Fluorescenčne sijalke temeljijo na sijaju plinske razelektritve v živosrebrnih hlapih. Sevanje je v ultravijoličnem območju in da bi ga pretvorili v vidno svetlobo, je žarnica pokrita s plastjo fosforja.
Vsebina
Načelo delovanja fluorescenčne sijalke
Značilnost delovanja fluorescenčnih sijalk je, da jih ni mogoče neposredno priključiti na napajanje. Upor med elektrodama v hladnem stanju je velik in količina toka, ki teče med njima, ni zadostna za nastanek razelektritve. Za vžig je potreben visokonapetostni impulz.
Za žarnico z vžgano razelektritvijo je značilna nizka upornost, ki ima reaktivno lastnost.Za kompenzacijo reaktivne komponente in omejevanje tekočega toka je dušilka (predstikalna naprava) povezana zaporedno z luminiscenčnim svetlobnim virom.
Mnogi ne razumejo, zakaj je v fluorescenčnih sijalkah potreben zaganjalnik. Induktor, vključen v napajalni tokokrog skupaj z zaganjalnikom, generira visokonapetostni impulz za začetek praznjenja med elektrodama. To se zgodi, ker se ob odpiranju kontaktov zaganjalnika na sponkah induktorja tvori impulz EMF do 1 kV.
Za kaj je zadušitev?
Uporaba dušilke za fluorescenčne sijalke (predstikalna naprava) v električnih tokokrogih je potrebna iz dveh razlogov:
- ustvarjanje zagonske napetosti;
- omejevanje toka skozi elektrode.
Načelo delovanja induktorja temelji na reaktanci induktorja, ki je induktor. Induktivna reaktanca uvaja fazni premik med napetostjo in tokom, ki je enak 90º.
Ker je mejna količina toka induktivna reaktanca, sledi, da dušilke, zasnovane za sijalke enake moči, ni mogoče uporabiti za priključitev bolj ali manj zmogljivih naprav.
Tolerance so možne v določenih mejah. Tako je prej domača industrija proizvajala fluorescenčne sijalke z močjo 40 vatov. Induktor z močjo 36 W za sodobne fluorescenčne sijalke se lahko varno uporablja v napajalnih vezjih zastarelih sijalk in obratno.
Razlika med dušilko in elektronsko predstikalno napravo
Tokokrog plina za vklop luminiscenčnih svetlobnih virov je preprost in zelo zanesljiv.Izjema je redna zamenjava zaganjalcev, saj vključujejo skupino NC kontaktov za generiranje zagonskih impulzov.
Hkrati ima vezje pomembne pomanjkljivosti, zaradi katerih smo morali iskati nove rešitve za vklop svetilk:
- dolg zagonski čas, ki se poveča, ko se žarnica izrabi ali zmanjša napajalna napetost;
- veliko popačenje valovne oblike omrežne napetosti (cosf<0,5);
- utripajoč sijaj z dvojno frekvenco napajanja zaradi nizke vztrajnosti svetilnosti plinske razelektritve;
- velike značilnosti teže in velikosti;
- nizkofrekvenčno brnenje zaradi tresljajev plošč magnetnega dušilnega sistema;
- nizka zanesljivost zagona pri negativnih temperaturah.
Preverjanje dušilke fluorescenčnih sijalk ovira dejstvo, da naprave za določanje kratkostičnih zavojev niso zelo pogoste, s pomočjo standardnih naprav pa lahko navedemo le prisotnost ali odsotnost prekinitve.
Za odpravo teh pomanjkljivosti so bila razvita vezja elektronskih predstikalnih naprav (elektronskih predstikalnih naprav). Delovanje elektronskih vezij temelji na drugačnem principu ustvarjanja visoke napetosti za zagon in vzdrževanje zgorevanja.
Visokonapetostni impulz generirajo elektronske komponente, za podporo praznjenja pa se uporablja visokofrekvenčna napetost (25-100 kHz). Delovanje elektronske predstikalne naprave se lahko izvaja na dva načina:
- s predhodnim segrevanjem elektrod;
- s hladnim zagonom.
V prvem načinu se na elektrode za 0,5-1 sekundo uporablja nizka napetost za začetno segrevanje. Po preteku časa se uporabi visokonapetostni impulz, zaradi katerega se vžge razelektritev med elektrodama. Ta način je tehnično težje izvedljiv, vendar podaljša življenjsko dobo svetilk.
Način hladnega zagona se razlikuje po tem, da se zagonska napetost dovaja na hladne elektrode, kar povzroči hiter zagon. Ta način zagona ni priporočljiv za pogosto uporabo, saj močno skrajša življenjsko dobo, lahko pa ga uporabljamo tudi pri sijalkah z okvarjenimi elektrodami (s prežganimi filamenti).
