Jak rozmieszczone są stateczniki elektroniczne i które działają w przypadku lamp fluorescencyjnych

Świetlówki nie mogą pracować bezpośrednio z sieci 220 V. Aby je zapalić, musisz wytworzyć impuls wysokiego napięcia, a wcześniej podgrzać ich spirale. Aby to zrobić, użyj stateczników. Są dwojakiego rodzaju - elektromagnetyczny i elektroniczny. W tym artykule rozważymy stateczniki elektroniczne do lamp fluorescencyjnych, co to jest kto i jak działają.

Z czego składa się lampa fluorescencyjna i dlaczego potrzebny jest statecznik?

Świetlówka jest to gazowo-wyładowcze źródło światła. Składa się z kolby w kształcie tuby wypełnionej oparami rtęci. Na krawędziach kolby znajdują się spirale. Odpowiednio, na każdej krawędzi kolby znajduje się para styków - takie są wnioski spirali.

Działanie takiej lampy opiera się na luminescencji gazów, gdy przepływa przez nią prąd elektryczny. Ale prąd między dwiema metalowymi spiralami (elektrodami) po prostu nie płynie. W tym celu między nimi musi nastąpić zrzut, który nazywa się tleniem. W tym celu spirale najpierw się nagrzewają, przepuszczając przez nie prąd, a następnie przykłada się między nimi impuls wysokiego napięcia wynoszący 600 woltów lub więcej. Ogrzane spirale zaczynają emitować elektrony i pod działaniem wysokiego napięcia powstaje wyładowanie.

Jeśli nie przejdziesz do szczegółów, opis procesu wystarczy, aby sformułować problem ze źródłem zasilania takich lamp, powinien:

1. Rozgrzej spiralę;

2. Utworzyć impuls zapłonowy;

3. Utrzymuj napięcie i prąd na poziomie wystarczającym do działania lampy.

Ciekawe: kompaktowe lampy fluorescencyjne, często nazywane „energooszczędnymi”, mają podobną strukturę i wymagania dotyczące ich działania. Jedyną różnicą jest to, że ich wymiary są znacznie zmniejszone ze względu na specjalny kształt, w rzeczywistości jest to ta sama kolba rurowa, kształt nie jest liniowy, ale skręcony w spiralę.

Urządzenie do zasilania świetlówek nazywa się statecznikiem (w skrócie statecznikiem), a wśród ludzi po prostu - statecznikiem.

Istnieją dwa rodzaje stateczników:

1. Elektromagnetyczny (EmPRA) - składa się z przepustnicy i rozrusznika. Jego zaletami są prostota i ma wiele wad: niska wydajność, tętnienia strumienia świetlnego, zakłócenia w sieci zasilającej podczas jej pracy, niski współczynnik mocy, szum, efekt stroboskopowy. Poniżej widać jego schemat i wygląd.

2. Elektroniczne (stateczniki elektroniczne) - nowoczesne źródło zasilania lamp fluorescencyjnych, jest to tablica, na której znajduje się przetwornica wysokiej częstotliwości. Pozbawiony jest wszystkich powyższych wad, dzięki czemu lampy dają większy strumień świetlny i żywotność.

Obwód statecznika elektronicznego

Typowy statecznik elektroniczny składa się z następujących jednostek:

1. Mostek diodowy.

2. Generator wysokiej częstotliwości wykonany na kontrolerze PWM (w drogich modelach) lub na obwodzie generatora samochodowego z przetwornikiem półmostkowym (najczęściej).

3. Element progowy rozruchu (zwykle dinistor DB3 o napięciu progowym 30 V).

4. Obwód mocy mocy Kindle.

Typowy schemat pokazano poniżej, rozważymy każdy z jego węzłów:

Napięcie przemienne jest dostarczane do mostka diodowego, gdzie jest prostowane i wygładzane przez kondensator filtrujący. W normalnym przypadku bezpiecznik i filtr EMI są instalowane przed mostem. Ale w większości chińskich stateczników elektronicznych nie ma filtrów, a pojemność kondensatora wygładzającego jest niższa niż to konieczne, co powoduje problemy z zapłonem i działaniem lampy.

Wskazówka: jeśli naprawiasz stateczniki elektroniczne, przeczytaj artykuł „Jak sprawdzić mostek diodowy” na naszej stronie internetowej.

Następnie napięcie jest dostarczane do oscylatora. Z nazwy jasno wynika, że ​​oscylator jest obwodem, który niezależnie generuje oscylacje.W takim przypadku jest on wykonany na jednym lub dwóch tranzystorach, w zależności od mocy. Tranzystory są podłączone do transformatora z trzema uzwojeniami. Powszechnie stosowane tranzystory to MJE 13003 lub MJE 13001 i tym podobne, w zależności od mocy lampy.

