Predradník pre žiarivky okruh 30w. Predradník pre žiarivky

Žiarovky sú síce lacné, ale spotrebúvajú veľa elektriny, preto ich mnohé krajiny odmietajú vyrábať (USA, krajiny západnej Európy). Nahrádzajú ich kompaktné žiarivky (úsporné), skrutkujú sa do rovnakých objímok E27 ako žiarovky. Tie však stoja 15-30x viac, no vydržia 6-8x dlhšie a spotrebujú 4x menej elektriny, čo určuje ich osud. Trh je preplnený rôznymi takýmito svietidlami, väčšinou vyrobenými v Číne. Jedna z týchto lámp, od DELUX, je zobrazená na fotografii.

Jeho výkon je 26 W -220 V a zdroj, nazývaný aj elektronický predradník, je umiestnený na doske s rozmermi 48x48 mm ( Obr.1) a nachádza sa v podstavci tohto svietidla.

Jeho rádiové prvky sú namontované na doske plošných spojov bez použitia čipových prvkov. Schematický diagram nakreslil autor z kontroly dosky plošných spojov a je zobrazený v Obr.2.

Poznámka k schéme: na schéme nie je žiadny bod označujúci zapojenie dinistora, diódy D7 a bázy tranzistora EN13003A

Najprv je vhodné pripomenúť princíp zapaľovania žiariviek, a to aj pri použití elektronických predradníkov. Na zapálenie žiarivky je potrebné zahriať jej vlákna a priviesť napätie 500...1000 V, t.j. výrazne vyššie ako sieťové napätie. Veľkosť zapaľovacieho napätia je priamo úmerná dĺžke sklenenej banky žiarivky. Pri krátkych kompaktných žiarovkách je to prirodzene menej a pri dlhých trubicových žiarovkách viac. Po zapálení lampa prudko zníži svoj odpor, čo znamená, že je potrebné použiť obmedzovač prúdu, aby sa zabránilo skratom v obvode. Elektronický predradník pre kompaktnú žiarivku je push-pull polomostíkový menič napätia. Najprv sa pomocou 2-polvlnového mostíka usmerní sieťové napätie na konštantné napätie 300 ... 310 V. Menič sa spúšťa symetrickým dinistorom, znázorneným na schéme Z, otvára sa, keď je sieť zapnuté, napätie v bodoch jeho pripojenia prekračuje prah odozvy. Po otvorení prejde cez dinistor impulz podľa zapojenia do bázy spodného tranzistora a menič sa rozbehne. Ďalej push-pull polovičný mostík, ktorého aktívnymi prvkami sú dva n-p-n tranzistory, konvertuje konštantné napätie 300 ... 310 V na vysokofrekvenčné napätie, čo môže výrazne znížiť veľkosť napájacieho zdroja. Záťaž meniča a zároveň jeho ovládacím prvkom je toroidný transformátor (uvedený v schéme L1) so svojimi tromi vinutiami, z toho dve riadiace vinutia (každé s dvoma závitmi) a jedno pracovné (9 závitov). Tranzistorové kľúče sa otvárajú mimo fázu z kladných impulzov z riadiacich vinutí. Na to sú riadiace vinutia zahrnuté v bázach tranzistorov v protifáze (na obr. 2 je začiatok vinutí označený bodkami). Záporné napäťové rázy z týchto vinutí sú potlačené diódami D5, D7. Otvorenie každého kľúča spôsobí indukciu impulzov v dvoch protiľahlých vinutiach, vrátane pracovného vinutia. Striedavé napätie z pracovného vinutia je privádzané do žiarivky cez sériový obvod pozostávajúci z: L3 - vlákno žiarovky -C5 (3,3 nF 1200 V) - vlákno žiarovky - C7 (47 nF / 400 V). Hodnoty indukčností a kapacít tohto obvodu sú zvolené tak, aby v ňom dochádzalo k rezonancii napätia pri konštantnej frekvencii meniča. Pri rezonancii napätí v sériovom obvode sú indukčné a kapacitné odpory rovnaké, prúdová sila v obvode je maximálna a napätie na reaktívnych prvkoch L a C môže výrazne presiahnuť aplikované napätie. Pokles napätia na C5, v tomto sériovom rezonančnom obvode, je 14-krát väčší ako na C7, pretože kapacita C5 je 14-krát menšia a jeho kapacita je 14-krát väčšia. Preto pred zapálením žiarivky maximálny prúd v rezonančnom obvode zahreje obe vlákna a veľké rezonančné napätie na kondenzátore C5 (3,3 nF / 1200 V), zapojenom paralelne so žiarovkou, zapáli žiarovku. Dávajte pozor na maximálne povolené napätie na kondenzátoroch C5 = 1200 V a C7 = 400 V. Tieto hodnoty nie sú zvolené náhodou. Pri rezonancii dosahuje napätie na C5 asi 1 kV a musí to vydržať. Rozsvietená lampa prudko zníži svoj odpor a zablokuje (skratuje) kondenzátor C5. Kapacita C5 sa odstráni z rezonančného obvodu a rezonancia napätia v obvode sa zastaví, ale už rozsvietená lampa naďalej svieti a induktor L2 obmedzuje svojou indukčnosťou prúd v rozsvietenej lampe. V tomto prípade menič pokračuje v prevádzke v automatickom režime bez zmeny frekvencie od okamihu spustenia. Celý proces zapaľovania trvá menej ako 1 s. Treba poznamenať, že žiarivka je neustále napájaná striedavým napätím. To je lepšie ako konštantné, pretože to zabezpečuje rovnomerné opotrebovanie emisných schopností vlákna a tým zvyšuje jeho životnosť. Pri napájaní lámp jednosmerným prúdom je ich životnosť znížená o 50%, takže do výbojok nie je dodávané jednosmerné napätie.

