Люминесцентные лампы и их характеристики. Справочные данные. Часть 2

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Справочные материалы

 Комментарии к статье

Пускорегулирующая аппаратура люминесцентных ламп, схемы пускорегулирующих аппаратов (ПРА), стартеры, зажигание лампы с помощью стартера, стартеры тлеющего разряда, тепловые (термобиметаллические) стартеры, полупроводниковые стартеры, двухламповая схема включения, основные параметры некоторых типов ПРА.

Пускорегулирующая аппаратура люминесцентных ламп

Большинство современных ЛЛ предназначено для работы в электрических сетях переменного тока. Они включаются в сеть только вместе с пускорегулирующим аппаратом (ПРА), который обеспечивает зажигание ламп и нормальный режим их работы.

Схемы ПРА классифицируют по типу балласта и способу зажигания лампы. Чаще всего применяют индуктивный балласт, реже - индуктивно-емкостной. Балласты в виде активного сопротивления или чистой емкости применяют только в специальных случаях.

По способу зажигания ламп схемы и ПРА делят на стартерные и бесстартерные. Последние, в свою очередь, подразделяют на схемы быстрого и мгновенного зажиганий.

Для облегчения зажигания ламп, работающих в сети без дополнительного трансформатора, широко применяют предварительный нагрев электродов до температуры, обеспечивающей термоэмиссию, достаточную для зажигания разряда при более низких напряжениях. Нагрев производится путем их кратковременного включения в цепь тока, что достигается замыканием контакта соответствующего устройства (стартера, динистора и др.). При последующем размыкании контакта возникает импульс напряжения, превышающий напряжение сети. Этот импульс, приложенный к лампе с еще не успевшими остыть электродами, должен зажечь в ней разряд. Для этого нужно, чтобы импульс имел некоторую минимальную амплитуду и энергию. Наиболее распространенные стартерные схемы включения ламп в сеть через дроссель показаны на рис. 6 (а - схема с ключом или стартером тлеющего разряда; б - с термобиметаллическим стартером; в - с простейшим электронным стартером). Обозначения на рис. 6: 1 - люминесцентная лампа; 2 - дроссель; 3 - ключ или контакты стартера; 4 - конденсатор; 5 - нагреватель; 6 - диод; 7 - динистор.

Величина импульса напряжения зависит от индуктивности дросселя, сопротивления электродов, мгновенного значения тока в момент разрыва цепи, а также от вольт-амперной характеристики переходных процессов в стартере. Поскольку момент разрыва случаен, пик напряжения может также иметь случайные значения от нуля до наибольшей величины.

Стартеры

Кратковременное замыкание и последующее размыкание цепи можно производить вручную при помощи ключа или автоматически с помощью специального устройства, называемого стартером. Существуют следующие типы стартеров: тлеющего разряда, тепловые, электромагнитные, термомагнитные, полупроводниковые и др.

Процесс зажигания лампы с помощью стартера можно разбить в общем случае на четыре стадии: подготовительная -с момента подачи напряжения до замыкания стартера; нагрев электродов лампы - с момента замыкания до момента размыкания; попытка зажигания - в момент размыкания; подготовка стартера к следующему включению. У отдельных типов стартеров может отсутствовать первая стадия.

С точки зрения оптимальных условий зажигания лампы желательно сократить или исключить первую стадию, поскольку она задерживает момент зажигания лампы, обеспечить время контактирования, достаточное для нагрева электродов до температуры, при которой происходит значительное снижение напряжения зажигания разряда, и обеспечить при размыкании цепи стартера возникновение импульса напряжения достаточной величины и длительности для зажигания разряда. Кроме того, к стартеру предъявляют требования максимальной простоты, высокой надежности и др. Эти требования в известной мере противоречивы, поэтому при конструировании стартера приходится искать компромиссные решения.

Наибольшее распространение получили стартеры тлеющего разряда (рис. 7, где а - внутреннее устройство; б - откачанный стартер, смонтированный с конденсатором на контактной панели; в - внешний вид собранного стартера в футляре). Стартер представляет собой миниатюрную лампу, у которой один или оба электрода сделаны из биметаллической пластинки. В обычном состоянии электроды находятся на небольшом расстоянии друг от друга. При включении напряжения между ними возникает тлеющий разряд, нагревающий биметаллические пластинки, которые от нагрева изгибаются и замыкают цепь (1-я стадия тлеющего разряда). С этого момента через электроды лампы идет ток короткого замыкания, нагревающий их до высокой температуры (2-я стадия). Как только контакт замкнется, разряд в стартере погаснет; биметаллические пластины остывают и, возвращаясь в нормальное состояние, размыкают цепь.

В момент размыкания возникает импульс повышенного напряжения, который зажигает разряд в лампе (3-я стадия). При установлении дугового разряда в лампе напряжение на ней падает до напряжения горения. Стартер делается с таким расчетом, чтобы напряжение, при котором в нем возникает тлеющий разряд, было выше рабочего напряжения на лампе и ниже минимального напряжения в сети. Поэтому при горящей лампе разряд в стартере не возникает, биметаллические пластинки остаются холодными и цепь стартера - разомкнутой. Если лампа не зажглась после первого размыкания, то стартер начинает повторять процесс снова до тех пор, пока лампа не загорится.

Длительности стадий тлеющего разряда и контактирования определяются расстоянием между биметаллическими электродами и скоростями нагрева и остывания, которые в свою очередь зависят от их конструкции, а также от состава и давления наполняющего газа.

