Induktivität für Leuchtstofflampen: Schaltplan

Trotz der gestiegenen Nachfrage nach LED-Lichtquellen sind Leuchtstofflampen immer noch auf dem Höhepunkt. Dies ist hauptsächlich auf die relativ geringen Kosten der Beleuchtungsvorrichtung und der Vorschaltgeräte (nachfolgend Vorschaltgeräte genannt) zurückzuführen, die für ihren Betrieb erforderlich sind. Berücksichtigen Sie den funktionalen Zweck und das Funktionsprinzip des letzteren.

Hauptfunktionen

Lumineszenzlichtquellen können nicht direkt an das Stromnetz angeschlossen werden. Dafür gibt es folgende Gründe:

• Um eine stabile Entladung in einer Leuchtstofflampe zu erzeugen, müssen deren Elektroden vorgewärmt und mit einem Startimpuls beaufschlagt werden.
• Da Gasentladungs-Lichtquellen einen negativen Differenzwiderstand haben, ist eine Erhöhung des Stroms für sie nach dem Eintritt in den Betriebsmodus charakteristisch. Sie muss begrenzt werden, um den Ausfall der Lichtquelle zu verhindern.

Aus den oben beschriebenen Gründen müssen Vorschaltgeräte verwendet werden.

Arbeitsprinzip

Betrachten wir das Funktionsprinzip eines elektromagnetischen Induktors anhand eines typischen Anschlussschemas für Gasentladungslampen.

Das Diagramm zeigt:

• EL - Gasentladungslampe (lumineszierend);
• SF - Starter, ein Gerät, das aus einem mit Inertgas gefüllten Kolben besteht, in dem sich Kontakte aus Bimetall befinden. Parallel zum Kolben ist ein Kondensator installiert.
• LL - Induktor (elektromagnetisch);
• Lampenspiralen (1 und 2);
• C - Kondensator (kompensiert Blindleistung), seine Kapazität hängt von der Leistung der Lampe ab, die Entsprechungstabelle ist unten angegeben.

Leistung einer Gasentladungsquelle (W)	Kondensatorkapazität (μF)
15	4,50
18	4,50
30	4,50
36	4,50
58	7,00

Es gibt Geräte in deren Stromkreisen kein Kompensationskondensator vorhanden ist, dies ist inakzeptabel, da die Blindlast zu folgenden negativen Konsequenzen führt:

• es gibt eine Zunahme des Energieverbrauchs, was zu einem erhöhten Energieverbrauch führt;
• deutlich verkürzte Lebensdauer der Geräte.

Nun gehen wir direkt zum Funktionsprinzip des obigen typischen Schemas über. Herkömmlicherweise kann es in die folgenden Stufen unterteilt werden:

• Beim Anschluss an das Stromnetz leitet die Drossel „LL“ - Spirale „1“ - Starter „SF“ - Spirale „2“ über den Stromkreis Strom mit einer Stärke von 40 bis 50 mA.
• unter dem Einfluss dieses Prozesses wird im Starterkolben ein Inertgas ionisiert, was zu einer Erhöhung der Stromstärke und Erwärmung von Bimetallkontakten führt;
• Schließen sich die erhitzten Elektroden im Anlasser, führt dies zu einem starken Anstieg der Stromstärke, bis zu ca. 600 mA. Sein weiteres Wachstum begrenzt die Induktivität des Induktors;
• aufgrund der erhöhten Stromstärke im Stromkreis werden die Spiralen erwärmt (1 und 2), wodurch Elektronen von ihnen abgegeben werden, das Gasgemisch erwärmt wird, was zu einer Entladung führt;
• Unter dem Einfluss der Entladung tritt ultraviolette Strahlung auf, die vom Leuchtstoff in die Beschichtung gelangt. Infolgedessen leuchtet es im sichtbaren Spektrum;
• Wenn die Lichtquelle "gezündet" wird, verringert sich ihr Widerstand bzw. die Spannung an der Induktivität (bis zu 110 V);
• Starterkontakte kühl und offen.

Tandemverbindung

Das folgende Diagramm zeigt, wo zwei Leuchtstofflampen in Reihe geschaltet sind.

Das Funktionsprinzip der vorgestellten Schaltung unterscheidet sich nicht von einem typischen Anschluss, der einzige Unterschied liegt in den Parametern der Starter. Bei einem Anschluss mit zwei Lampen werden Starter mit einer Durchbruchspannung von 110 V (Typ S2) für einen Einrohranschluss mit 220 V (Typ S10) verwendet.

Merkmale elektromagnetischer Drosseln

In Bezug auf die Eigenschaften von elektromagnetischen Vorschaltgeräten ist anzumerken, dass die einzigen Vorteile dieser Geräte der relativ niedrige Preis, die einfache Bedienung und die einfache Installation sind. Die Nachteile des klassischen Verbindungsschemas sind viel größer:

• das Vorhandensein einer sperrigen und "lauten" Drossel;
• Starter sind leider nicht zuverlässig;
• Das Vorhandensein des Toreffekts (die Lampe flackert mit einer Frequenz von 50 Hz) führt bei einer Person zu einer erhöhten Ermüdung, was zu einer Verringerung ihrer Arbeitsfähigkeit führt.
• Wenn die Anlasser ausfallen, tritt ein Fehlstart auf, dh die Lampe blinkt mehrmals, bevor sie aufleuchtet. Dies verringert die Lebensdauer der Lichtquelle.
• Etwa 25% der Leistung wird für elektromagnetische Vorschaltgeräte aufgewendet, was zu einem erheblich verringerten Wirkungsgrad führt.

Mit elektronischen Vorschaltgeräten können Sie die meisten der oben genannten Nachteile beseitigen.

Elektronisches Vorschaltgerät

Massive elektronische Vorschaltgeräte erschienen vor nicht allzu langer Zeit, vor ungefähr dreißig Jahren. Jetzt haben sie elektromagnetische Geräte fast ersetzt. Dies wurde durch zahlreiche Vorteile gegenüber dem klassischen Schaltkreis ermöglicht, die wichtigsten nennen wir:

• erhöhte Lichtleistung von Leuchtstofflampen durch Hochfrequenzentladung;
• Fehlende Geräuschcharakteristik bei niederfrequenten elektromagnetischen Drosseln;
• Durch die Reduzierung des Gate-Effekts wurde der Anwendungsbereich erheblich erweitert.
• das Fehlen eines Fehlstarts erhöht die Lebensdauer von Leuchtquellen;
• Wirkungsgrad kann 97% erreichen;
• Gegenüber elektromagnetischen Vorschaltgeräten reduziert sich der Stromverbrauch um 30%;
• keine Notwendigkeit, die Blindlast zu kompensieren;
• Bei einigen Modellen von elektronischen Geräten ist es möglich, die Leistung der Lichtquelle zu steuern, indem die Frequenz im Spannungswandler angepasst wird.

Es ist auch erwähnenswert: Aufgrund des Fehlens einer sperrigen Induktivität wurde es möglich, die Größe des elektronischen Vorschaltgeräts zu reduzieren, wodurch es in die Basis eingesetzt werden konnte. Dies erweitert den Anwendungsbereich erheblich und ermöglicht die Verwendung in Beleuchtungsvorrichtungen anstelle von Quellen, in denen ein Glühfaden verwendet wird.

Als Beispiel geben wir eine einfache elektronische Ballastschaltung an, die für die meisten kostengünstigen Geräte typisch ist.

Liste der Artikel:

• Widerstandsdaten: R1 und R2 - 15 Ohm, R3 und R4 - 2,2 Ohm, R5 - 620 kOhm, R6 - 1,6 Megaohm;
• Verwendete Kondensatoren: C1 - 47 nF 400 V, C2 - 6800 pF 1200 V, C3 - 2200 pF, C4 - 22 nF, C5 - 4,7 uF 350 V;
• Dioden: VD1-VD7 - 1N400;
• Transistoren: T1 und T2 - 13003;
• Diodentriac VS - DB3.

Abschließend sei auf das Thema elektronische Vorschaltgeräte hingewiesen - ihr wesentlicher Nachteil sind die relativ hohen Kosten für hochwertige Geräte. Was kostengünstige Modelle betrifft, so lässt die Zuverlässigkeit dieser Modelle zu wünschen übrig.

Anschluss ohne Vorschaltgerät

Bei Bedarf können Gasentladungslichtquellen ohne elektromagnetisches oder elektronisches Vorschaltgerät in die Stromversorgung einbezogen werden. Das Schema einer solchen Einbeziehung ist unten gezeigt.

Um eine solche Verbindung zu implementieren, benötigen Sie:

• eine Leuchtstofflampe - 40 W und eine Glühlampe - 60 W (letztere arbeitet als Vorschaltgerät);
• zwei Kondensatoren 0,47 uF 400 V (spielen die Rolle eines Multiplikators);
• KTs404A-Diodenbrücke oder ähnliches, es können vier Dioden verwendet werden, die für einen Strom von mindestens 1 A und eine Umkehrimpulsspannung von 600 V ausgelegt sind.

Diese Schaltung verliert in ihren Parametern an der Verbindung mit einer elektromagnetischen Induktivität und elektronischen Vorschaltgeräten. Sie dient als Referenz.