Účel prvkov prevodníka.
Typy rádiových prvkov sú uvedené v schéme zapojenia (obr. 2).
1. EN13003A - tranzistorové spínače (z nejakého dôvodu ich výrobcovia neuviedli na schéme zapojenia). Ide o bipolárne vysokonapäťové tranzistory stredného výkonu, vodivosť n-p-n, puzdro TO-126, ich analógy MJE13003 alebo KT8170A1 (400 V; 1,5 A; 3 A na impulz), alebo KT872A (1500 V; 8 A; puzdro T26a), ale sú väčších rozmerov. V každom prípade je potrebné správne určiť výstupy BKE, pretože rôzni výrobcovia môžu mať rôzne sekvencie, dokonca aj pre rovnaký analóg.
2. Toroidný feritový transformátor označený výrobcom L1, rozmery prstenca 11x6x4,5, pravdepodobná magnetická permeabilita 2000, má 3 vinutia, z toho dve sú po 2 závity a jedno má 9 závitov.
3. Všetky diódy D1-D7 sú rovnakého typu 1N4007 (1000 V, 1 A), z toho diódy D1-D4 sú usmerňovací mostík, D5, D7 potláčajú negatívne emisie riadiaceho impulzu a D6 oddeľuje napájacie zdroje.
4. Reťaz R1СЗ poskytuje oneskorenie spustenia meniča za účelom „mäkkého štartu“ a zabránenia nárazovému prúdu.
5. Symetrický dinistor Z typ DB3 Uзс.max=32 V; Uoc = 5 V; Unotp.i.max=5 V) zabezpečuje prvotné spustenie meniča.
6. R3, R4, R5, R6 - obmedzovacie odpory.
7. C2, R2 - tlmiace prvky určené na tlmenie emisií tranzistorového spínača v momente jeho zopnutia.
8. Tlmivka L1 pozostáva z dvoch feritových polovíc v tvare W zlepených dohromady. Na začiatku sa induktor podieľa na napäťovej rezonancii (spolu s C5 a C7) na zapálenie lampy a po zapálení jeho indukčnosť zhasne prúd v obvode žiarivky, pretože rozsvietená lampa prudko znižuje svoj odpor.
9. C5 (3,3 nF/1200 V), C7 (47 nF/400 V) - kondenzátory v obvode žiarivky, podieľajúce sa na jej zapaľovaní (prostredníctvom napäťovej rezonancie) a po zapálení C7 udržiava žiaru.
10. C1 - vyhladzovací elektrolytický kondenzátor.
11. Tlmivka s feritovým jadrom L4 a kondenzátorom C6 tvorí bariérový filter, ktorý neprepúšťa impulzný šum z meniča do napájacej siete.
12. F1 - 1 Minipoistka v sklenenej skrini, ktorá sa nachádza mimo dosky plošných spojov.

