Zářivky jsou založeny na záři plynového výboje ve rtuťových parách. Záření je v ultrafialové oblasti a pro jeho přeměnu na viditelné světlo je baňka lampy pokryta vrstvou fosforu.
Obsah
Princip činnosti zářivky
Charakteristickým rysem provozu zářivek je, že nemohou být přímo připojeny k napájení. Odpor mezi elektrodami ve studeném stavu je velký a velikost proudu, který mezi nimi protéká, je nedostatečná pro vznik výboje. K zapálení je nutný vysokonapěťový impuls.
Lampa se zapáleným výbojem se vyznačuje nízkým odporem, který má reaktivní charakteristiku.Pro kompenzaci jalové složky a omezení protékajícího proudu je do série s luminiscenčním světelným zdrojem zapojena tlumivka (předřadník).
Mnozí nechápou, proč je v zářivkách potřeba startér. Induktor, který je součástí napájecího obvodu společně se startérem, generuje vysokonapěťový impuls pro spuštění výboje mezi elektrodami. To se děje proto, že při otevření kontaktů spouštěče se na svorkách induktoru vytvoří samoindukční EMF puls až 1 kV.
K čemu je sytič?
Použití tlumivky pro zářivky (předřadníky) v silových obvodech je nutné ze dvou důvodů:
- generování startovacího napětí;
- omezení proudu elektrodami.
Princip činnosti induktoru je založen na reaktanci induktoru, což je induktor. Indukční reaktance zavádí fázový posun mezi napětím a proudem rovný 90º.
Protože proud omezující veličinou je indukční reaktance, vyplývá z toho, že tlumivky určené pro výbojky stejného výkonu nelze použít pro připojení více či méně výkonných zařízení.
Tolerance jsou možné v určitých mezích. Takže dříve domácí průmysl vyráběl zářivky s výkonem 40 wattů. Tlumivku 36W pro moderní zářivky lze bezpečně použít v silových obvodech zastaralých svítidel a naopak.
Rozdíly mezi tlumivkou a elektronickým předřadníkem
Obvod škrticí klapky pro zapínání luminiscenčních světelných zdrojů je jednoduchý a vysoce spolehlivý.Výjimkou je pravidelná výměna startérů, protože obsahují skupinu NC kontaktů pro generování startovacích impulsů.
Současně má obvod značné nevýhody, které nás donutily hledat nová řešení pro zapínání lamp:
- dlouhá doba rozběhu, která se prodlužuje, když se lampa opotřebovává nebo se snižuje napájecí napětí;
- velké zkreslení průběhu síťového napětí (cosf<0,5);
- blikající záře s dvojnásobnou frekvencí napájecího zdroje díky malé setrvačnosti svítivosti plynového výboje;
- velké hmotnostní a rozměrové charakteristiky;
- nízkofrekvenční hučení v důsledku vibrací desek magnetického systému škrticí klapky;
- nízká spolehlivost startování při záporných teplotách.
Kontrola tlumivky zářivek je ztížena tím, že přístroje na určování zkratových závitů nejsou příliš běžné a pomocí standardních přístrojů lze pouze konstatovat přítomnost či nepřítomnost zlomu.
K odstranění těchto nedostatků byly vyvinuty obvody elektronických předřadníků (elektronické předřadníky). Činnost elektronických obvodů je založena na jiném principu generování vysokého napětí pro spuštění a udržení spalování.
Vysokonapěťový impuls je generován elektronickými součástkami a k podpoře výboje se používá vysokofrekvenční napětí (25-100 kHz). Provoz elektronického předřadníku lze provádět ve dvou režimech:
- s předběžným ohřevem elektrod;
- se studeným startem.
V prvním režimu je na elektrody přivedeno nízké napětí po dobu 0,5-1 sekundy pro počáteční zahřátí. Po uplynutí doby je přiveden vysokonapěťový impuls, díky kterému dojde k zapálení výboje mezi elektrodami. Tento režim je technicky obtížněji realizovatelný, ale zvyšuje životnost lamp.
Režim studeného startu se liší v tom, že startovací napětí je přivedeno na studené elektrody, což způsobuje rychlý start. Tento způsob spouštění se nedoporučuje pro časté používání, protože značně snižuje životnost, ale lze jej použít i u žárovek s vadnými elektrodami (s přepálenými vlákny).