Tokokrogi z elektronsko dušilko imajo naslednje prednosti:
- popolna odsotnost utripanja;
- širok temperaturni razpon uporabe;
- majhno popačenje valovne oblike omrežne napetosti;
- odsotnost akustičnega hrupa;
- povečati življenjsko dobo svetlobnih virov;
- majhne dimenzije in teža, možnost miniaturne izvedbe;
- možnost zatemnitve - spreminjanje svetlosti s krmiljenjem delovnega cikla impulzov moči elektrode.
Klasična povezava preko elektromagnetne predstikalne naprave - dušilke
Najpogostejša shema za priključitev fluorescenčne sijalke vključuje dušilko in zaganjalnik, ki se imenujeta elektromagnetne predstikalne naprave (EMPRA). Vezje je zaporedno vezje: induktor - žarilna nitka - zaganjalnik.
V začetnem trenutku vklopa skozi elemente vezja teče tok, ki segreva žarilne nitke in hkrati kontaktno skupino zaganjalnika. Ko se kontakti segrejejo, se odprejo, kar izzove pojav samoindukcijske EMF na koncih navitja elektromagnetnega balasta. Visoka napetost povzroči razpad plinske reže med elektrodama.
Majhen kondenzator, povezan vzporedno s kontakti zaganjalnika, tvori nihajni krog z dušilko.Ta rešitev poveča napetost zagonskega impulza in zmanjša gorenje kontaktov zaganjalnika.
Ko se pojavi stabilna razelektritev, upor med elektrodama na nasprotnih koncih žarnice pade in tok teče skozi vezje induktor-elektroda. Tok v tem trenutku je omejen z induktivno reaktanco induktorja. Elektroda v zaganjalniku se zapre, zaganjalnik v tem trenutku ni več vključen v delo.
Če do izpusta v bučki ne pride, se postopek segrevanja in vžiga večkrat ponovi. V tem času lahko lučka utripa. Če fluorescenčna sijalka utripa, vendar ne sveti, lahko to kaže na njeno okvaro zaradi zmanjšanja emisivnosti elektrod ali zmanjšane napajalne napetosti.
Povezavo fluorescenčnih sijalk z dušilko lahko dopolnimo s kondenzatorjem, ki zmanjša popačenje omrežja. V dvojne svetilke je nameščen tudi kondenzator za medsebojno premikanje žarometov med sosednjimi svetilkami, da vizualno zmanjša učinek utripanja.
Povezava preko sodobne elektronske predstikalne naprave
Pri svetilkah, ki za delovanje uporabljajo elektronske predstikalne naprave, je vezje za vklop fluorescenčnih sijalk prikazano na ohišju elektronske predstikalne naprave. Za pravilno vključitev morate natančno upoštevati navodila. To ne zahteva nobene prilagoditve. Pravilno sestavljeno vezje z uporabnimi elementi začne delovati takoj.
Shema za serijsko povezavo dveh svetilk
Fluorescentne sijalke omogočajo zaporedno povezavo dveh svetlobnih naprav v en tokokrog pod naslednjimi pogoji:
- uporaba dveh enakih virov svetlobe;
- elektromagnetna predstikalna naprava, namenjena takšni shemi;
- dušilka, zasnovana za dvakratno moč.
Prednost serijskega vezja je, da se uporablja samo ena težka dušilka, če pa ena od žarnic ali zaganjalnika odpove, žarnica popolnoma ne deluje.
Sodobne elektronske predstikalne naprave omogočajo vklop le v skladu z zgornjim diagramom, vendar so številni modeli zasnovani za vklop dveh svetilk. Hkrati sta v vezju organizirana dva neodvisna kanala za ustvarjanje napetosti, zato dvojna elektronska predstikalna naprava zagotavlja delovanje ene svetilke v primeru okvare ali odsotnosti sosednje.
Povezava brez zaganjalnika
Razvitih je bilo več možnosti za vklop fluorescenčnih sijalk brez dušilke in zaganjalnika. Vsi uporabljajo princip ustvarjanja visoke sprožilne napetosti z uporabo množitelja napetosti.
Številna vezja omogočajo delovanje z zgorelimi filamenti, kar omogoča uporabo okvarjenih svetilk. Nekatere rešitve uporabljajo enosmerni tok. To vodi do popolne odsotnosti utripanja, vendar se elektrode obrabijo neenakomerno. To je razvidno iz prisotnosti temnih madežev fosforja na eni strani bučke.
Nekateri električarji namesto zaganjalnika namestijo ločen gumb za zagon, vendar to vključuje krmiljenje svetilke s stikalom in gumbom, kar je neprijetno in preobremenjeno s poškodbami žarnice, če je gumb predolgo pritisnjen zaradi pregrevanja elektrod.
Industrija ne proizvaja shem za vklop fluorescenčnih sijalk brez uporabe zaganjalnika, z izjemo elektronskih predstikalnih naprav.To je posledica njihove nizke zanesljivosti, negativnega vpliva na življenjsko dobo svetilk, velikih dimenzij zaradi prisotnosti velikih kondenzatorjev.
Podobni članki:
