Induktor pre žiarivky: schéma zapojenia

Napriek zvýšenému dopytu po svetelných zdrojoch LED sú žiarivky stále na svojom vrchole. Je to do značnej miery spôsobené relatívne nízkymi nákladmi na osvetľovacie zariadenie a predradníky (ďalej len predradníky) potrebné na jeho prevádzku. Zvážte funkčný účel a princíp ich činnosti.

Hlavné funkcie

Luminiscenčné svetelné zdroje nie je možné priamo pripojiť k elektrickej sieti. Existujú nasledujúce dôvody:

• na vytvorenie stabilného výboja vo žiarivke je potrebné predhriať jej elektródy a aplikovať na nich počiatočný impulz;
• keďže svetelné zdroje s plynovým výbojom majú záporný diferenčný odpor, je charakteristický nárast prúdu po vstupe do prevádzkového režimu. Musí byť obmedzená, aby sa zabránilo poruche zdroja svetla.

Z vyššie uvedených dôvodov je potrebné použiť predradníky.

Pracovný princíp

Pozrime sa na princíp činnosti elektromagnetického induktora pomocou príkladu typickej schémy pripojenia pre plynové výbojky.

Diagram ukazuje:

• EL - typ s plynovou výbojkou (luminiscenčný);
• SF - štartér, je to zariadenie pozostávajúce z banky naplnenej inertným plynom, vo vnútri sú kontakty vyrobené z bimetalu. Kondenzátor je inštalovaný paralelne s bankou;
• LL - induktor (elektromagnetický);
• špirály žiaroviek (1 a 2);
• C - kondenzátor (kompenzuje jalový výkon), jeho kapacita závisí od výkonu žiarovky, tabuľka zhody je uvedená nižšie.

Výkon zdroja výboja plynu (W)	Kapacitný odpor (μF)
15	4,50
18	4,50
30	4,50
36	4,50
58	7,00

V obvodoch nie sú kompenzačné kondenzátory, čo je neprijateľné, pretože reaktívne zaťaženie vedie k týmto negatívnym dôsledkom:

• zvyšuje sa spotreba energie, čo vedie k zvýšenej spotrebe energie;
• výrazne znížila životnosť zariadenia.

Teraz pristúpime priamo k princípu fungovania vyššie uvedenej typickej schémy. Obvykle sa dá rozdeliť do nasledujúcich etáp:

• po pripojení na sieť začne obvodom tlmivka „LL“ - špirála „1“ - štartér „SF“ - špirála „2“ prechádzať prúdom, ktorého sila je od 40 do 50 mA;
• vplyvom tohto procesu je inertný plyn ionizovaný v štartovacej banke, čo vedie k zvýšeniu prúdovej sily a zahrievaniu bimetalických kontaktov;
• vyhrievané elektródy v štartéri sa uzatvárajú, to spôsobuje prudké zvýšenie prúdovej sily až do približne 600 mA. Jeho ďalší rast obmedzuje indukčnosť induktora;
• v dôsledku zvýšenej sily prúdu v obvode sa špirály zahrievajú (1 a 2), v dôsledku čoho nimi emitujú elektróny, zahrieva sa plynná zmes, ktorá vedie k vybitiu;
• Pod vplyvom výboja dochádza k ultrafialovému žiareniu, ktoré vstupuje do povlaku z fosforu. Výsledkom je, že svieti vo viditeľnom spektre;
• keď je svetelný zdroj „zapálený“, jeho odpor klesá, resp. klesá napätie na induktore (až do 110 V);
• kontakty štartéra sú chladné a otvorené.

Tandemové pripojenie

Diagram nižšie ukazuje, kde sú dve žiarivky zapojené do série.

Princíp činnosti prezentovaného obvodu sa nelíši od typického zapojenia, jediný rozdiel je v parametroch štartérov. Pri zapojení s dvoma žiarovkami sa používajú štartéry s „poruchovým“ napätím 110 V (typ S2) na pripojenie s jednou trubicou - 220 V (typ S10).

Vlastnosti elektromagnetických tlmiviek

Pokiaľ ide o vlastnosti elektromagnetických predradníkov, je potrebné poznamenať, že jedinými výhodami týchto zariadení sú relatívne nízka cena, jednoduchá obsluha a jednoduchá inštalácia. Nevýhody klasickej schémy pripojenia sú omnoho väčšie:

• prítomnosť objemného a „hlučného“ škrtiaceho ventilu;
• štartéry, nanešťastie, nie sú spoľahlivé;
• prítomnosť hradlového efektu (lampa bliká s frekvenciou 50 Hz) spôsobuje u človeka zvýšenú únavu, čo vedie k zníženiu jeho pracovnej kapacity;
• ak štartéry zlyhajú, objaví sa nesprávny štart, to znamená, že pred „rozsvietením“ lampa niekoľkokrát zabliká, znižuje sa tým životnosť svetelného zdroja;
• približne 25% energie sa vynakladá na elektromagnetický predradník, čo vedie k výrazne zníženej účinnosti.

Používanie elektronických predradníkov vám umožní zbaviť sa väčšiny vyššie uvedených nevýhod.

Elektronické predradníky (elektronické predradníky)

Masívne elektronické predradníky sa objavili až donedávna, asi pred tridsiatimi rokmi, teraz takmer nahradili elektromagnetické zariadenia. To bolo umožnené mnohými výhodami oproti klasickému spínaciemu okruhu, pomenujeme tie hlavné:

• zvýšený svetelný výkon žiariviek spôsobených vysokofrekvenčným výbojom;
• nedostatok charakteristík hluku nízkofrekvenčných elektromagnetických tlmiviek;
• zníženie účinku hradenia významne rozšírilo rozsah;
• nedostatok nesprávneho štartu predlžuje životnosť luminiscenčných zdrojov;
• Účinnosť môže dosiahnuť 97%;
• V porovnaní s predradníkmi elektromagnetického typu je spotreba energie znížená o 30%;
• nie je potrebné kompenzovať reaktívne zaťaženie;
• v niektorých modeloch elektronických zariadení je možné riadiť výkon svetelného zdroja, to sa deje nastavením frekvencie v meniči napätia.

Za zmienku stojí aj to: v dôsledku nedostatku objemného induktora bolo možné zmenšiť veľkosť elektronického predradníka, ktorý umožnil jeho umiestnenie do základne. Tým sa značne rozširuje rozsah pôsobnosti, čo umožňuje použitie v osvetľovacích zariadeniach namiesto zdrojov, v ktorých sa používa vlákno.

Ako príklad uvádzame jednoduchý elektronický predradný obvod, ktorý je typický pre väčšinu lacných zariadení.

Zoznam položiek:

• hodnotenie odporov: 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;
• diódy: VD1-VD7 - 1N400;
• tranzistory: T1 a T2 - 13003;
• dióda triak VS - DB3.

Záverom je téma elektronických predradníkov, ktoré treba poznamenať - ich významnou nevýhodou sú relatívne vysoké náklady na kvalitné zariadenia. Pokiaľ ide o nízkorozpočtové modely, spoľahlivosť týchto systémov ostáva veľa požadovaná.

Pripojenie bez predradníka

V prípade potreby môžu byť do zdroja napájané zdroje svetla s plynovými výbojkami bez elektromagnetického alebo elektronického predradníka. Schéma takéhoto začlenenia je uvedená nižšie.

Na implementáciu takéhoto pripojenia budete potrebovať:

• žiarivka - 40 W a žiarovka - 60 W (táto bude fungovať ako predradník);
• dva kondenzátory 0,47 uF 400 V (hrajú úlohu multiplikátora);
• Môžu sa použiť diódové mostíky KTs404A alebo podobné štyri diódy, dimenzované na prúd najmenej 1 A a spätné pulzné napätie 600 V.

Tento obvod stráca vo svojich parametroch pripojenie pomocou elektromagnetického induktora a elektronických predradníkov. Poskytuje sa pre vašu informáciu.