Jak zapnout předřadník zářivky?

I přes vývoj technologií jsou konvenční trubicové zářivky (FLL) stále oblíbené. Ale pokud konstrukce samotných zařízení zůstává prakticky nezměněna, schémata zapojení pro zářivky se neustále mění a zdokonalují. Elektronické předřadníky nahrazují staré dobré tlumivky a díky oblíbené vynalézavosti fungují některé konstrukce skvěle i s přepálenými startovacími spirálami.

Jak je LDS strukturováno a jak funguje

Konstrukčně je zařízení uzavřenou baňkou naplněnou inertním plynem a párami rtuti. Vnitřní povrch baňky je pokrytý fosforem a na jeho koncích jsou připájeny elektrody. Při přivedení napětí na elektrody mezi nimi vzniká doutnavý výboj, který vytváří neviditelné ultrafialové záření. Toto záření ovlivňuje fosfor a způsobuje jeho záři.

Tvar baňky je zpravidla trubkový, ale pro zlepšení ergonomie zařízení je trubka ohnutá, což jí dává širokou škálu konfigurací.

To vše jsou LDS, fungující na stejném principu.

Pro normální provoz zářivky musí být splněny dvě podmínky:

1. Zajistěte počáteční rozbor mezielektrodové mezery (start).
2. Proud žárovkou stabilizujte tak, aby doutnavý výboj nepřešel do obloukového výboje (práce).

Spusťte lampu

Za normálních podmínek napájecí napětí nestačí k elektrickému průrazu mezielektrodové mezery, takže spuštění LDS lze provést pouze pomocí dodatečných opatření – zahřátím elektrod pro spuštění termionické emise nebo zvýšením napájecího napětí na dostatečné hodnoty k vytvoření výboje.

Donedávna se používal převážně první způsob, pro který byly elektrody vyráběny (a jsou vyráběny) ve formě spirál, jaké se nacházejí v běžných žárovkách. V okamžiku zapnutí je na spirálu přivedeno napětí pomocí automatických zařízení (startérů), elektrody se zahřívají a zajišťují zapálení lampy. Po spuštění systému je startér vypnutý a neúčastní se dalšího provozu.

Startéry pro startování LDS při různých napětích

Později se začala objevovat obvodová řešení, která elektrody nezahřívala, ale dodávala jim zvýšené napětí. Po proražení mezielektrodové mezery se napětí automaticky sníží na jmenovitou hodnotu a lampa přejde do provozního režimu. Aby bylo možné LDS použít s jakýmkoliv typem spouštěcích zařízení, všechny jsou dodnes vyráběny s elektrodami ve formě žhavících spirál, z nichž každá má dva vývody.

Zachování provozního režimu

Pokud je LDS zapojen přímo do zásuvky, pak doutnavý výboj, který začíná po zapálení, se okamžitě změní na oblouk, protože ionizovaná mezielektrodová mezera má velmi malý odpor. Aby se předešlo této situaci, je proud skrz zařízení omezen speciálními zařízeními – předřadníky. Předřadníky se dělí na dva typy:

1. Elektromagnetické (škrticí klapka).
2. Elektronický.

Činnost elektromagnetických předřadníků (EMGPA) je založena na principu elektromagnetické indukce a samy jsou tlumivky – cívky navinuté na otevřeném železném jádru. Toto provedení má indukční odpor vůči střídavému proudu, který je tím větší, čím vyšší je indukčnost cívky. Tlumivky se liší výkonem a provozním napětím, které se musí rovnat výkonu a napětí použité lampy.

Elektromagnetické tlumivky (předřadníky) pro LDS o výkonu 58 (nahoře) a 18W.

Elektronické předřadníky (EPG) plní stejnou funkci jako elektromagnetické, ale omezit proud pomocí elektronického obvodu:

Elektronický předřadník pro zářivku

Výhody různých typů předřadníků

Před výběrem a zejména nákupem předřadníku jednoho nebo druhého typu má smysl pochopit jejich vzájemné rozdíly. Mezi výhody EmPRA patří:

• mírné náklady;
• vysoká spolehlivost;
• Možnost připojení dvou svítilen polovičního výkonu.

Elektronické předřadníky se objevily mnohem později než jejich protějšky škrticí klapky, což znamená, že mají delší seznam výhod:

• malé rozměry a hmotnost;
• při stejném světelném výkonu je spotřeba energie o 20 % nižší než u elektronických předřadníků;
• téměř se nezahřívají;
• pracovat naprosto tiše (EMPRA často hučí);
• žádné blikání lampy při síťové frekvenci;
• životnost lampy je o 50 % vyšší než u tlumivky;
• Lampa se spustí okamžitě, bez „blikání“.

