Les làmpades fluorescents es basen en la resplendor d'una descàrrega de gas en vapor de mercuri. La radiació es troba en el rang ultraviolat i per convertir-la en llum visible, la bombeta del llum es cobreix amb una capa de fòsfor.
Contingut
Principi de funcionament d'una làmpada fluorescent
Una característica del funcionament de les làmpades fluorescents és que no es poden connectar directament a la font d'alimentació. La resistència entre els elèctrodes en estat fred és gran i la quantitat de corrent que flueix entre ells és insuficient perquè es produeixi una descàrrega. Es requereix un pols d'alta tensió per a l'encesa.
Una làmpada amb una descàrrega encesa es caracteritza per una baixa resistència, que té una característica reactiva.Per compensar el component reactiu i limitar el corrent que flueix, es connecta una bobina (llastra) en sèrie amb la font de llum luminescent.
Molts no entenen per què es necessita un arrancador a les làmpades fluorescents. L'inductor, inclòs en el circuit de potència juntament amb l'arrencada, genera un pols d'alta tensió per iniciar una descàrrega entre els elèctrodes. Això passa perquè quan s'obren els contactes d'arrencada, es forma un pols EMF d'autoinducció de fins a 1 kV als terminals de l'inductor.
Per a què serveix un asfixia?
L'ús d'un choke per a làmpades fluorescents (ballast) en circuits d'alimentació és necessari per dos motius:
- generació de tensió inicial;
- limitant el corrent a través dels elèctrodes.
El principi de funcionament de l'inductor es basa en la reactància de l'inductor, que és l'inductor. La reactància inductiva introdueix un desfasament entre la tensió i el corrent igual a 90º.
Atès que la quantitat que limita el corrent és la reactància inductiva, es dedueix que les bobines dissenyades per a làmpades de la mateixa potència no es poden utilitzar per connectar dispositius més o menys potents.
Les toleràncies són possibles dins de determinats límits. Així, abans, la indústria nacional produïa làmpades fluorescents amb una potència de 40 watts. Un inductor de 36 W per a làmpades fluorescents modernes es pot utilitzar amb seguretat en circuits d'alimentació de làmpades obsoletes i viceversa.
Diferències entre un estrangulador i un balast electrònic
El circuit de l'accelerador per encendre fonts de llum luminescents és senzill i altament fiable.L'excepció és la substitució habitual dels arrencadors, ja que inclouen un grup de contactes NC per generar polsos d'arrencada.
Al mateix temps, el circuit presenta importants inconvenients que ens van obligar a buscar noves solucions per encendre llums:
- temps d'engegada llarg, que augmenta a mesura que es desgasta la làmpada o disminueix la tensió d'alimentació;
- gran distorsió de la forma d'ona de la tensió de la xarxa (cosf <0,5);
- resplendor parpellejant amb el doble de freqüència de la font d'alimentació a causa de la baixa inèrcia de la lluminositat de la descàrrega de gas;
- característiques de gran pes i mida;
- brunzit de baixa freqüència a causa de la vibració de les plaques del sistema d'acceleració magnètica;
- baixa fiabilitat de l'arrencada a temperatures negatives.
La comprovació de l'asfixia de les làmpades fluorescents es veu obstaculitzada pel fet que els dispositius per determinar els girs en curtcircuit no són molt habituals, i amb l'ajuda de dispositius estàndard només es pot indicar la presència o l'absència d'una interrupció.
Per eliminar aquestes mancances, s'han desenvolupat circuits de balasts electrònics (ballasts electrònics). El funcionament dels circuits electrònics es basa en un principi diferent de generar una alta tensió per iniciar i mantenir la combustió.
El pols d'alta tensió és generat pels components electrònics i s'utilitza una tensió d'alta freqüència (25-100 kHz) per suportar la descàrrega. El funcionament del balast electrònic es pot dur a terme de dues maneres:
- amb escalfament previ d'elèctrodes;
- amb arrencada en fred.
En el primer mode, s'aplica baixa tensió als elèctrodes durant 0,5-1 segon per a l'escalfament inicial. Un cop transcorregut el temps, s'aplica un pols d'alta tensió, a causa del qual s'encén la descàrrega entre els elèctrodes. Aquest mode és tècnicament més difícil d'implementar, però augmenta la vida útil de les làmpades.
El mode d'arrencada en fred és diferent perquè la tensió d'arrencada s'aplica als elèctrodes en fred, provocant un inici ràpid. Aquest mètode d'arrencada no es recomana per a un ús freqüent, ja que redueix molt la vida útil, però es pot utilitzar fins i tot amb làmpades amb elèctrodes defectuosos (amb filaments cremats).