Oprava.
Pred opravou elektronického predradníka sa musíte „dostať“ k jeho obvodovej doske, na to stačí použiť nôž na oddelenie dvoch komponentov základne. Pri oprave dosky pod napätím buďte opatrní, pretože jej rádiové prvky sú pod fázovým napätím!

Vyhorenie (prerušenie) cievok vlákna žiarivky, pričom elektronický predradník zostáva funkčný. Toto je typická porucha. Nie je možné obnoviť špirálu a sklenené žiarivky pre takéto žiarovky sa nepredávajú samostatne. Aká je cesta von? Alebo prispôsobte pracovný predradník 20-wattovej lampe s priamou sklenenou lampou namiesto jej „pôvodnej“ tlmivky (lampa bude fungovať spoľahlivejšie a bez hučania) alebo použite doskové prvky ako náhradné diely. Z toho vyplýva odporúčanie: kúpte si kompaktné žiarivky rovnakého typu - bude sa dať ľahšie opraviť.

Praskliny v spájke dosky plošných spojov. Dôvodom ich vzhľadu je periodické zahrievanie a následné po vypnutí ochladzovanie spájkovacej oblasti. Spájkovacia oblasť sa zahrieva od prvkov, ktoré sa zahrievajú (špirály žiarivky, tranzistorové spínače). Takéto praskliny sa môžu objaviť po niekoľkých rokoch prevádzky, t.j. po opakovanom zahriatí a ochladení miesta spájkovania. Porucha je eliminovaná opätovným spájkovaním trhliny.

Poškodenie jednotlivých rádiových prvkov. Jednotlivé rádiové prvky môžu byť poškodené tak prasklinami pri spájkovaní, ako aj napäťovými rázmi v napájacej sieti. Hoci je v obvode poistka, nechráni rádiové prvky pred napäťovými rázmi, ako by to mohol varistor. Poistka sa spáli v dôsledku poruchy rádiových prvkov. Samozrejme, najslabším miestom všetkých rádiových prvkov tohto zariadenia sú tranzistory.

Radioamator č.1,2009

Zoznam rádioelementov

Označenie	Typ	Denominácia	Množstvo	Poznámka	Obchod	Môj poznámkový blok
	Bipolárny tranzistor	MJE13003A	2	N13003A, KT8170A1, KT872A		Do poznámkového bloku
D1-D7	Usmerňovacia dióda	1N4007	7			Do poznámkového bloku
Z	Dinistor		1			Do poznámkového bloku
C1	Elektrolytický kondenzátor	100 µF 400 V	1			Do poznámkového bloku
C2, C3	Kondenzátor	27 nF 100 V	2			Do poznámkového bloku
C5	Kondenzátor	3,3 nF 1200 V	1			Do poznámkového bloku
C6	Kondenzátor	0,1 µF 400 V	1			Do poznámkového bloku
C7	Kondenzátor	47 nF 400 V	1			Do poznámkového bloku
R1, R2	Rezistor	1,0 Ohm	2

Obsah:

Osvetlenie vo veľkých miestnostiach sa čoraz viac vykonáva pomocou trubicových žiariviek. Dokážu výrazne ušetriť energiu a osvetliť priestor rozptýleným svetlom. Ich životnosť však do značnej miery závisí od bežnej prevádzky všetkých komponentov. Medzi nimi má veľký význam predradný okruh žiariviek, ktorý zabezpečuje zapaľovanie a udržiava normálny prevádzkový režim.

Predradník pre žiarivky

Väčšina tradičných 50 Hz návrhov používa magnetické predradníky na napájanie. Pri otvorení bimetalového kľúča sa cez reaktor generuje vysoké napätie. Preteká ním prúd, ktorý zabezpečuje zahrievanie elektród, keď sú kontakty zatvorené.

Tieto štartovacie zariadenia majú množstvo vážnych nevýhod, ktoré neumožňujú žiarivkám plne využiť svoj zdroj pri osvetlení miestností. Vytvára blikajúce svetlo, zvýšenú hladinu hluku a nestabilné svetlo počas napäťových rázov.

Všetky tieto nedostatky sú odstránené použitím elektronických predradníkov (), nazývaných elektronický predradník. Použitie predradníka umožňuje rozsvietiť lampu takmer okamžite bez šumu alebo blikania. Vďaka vysokému frekvenčnému rozsahu je osvetlenie pohodlnejšie a stabilnejšie. Negatívny vplyv kolísania sieťového napätia je úplne neutralizovaný. Všetky blikajúce a blikajúce chybné svetlá sa vypnú pomocou monitorovacieho systému.

Všetky elektronické predradníky majú pomerne vysoké náklady. V budúcnosti je však viditeľná kompenzácia počiatočných nákladov. Pri rovnakej kvalite svetelného toku sa spotreba energie zníži v priemere o 20 %. Svetelný výkon žiarivky je zvýšený vďaka vyššej frekvencii a zvýšenej účinnosti elektronických predradníkov v porovnaní s elektromagnetickými zariadeniami. Jemný štartovací a prevádzkový režim využívajúci predradník umožňuje predĺžiť životnosť lámp o 50%.

Prevádzkové náklady sa výrazne znížia, keďže nie je potrebné vymieňať štartéry a zníži sa aj počet štartérov. Použitím systému riadenia osvetlenia možno dosiahnuť dodatočnú úsporu energie až 80 %.

Typický predradný obvod

Konštrukcia elektronického predradníka využíva aktívnu korekciu účinníka, ktorá zabezpečuje kompatibilitu s elektrickou sieťou. Základom korektora je výkonný menič boost impulzov riadený špeciálnym integrovaným obvodom. To poskytuje menovitú prevádzku s účinníkom blízkym 0,98. Vysoká hodnota tohto koeficientu sa udržiava v akomkoľvek prevádzkovom režime. Zmeny napätia sú povolené v rozsahu 220 voltov + 15%. Korektor zaisťuje stabilné osvetlenie aj pri výrazných zmenách sieťového napätia. Na jej stabilizáciu sa používa medziprodukt.

Dôležitú úlohu zohráva sieťový filter, ktorý vyhladzuje vysokofrekvenčné zvlnenie napájacieho prúdu. Spolu s korektorom toto zariadenie prísne reguluje všetky zložky spotrebovaného prúdu. Vstup sieťového filtra je vybavený ochrannou jednotkou s varistorom a poistkou. To umožňuje efektívne eliminovať sieťové prepätia. Termistor so záporným teplotným koeficientom odporu je zapojený do série s poistkou, ktorá zaisťuje obmedzenie rázov vstupného prúdu pri pripojení elektronického predradníka z meniča do siete.

Okrem hlavných prvkov vyžaduje predradný obvod pre žiarivky prítomnosť špeciálnej ochrannej jednotky. S jeho pomocou sa monitoruje stav svietidiel, ako aj ich vypnutie v prípade poruchy alebo neprítomnosti. Toto zariadenie monitoruje prúd spotrebovaný meničom a napätie dodávané do každej lampy. Ak počas určitého časového obdobia špecifikovaná úroveň napätia alebo prúdu prekročí nastavenú hodnotu, spustí sa ochrana. To isté sa deje počas prerušenia obvodu záťaže.