Ale za všechny tyto výhody musíte samozřejmě zaplatit – náklady na elektronické zařízení jsou výrazně vyšší než cena zařízení škrticí klapky a spolehlivost je, bohužel, stále nižší. Navíc, pokud je výkon elektronického předřadníku nižší než výkon lampy, pak na rozdíl od elektromagnetického jednoduše vyhoří.

Rozsvícení zářivek

Zářivku sice nelze jen tak zapojit do zásuvky, ale její spuštění není vůbec složité a zvládne ho každý, kdo se vyzná v elektrikáři. K tomu stačí získat vhodný předřadník toho či onoho typu a sestavit jednoduchý obvod.

Pomocí elektromagnetického plynu a startéru

Toto je možná nejjednodušší a nejlevnější varianta. K vytvoření zářivky budete potřebovat zářivku, elektromagnetický předřadník (tlumivku), jehož výkon odpovídá výkonu svítidla, a startér s provozním napětím 220 V (uvedeno na pouzdře). Schéma zapojení tlumivky pro zářivky bude vypadat takto:

Schéma zapojení pro zářivku s tlumivkou.

Schéma funguje následovně. Když je lampa připojena k síti, lampa nesvítí – napětí na jejích elektrodách nestačí k zapálení. Ale současně je stejné napětí přiváděno přes cívky lampy do startéru, což je plynová výbojka s vestavěnou bimetalovou deskou.

Doutnavý výboj, který se objeví na startovacích elektrodách, ohřeje bimetalovou desku, ale tento proud ještě nestačí na zahřátí spirál LDS.

Vyhřívaná deska zkratuje startér a zvýšený proud zahřívá cívky zářivky. Po nějaké době se bimetalová deska ochladí a přeruší topný okruh. V důsledku reverzní vlastní indukčnosti tlumivky dochází na již zahřátých katodách LDS k napěťovému rázu, který zapálí výbojku. Díky vzniklému doutnavému výboji již napětí na startéru k jeho spuštění nestačí a nepodílí se na dalším provozu. Tlumivka omezuje proud procházející žárovkou LDS a poskytuje jí jmenovitý provozní proud.

V případě potřeby může jedna tlumivka napájet dvě žárovky, ale zde Musí být splněny tři podmínky:

1. Výkon žárovek by měl být stejný.
2. Výkon tlumivky by se měl rovnat celkovému výkonu žárovek.
3. Startovací napětí (uvedené na těle zařízení) by mělo být 127 V.

Schéma zářivky se dvěma lampami

Upozornění: připojení žárovek musí být sériové a v žádném případě paralelní.

Provoz zářivky s elektronickými předřadníky

Pokud ve svém svítidle používáte elektronický předřadník, nebudete potřebovat startér (je součástí elektronického předřadníku, i když je vyroben jako samostatná jednotka). Faktem je, že ke spuštění osvětlovače elektronický předřadník nepoužívá vyhřívanou cívku, ale vysoké napětí (až kilovolt), které zajišťuje výboj mezi elektrodami. Jedinou podmínkou, která musí být dodržena, je, že výkon předřadníku se musí rovnat jmenovitému výkonu světla. Schéma takové lampy bude poměrně jednoduché:

Zapnutí elektronického předřadníku pro zářivky (okruh 36W)

Protože konvenční elektronické předřadníky nemohou fungovat ve dvoužárovkových svítidlech, vyrábí se dvoukanálová zařízení. V podstatě se jedná o dva konvenční EPR v jednom krytu.

Schéma svítidla 2×36 s elektronickým předřadníkem.

Uvedené schéma není jediné a závisí jak na typu předřadníku, tak na výrobci. Obvykle se aplikuje přímo na tělo zařízení:

Schéma zapojení a výkon iluminátorů (2×36) jsou často vyznačeny na těle předřadníku.

Zapínání zařízení s vypálenými cívkami

Pokud je váš šatník pokrytý prachem z vyhořelých zářivek, kterých se nehodláte zbavit, nespěchejte je vyhodit. Taková zařízení vám mohou stále sloužit, pokud víte, jak držet páječku v rukou. K realizaci této myšlenky budete potřebovat dva absolutně bezvadná dioda a dva kondenzátory:

Schéma zapojení pro LDS s vypálenými cívkami

Jak toto schéma funguje? Můstek sestavený na diodách VD1, VD2, C1, C2 je jednoduchý násobič, který zdvojnásobuje napětí. Aby doutnavý výboj začal při 400 – 450 V, není vůbec nutné elektrody zahřívat. Jakmile se lampa rozsvítí, předřadník L1 omezí proud procházející lampou na provozní úroveň.