Chociaż element ten nazywa się transformatorem, nie wygląda znajomo - jest to pierścień ferrytowy, na którym nawijane są trzy uzwojenia, każdy po kilka zwojów. Dwóch z nich to menedżerowie, każdy z dwoma turami, a jeden to pracujący z 9 turami. Uzwojenia sterujące wytwarzają impulsy na tranzystorach i wyłączają je, połączone z jednej strony ich podstawami.

Ponieważ są one uzwojone w fazie przeciwfazowej (początek uzwojenia jest oznaczony kropkami, należy zwrócić uwagę na schemat), impulsy sterujące są naprzeciw siebie. Dlatego tranzystory otwierają się z kolei, ponieważ jeśli otworzysz je w tym samym czasie, to po prostu zamkną wyjście mostka diodowego i którekolwiek z nich wypali się. Jeden koniec uzwojenia roboczego jest podłączony do punktu między tranzystorami, a drugi do pracującego induktora i kondensatora, przez który lampa jest zasilana.

Gdy prąd płynie w jednym z uzwojeń w pozostałych dwóch, indukowana jest EMF o odpowiedniej polaryzacji, co prowadzi do przełączania tranzystora. Oscylator jest dostrojony do częstotliwości powyżej zakresu dźwięku, to znaczy powyżej 20 kHz. Jest to ten element, który jest prądem stałym na przemiennik częstotliwości.

Dinistor jest zainstalowany, aby uruchomić generator, włącza obwód, gdy napięcie na nim osiągnie określoną wartość. Zazwyczaj instalowany jest dinistor DB3, który otwiera się w zakresie napięcia około 30 V. Czas, po którym się otwiera, jest ustalany przez obwód RC.

Odwrót:

Bardziej zaawansowane wersje stateczników elektronicznych są zbudowane nie na obwodzie generującym energię, ale na podstawie sterowników PWM. Mają bardziej stabilne cechy. Jednak przez ponad pięć lat studiowania elektroniki nigdy nie spotkałem się z takim statecznikiem elektronicznym, z którym wszystkie pracowałem samoczynnie.

Łańcuch LC został wielokrotnie wspomniany powyżej. Jest to przepustnica zamontowana szeregowo ze spiralą i kondensator zamontowany równolegle do lampy. Najpierw prąd przepływa przez ten obwód, ogrzewając spirale, a następnie na kondensatorze powstaje impuls wysokiego napięcia, który go zapala. Przepustnica jest wykonywana na rdzeniu ferrytowym w kształcie litery W.

Elementy te są wybierane tak, aby przy częstotliwości roboczej wchodziły w rezonans. Ponieważ cewka indukcyjna i kondensator są zainstalowane szeregowo na tej częstotliwości, obserwuje się rezonans napięcia.

Pomoc:

Wraz z rezonansem napięć na indukcyjności i pojemności, napięcie w wyidealizowanych przykładach teoretycznych zaczyna znacznie wzrastać do nieskończenie dużej wartości, podczas gdy prąd jest pobierany bardzo mały.

W rezultacie mamy generator częstotliwości i obwód rezonansowy. Ze względu na wzrost napięcia na kondensatorze lampa zapala się.

Poniżej znajduje się kolejna wersja schematu, jak widać - wszystko jest w zasadzie takie samo.

Ze względu na wysoką częstotliwość roboczą możliwe jest uzyskanie małych wymiarów transformatora i cewki indukcyjnej.

Aby skonsolidować przekazane informacje, rozważamy prawdziwą elektroniczną płytę balastową, główne węzły opisane powyżej są podświetlone na zdjęciu:

A to płyta z energooszczędnej lampy:

Wniosek

Statecznik elektroniczny znacznie usprawnia proces wypalania lampy i działa bez tętnień i hałasu. Jego obwód nie jest bardzo skomplikowany i na jego podstawie można zbudować zasilacz małej mocy. Dlatego stateczniki elektroniczne z wypalonych urządzeń oszczędzających energię są doskonałym źródłem darmowych komponentów radiowych.

Lampy fluorescencyjne ze statecznikiem elektromagnetycznym nie mogą być stosowane w obiektach przemysłowych i domowych. Faktem jest, że mają silne pulsacje i może wystąpić efekt stroboskopowy, to znaczy, jeśli zostaną zainstalowane w warsztacie tokarskim, to przy określonej prędkości wrzeciona tokarki i innego sprzętu może ci się wydawać, że jest stacjonarny, co może powodować obrażenia . W przypadku statecznika elektronicznego tak się nie stanie.