Loistelamppujen induktori: kytkentäkaavio

Huolimatta lisääntyneestä LED-valonlähteiden kysynnästä, loistelamput ovat edelleen huipussaan. Tämä johtuu suurelta osin sen toimintaan tarvittavan valaistuslaitteen ja liitäntälaitteiden (jäljempänä liitäntälaitteet) suhteellisen alhaisista kustannuksista. Harkitse viimeksi mainitun toiminnallista tarkoitusta ja toimintaperiaatetta.

Päätoiminnot

Luminesenssivalonlähteitä ei voida yhdistää suoraan sähköverkkoon. Tähän on seuraavat syyt:

• vakaan purkauksen aikaansaamiseksi loistelampuun on tarpeen kuumentaa sen elektrodit ja antaa niihin käynnistyspulssi;
• koska kaasupurkaustyyppisillä valonlähteillä on negatiivinen differentiaalinen vastus, virran lisääntyminen on ominaista heille toimintatilaan siirtymisen jälkeen. Se on rajoitettava valonlähteen vioittumisen estämiseksi.

Edellä kuvatuista syistä on tarpeen käyttää liitäntälaitteita.

Toimintaperiaate

Tarkastellaan sähkömagneettisen induktorin toimintaperiaatetta esimerkillä kaasupurkaustyyppisten lamppujen tyypillisestä kytkentäjärjestelmästä.

Kaavio osoittaa:

• EL - kaasupurkauslamppu (luminoiva) tyyppi;
• SF - käynnistin, se on laite, joka koostuu inertillä kaasulla täytetystä pullosta, sen sisällä ovat bimetallista tehdyt koskettimet. Kondensaattori on asennettu samanaikaisesti pullon kanssa;
• LL - induktori (sähkömagneettinen);
• lamppuspiraalit (1 ja 2);
• C - kondensaattori (kompensoi reaktiivisen tehon), sen kapasiteetti riippuu lampun tehosta, vastaavuustaulukko on esitetty alla.

Kaasupurkauslähteen teho (W)	Kondensaattorin kapasitanssi (μF)
15	4,50
18	4,50
30	4,50
36	4,50
58	7,00

Piireissä on laitteita, joissa ei ole kompensoivaa kondensaattoria. Tätä ei voida hyväksyä, koska reaktiivinen kuorma johtaa seuraaviin kielteisiin seurauksiin:

• virrankulutus lisääntyy, mikä lisää energiankulutusta;
• lyhentänyt laitteiden käyttöikää huomattavasti.

Nyt siirrymme suoraan yllä mainitun tyypillisen järjestelmän toimintaperiaatteeseen. Perinteisesti se voidaan jakaa seuraaviin vaiheisiin:

• kun se on kytketty verkkovirtaan, piirin kautta rikastin “LL” - kela “1” - käynnistin “SF” - kela “2” alkaa siirtää virtaa, jonka lujuus on 40-50 mA;
• tämän prosessin vaikutuksesta inertti kaasu ionisoituu käynnistyskolviin, mikä johtaa virran lujuuden lisääntymiseen ja bimetallikontaktien kuumenemiseen;
• käynnistimen lämmitetyt elektrodit sulkeutuvat, mikä aiheuttaa virran voimakkuuden voimakkaan kasvun, jopa noin 600 mA: iin. Sen lisäkasvu rajoittaa induktorin induktanssia;
• piirin lisääntyneen virtalujuuden vuoksi spiraalit kuumenevat (1 ja 2), minkä seurauksena ne emittoivat elektroneja, kaasuseos kuumenee, mikä johtaa purkautumiseen;
• Purkauksen vaikutuksesta tapahtuu ultraviolettisäteily, joka pääsee pinnoitteeseen fosforista. Seurauksena se hehkuu näkyvässä spektrissä;
• kun valonlähde “sytytetään”, sen vastus pienenee vastaavasti, induktorin jännite laskee (110 V: iin saakka);
• käynnistyskoskettimet jäähtyvät ja ovat avoinna.

Tandem-yhteys

Seuraava kaavio osoittaa, missä kaksi loistelamppua on kytketty sarjaan.

Esitetyn piirin toimintaperiaate ei eroa tyypillisestä yhteydestä, ainoa ero on käynnistimien parametreissa. Kaksilamppuisella liitännällä käytetään käynnistimiä, joiden ”hajoamisjännite on 110 V (tyyppi S2), yhden putken liitäntään - 220 V (tyyppi S10).

Sähkömagneettisten kuristimien ominaisuudet

Sähkömagneettisten liitäntälaitteiden ominaisuuksista puhuttaessa on huomattava, että näiden laitteiden ainoat edut ovat suhteellisen alhainen hinta, yksinkertainen käyttö ja yksinkertainen asennus. Klassisen kytkentäjärjestelmän haitat ovat paljon suuremmat:

• tilaa vievän ja "meluisan" kaasun esiintyminen;
• aloittajat eivät valitettavasti ole luotettavia;
• porttivaikutuksen esiintyminen (lamppu välähtää taajuudella 50 Hz) aiheuttaa suurentuneen väsymyksen henkilössä, mikä johtaa hänen työkykynsä heikkenemiseen;
• kun käynnistimet epäonnistuvat, virheellinen käynnistys ilmestyy, ts. lamppu vilkkuu useita kertoja ennen kuin “syttyy”, tämä lyhentää valonlähteen käyttöikää;
• Noin 25% tehosta käytetään sähkömagneettiseen liitäntälaitteeseen, mikä vähentää merkittävästi tehokkuutta.

Elektronisten liitäntälaitteiden avulla pääset eroon useimmista yllä mainituista haitoista.

Elektroninen ohjauslaite (elektroninen liitäntälaite)

Massiiviset elektroniset liitäntälaitteet ilmestyivät vasta kauan sitten, noin kolmekymmentä vuotta sitten, nyt ne ovat melkein korvanneet sähkömagneettiset laitteet. Tätä helpotti lukuisia etuja klassiseen kytkentäpiiriin nähden, nimeämme tärkeimmät:

• loistelamppujen lisääntynyt valoteho korkean taajuuden purkautumisen vuoksi;
• matalataajuisille sähkömagneettisille kuristimille ominaisen melun puute;
• ajovaikutuksen vähentäminen on laajentanut merkittävästi soveltamisalaa;
• väärän käynnistyksen puute pidentää luminesoivien lähteiden ikää;
• Hyötysuhde voi olla 97%;
• Verrattuna sähkömagneettisiin liitäntälaitteisiin virrankulutus vähenee 30%;
• ei tarvitse kompensoida reaktiivista kuormaa;
• Joissakin elektronisten laitteiden malleissa on mahdollista ohjata valonlähteen tehoa, tämä tapahtuu säätämällä taajuutta jännitemuuttajassa.

On myös syytä huomata: tilaa vievän induktorin puuttumisen vuoksi tuli mahdolliseksi pienentää elektronisen liitäntälaitteen kokoa, joka antoi sen sijoittaa alustaan. Tämä laajentaa merkittävästi soveltamisalaa, mahdollistaen sen käytön valaistuslaitteissa lähteiden sijasta, joissa hehkulankaa käytetään.

Esimerkiksi annamme yksinkertaisen elektronisen liitäntälaitteen piirin, joka on tyypillinen useimpiin edullisiin laitteisiin.

Tuotteiden luettelo:

• vastuksen arvot: R1 ja R2 -15 ohmia, R3 ja R4 - 2,2 ohmia, R5 - 620 kOhm, R6 - 1,6 Megohm;
• käytetyt kondensaattorit: C1 - 47 nF 400 V, C2 - 6800 pF 1200 V, C3 - 2200 pF, C4 - 22 nF, C5 - 4,7 uF 350 V;
• diodit: VD1-VD7 - 1N400;
• transistorit: T1 ja T2 - 13003;
• diodi triac VS - DB3.

Sähköisten liitäntälaitteiden aiheen lopuksi on huomattava - niiden merkittävä haittapuoli on korkealaatuisten laitteiden suhteellisen korkeat kustannukset. Edullisten mallien osalta näiden luotettavuus jättää paljon toivomisen varaa.

Liitäntä ilman liitäntälaitetta

Kaasupurkausvalolähteet voidaan tarvittaessa sisällyttää virtalähteeseen ilman sähkömagneettista tai elektronista liitäntälaitetta. Tällaisen sisällyttämisen kaavio esitetään alla.

Tällaisen yhteyden muodostamiseksi tarvitset:

• loistelamppu - 40 W ja hehkulamppu - 60 W (jälkimmäinen toimii liitäntälaitteena);
• kaksi kondensaattoria 0,47 uF 400 V (pelaa kertoimen roolia);
• KTs404A-diodisilta tai vastaava, voidaan käyttää neljää diodia, joiden nimellisvirta on vähintään 1 A ja käänteispulssijännite 600 V.

Tämä piiri menettää parametriansa liitäntään käyttämällä sähkömagneettista induktoria ja elektronisia liitäntälaitteita. Se on tarkoitettu käytettäväksi.