Pokud se rozhodnete tento obvod zopakovat, pak věnujte pozornost skutečnosti, že kondenzátory musí být nepolární papírové a diody jsou navrženy pro zpětné napětí minimálně 300 V. Jako předřadník je použit obyčejný induktor, výkon z toho se rovná výkonu lampy. Pokud je plyn velmi těsný, ale osvětlení musí být organizováno za každou cenu, můžete jako předřadník použít obyčejnou žárovku, jejíž výkon se rovná výkonu LDS. Ale taková výměna výrazně sníží účinnost celého zařízení, a proto není vždy oprávněná.

Následující verze lampy je užitečná v případě, že máte k dispozici dvě LDS stejného typu, u kterých došlo k přepálení jedné spirálky (obvykle se to stává). K jeho implementaci budete potřebovat tlumivku s výkonem dvakrát vyšším, než je jmenovitý výkon každé žárovky, a standardní startér 220 V:

Zapnutí dvou LDS s vypálenými cívkami

Zde startér ohřívá jednu cívku v každé lampě, které jsou zapojeny do série. To stačí ke spuštění většiny zařízení na vypouštění plynu. Pro toto schéma existuje další aplikace. Je vhodné, pokud nemáte dvě tlumivky na požadovaný výkon, ale jednu na dvojnásobek. Je zcela zřejmé, že v tomto schématu bude fungovat i LDS s pracovními spirálami.

Úsporná žárovka – stejná LDS

Téměř každý viděl a mnozí používali takzvané úsporné žárovky, které se šroubují do běžné objímky osvětlení. Jejich podobnost s luminiscenčními je prostě úžasná – stejná trubice, jen malá a zkroucená.

Toto je také LDS, jen kompaktnější a pohodlnější.

Tato podobnost není náhodná, protože „zařízením pro úsporu energie“ je konvenční LDS s elektronickým předřadníkem. Můžete to ověřit jednoduše rozebráním neúspěšné „spořicí banky“:

Demontovaná úsporná žárovka

I na fotce je jasně vidět, že žárovka má 4 vývody – 2 pro každou spirálku – a je připojena ke kompaktnímu, ale velmi obyčejnému elektronickému předřadníku. Dokonce si můžete experimentálně ověřit, že předřadník je nejčastější. Vezměte běžný trubkový LDS se stejným výkonem, jaký je uveden na „úsporné“ základně a připojte jej místo původního. Žárovka ani elektronický předřadník si změnu ani nevšimnou.

Tato hybridní sestava může být užitečná, pokud se rozbije energeticky úsporná žárovka nebo shoří její spirály. Proč vyhazovat perfektně provozuschopnou elektroniku, když trubkový LDS je velmi levný?

Trubicová plynová výbojka připojená přes „energeticky úsporný“ předřadník. Pokud rozumíte různým schématům připojení, můžete vše udělat sami, což ušetří čas i peníze.

Dobrý den, milí čtenáři a hosté webu Power Coup Electric. V dnešním článku si povíme o EMP (elektromagnetickém předřadníku) na příkladu rozsvícení zářivek.

Pro udržení a stabilizaci vybíjecího procesu je do sítě střídavého proudu zapojen do série se zářivkou předřadný odpor ve formě tlumivky nebo tlumivky a kondenzátoru. Tato zařízení se nazývají předřadníky (balasty).

Síťové napětí, při kterém zářivka pracuje v ustáleném stavu, nestačí k jejímu zapálení. Pro vytvoření plynového výboje, tj. rozbití plynového prostoru, je nutné zvýšit emisi elektronů jejich předehřátím nebo přivedením zvýšeného napěťového impulsu na elektrody. Obojí zajišťuje startér zapojený paralelně s lampou.

Schéma zapojení zářivky

Obrázek výše ukazuje schéma zapojení zářivky:

• a – s indukčním předřadníkem
• b – s indukčně-kapacitním předřadníkem

Jak probíhá proces zapálení zářivky?

Startér je miniaturní doutnavka s neonovou náplní, která má dvě bimetalové elektrody, které jsou v normální poloze otevřené.

Při přivedení napětí dojde ve startéru k výboji a bimetalové elektrody, které se ohýbají, se zkratují. Po jejich uzavření se proud v obvodu startéru a elektrod, omezený pouze odporem tlumivky, zvýší na dvoj až trojnásobek provozního proudu výbojky a elektrody zářivky se rychle zahřejí. Současně bimetalové elektrody startéru, ochlazující, otevírají jeho okruh.

Při přerušení obvodu startérem dochází v škrticí klapce ke zvýšenému napěťovému pulzu, v důsledku čehož dochází v plynném prostředí zářivky k výboji a k ​​jejímu zapálení. Po rozsvícení lampy je napětí na ní asi poloviční než napětí sítě. Toto napětí bude přítomno i na startéru, ale to nestačí k jeho opětovnému uzavření. Proto, když lampa svítí, startér je otevřený a nepodílí se na provozu obvodu.

Spouštěcí obvod s jednou žárovkou

Výše uvedený obrázek ukazuje spouštěcí obvod s jednou žárovkou pro zapínání zářivky:

• L – zářivka
• D – plyn
• St – startér
• C1 – C3 – kondenzátory

Kondenzátor zapojený paralelně se startérem a kondenzátory na vstupu obvodu jsou navrženy pro snížení úrovně rádiového rušení. Kondenzátor zapojený paralelně se startérem navíc pomáhá prodloužit životnost startéru a ovlivňuje proces zapalování lampy, pomáhá výrazně snížit napěťový impuls ve startéru (z 8000 – 12 000 V na 600 – 1500 V) při současném zvyšování energie pulzu (prodlužováním jeho trvání).

Nevýhodou popsaného spouštěcího obvodu je nízký cos φ, nepřesahující 0,5. Zvýšení cos φ dosáhneme buď zapnutím kondenzátoru na vstupu, nebo použitím indukčně-kapacitního obvodu. V tomto případě však cos φ = 0,9 – 0,92 v důsledku přítomnosti vyšších harmonických složek v proudové křivce, určených specifiky plynového výboje a předřadníku.

U svítidel se dvěma žárovkami je kompenzace jalového výkonu dosaženo rozsvícením jedné žárovky s indukčním předřadníkem a druhé s indukčně-kapacitním předřadníkem. V tomto případě cos φ = 0,95. Navíc takový předřadný obvod umožňuje výrazně vyhladit pulzace světelného toku zářivek.

Spínací obvod pro žárovky a dvoufázové elektronické předřadníky

Nejpoužívanější pro zapínání zářivek o výkonu 40 a 80 W je dvoulampový impulsní zapalovací obvod s kompenzací předřadníků 2UBK-40/220 a 2UBK-80/220, pracující podle „rozdělené fáze“ systém. Jsou to kompletní elektrická zařízení s tlumivkami, kondenzátory a vybíjecími odpory.

Schéma zapojení pro zapnutí dvoulampového spouštěcího aparátu 2UBK

Na obrázku výše je schéma zapojení pro zapnutí dvoulampového startéru 2UBK:

• L – zářivka
• St-startér
• C – kondenzátor
• r – vybíjecí odpor
• pouzdro předřadníku 2UBK je znázorněno tečkovanou čarou

Pouze indukční reaktance je zapojena do série s jednou z výbojek, což vytváří fázové zpoždění v proudu od přivedeného napětí. V sérii s druhou lampou se kromě tlumivky zapíná kondenzátor, jehož kapacitní reaktance je přibližně 2krát větší než indukční reaktance tlumivky, což vytváří proudový předstih, v důsledku čehož celkový výkon faktor souboru je asi 0,9 -0,95.

Navíc zapojení speciálně zvoleného kondenzátoru do série s induktorem jedné ze dvou žárovek poskytuje takový fázový posun mezi proudy první a druhé žárovky, při kterém bude hloubka oscilací celkového světelného toku dvou žárovek výrazně snížit.

Pro zvýšení ohřívacího proudu elektrody se v sérii s kondenzátorem zapíná kompenzační cívka, která je vypínána startérem.

Bezstartérové ​​obvody pro zapínání zářivek

Nevýhody spínacích obvodů startéru (značný hluk vytvářený elektronickými předřadníky při provozu, hořlavost v nouzových režimech atd.), jakož i nízká kvalita vyráběných startérů, vedly k vytrvalému hledání bezstartérových, ekonomicky schůdných, racionálních předřadníků v používat je především v jednoduchých a levných instalacích.

Pro spolehlivou funkci bezstartérových obvodů se doporučuje používat výbojky s vodivým páskem aplikovaným na žárovky.

Nejpoužívanější jsou transformátorové obvody pro rychlý náběh zářivek, ve kterých je jako předřadný odpor použita tlumivka a předehřev katod se provádí vláknovým transformátorem nebo autotransformátorem.

Bezstartérové ​​spínací obvody s jednou a dvěma žárovkami

Výše uvedený obrázek ukazuje bezstartérové ​​jednolampové a dvoulampové obvody pro zapínání zářivek:

• L – zářivka
• D – plyn
• NT – vláknový transformátor

V současné době výpočty prokázaly, že spouštěcí obvody pro vnitřní osvětlení jsou hospodárnější, a proto jsou převážně rozšířené. Ve startovacích okruzích jsou ztráty energie přibližně 20 – 25%, v nestartovacích okruzích – 35%

V poslední době jsou obvody pro zapínání zářivek s elektromagnetickými předřadníky (EMPGA) postupně nahrazovány obvody s funkčnějšími a ekonomičtějšími elektronickými předřadníky (EPG).