Принцип на действие на стартери на луминесцентни лампи

стартер

Стартерът е малка лампа с газово разреждане със светещ заряд. Стъклената колба се запълва с инертен газ (смес от неон или хелий-водород) и се поставя в железен или пластмасов корпус с визуален прозорец на горния капак. При някои дизайни на стартовете няма визуално стъкло. Стартерът има два електрода. Има асиметрични и симетрични дизайни на стартовете. При асиметрични стартери един електрод е неподвижен, а вторият се движи
от биметал. Понастоящем най-честата е симетричната конструкция на стартери, в която и двата електрода са изработени от биметал. Този дизайн има няколко предимства в сравнение с асиметричния.
Запалителното напрежение в стартера на светене е избрано така, че да е по-малко от номиналното напрежение на мрежата, но по-голямо от работното напрежение, което е настроено на флуоресцентната лампа, когато се изгаря.
Когато веригата е включена за мрежовото напрежение, тя ще бъде абсолютно прикрепена към стартера. Стартовите електроди са отворени и в тях се появява гръмоотвод. Във веригата ще премине малък ток (20-50 mA). Този ток загрява биметалните електроди и те се огъват, затварят веригата и светенето в стартера ще свърши. Чрез дросела и алтернативно свързаните катоди започват да преминават през ток, който ще загрее катодите на лампата. Степента на този ток се определя от индуктивното съпротивление на дроселната клапа, което е избрано така, че токът на подготвителното катодно нагряване да е 1,5 2,1 пъти по-голям от номиналния ток на лампата. Продължителността на подгряването на катодите се определя от времето, през което електродите на стартера остават затворени. Когато стартерните електроди са затворени, те се охлаждат и след определен период от време, наречен контактно време, електродите се отварят. Тъй като дроселната клапа има голяма индуктивност, тогава по време на отваряне на стартовите електроди в дроселната клапа се появява голям импулс на напрежение, запалващ лампата.

След запалването на лампата в кръга се задава ток, равен на номиналния работен ток на лампата. Този ток ще доведе до такова понижаване на напрежението на дроселната клапа, че напрежението на лампата ще стане приблизително равно на половината от номиналното напрежение на мрежата. Защото стартера е свързан паралелно с лампата, напрежението върху него е равно на напрежението на лампата и се дължи на факта, че тя не е достатъчна за запалването на тлеещ разряд в стартера, неговите електроди ще останат отворени, когато изгарянето на лампата.
Възможността за запалване на лампата зависи от продължителността на подготвителното нагряване на катодите и количеството на тока, преминаващ през лампата по време на отварянето на стартовите електроди. Ако прекъсването на веригата се осъществява при малка стойност на тока, тогава стойността на индуктивността в дросела е e. и т.н. и, както трябва, напрежението, приложено към лампата, може да не е достатъчно, за да се запали, а лампата няма да светне. Следователно, ако при първия опит стартерът не свети лампата, той автоматично автоматично ще повтори описания процес, преди да се запали лампата. Съгласно GOST за начинаещи запалването на лампата трябва да бъде осигурено до 10 секунди.
Паралелно с стартовите електроди е включен кондензатор с капацитет 0.003-0.1 μF. Този кондензатор обикновено се намира в корпуса на стартера. Кондензаторът има две функции: намалява нивото на радиосмущения, което се случва, когато стартерните електроди са в контакт и се произвеждат от лампата, от друга страна, този кондензатор влияе върху запалването на лампата. Кондензаторът намалява величината на пулса на напрежението, генериран по време на отваряне на стартовите електроди, и увеличава неговата продължителност. При липса на кондензатор, напрежението на лампата се издига много бързо, достигайки няколко хиляди волта, но продължителността на работата му е много малка. При тези условия надеждността на запалването на лампите е рязко намалена. Освен това включването на кондензатор, паралелно на електродите на стартера, намалява възможността за заваряване или, както се казва, залепване на електродите в резултат на образуването на дъга по време на отварянето на електродите. Кондензаторът допринася за бързото изчезване на дъгата.
Използването на кондензатори в стартера не осигурява пълно потискане на радиосмущенията, причинени от флуоресцентната лампа. Следователно, в допълнение към входа на схемата, е необходимо да се инсталират два кондензатора с капацитет повече от 0.008 μf всяка, свързани от своя страна, и заземяване на средната точка.

Един от препоръчителното ниво на намаляване на смущения методи е използването на дросели да симетрично дросел намотка където намотката е разделена на две напълно еднакви части с еднакъв брой намотки навита на обща основа. Всяка част от дроселната клапа се свързва на свой ред с един от катодите на лампата. С включването на такъв дросел с лампа, и двамата си катоди работят по сходни критерии, което намалява нивото на радиосмущения. Понастоящем обикновено произвежданите от индустрията дросели се произвеждат със симетрични намотки. Във веригата, поради наличието на дросел, токът през лампата и напрежението на мрежата няма да съвпадат във фаза, т.е. няма да достигнат незабавно своите нулеви и най-големи стойности. Както се разбира от теорията на променлив ток, в този случай токът ще изостане фазата на мрежовото напрежение на определен ъгъл, чиято стойност се определя от съотношението на индуцирано съпротивление и съпротивление на газта на мрежата. Такива схеми се наричат ​​изоставащи.
В редица от всички възможни случаи на използване на луминесцентни лампи е необходимо да се създадат условия, така че токът през лампата да превишава напрежението на мрежата във фаза. Такива схеми се наричат ​​напреднали. За да се изпълни това условие, кондензаторът се реже на свой ред с дросел, чийто капацитет се изчислява по такъв начин, че неговата капацитивна съпротива е по-голяма от индуктивната устойчивост на дросела.
При усъвършенствания баласт, по време на периода на запалване на лампата, подготвителният катоден нагряващ ток има недостатъчна стойност. За да се избегне това явление, при запалването на лампата е необходимо да се увеличи токът на подготвителното отопление, което може да се направи, ако капацитетът е частично запълнен с индуктивност. В схемата на стартера се добавя допълнителна индуктивност под формата на компенсационна намотка. Когато стартерните електроди се късат, тази компенсационна бобина се редуцира с дросел и кондензатор, общата индуктивност на веригата се увеличава и заедно с нея се увеличава нагряващият нагревателен ток. След отваряне на стартовите електроди компенсационната серпентина е изключена и в работния режим на лампата не участва. Индуктивността на допълнителната бобина компенсира капацитета на кондензатора, монтиран в стартера. Поради това в схемата се въвежда допълнителен кондензатор с капацитет повече от 0.008 μF, свързан успоредно на лампата, и в този случай действа като кондензатор за потискане на смущенията.
Един от недостатъците на разглежданите схеми е малък фактор на мощ. Той е 0.5-0.6. Контролните уреди, базирани на тези схеми, принадлежат към групата на така наречените некомпенсирани превозни средства. При използване на такива устройства в съответствие с правилата на електрически устройства (PUE) за увеличаване на нисък фактор на мощността трябва да се предвиди група фактор на мощността корекция, която предвижда това да донесе на цялата система осветление на стойност от 0.9-0.95.
Ако не е възможно или икономически неефективни група изпълнение консумирана мощност корекционен коефициент съединение, в което допълнително намаляване на един кондензатор успоредно на лампата с достатъчен капацитет, makarom избрана така, че фактор на мощността верига се е повишила до стойност от 0.85 -0.9. Баластите, направени по тази схема, се наричат ​​възстановени. Изчисленията показват, че за лампите с мощност от 20 и 40 W при напрежение 220 V капацитетът на кондензатора е 3-5 μF.
Основният недостатък на стартерни вериги запалването ниско тяхната надеждност, което се оказа ненадежден стартер. Надеждната работа на стартера зависи и от нивото на напрежението в мрежата. С намаляването на захранващото напрежение увеличава необходима за нагряване на биметален електродите време, и когато напрежението капки с повече от 20% от номиналната стартера обикновено не осигурява контакт електродите и лампата не светва. Средствата, тъй като напрежението в захранващата мрежа намалява, увеличава времето за запалване на лампата.
В флуоресцентна лампа като стареене настъпва повишаване на неговото работно напрежение, докато стартера, а от друга страна, с увеличаване на срока на експлоатация на напрежението запалване на канализацията за блясък се намалява. В резултат на това може да се окаже, че с пламтяща лампа стартера ще започне да работи и лампата ще изчезне. Когато стартерните електроди се отворят, лампата отново светва и лампата мига. Такова трептене на лампа, с изключение на противоположното визуално усещане, причинено на него, може да доведе до прегряване на дроселната клапа, нейната повреда и повреда на лампата. Подобни явления могат да възникнат при използване на стари стартери в мрежа с ниско напрежение. Когато лампата мига, трябва да смените стартера с нов.
Стартерите имат значителни вариации във времето при контакт с електродите и често не са достатъчни за надеждно подготвително нагряване на катодите на лампите. В резултат на това старторът светва лампата след няколко временни опити, което увеличава продължителността на преходните процеси, които намаляват живота на лампите.
Общият недостатък на всички схеми с единични лампи е неспособността да се намали пулсирането на светлинния поток, създаден от една флуоресцентна лампа. Тъй като такива вериги могат да се използват в помещения, в които са монтирани няколко лампи, а при използването им за група лампи се препоръчва да се включат три фази в различни фази, за да се намали пулсирането на светлинния поток на лампата. Необходимо е да се стремим да гарантираме, че осветяването във всяка точка е създадено от повече от 2-3 лампи, включени в различни фази на мрежата.
Двукомпонентни превключващи вериги. Използването на превключващи вериги с две лампи прави възможно намаляването на пулсацията на общия светлинен поток, тъй като пулсациите на светлинния поток на всяка лампа не се появяват веднага, но с известно времево отместване. Следователно общият светлинен поток на двете лампи никога няма да бъде нула, но осцилира около някаква средна стойност с честота по-малка от една лампа. Освен това тези вериги осигуряват най-високия коефициент на мощност на ламповия монтаж - баласта.
Най-разпространена е веригата с две лампи, често наричана верига с разделени фази. Схемата се състои от 2 елемента - отклонения: изоставане и напред. По първата част на тока изостава на напрежението под ъгъл от 60 °, а във втория - зелена светлина под ъгъл от 60 °. Благодарение на този ток във външната верига ще бъде почти във фаза с напрежението и фактора на мощността на цялата верига ще бъде степента на 0.9-0.95. Тази схема може да се дължи на една група от компенсирани и в сравнение с некомпенсирана схема с един лампа тя има предимството, че е необходимо да се вземат допълнителни мерки за подобряване на фактора на мощността. При производството на баласти съгласно тази схема общото потребление на структурни материали е по-малко, отколкото при машините с дву- и единични лампи. Понастоящем се произвежда огромен брой различни видове устройства, произведени съгласно тази схема.