У стартеров промышленных типов длительность стадии тлеющего разряда составляет в среднем 0,3... 1 с. Длительность отдельного контактирования 0,2...0,6 с, что недостаточно для прогрева электродов. Поэтому зажигание происходит обычно после двух-пяти попыток. Стартеры несимметричной конструкции (с одним электродом в виде биметаллической пластины и другим в виде проволочки) имеют несколько большее время контактирования, чем стартеры симметричной конструкции. Однако величина импульса напряжения в них зависит от полярности электродов в момент разрыва контактов. Кроме того, при работе в схемах с емкостным балластным устройством период тлеющего разряда в несимметричных стартерах больше.

Стартер монтируют на изолирующей панельке с двумя штырьками и закрывают металлическим или пластмассовым футляром. Стартеры имеют стандартные размеры (рис. 7). В футляр вмонтирован миниатюрный конденсатор небольшой емкости, служащий для уменьшения радиопомех. Кроме того, он оказывает влияние на характер переходных процессов в стартере так, что способствует зажиганию лампы. Без конденсатора пик напряжения в стартере достигает весьма большой величины - порядка нескольких киловольт, но имеет очень малую длительность (1-2 мкс), вследствие чего энергия импульса оказывается очень малой. Включение конденсатора приводит к снижению пика до 400...900 В, возрастанию его длительности с 1 до 100 мкс и значительному увеличению энергии импульса.

Это объясняется тем, что при отсутствии конденсатора во время размыкания электродов стартера в последних точках контактирования металл нагревается током до очень высокой температуры, и возникают кратковременные местные дуговые разряды, на поддержание которых расходуется большая часть энергии, накопленной в индуктивности контура, поэтому на импульс напряжения, возникающий после погасания последней дуги, остается очень небольшая энергия. На рис. 8 показаны осциллограммы напряжения на стартере (верхняя осциллограмма) и тока в цепи лампы в процессе зажигания.

Тепловые (термобиметаллические) стартеры

Преимуществом этих стартеров является отсутствие первой предварительной стадии, так как контакты при отсутствии тока замкнуты; более высокий пик зажигания и более длительное время контактирования, обычно порядка 2-3 с. Но у них есть и свои недостатки: они потребляют дополнительную мощность на поддержание нагревательного элемента в рабочем состоянии, более сложны по конструкции, более сложна схема их включения, они не сразу после отключения лампы готовы к работе. В силу этих причин их применяют только в особых случаях, например, для зажигания ламп в условиях низких температур.

Полупроводниковые стартеры

Существует ряд схем подобных стартеров. Все они работают по принципу ключа. Наиболее полно требованиям к стартерам отвечают полупроводниковые стартеры ждущего зажигания (рис. 6,в, РЭЗ/01). Они обеспечивают достаточный во времени нагрев электродов и размыкание в определенной фазе напряжения, что гарантирует величину и длительность импульса. Другие типы стартеров употребляются весьма редко ввиду сложности конструкции.

Двухламповая схема включения

На рис. 9 приведена схема двухлампового пуско-регулирующего аппарата с расщепленной фазой, обеспечивающая высокий коэффициент мощности установки и уменьшение пульсаций суммарного светового потока ламп (рис. 9,а - схема; рис. 9,б - векторная диаграмма токов и напряжения сети; в - осциллограмма изменения световых потоков ламп (1) и (2) и суммарного потока (1+2)). Для того чтобы суммарный ток совпадал по фазе с напряжением сети, необходимо обеспечить в опережающей ветви сдвиг, равный сдвигу в отстающей, т.е. около 60°, при этом cos ф установки достигает значения 0,9...0,95, а глубина пульсаций общего потока уменьшается до 25%. Обычно сдвиг фаз лежит в пределах от 90 до 120°.

В табл. 4 даны основные параметры некоторых типов ПРА на номинальное напряжение 220 В при коэффициенте мощности около 0,5.

Таблица 4

Автор: С.И.Паламаренко, г Киев; Публикация: electrik.org

Смотрите другие статьи раздела Справочные материалы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Графен может помочь в борьбе с раком 27.05.2018 Лабораторное открытие может стать первым шагом к существенному прогрессу в борьбе с раком. Ключевым элементом при этом выступит графен, многократно проявивший свои удивительные свойства в разных областях. Ученые из Калифорнийского университета знали, что графен способен преобразовывать свет в электричество (при этом он в тысячу раз превосходит по светочувствительности материалы, используемые в современных камерах) и решили проверить, способно ли это электричество стимулировать клетки человека. В ходе экспериментов выяснилось, что может. Одним из возможных использований этого явления может быть уничтожение раковых клеток. А поскольку потенциал покоя у них гораздо ниже, чем у здоровых клеток, то при разрушении раковых клеток фототоком, нарушающим работу мембраны, здоровые клетки не пострадают. Конечно, сначала предстоят более глубокие исследования, поскольку графен может быть токсичным, а долгосрочные побочные эффекты, если они есть, пока досконально не изучены.

Другие интересные новости:

▪ Твердотельный накопитель IRDM PRO GEN 5

▪ Самый миниатюрный в мире высокоскоростной MOSFET

▪ Укоритель миниатюрных частиц, питающий лазер

▪ Травяная бумага

▪ Детская обувь с GPS-трекером

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тембра, громкости. Подборка статей

▪ статья Маргинал. Крылатое выражение

▪ статья Сколько жидкости нужно человеку? Подробный ответ

▪ статья Отделочник изделий, занятый обработкой щитов на барабанных полировальных станках. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Светотелефон. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья USB-разъем в лабораторном блоке питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026