Výkonným prvkom ochrannej jednotky je tyristor. Jeho otvorený stav je udržiavaný prúdom prechádzajúcim cez odpor inštalovaný v predradníku. Hodnota odporu predradníka umožňuje, aby sa prúd tyristora udržal v zapnutom stave až do odstránenia napájacieho napätia z elektronického predradníka.

Riadiaca jednotka elektronického predradníka je napájaná cez sieťový usmerňovač, keď prúd prechádza cez predradný odpor. Zníženie výkonu elektronického predradníka a zlepšenie jeho účinnosti umožňuje použitie prúdu vyhladzovacieho obvodu. Tento obvod sa pripája k bodu, kde sa pripájajú invertorové tranzistory. Riadiaci systém je teda napájaný. Konštrukcia obvodu zaisťuje spustenie riadiaceho systému v počiatočnom štádiu, po ktorom sa s miernym oneskorením spustí napájací obvod.

Žiarivka (LL) je svetelný zdroj vyrobený z uzavretej sklenenej banky, v ktorej sa vytvára elektrický elektródový výboj, ktorý prúdi v plynnom prostredí. Na jeho vnútornom povrchu je vrstva obsahujúca fosfor (luminofor). Vo vnútri lampy je inertný plyn a 1% ortuťových pár. Keď sú vystavené elektrickému výboju, vyžarujú vizuálne neviditeľné ultrafialové svetlo, ktoré spôsobuje žiaru fosforu.

Predradníky pre žiarivky

Ak sa v miestnosti rozbije čo i len jedna žiarivka, ortuťové výpary 10-krát prekročia povolené úrovne. Jeho škodlivé účinky pretrvávajú 1-2 mesiace.

Aplikácia

Elektricky vodivé plynné médium vo vnútri žiariviek má negatívny odpor, čo sa prejavuje tak, že pri zvyšovaní prúdu klesá napätie medzi elektródami.

Schéma činnosti žiarivky

Preto je k obvodu pripojený obmedzovač prúdu LL1 - predradník, ako je zrejmé z obrázku. Zariadenie slúži aj na vytvorenie krátkodobého zvýšeného napätia pre zapaľovanie lámp, ktoré v existujúcej sieti nestačí. Hovorí sa mu aj škrtiaca klapka.

Predradník obsahuje aj malú doutnavku E1 - štartér. Vo vnútri sú 2 elektródy, z ktorých jedna je pohyblivá, je vyrobená z bimetalovej platne.

V počiatočnom stave sú elektródy otvorené. Keď je do obvodu privedené sieťové napätie uzatvorením kontaktu SA1 v počiatočnom momente, cez žiarivku neprechádza žiadny prúd a medzi elektródami sa vo vnútri štartéra vytvorí žeravý výboj. Elektródy sa z neho zahrievajú a bimetalová doska sa ohýba a uzatvára kontakt vo vnútri štartéra. V dôsledku toho sa prúd cez predradník LL1 zvyšuje a ohrieva elektródy žiarivky.

Po uzavretí okruhu sa výboj vo vnútri štartéra E1 zastaví a elektródy začnú chladnúť. V tomto prípade sa otvoria a v dôsledku samoindukcie vytvorí tlmivka významný napäťový impulz, ktorý zapáli LL. Súčasne cez ňu začne prechádzať prúd rovnajúci sa hodnote menovitého prúdu, ktorý sa potom zníži dvakrát v dôsledku poklesu napätia na induktore. Tento prúd nestačí na vytvorenie žeravého výboja v štartéri, takže jeho elektródy zostávajú otvorené, kým svieti žiarivka. Kondenzátory C1 a C2 môžu znížiť reaktívne zaťaženie a zvýšiť účinnosť.

