Kaip elektroniniai balastai yra išdėstyti ir veikia liuminescencinėse lempose

Liuminescencinės lempos negali veikti tiesiogiai iš 220 V tinklo. Norėdami juos uždegti, turite sukurti aukštos įtampos impulsą ir prieš tai įkaitinti jų spiralę. Norėdami tai padaryti, naudokite balastus. Jie yra dviejų tipų - elektromagnetiniai ir elektroniniai. Šiame straipsnyje mes apsvarstysime elektroninius liuminescencinių lempų balastus, kas yra kas ir kaip jie veikia.

Ką sudaro liuminescencinė lempa ir kodėl reikalingas balastas?

Liuminescencinė lempa yra šis dujų išlydžio šviesos šaltinis. Jį sudaro vamzdžio formos kolba, užpildyta gyvsidabrio garais. Kolbos kraštuose yra spiralės. Atitinkamai kiekviename kolbos krašte yra kontaktų pora - tai yra spiralės išvados.

Tokios lempos veikimas pagrįstas dujų liuminescencija, kai pro ją teka elektros srovė. Bet srovė, esanti tarp dviejų metalinių spiralių (elektrodų), tiesiog neteka. Dėl to tarp jų turi įvykti iškrova, ši iškrova vadinama smirdymu. Tam spiralės pirmiausia pašildomos praleidžiant srovę per jas, o tada tarp jų taikomas 600 ar daugiau voltų aukštos įtampos impulsas. Šildomos spiralės pradeda skleisti elektronus ir, veikiant aukštai įtampai, susidaro iškrova.

Jei nesigilinsite į detales, tada norint aprašyti tokių lempų energijos šaltinio problemą, užtenka proceso aprašymo, jis turėtų:

1. Įkaitinkite spiralę;

2. suformuokite uždegimo impulsą;

3. Palaikykite pakankamą įtampą ir srovę lempai veikti.

Įdomu: kompaktiškos fluorescencinės lempos, kurios dažnai vadinamos „energiją taupančiomis“, turi panašią struktūrą ir reikalavimus jų veikimui. Skirtumas tik tas, kad jų matmenys žymiai sumažėja dėl ypatingos formos, iš tikrųjų tai yra ta pati vamzdinė kolba, forma nėra tiesinė, o susukta į spiralę.

Liuminescencinių lempų maitinimo įtaisas vadinamas balastu (sutrumpintai balastu), o tarp žmonių tiesiog - balastu.

Yra du balasto tipai:

1. Elektromagnetinis (EmPRA) - susideda iš droselio ir starterio. Jo pranašumai yra paprastumas ir yra daug trūkumų: mažas efektyvumas, šviesos srauto virpėjimas, trukdžiai maitinimo tinkle jo veikimo metu, mažos galios koeficientas, „buzz“, stroboskopinis efektas. Žemiau matote jo schemą ir išvaizdą.

2. Elektroninis (elektroninis balastas) - modernus fluorescencinių lempų energijos šaltinis, tai yra lenta, ant kurios yra aukšto dažnio keitiklis. Jai netaikomi visi pirmiau minėti trūkumai, dėl kurių lempos suteikia didesnį šviesos srautą ir tarnauja.

Elektroninė balastinė grandinė

Tipišką elektroninį balastą sudaro šie blokai:

1. Diodinis tiltas.

2. Aukšto dažnio generatorius, pagamintas ant PWM valdiklio (brangiuose modeliuose) arba ant automobilio generatoriaus grandinės su pusiau tilto (dažniausiai) keitikliu.

3. Pradinis slenksčio elementas (paprastai DB3 dinistorius, kurio slenksčio įtampa yra 30 V).

4. „Kindle“ galios LC grandinė.

Tipiška schema parodyta žemiau, mes apsvarstysime kiekvieną jos mazgą:

Kintamoji įtampa tiekiama diodų tiltui, kur jis ištaisomas ir išlyginamas filtravimo kondensatoriumi. Įprastu atveju prieš tiltą yra sumontuotas saugiklis ir EMI filtras. Tačiau daugumoje Kinijos elektroninių balastų nėra filtrų, o išlyginamojo kondensatoriaus talpa yra mažesnė nei būtina, o tai sukelia problemų dėl lempos uždegimo ir veikimo.

Patarimas: jei taisote elektroninius balastus, tada perskaitykite straipsnį "Kaip patikrinti diodinį tiltą" mūsų svetainėje.

Po to į generatorių tiekiama įtampa. Iš pavadinimo aišku, kad osciliatorius yra grandinė, savarankiškai generuojanti virpesius.Šiuo atveju jis pagamintas ant vieno ar dviejų tranzistorių, atsižvelgiant į galią. Tranzistoriai yra sujungti su transformatoriumi trimis apvijomis. Paprastai naudojami tranzistoriai yra MJE 13003 arba MJE 13001 ir panašūs, atsižvelgiant į lempos galią.

Nors šis elementas vadinamas transformatoriumi, jis neatrodo pažįstamas - tai yra ferito žiedas, ant kurio suvyniotos trys apvijos, kiekviena po kelis. Du iš jų yra vadovai, kiekvienas turi du posūkius, o vienas yra darbinis su 9 posūkiais. Valdymo apvijos sukuria impulsus ant ir išjungti tranzistorius, sujungtus viename gale prie jų bazių.

Kadangi jie suvynioti antifazėje (apvijų pradžia pažymėta taškais, atkreipkite dėmesį į schemą), valdymo impulsai yra priešingi vienas kitam. Todėl tranzistoriai atsidaro savo ruožtu, nes jei atidarysite juos tuo pačiu metu, tada jie tiesiog uždarė diodo tilto išėjimą ir bet kuris iš jų sudegė. Vienas darbinės apvijos galas yra prijungtas prie taško tarp tranzistorių, o antrasis - prie darbinio induktoriaus ir kondensatoriaus, per kurį lemputė maitinama.

Kai srovė teka vienoje iš apvijų kitose dviejose, sukeliamas atitinkamo poliškumo EMF, kuris lemia tranzistoriaus perjungimą. Osciliatorius sureguliuotas taip, kad dažnis būtų didesnis nei garso diapazonas, tai yra didesnis nei 20 kHz. Būtent šis elementas yra nuolatinė srovė į kintamojo dažnio keitiklį.

Generatoriui paleisti yra sumontuotas dinistorius, jis įjungia grandinę po to, kai jame esanti įtampa pasiekia tam tikrą vertę. Paprastai montuojamas DB3 dinistorius, kuris atsidaro maždaug 30 V įtampos diapazone. Laikas, po kurio jis atidaromas, nustatomas RC grandine.

Trauktis:

Pažangesnės elektroninių balastinių įtaisų versijos yra pastatytos ne pagal savaime generuojamą grandinę, o remiantis PWM valdikliais. Jie pasižymi stabilesnėmis savybėmis. Tačiau daugiau nei penkerius metus studijuodamas elektroniką, aš niekada nesu susidūręs su tokiu elektroniniu balastu, kurį visi dirbdavau kurdamas automatiškai.

LC grandinė buvo ne kartą paminėta aukščiau. Tai droselis, sumontuotas nuosekliai su spirale, ir kondensatorius, sumontuotas lygiagrečiai lempai. Pirmiausia per šią grandinę teka srovė, kaitinanti spiralę, o po to ant ją uždegančio kondensatoriaus suformuojamas aukštos įtampos impulsas. Droselis atliekamas ant W formos ferito šerdies.

Šie elementai parenkami taip, kad veikimo dažniu jie įeitų į rezonansą. Kadangi induktorius ir kondensatorius yra sumontuoti nuosekliai tokiu dažniu, stebimas įtampos rezonansas.

Pagalba:

Rezonansuojant įtampai esant induktyvumui ir talpai, idealizuotuose teoriniuose pavyzdžiuose įtampa pradeda reikšmingai didėti iki be galo didelės vertės, o srovė sunaudojama ypač maža.

Dėl to mes turime dažnio generatorių ir rezonansinę grandinę. Dėl padidėjusios įtampos visame kondensatoriuje lempa užsidega.

Žemiau yra dar viena schemos versija, kaip matote - viskas iš esmės yra ta pati.

Dėl aukšto darbinio dažnio įmanoma pasiekti mažus transformatoriaus ir induktoriaus matmenis.

Norėdami sujungti perduodamą informaciją, laikome tikrąją elektroninę balastinę plokštę, paveikslėlyje paryškinti pirmiau aprašyti pagrindiniai mazgai:

Tai yra plokštė iš energiją taupančios lempos:

Išvada

Elektroninis balastas žymiai pagerina lempos uždegimo procesą ir veikia be pulsavimo ir triukšmo. Jos grandinė nėra labai sudėtinga ir jos pagrindu galite sukurti mažos galios maitinimo šaltinį. Todėl elektroniniai balastai iš sudegusių energijos taupymo priemonių yra puikus nemokamų radijo komponentų šaltinis.

Liuminescencines lempas su elektromagnetiniu balastu neleidžiama naudoti pramoninėse ir buitinėse patalpose. Faktas yra tas, kad jie turi stiprų pulsavimą, ir gali atsirasti stroboskopinis efektas, tai yra, jei jie montuojami tekinimo dirbtuvėse, tada tam tikru tekinimo staklės ir kitos įrangos ašies greičiu jums gali atrodyti, kad ji nejuda, o tai gali sukelti sužalojimus. . Su elektroniniu balastu to neatsitiks.