Els circuits amb bobina electrònica tenen els avantatges següents:
- absència total de parpelleig;
- ampli rang de temperatures d'ús;
- petita distorsió de la forma d'ona de la tensió de la xarxa;
- absència de soroll acústic;
- augmentar la vida útil de les fonts d'il·luminació;
- petites dimensions i pes, la possibilitat d'execució en miniatura;
- la possibilitat d'atenuar - canviar la brillantor controlant el cicle de treball dels polsos de potència de l'elèctrode.
Connexió clàssica mitjançant llast electromagnètic - estrany
L'esquema més comú per connectar una làmpada fluorescent inclou un estrany i un motor d'arrencada, que s'anomenen balasts electromagnètics (EMPRA). El circuit és un circuit en sèrie: inductor - filament - arrencador.
En el moment inicial de l'encesa, un corrent circula pels elements del circuit, escalfant els filaments de la làmpada i alhora el grup de contacte de l'arrencada. Després d'escalfar els contactes, s'obren, provocant l'aparició d'EMF d'autoinducció als extrems de l'enrotllament del llast electromagnètic. L'alta tensió provoca una ruptura de la bretxa de gas entre els elèctrodes.
Un petit condensador connectat en paral·lel amb els contactes d'arrencada forma un circuit oscil·latori amb l'accelerador.Aquesta solució augmenta la tensió del pols d'arrencada i redueix la combustió dels contactes d'arrencada.
Quan apareix una descàrrega estable, la resistència entre els elèctrodes dels extrems oposats de la bombeta cau i el corrent flueix pel circuit inductor-elèctrode. El corrent en aquest moment està limitat per la reactància inductiva de l'inductor. L'elèctrode de l'arrencada es tanca, l'arrencada en aquest moment ja no participa en el treball.
Si no es produeix la descàrrega al matràs, el procés d'escalfament i ignició es repeteix diverses vegades. Durant aquest temps, el llum pot parpellejar. Si el llum fluorescent parpelleja, però no s'encén, això pot indicar la seva fallada com a resultat d'una disminució de l'emissivitat dels elèctrodes o una tensió d'alimentació reduïda.
La connexió de làmpades fluorescents amb una bobina es pot complementar amb un condensador, que redueix la distorsió de la xarxa. A més, s'instal·la un condensador a les làmpades duals per al desplaçament mutu dels fars entre les làmpades adjacents per reduir visualment l'efecte de parpelleig.
Connexió mitjançant balast electrònic modern
En les lluminàries que utilitzen balast electrònics per al funcionament, el circuit d'encesa de làmpades fluorescents es mostra a la carcassa del balast electrònic. Per a la inclusió correcta, heu de seguir exactament les instruccions. Això no requereix cap ajust. Un circuit muntat correctament amb elements útils comença a funcionar immediatament.
Esquema de connexió en sèrie de dues làmpades
Les làmpades fluorescents permeten connectar dos dispositius d'il·luminació en sèrie en un circuit en les condicions següents:
- ús de dues fonts de llum idèntiques;
- un llast electromagnètic destinat a aquest esquema;
- estrany, dissenyat per al doble de potència.
L'avantatge del circuit en sèrie és que només s'utilitza un estrangulador pesat, però si falla una de les bombetes o l'arrencada, el llum queda completament inoperatiu.
Els ballasts electrònics moderns només permeten l'encesa segons el diagrama anterior, però molts dissenys estan dissenyats per encendre dues làmpades. Al mateix temps, al circuit s'organitzen dos canals de generació de tensió independents, per tant, un doble balast electrònic garanteix l'operativitat d'una làmpada en cas de mal funcionament o absència d'una de veïna.
Connexió sense arrancador
S'han desenvolupat diverses opcions per encendre les làmpades fluorescents sense estrangulador i arrancador. Tots utilitzen el principi de crear una tensió d'activació alta mitjançant un multiplicador de tensió.
Molts dels circuits permeten el funcionament amb filaments cremats, la qual cosa permet l'ús de làmpades defectuoses. Algunes solucions utilitzen energia de CC. Això condueix a una absència total de parpelleig, però els elèctrodes es desgasten de manera desigual. Això es pot veure per la presència de taques fosques del fòsfor a un costat del matràs.
Alguns electricistes instal·len un botó d'arrencada independent en comptes d'un motor d'arrencada, però això implica controlar el llum encès amb un interruptor i un botó, cosa que és incòmode i està ple de danys a la làmpada si el botó es prem massa temps a causa del sobreescalfament dels elèctrodes.
Els esquemes d'encesa de làmpades fluorescents sense l'ús d'un arrancador, amb l'excepció dels balasts electrònics, no són produïts per la indústria.Això es deu a la seva baixa fiabilitat, un impacte negatiu en la vida útil de les làmpades, grans dimensions a causa de la presència de grans condensadors.
Articles semblants:
