Liuminescenciniai šviestuvai veikia remdamiesi gyvsidabrio garų dujų išlydžio švytėjimu. Šis procesas generuoja ultravioletinę spinduliuotę, kuri paverčiama matoma šviesa dėl lemputės vidinio paviršiaus padengimo fosforu.
Liuminescencinių šviestuvų negalima tiesiogiai prijungti prie elektros tinklo. Tai paaiškinama dideliu šalčio varža tarp elektrodų, dėl kurios pradinė elektros srovė yra nepakankama iškrovai susidaryti. Norint pradėti šviesos išsklaidymą, reikalingas aukštos įtampos impulsas.
Kai šviesos iškrova jau yra uždegta, lempos varža tampa maža, tačiau turi reaktyvųjį komponentą. Siekiant kompensuoti šį reaktyvųjį komponentą ir apriboti srovės srautą, prie liuminescencinio šviesos šaltinio nuosekliai prijungiamas droselis (balastas).
Daugelis žmonių nesupranta, kam liuminescencinėse lempose naudojamas starteris. Iš tiesų, droselis, įtrauktas į maitinimo grandinę kartu su starteriu, sukuria aukštos įtampos impulsą, reikalingą iškrovai tarp elektrodų pradėti. Tai vyksta todėl, kad starterio kontaktams atsidarius, į droselinės sklendės gnybtus patenka iki 1 kV siekiantis saviindukcinis impulsas.
Kam naudojamas droselis
Droselį liuminescencinėms lempoms (balastą) maitinimo grandinėse būtina naudoti dėl dviejų pagrindinių priežasčių:
- Pradinės įtampos formavimui.
- Elektrodus veikiančios srovės apribojimui.
Droselis veikia induktyvumo ritės principu, kuri sudaro droselį. Dėl induktyvumo varžos, fazė tarp įtampos ir srovės pasislenka 90º. Kadangi srovės ribinė vertė yra induktyvumo varža, darytina išvada, kad droseliai, skirti tos pačios galios lempoms, negali būti naudojami prijungiant galingesnius ar mažiau galingus prietaisus.
Tam tikrose ribose galimi leistini nuokrypiai. Pavyzdžiui, anksčiau šalies pramonė gamino liuminescencinius šviestuvus, kurių galia siekė 40 W. Šiuolaikinės gamybos liuminescencinių lempų 36 W galios droselį galima be baimės naudoti pasenusių šviestuvų maitinimo grandinėse ir atvirkščiai.
Skirtumai tarp droselinių ventilių ir EB (elektroninių balastų)
Liuminescencinių šviesos šaltinių perjungimo droselio grandinė yra paprasta ir labai patikima. Išimtis - reguliariai keičiami starteriai, nes juose yra grupė atsidarančių kontaktų, kuriais formuojami paleidimo impulsai.
Tačiau ši schema turi nemažai trūkumų, kurie paskatino ieškoti naujų lempų įjungimo sprendimų:
- Ilgas paleidimo laikas, kuris ilgėja, kai lempa susidėvi arba sumažėja maitinimo įtampa.
- Dideli maitinimo įtampos bangos formos iškraipymai (cosf<0,5).
- Dėl mažos dujų išlydžio šviestuvo inercijos, mirgėjimas dvigubai viršija tinklo dažnį.
- Didelės masės ir matmenų charakteristikos.
- Žemo dažnio ūžesys, atsirandantis dėl magnetinio droselio sistemos plokštelių vibracijos.
- Mažas paleidimo patikimumas esant neigiamai temperatūrai.
Tikrinti liuminescencinių lempų droselį sudėtinga dėl to, kad trumpųjų jungimų nustatymo prietaisai nėra plačiai paplitę, o naudojant standartinius prietaisus galima tik konstatuoti gedimo buvimo ar nebuvimo faktą.
Šiems trūkumams pašalinti buvo sukurti elektroniniai balastiniai įtaisai (EB). Elektroninės grandinės veikia kitokiu principu - generuoja aukštą įtampą, paleidžia ir palaiko degimą.
Aukštos įtampos impulsas generuojamas elektroniniu būdu, o iškrovai palaikyti naudojama aukšto dažnio įtampa (25-100 kHz). EB galima naudoti dviem režimais:
- Su išankstiniu elektrodų kaitinimu.
- Su šalto variklio paleidimu.
Pirmuoju režimu elektrodai 0,5-1 sekundę veikia žema įtampa, kad būtų pradėta kaitinti. Praėjus tam tikram laikui, įjungiamas aukštos įtampos impulsas, dėl kurio užsidega išlydis tarp elektrodų. Šis režimas yra techniškai sudėtingesnis, tačiau pailgina lempų tarnavimo laiką.
Šaltojo paleidimo režimas skiriasi tuo, kad paleidimo įtampa paduodama į neįkaitinusius elektrodus, todėl greitai įsijungia. Šio paleidimo režimo nerekomenduojama naudoti dažnai, nes jis labai sutrumpina veikimo trukmę, tačiau jį galima naudoti net ir su lempomis, kurių elektrodai sugedę (perdegusios gijos).
