Elektronický predradník pre žiarivky

Svetelné zdroje nazývané luminiscenčné, na rozdiel od analógov vybavených vláknami, potrebujú na prevádzku odpaľovacie zariadenia nazývané predradníky.

Čo je záťaž?

Predradník pre LDS (žiarivky) patrí do kategórie predradníkov, ktoré sa používajú ako obmedzovač prúdu. Potreba ich nastáva, ak elektrické zaťaženie nestačí na efektívne obmedzenie spotreby prúdu.

Príkladom je konvenčný svetelný zdroj, ktorý patrí do kategórie plynového výboja. Je to zariadenie, ktoré má negatívny odpor.

Predradník môže byť v závislosti od implementácie:

• bežný odpor;
• kapacita (s reaktanciou), ako aj tlmivka;
• analógové a digitálne obvody.

Zvážte najbežnejšie možnosti implementácie.

Druhy predradníka

Najbežnejšia elektromagnetická a elektronická implementácia predradníka. O každej z nich vám povieme podrobne.

Elektromagnetická implementácia

V tomto uskutočnení je operácia založená na indukčnosti induktora (je zapojená do série s lampou). Druhým nevyhnutným prvkom je štartér, ktorý reguluje proces potrebný na „zapálenie“. Tento prvok je kompaktná žiarovka, ktorá patrí do kategórie plynového výboja. Vo vnútri jej žiarovky sú elektródy vyrobené z bimetalu (jedna z nich môže byť bimetálna). Štartér zapojte paralelne s lampou. Dva predradníky sú uvedené nižšie.

Práca sa vykonáva podľa tejto zásady:

• keď je vo vnútri štartovacej lampy prijaté napätie, vzniká výboj, ktorý vedie k zahrievaniu bimetalických elektród, v dôsledku čoho sa uzatvárajú;
• skratovanie štartovacích elektród vedie k niekoľkonásobnému zvýšeniu prevádzkového prúdu, pretože je obmedzené iba vnútorným odporom indukčnej cievky;
• v dôsledku zvýšenia úrovne prevádzkového prúdu žiarovky sa jej elektródy zahrievajú;
• Štartér sa ochladí a jeho bimetalové elektródy sú otvorené;
• otvorenie obvodu pomocou štartéra vedie k vzniku vysokonapäťového impulzu v indukčnej cievke, v dôsledku ktorého dochádza k vybíjaniu vo vnútri zdrojovej banky, čo vedie k jeho „zapáleniu“.

Keď sa osvetľovacie zariadenie uvedie do normálnej prevádzky, napätie na ňom a štartér budú asi o polovicu nižšie ako sieťové napätie, čo nestačí na jeho spustenie. To znamená, že bude v otvorenom stave a nebude mať vplyv na ďalšiu činnosť osvetľovacieho zariadenia.

Tento typ predradníka sa ľahko implementuje a je lacný. Nemali by sme však zabúdať, že táto verzia predradníkov má niekoľko nevýhod, napríklad:

• „zapálenie“ trvá jednu až tri sekundy, navyše počas prevádzky tento čas stabilne rastie;
• zdroje s elektromagnetickým blikaním záťaže počas prevádzky, ktoré spôsobujú únavu očí a môžu spôsobovať bolesti hlavy;
• spotreba energie elektromagnetických zariadení je omnoho vyššia ako spotreba elektronických súčiastok;
• počas prevádzky je škrtiacim ventilom vydávaný charakteristický hluk.

Tieto a ďalšie nedostatky elektromagnetických štartovacích zariadení pre LDS viedli k skutočnosti, že v súčasnosti sa takéto predradníky prakticky nepoužívajú. Boli nahradené „digitálnymi“ a analógovými elektronickými predradníkmi.

Elektronická implementácia

Predradník elektronického typu je v podstate prevodník napätia, ktorým sa LDS dodáva energia. Obrázok takého zariadenia je zobrazený na obrázku.

Existuje veľa možností na implementáciu elektronických predradníkov. Je možné si predstaviť spoločnú blokovú schému charakteristickú pre mnoho zariadení tohto typu, ktorá sa až na niekoľko výnimiek používa vo všetkých elektronických predradníkoch. Jej obrázok je znázornený na obrázku.

Mnoho výrobcov pridáva do zariadenia korekčný blok účinníka, ako aj obvod kontroly jasu.

Existujú dva najbežnejšie spôsoby spustenia zdrojov LDS pomocou implementácie elektronického predradníka:

1. Predtým, ako sa katódy LDS použijú na zapálenie, sú predhriaté. V dôsledku vysokej frekvencie vstupného napätia sa dosahujú dve úlohy: eliminuje sa výrazné zvýšenie účinnosti a blikanie. Všimnite si, že v závislosti od konštrukcie predradníka môže byť zapálenie okamžité alebo postupné (to znamená, že jas zdroja sa bude postupne zvyšovať);
2. kombinovaný spôsob je charakterizovaný skutočnosťou, že oscilačný obvod sa zúčastňuje procesu „zapaľovania“, ktorý musí vstúpiť do rezonancie predtým, ako dôjde k vybitiu v LDS banke. Počas rezonancie dochádza k nárastu napätia privádzaného do katód a zvyšovanie prúdu zabezpečuje ich zahrievanie.

Vo väčšine prípadov je pri metóde kombinovaného štartu obvod realizovaný takým spôsobom, že závit súčasťou je katóda LDS katódy (po sériovom pripojení cez kapacitu) obvod. Ak dôjde k výboju v plynnom médiu luminiscenčného zdroja, vedie to k zmene parametrov oscilačného obvodu. V dôsledku toho opúšťa stav rezonancie. Preto dochádza k poklesu napätia do normálneho režimu. Príklad obvodu takého zariadenia je znázornený na obrázku.

V tejto schéme je oscilátor postavený na dvoch tranzistoroch. LDS prijíma energiu z vinutia 1-1 (ktoré je zosilnené v transformátore Tr). Okrem toho sú prvky, ako je kapacita C4 a induktor L1, sériový oscilačný obvod s rezonančnou frekvenciou odlišnou od frekvencie generovanej oscilátorom. Podobné elektronické predradné obvody sú bežné v mnohých osvetlených stolných lampách.

Video: ako vyrobiť predradník pre žiarovky

Keď už hovoríme o elektronickom predradníku, nemôžeme si pomôcť, ale spomeňte na kompaktný LDS, ktorý je určený pre štandardné kazety E27 a E14. V takýchto zariadeniach je predradník integrovaný do celkového dizajnu.

Ako príklad implementácie je uvedený balastový diagram energeticky úsporného LDS 21DS Osram uvedený nižšie.

Malo by sa poznamenať, že v dôsledku konštrukčných prvkov sa na elektronické prvky týchto zariadení kladú vážne požiadavky. V produktoch neznámych výrobcov je možné použiť jednoduchšiu základňu prvkov, ktorá sa stáva častou príčinou zlyhania kompaktných LDS.

Výhody

Elektronické zariadenia majú oproti elektromagnetickým predradníkom veľa výhod, uvádzame tie hlavné:

• elektronické predradníky nespôsobujú počas prevádzky blikanie LDS a nevytvárajú cudzí hluk;
• obvod na elektronických prvkoch spotrebuje menej energie, váži ľahší a kompaktnejší;
• možnosť zavedenia obvodu s teplým štartom, v takom prípade sa katódy LDS predhrievajú. Vďaka tomuto spôsobu zaradenia sa životnosť zdroja výrazne predlžuje;
• Elektronický predradník nevyžaduje štartér, pretože je zodpovedný za vytváranie úrovní napätia potrebných na spustenie a prevádzku.