Hoe elektronische voorschakelapparaten worden gerangschikt en werken voor fluorescentielampen

Fluorescentielampen kunnen niet rechtstreeks werken vanaf een 220V-netwerk. Om ze te ontsteken, moet je een hoogspanningspuls creëren en daarvoor hun spiralen verwarmen. Gebruik hiervoor voorschakelapparaten. Ze zijn van twee soorten - elektromagnetisch en elektronisch. In dit artikel zullen we elektronische voorschakelapparaten voor fluorescentielampen bekijken, wat is wie en hoe ze werken.

Waar bestaat een fluorescentielamp uit en waarom is ballast nodig?

TL-lamp is deze gasontladingslichtbron. Het bestaat uit een buisvormige kolf gevuld met kwikdamp. Aan de randen van de kolf bevinden zich spiralen. Dienovereenkomstig is aan elke rand van de kolf een paar contacten - dit zijn de conclusies van de spiraal.

De werking van een dergelijke lamp is gebaseerd op de luminescentie van gassen wanneer er een elektrische stroom doorheen stroomt. Maar de stroom juist tussen de twee metalen spiralen (elektroden) vloeit gewoon niet. Hiervoor moet een ontlading tussen hen plaatsvinden, deze ontlading wordt smeulen genoemd. Hiervoor worden de spiralen eerst opgewarmd door er stroom door te laten lopen, waarna een hoogspanningspuls van 600 volt of meer wordt aangelegd. Verwarmde spiralen beginnen elektronen uit te zenden en onder invloed van hoogspanning wordt een ontlading gevormd.

Als u niet op details ingaat, is de beschrijving van het proces voldoende om het probleem voor de stroombron van dergelijke lampen te formuleren, het zou:

1. Verwarm de spiraal voor;

2. Vorm een ​​ontstekingspuls;

3. Houd spanning en stroom op een voldoende niveau voor gebruik van de lamp.

Interessant: compacte fluorescentielampen, die vaker "energiebesparend" worden genoemd, hebben een vergelijkbare structuur en vereisten voor hun werking. Het enige verschil is dat hun afmetingen aanzienlijk zijn verminderd vanwege de speciale vorm, in feite is het dezelfde buisvormige fles, de vorm is niet lineair, maar in een spiraal gedraaid.

Een apparaat voor het leveren van fluorescentielampen wordt een ballast (afgekort ballast) genoemd, en in de mensen eenvoudig - ballast.

Er zijn twee soorten ballast:

1. Elektromagnetisch (EmPRA) - bestaat uit een gasklep en een starter. De voordelen zijn eenvoud, en er zijn veel nadelen: lage efficiëntie, pulsaties van de lichtstroom, interferentie in het voedingsnetwerk tijdens de werking, lage vermogensfactor, zoem, stroboscoopeffect. Hieronder zie je het diagram en uiterlijk.

2. Elektronisch (elektronische voorschakelapparaten) - een moderne stroombron voor fluorescentielampen, het is een bord waarop zich een hoogfrequente omzetter bevindt. Het heeft alle bovengenoemde nadelen, waardoor de lampen een grotere lichtstroom en levensduur hebben.

Elektronisch voorschakelapparaatcircuit

Een typisch elektronisch voorschakelapparaat bestaat uit de volgende eenheden:

1. De diodebrug.

2. Een hoogfrequent generator gemaakt op een PWM-controller (in dure modellen) of op een auto-generatorcircuit met een halfbrug (meestal) converter.

3. Startdrempelelement (meestal een DB3-dinistor met een drempelspanning van 30V).

4. Kindle power LC-circuit.

Een typisch diagram wordt hieronder getoond, we zullen elk van zijn knooppunten bekijken:

Wisselspanning wordt geleverd aan de diodebrug, waar deze wordt gecorrigeerd en afgevlakt door een filtercondensator. In het normale geval worden een zekering en een EMI-filter vóór de brug geïnstalleerd. Maar in de meeste Chinese elektronische voorschakelapparaten zijn er geen filters, en de capaciteit van de afvlakcondensator is lager dan nodig, wat problemen veroorzaakt met ontsteking en werking van de lamp.

Tip: lees het artikel als u elektronische voorschakelapparaten repareert "Hoe de diodebrug te controleren" op onze website.

Daarna wordt de spanning aan de oscillator geleverd. Uit de naam blijkt dat de oscillator een circuit is dat onafhankelijk oscillaties genereert.In dit geval wordt het gemaakt op een of twee transistors, afhankelijk van het vermogen. Transistors zijn verbonden met een transformator met drie wikkelingen. Veelgebruikte transistors zijn MJE 13003 of MJE 13001 en dergelijke, afhankelijk van het vermogen van de lamp.