Grandinės su elektroniniu balastiniu įtaisu turi šiuos privalumus:
- Visiškas mirgėjimo nebuvimas.
- Platus naudojimo temperatūros diapazonas.
- Maži tinklo įtampos formos iškraipymai.
- Nėra akustinio triukšmo.
- Ilgesnis šviesos šaltinių tarnavimo laikas.
- Nedidelis dydis ir svoris, miniatiūrinio dizaino galimybė.
- Galimybė pritemdyti - ryškumo keitimas valdant elektrodų impulsų plotį.
Klasikinis prijungimas per elektromagnetinį balastą - droselį
Dažniausiai liuminescencinės lempos prijungimo schema sudaro droselis ir starteris, kurie vadinami elektromagnetiniais balastiniais įtaisais (EMB). Grandinę sudaro kelios grandinės: droselis - kaitinimo elementas - starteris.
Pradiniu įjungimo momentu grandinės elementais teka srovė, kuri įkaitina lempos kaitinamąjį siūlą, o kartu ir starterio kontaktų grupę. Kai kontaktai įkaista, jie atsidaro, todėl balasto apvijos galuose atsiranda saviindukcinis elektromagnetinis laukas. Šis sprendimas padidina paleidimo impulso įtampą ir sumažina paleidimo kontaktų degimą.
Kai įvyksta stabilus išlydis, varža tarp priešinguose lemputės galuose esančių elektrodų sumažėja ir droselinės lemputės ir elektrodų grandine teka srovė. Šiuo metu srovę riboja droselinės sklendės indukcinė varža. Starterio elektrodas užsidaro, šiuo metu starteris nebeveikia.
Jei lemputė neišsikrauna, kaitinimo ir uždegimo procesas kartojamas kelis kartus. Tuo metu lemputė gali mirksėti. Jei liuminescencinė lempa mirksi, bet neužsidega, tai gali reikšti, kad lempa sugedo dėl sumažėjusio elektrodų spinduliavimo koeficiento arba sumažėjus tinklo įtampai.
Liuminescencinių lempų jungimą su droseliu galima papildyti kondensatoriumi, kad būtų sumažinti tinklo iškraipymai. Be to, dvigubuose šviestuvuose įrengtas kondensatorius, kad kaimyninių lempų žibintai tarpusavyje persikeltų ir vizualiai sumažintų mirgėjimo efektą.
Prijungimas per modernų elektroninį balastą
Šviestuvuose su elektroniniais balastiniais įtaisais liuminescencinių lempų prijungimo schema pateikiama ant EB korpuso. Norint teisingai jį įjungti, reikia tiksliai laikytis instrukcijų. Reguliuoti nereikia. Teisingai surinkta grandinė su tinkamais naudoti komponentais pradės veikti iš karto.
Dviejų nuosekliai sujungtų lempų grandinės schema
Liuminescencinės lempos gali būti nuosekliai sujungtos su dviem šviestuvais tokiomis sąlygomis:
- Naudoti du vienodus šviesos šaltinius.
- Elektromagnetinis balastinis įtaisas, skirtas panašiai grandinei.
- Droselis, skirtas dvigubai didesnei galiai.
Nuosekliosios grandinės privalumas yra tas, kad naudojamas tik vienas sunkus droselio įtaisas, tačiau sugedus vienai iš lempučių arba starteriui, šviestuvas visiškai neveiks.
Šiuolaikinius EB galima perjungti tik pagal šią schemą, tačiau daugelyje konstrukcijų yra dvi lempos. Schema turi du nepriklausomus įtampos formavimo kanalus, todėl dvigubas elektroninis balastinis įtaisas užtikrina, kad viena lempa veiktų, jei kita sugenda arba jos nėra.
Jungtis be starterio
Liuminescencinėms lempoms be droselinės sklendės ir starterio sukurta keletas prijungimo variantų. Visuose juose naudojamas principas, kai aukšta paleidimo įtampa sukuriama naudojant įtampos daugiklį.
Daugelis grandinių gali veikti su perdegusiais kaitinimo elementais, todėl galima naudoti sugedusias lempas. Kai kuriuose sprendimuose naudojamas nuolatinės srovės maitinimas. Dėl to visiškai nemirga, tačiau elektrodai dėvisi netolygiai. Tai galima pastebėti vienoje lemputės pusėje atsiradus tamsių fosforo dėmių.
Kai kurie elektrikai vietoj starterio įrengia atskirą paleidimo mygtuką, tačiau tai reiškia, kad lempos įjungimą reikia valdyti jungikliu ir mygtuku, o tai nepatogu ir gali sugadinti lempą, jei mygtukas spaudžiamas per ilgai, nes elektrodai perkaista.
Pramoninių konstrukcijų, skirtų įjungti liuminescencinius šviestuvus be starterio, nėra, išskyrus EB. Taip yra dėl jų mažo patikimumo, neigiamo poveikio lempos veikimo trukmei, didelio dydžio dėl didelės talpos kondensatorių.
Fazė, nulis, įžeminimas, kaip pajungti šviestuvą teisingai?
tags: #laidai #droselines #sklendes #pajungimui