu prodlužuje životnost luminiscenčních zdrojů;
• Účinnost může dosáhnout 97%;
• Ve srovnání s předřadníky elektromagnetického typu je spotřeba energie snížena o 30%;
• není třeba kompenzovat reaktivní zatížení;
• Některé modely elektronických zařízení zajišťují řízení výkonu světelného zdroje, to se provádí úpravou frekvence v měniči napětí.

Za zmínku stojí také to, že kvůli nedostatku objemného induktoru bylo možné zmenšit velikost elektronického předřadníku, který umožnil jeho umístění do základny. To významně rozšiřuje oblast působnosti a umožňuje použití v osvětlovacích zařízeních místo zdrojů, ve kterých se používá vlákno.

Jako příklad uvádíme jednoduchý elektronický předřadník, který je typický pro většinu levných zařízení.

Seznam položek:

• jmenovité hodnoty rezistorů: R1 a R2 -15 Ohm, R3 a R4 - 2,2 Ohm, R5 - 620 kOhm, R6 - 1,6 Megohm;
• použité kondenzátory: C1 - 47 nF 400 V, C2 - 6800 pF 1200 V, C3 - 2200 pF, C4 - 22 nF, C5 - 4,7 uF 350 V;
• diody: VD1-VD7 - 1N400;
• tranzistory: T1 a T2 - 13003;
• dioda triak VS - DB3.

Na závěr téma elektronických předřadníků je třeba poznamenat - jejich významnou nevýhodou jsou relativně vysoké náklady na vysoce kvalitní zařízení. Pokud jde o levné modely, jejich spolehlivost nechává mnoho žádoucí.

Připojení bez předřadníku

V případě potřeby mohou být do zdroje napájení zahrnuty zdroje světla s plynovými výboji bez elektromagnetického nebo elektronického předřadníku. Schéma takového začlenění je ukázáno níže.

K implementaci takového připojení budete potřebovat:

• zářivka - 40 W a žárovka - 60 W (ta bude fungovat jako předřadník);
• dva kondenzátory 0,47 uF 400 V (hrají roli multiplikátoru);
• Lze použít diodový můstek KTs404A nebo podobný, lze použít čtyři diody, jmenovité pro proud alespoň 1 A a zpětné pulzní napětí 600 V.

Tento obvod ztratí ve svých parametrech připojení pomocí elektromagnetického induktoru a elektronických předřadníků. Je to pro vaši informaci.