Obvody s elektronickou tlumivkou mají následující výhody:
- úplná absence blikání;
- široký teplotní rozsah použití;
- malé zkreslení průběhu síťového napětí;
- nepřítomnost akustického hluku;
- zvýšit životnost světelných zdrojů;
- malé rozměry a hmotnost, možnost miniaturního provedení;
- možnost stmívání - změna jasu řízením pracovního cyklu výkonových pulzů elektrody.
Klasické připojení přes elektromagnetický předřadník - tlumivka
Nejběžnější schéma připojení zářivky zahrnuje tlumivku a startér, které se nazývají elektromagnetické předřadníky (EMPRA). Obvod je sériový obvod: induktor - vlákno - startér.
V počátečním okamžiku zapnutí protéká prvky obvodu proud, který zahřívá vlákna žárovky a současně kontaktní skupinu spouštěče. Po zahřátí kontaktů se otevřou a na koncích vinutí elektromagnetického předřadníku se objeví samoindukční EMF. Vysoké napětí způsobuje porušení plynové mezery mezi elektrodami.
Malý kondenzátor zapojený paralelně s kontakty spouštěče tvoří oscilační obvod s škrticí klapkou.Toto řešení zvyšuje napětí startovacího impulsu a snižuje vypalování kontaktů startéru.
Když se objeví stabilní výboj, odpor mezi elektrodami na opačných koncích baňky klesne a proud protéká obvodem induktor-elektroda. Proud v tomto okamžiku je omezen indukční reaktancí induktoru. Elektroda ve startéru se uzavře, startér v tuto chvíli již není zapojen do práce.
Pokud k výboji v baňce nedojde, proces zahřívání a zapalování se několikrát opakuje. Během této doby může lampa blikat. Pokud zářivka bliká, ale nerozsvítí se, může to znamenat její poruchu v důsledku snížení emisivity elektrod nebo snížení napájecího napětí.
Propojení zářivek s tlumivkou lze doplnit kondenzátorem, který snižuje zkreslení sítě. V duálních lampách je také instalován kondenzátor pro vzájemný posun světlometů mezi sousedními lampami, aby se vizuálně snížil efekt blikání.
Připojení přes moderní elektronický předřadník
U svítidel, která k provozu používají elektronické předřadníky, je obvod pro zapínání zářivek znázorněn na pouzdru elektronického předřadníku. Pro správné zařazení je nutné postupovat přesně podle návodu. To nevyžaduje žádnou úpravu. Správně sestavený obvod s provozuschopnými prvky začne okamžitě fungovat.
Schéma pro sériové zapojení dvou lamp
Zářivky umožňují zapojení dvou osvětlovacích zařízení do série v jednom okruhu za následujících podmínek:
- použití dvou stejných světelných zdrojů;
- elektromagnetický předřadník určený pro takové schéma;
- sytič, navržený pro dvojnásobný výkon.
Výhodou sériového zapojení je, že se používá pouze jedna těžká tlumivka, ale při poruše jedné ze žárovek nebo startéru je lampa zcela nefunkční.
Moderní elektronické předřadníky umožňují zapínání pouze podle výše uvedeného schématu, ale mnoho návrhů je navrženo pro rozsvícení dvou lamp. Současně jsou v obvodu organizovány dva nezávislé kanály generování napětí, takže dvojitý elektronický předřadník zajišťuje provozuschopnost jedné žárovky v případě poruchy nebo nepřítomnosti sousední.
Připojení bez startéru
Bylo vyvinuto několik možností pro zapínání zářivek bez tlumivky a startéru. Všechny využívají princip vytvoření vysokého spouštěcího napětí pomocí násobiče napětí.
Mnoho obvodů umožňuje provoz se spálenými vlákny, což umožňuje použití vadných žárovek. Některá řešení využívají stejnosměrné napájení. To vede k úplné absenci blikání, ale elektrody se opotřebovávají nerovnoměrně. To lze vidět přítomností tmavých skvrn fosforu na jedné straně baňky.
Někteří elektrikáři instalují samostatné startovací tlačítko místo startéru, ale to zahrnuje ovládání lampy pomocí vypínače a tlačítka, což je nepohodlné a plné poškození lampy, pokud je tlačítko stisknuto příliš dlouho kvůli přehřátí elektrod.
Schémata pro zapínání zářivek bez použití startéru, s výjimkou elektronických předřadníků, průmysl nevyrábí.To je způsobeno jejich nízkou spolehlivostí, negativním dopadem na životnost lamp, velkými rozměry kvůli přítomnosti velkých kondenzátorů.
Podobné články:
