Jak jsou uspořádány elektronické předřadníky a jak fungují pro zářivky

Zářivky nemohou fungovat přímo ze sítě 220V. Chcete-li je zapálit, musíte si vytvořit vysokonapěťový impuls a před tím zahřát jejich spirály. K tomu použijte předřadníky. Jsou dva typy - elektromagnetické a elektronické. V tomto článku se budeme zabývat elektronickými předřadníky pro zářivky, co je kdo a jak fungují.

Z čeho se skládá zářivka a proč je potřeba předřadník?

Zářivka je tento zdroj světla s plynovou výbojkou. Skládá se z trubkovité baňky plné rtuti. Na okrajích baňky jsou spirály. Podle toho je na každé hraně baňky pár kontaktů - to jsou závěry spirály.

Činnost takové lampy je založena na luminiscenci plynů, když jimi protéká elektrický proud. Proud jen mezi dvěma kovovými spirály (elektrodami) prostě neteče. K tomu musí mezi nimi dojít k výboji, tento výtok se nazývá doutnající. Za tímto účelem se spirály nejprve zahřívají průchodem proudu skrze ně a poté se mezi nimi aplikuje vysokonapěťový pulz 600 voltů nebo více. Vyhřívané spirály začnou emitovat elektrony a působením vysokého napětí se vytvoří výboj.

Pokud nechcete jít do podrobností, pak je popis procesu dostačující pro formulaci problému pro zdroj energie takových lamp, měl by:

1. Předehřívejte spirálu;

2. Vytvořte zapalovací impuls;

3. Udržujte napětí a proud na dostatečné úrovni pro provoz lampy.

Zajímavé: Kompaktní zářivky, které se často nazývají „energeticky úsporné“, mají podobnou strukturu a požadavky na jejich provoz. Jediný rozdíl je v tom, že jejich rozměry jsou díky speciálnímu tvaru výrazně sníženy, ve skutečnosti jde o stejnou tubulární banku, tvar není lineární, ale zkroucený do spirály.

Zařízení pro napájení zářivek se nazývá předřadník (zkrácený předřadník) a mezi lidmi jednoduše - předřadník.

Existují dva typy předřadníků:

1. Elektromagnetický (EmPRA) - sestává z škrticí klapky a startéru. Jeho výhody jsou jednoduchost a má mnoho nevýhod: nízká účinnost, zvlnění světelného toku, rušení v napájecí síti během jeho provozu, nízký účinník, bzučení, stroboskopický efekt. Níže vidíte jeho schéma a vzhled.

2. Elektronický (elektronické předřadníky) - moderní zdroj energie pro zářivky, je to deska, na které je umístěn vysokofrekvenční měnič. Je zbavena všech výše uvedených nevýhod, díky nimž lampy poskytují větší světelný tok a životnost.

Elektronický předřadník

Typický elektronický předřadník se skládá z následujících jednotek:

1. Diodový můstek.

2. Vysokofrekvenční generátor vyrobený na PWM kontroleru (v drahých modelech) nebo na obvodu auto-generátoru s polo můstkovým (nejčastěji) převodníkem.

3. Počáteční prahový prvek (obvykle dinistor DB3 s prahovým napětím 30V).

4. Obvod LC výkon Kindle.

Typický diagram je uveden níže, vezmeme v úvahu každý z jeho uzlů:

Střídavé napětí je přiváděno do diodového můstku, kde je usměrněno a vyhlazeno filtračním kondenzátorem. V normálním případě je před můstkem instalována pojistka a filtr EMI. Ve většině čínských elektronických předřadníků však neexistují žádné filtry a kapacita vyhlazovacího kondenzátoru je nižší, než je nutné, což způsobuje problémy se zapálením a provozem lampy.

Tip: Pokud opravujete elektronické předřadníky, přečtěte si článek "Jak zkontrolovat diodový most" na našem webu.

Poté je napětí přivedeno do oscilátoru. Z názvu je zřejmé, že oscilátor je obvod, který nezávisle generuje oscilace.V tomto případě je vyroben na jednom nebo dvou tranzistorech, v závislosti na výkonu. Tranzistory jsou připojeny k transformátoru se třemi vinutími. Běžně používané tranzistory jsou MJE 13003 nebo MJE 13001 a podobně, v závislosti na výkonu lampy.

Přestože se tento prvek nazývá transformátor, nevypadá dobře povědomě - je to feritový prstenec, na kterém jsou navinuta tři vinutí, každá po několika zatáčkách. Dva z nich jsou manažeři, každý se dvěma zatáčkami a jeden je pracovní s 9 zatáčkami. Řídicí vinutí vytvářejí pulzy na a mimo tranzistory, které jsou na jednom konci spojeny svými základnami.

Protože jsou vinuté v antifázi (začátek vinutí je označen tečkami, věnujte pozornost diagramu), jsou kontrolní impulsy vzájemně proti sobě. Tranzistory se proto otevírají postupně, protože pokud je otevřete současně, jednoduše uzavřou výstup diodového můstku a cokoli z toho vyhoří. Jeden konec pracovního vinutí je připojen k bodu mezi tranzistory a druhý k pracovnímu induktoru a kondenzátoru, kterým je lampa napájena.

Když proud proudí v jednom z vinutí v ostatních dvou, je indukován EMF odpovídající polarity, což vede k přepínání tranzistoru. Oscilátor je naladěn na frekvenci nad zvukovým rozsahem, tj. Nad 20 kHz. Je to prvek, který je převodníkem stejnosměrného proudu na střídavý kmitočet.

Je nainstalován dinistor pro spuštění generátoru, zapne obvod poté, co napětí na něm dosáhne určité hodnoty. Obvykle je nainstalován dinistor DB3, který se otevírá v napěťovém rozsahu asi 30V. Čas, po kterém se otevře, je nastaven obvodem RC.

Ústup:

Vyspělejší verze elektronických předřadníků nejsou postaveny na samo-generujícím obvodu, ale na základě regulátorů PWM. Mají stabilnější vlastnosti. Po více než pět let studia elektroniky jsem však nikdy nenarazil na takový elektronický předřadník, se kterým jsem pracoval, byly samo-generující.

LC řetězec byl opakovaně zmíněn výše. Jedná se o škrticí ventil namontovaný v sérii se spirálou a kondenzátor namontovaný rovnoběžně s lampou. Tímto obvodem nejprve protéká proud, ohřívá spirály a na kondenzátoru se vytvoří vysokonapěťový impulz, který jej zapálí. Škrticí klapka se provádí na feritovém jádru ve tvaru W.

Tyto prvky jsou vybrány tak, aby při pracovní frekvenci vstupovaly do rezonance. Protože induktor a kondenzátor jsou instalovány v sérii při této frekvenci, je pozorována rezonance napětí.

Nápověda:

S rezonancí napětí na indukčnosti a kapacitě se napětí v idealizovaných teoretických příkladech začíná výrazně zvyšovat na nekonečně velkou hodnotu, zatímco proud je spotřebováván extrémně malý.

Výsledkem je, že máme frekvenční generátor a rezonanční obvod. V důsledku zvýšení napětí na kondenzátoru se lampa zapálí.

Níže vidíte další verzi schématu, jak vidíte - všechno je v podstatě stejné.

Díky vysoké provozní frekvenci je možné dosáhnout malých rozměrů transformátoru a induktoru.

Abychom sjednotili předávané informace, považujeme skutečnou elektronickou předřadnou desku, na obrázku jsou zvýrazněny hlavní uzly popsané výše:

A to je deska z energeticky úsporné lampy:

Závěr

Elektronický předřadník výrazně zlepšuje proces vypalování lampy a pracuje bez vlnění a šumu. Jeho obvod není příliš složitý a na jeho základě můžete vybudovat nízkoenergetický zdroj. Elektronické předřadníky vypálených spořičů energie jsou proto vynikajícím zdrojem bezplatných rádiových komponent.

Zářivky s elektromagnetickým předřadníkem se nesmějí používat v průmyslových a domácích prostorách. Skutečnost je taková, že mají silné pulsy a může nastat stroboskopický efekt, to znamená, že pokud jsou instalovány v soustružnické dílně, pak při určité rychlosti vřetena soustruhu a dalších zařízení se vám může zdát, že je nehybný, což může způsobit zranění . U elektronického předřadníku se tak nestane.