Hoewel dit element een transformator wordt genoemd, komt het niet bekend voor - het is een ferrietring waarop drie wikkelingen zijn gewikkeld, elk verschillende windingen. Twee van hen zijn managers, elk met twee beurten, en een is een werkende met 9 beurten. De stuurwikkelingen creëren pulsen aan en uit transistors, aan één uiteinde verbonden met hun bases.

Omdat ze in antifase zijn gewikkeld (het begin van de wikkelingen zijn gemarkeerd met stippen, let op het diagram), zijn de stuurpulsen tegenover elkaar. Daarom openen transistors op hun beurt, omdat als je ze tegelijkertijd opent, ze gewoon de uitgang van de diodebrug sluiten en dit allemaal doorbrandt. Het ene uiteinde van de werkende wikkeling is verbonden met het punt tussen de transistoren en het andere met de werkende inductor en condensator, waardoor de lamp wordt aangedreven.

Wanneer stroom vloeit in een van de wikkelingen in de andere twee, wordt een EMF van de overeenkomstige polariteit geïnduceerd, wat leidt tot transistorschakeling. De oscillator is afgestemd op een frequentie boven het geluidsbereik, dat wil zeggen boven 20 kHz. Het is dit element dat een gelijkstroom naar een frequentieomvormer is.

Een dinistor is geïnstalleerd om de generator te starten, deze schakelt het circuit in nadat de spanning erop een bepaalde waarde heeft bereikt. Gewoonlijk wordt een DB3-dinistor geïnstalleerd die opent in het spanningsbereik van ongeveer 30V. De tijd waarna het wordt geopend, wordt ingesteld door het RC-circuit.

uitwijding:

Meer geavanceerde versies van elektronische voorschakelapparaten zijn niet op een zelfgenererend circuit gebouwd, maar op basis van PWM-controllers. Ze hebben stabielere kenmerken. Al meer dan vijf jaar elektronica studeren, ben ik echter nog nooit zo'n elektronisch voorschakelapparaat tegengekomen, waarmee ik allemaal samenwerkte.

De LC-ketting is hierboven herhaaldelijk genoemd. Dit is een gasklep die in serie met de spiraal is gemonteerd en een condensator die parallel aan de lamp is gemonteerd. Eerst stroomt er een stroom door dit circuit, waardoor de spiralen worden verwarmd, en vervolgens wordt een hoogspanningspuls gevormd op de ontstekingscondensator. De smoorklep wordt uitgevoerd op een W-vormige ferrietkern.

Deze elementen worden zo gekozen dat ze bij de werkfrequentie de resonantie ingaan. Omdat de spoel en condensator in serie op deze frequentie worden geïnstalleerd, wordt spanningsresonantie waargenomen.

FAQ:

Met de resonantie van de spanningen bij de inductie en capaciteit begint de spanning in geïdealiseerde theoretische voorbeelden aanzienlijk te stijgen tot een oneindig grote waarde, terwijl de stroom extreem klein wordt verbruikt.

Als gevolg hiervan hebben we een frequentiegenerator en een resonantiecircuit. Door de toename van de spanning over de condensator ontsteekt de lamp.

Hieronder is een andere versie van het schema, zoals u kunt zien - alles is in principe hetzelfde.

Vanwege de hoge werkfrequentie is het mogelijk om kleine afmetingen van de transformator en inductor te bereiken.

Om de doorgegeven informatie te consolideren, beschouwen we het echte elektronische voorschakelbord, de hierboven beschreven belangrijkste knooppunten worden in de afbeelding gemarkeerd:

En dit is een bord van een spaarlamp:

conclusie

Elektronisch voorschakelapparaat verbetert het lampbrandproces aanzienlijk en werkt zonder rimpel en ruis. Het circuit is niet erg complex en op basis daarvan kun je een low-power voeding bouwen. Daarom zijn elektronische voorschakelapparaten van uitgebrande energiebesparende apparaten een uitstekende bron van gratis radiocomponenten.

Fluorescentielampen met een elektromagnetisch voorschakelapparaat mogen niet worden gebruikt in industriële en huishoudelijke gebouwen. Het feit is dat ze sterke pulsaties hebben en een stroboscopisch effect kan optreden, dat wil zeggen, als ze worden geïnstalleerd in een draaiende werkplaats, dan met een bepaalde snelheid van de spindel van de draaibank en andere apparatuur, lijkt het u misschien dat het stationair is, wat letsel kan veroorzaken . Met elektronische ballast zal dit niet gebeuren.