Alimentatore elettronico per lampade fluorescenti

Le fonti di illuminazione, chiamate luminescenti, contrariamente agli analoghi dotati di un filamento, hanno bisogno di lanciatori chiamati reattori per il funzionamento.

Che cos'è la zavorra?

Il reattore per LDS (lampade fluorescenti) appartiene alla categoria dei reattori che vengono utilizzati come limitatori di corrente. Ne deriva la necessità se il carico elettrico non è sufficiente per limitare efficacemente il consumo di corrente.

Un esempio è una sorgente di luce convenzionale, che appartiene alla categoria di scarica di gas. È un dispositivo con resistenza negativa.

A seconda dell'implementazione, la zavorra può essere:

• resistenza ordinaria;
• capacità (con reattanza) e induttanza;
• circuiti analogici e digitali.

Considera le opzioni di implementazione più comuni.

Tipi di zavorra

L'implementazione elettromagnetica ed elettronica più comune della reattanza. Vi parleremo in dettaglio di ciascuno di essi.

Implementazione elettromagnetica

In questa forma di realizzazione, l'operazione si basa sull'induttanza dell'induttore (è collegata in serie con la lampada). Il secondo elemento necessario è lo starter, che regola il processo necessario per l '"accensione". Questo elemento è una lampada di dimensioni compatte che appartiene alla categoria di scarico del gas. All'interno del suo bulbo ci sono elettrodi realizzati in bimetallo (è permesso crearne uno bimetallico). Collegare lo starter in parallelo alla lampada. I due reattori sono mostrati di seguito.

Il lavoro viene eseguito secondo il seguente principio:

• quando viene ricevuta tensione all'interno della lampada di avviamento, viene prodotta una scarica, che porta al riscaldamento degli elettrodi bimetallici, a seguito della quale si chiudono;
• cortocircuitare gli elettrodi di avviamento porta ad un aumento della corrente di funzionamento di diverse volte, poiché è limitato solo dalla resistenza interna della bobina dell'induttore;
• a seguito dell'aumento del livello di corrente di funzionamento della lampada, i suoi elettrodi vengono riscaldati;
• lo starter si raffredda e gli elettrodi bimetallici si aprono;
• l'apertura del circuito con un dispositivo di avviamento porta alla comparsa di un impulso ad alta tensione nella bobina di induttanza, a causa del quale si verifica una scarica all'interno del matraccio, che porta alla sua "accensione".

Dopo che il dispositivo di illuminazione entra in funzionamento normale, la tensione su di esso e lo starter saranno inferiori della tensione di rete di circa la metà, il che non è sufficiente per innescare quest'ultimo. Cioè, sarà nello stato aperto e non influenzerà l'ulteriore funzionamento del dispositivo di illuminazione.

Questo tipo di alimentatore è facile da implementare ea basso costo. Ma non dovremmo dimenticare che questa versione di reattori presenta una serie di svantaggi, come ad esempio:

• occorrono da uno a tre secondi per “accendersi”, inoltre, durante il funzionamento questa volta crescerà costantemente;
• fonti con sfarfallio elettromagnetico durante il funzionamento, che causano affaticamento degli occhi e possono causare mal di testa;
• il consumo di energia dei dispositivi elettromagnetici è molto più elevato di quello delle controparti elettroniche;
• durante il funzionamento, l'acceleratore emette un rumore caratteristico.

Queste e altre carenze dei dispositivi di avviamento elettromagnetico per LDS hanno portato al fatto che attualmente tali reattori non sono praticamente utilizzati. Sono stati sostituiti da reattori elettronici "digitali" e analogici.

Implementazione elettronica

Il reattore di tipo elettronico, in sostanza, è un convertitore di tensione con il quale viene fornita alimentazione all'LDS. L'immagine di tale dispositivo è mostrata in figura.

Esistono molte opzioni per l'implementazione di reattori elettronici. Si può immaginare uno schema a blocchi comune caratteristico di molti dispositivi di questo tipo, che, con poche eccezioni, viene utilizzato in tutti i reattori elettronici. La sua immagine è mostrata nella figura.

Molti produttori aggiungono un blocco di correzione del fattore di potenza al dispositivo, nonché un circuito di controllo della luminosità.

Esistono due modi più comuni per avviare le fonti LDS utilizzando l'implementazione di reattori elettronici:

1. Prima di applicare il potenziale di accensione ai catodi LDS, vengono preliminarmente riscaldati. A causa dell'alta frequenza della tensione in ingresso, vengono raggiunti due compiti: un significativo aumento dell'efficienza e uno sfarfallio vengono eliminati. Si noti che, a seconda del design del reattore, l'accensione può essere istantanea o graduale (ovvero, la luminosità della sorgente aumenterà gradualmente);
2. un metodo combinato, è caratterizzato dal fatto che un circuito oscillatorio prende parte al processo di "accensione", che deve entrare in risonanza prima che si verifichi una scarica nel pallone LDS. Durante la risonanza, si verifica un aumento della tensione fornita ai catodi e un aumento della corrente garantisce il loro riscaldamento.

Nella maggior parte dei casi, con un metodo di avvio combinato, il circuito è implementato in modo tale che il thread il filamento del catodo LDS (dopo il collegamento in serie attraverso la capacità) fa parte circuito. Quando si verifica una scarica in un mezzo gassoso di una sorgente luminescente, ciò porta a una modifica dei parametri del circuito oscillatorio. Di conseguenza, lascia lo stato di risonanza. Di conseguenza, si verifica una caduta di tensione in modalità normale. Un esempio del circuito di un tale dispositivo è mostrato nella figura.

In questo schema, l'oscillatore è costruito su due transistor. L'LDS riceve energia dall'avvolgimento 1-1 (che è incrementato dal trasformatore Tr). Inoltre, elementi come la capacità C4 e l'induttore L1 sono un circuito oscillatorio in serie con una frequenza di risonanza diversa da quella generata dall'oscillatore. Circuiti elettronici di zavorra simili sono comuni in molte lampade da tavolo economiche.

Video: come realizzare reattori per lampade

Parlando di alimentatore elettronico, non si può fare a meno di menzionare LDS compatto, progettato per le cartucce standard E27 ed E14. In tali dispositivi, la zavorra è integrata nel design generale.

Di seguito è riportato un esempio di implementazione del diagramma di zavorra dell'LS Osram a risparmio energetico da 21 W.

Va notato che a causa delle caratteristiche di progettazione, agli elementi elettronici di tali dispositivi sono imposti requisiti severi. Nei prodotti di produttori sconosciuti, è possibile utilizzare una base di elementi più semplice, che diventa una causa frequente del fallimento di LDS compatti.

I benefici

I dispositivi elettronici hanno molti vantaggi rispetto ai reattori elettromagnetici, elenchiamo quelli principali:

• i reattori elettronici non causano sfarfallio dell'LDS durante il suo funzionamento e non creano rumore estraneo;
• il circuito su elementi elettronici consuma meno energia, pesa più leggero e più compatto;
• la possibilità di implementare un circuito di avviamento a caldo, nel qual caso i catodi LDS vengono preriscaldati. Grazie a questa modalità di inclusione, la durata della sorgente viene notevolmente estesa;
• Il reattore elettronico non ha bisogno di un avviatore, perché è responsabile della formazione dei livelli di tensione necessari per l'avvio e il funzionamento.