Elektromagnetická tlmivka

Predradník obmedzuje tok prúdu. Časť energie zahrieva zariadenie, čo vedie k strate energie. Na základe úrovní strát môže byť predradník pre žiarovky takýto:

• D – normálne;
• C – znížená;
• B – obzvlášť nízka.

Keď je predradník pripojený k sieti, striedavé napätie je vo fáze vyššie ako prúd. Jeho označenie vždy udáva kosínus uhla tohto oneskorenia, nazývaného účinník. Čím je jeho hodnota menšia, tým viac reaktívnej energie sa spotrebuje, čo je dodatočná záťaž. Pre zvýšenie účinníka na hodnotu 0,85 je paralelne k sieti pripojený kondenzátor s kapacitou 3-5 μF.

Akákoľvek elektromagnetická tlmivka vytvára hluk. V závislosti od toho, o koľko sa dá znížiť, sa predradníky vyrábajú s normálnou (N), zníženou (P) a veľmi nízkou (C, A) hladinou hluku.

Výkon žiaroviek a predradníkov sa musí zvoliť navzájom v súlade (od 4 do 80 W), inak lampa predčasne zlyhá. Sú dodávané vrátane, ale môžete si ich vybrať sami.

Klasické štartovacie zariadenie vyrobené z elektromagnetického predradníka a štartéra (EMPRA) má tieto výhody:

• relatívna jednoduchosť;
• vysoká spoľahlivosť;
• nízka cena;
• nie sú potrebné žiadne opravy, pretože aj s vlastnými rukami to bude stáť viac ako nákup novej jednotky.

Okrem toho má celý rad nevýhod:

• dlhé spustenie;
• strata energie (až 15%);
• hluk počas činnosti škrtiacej klapky;
• veľké rozmery a hmotnosť;
• neuspokojivé spustenie pri nízkych teplotách okolia;
• blikajúca kontrolka.

Nedostatky tlmiviek viedli k potrebe vytvorenia nového zariadenia. Elektronický predradník je inovatívne riešenie, ktoré zlepšuje kvalitu prevádzky LL a robí ju odolnou. Obvod elektronického predradníka (elektronický predradník) je jediná elektronická jednotka, ktorá tvorí sekvenciu zmien napätia na zapaľovanie.

Bloková schéma štartovacích lámp pomocou elektronických predradníkov

Výhody elektronických obvodov sú nasledovné:

• spustenie môže byť okamžité alebo oneskorené;
• na spustenie nie je potrebný štartér;
• v dôsledku vysokej frekvencie nedochádza k „blikaniu“ a svetelný výkon je vyšší;
• dizajn je ľahší a kompaktnejší;
• životnosť vďaka optimálnemu štartovaciemu a prevádzkovému režimu.

Vonkajšie elektronický predradník vyzerá tak, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Elektronické predradníky pre žiarivky

Nevýhodou elektronických predradníkov je vysoká cena vzhľadom na zložitosť obvodu.

Spustené lampy

Elektródy lampy sa zahrejú, potom sa na ne privádza vysoké napätie cez predradník. Jeho frekvencia je 20-60 kHz, čo umožňuje eliminovať blikanie a zvýšiť účinnosť. V závislosti od okruhu môže byť spustenie okamžité alebo plynulé - so zvýšením jasu na pracovný jas.

Pri studenom štarte sa výrazne znižuje životnosť žiariviek.

K procesu zahrievania elektród sa v napájacom obvode lampy pridáva oscilačný obvod, ktorý pred výbojom vstupuje do elektrickej rezonancie. Súčasne sa výrazne zvyšuje napätie, katódy sa zahrievajú intenzívnejšie a v dôsledku toho ľahko dochádza k zapáleniu. Akonáhle začne výboj v lampe, oscilačný obvod okamžite opustí rezonanciu a vytvorí sa prevádzkové napätie.

Pri lacných elektronických predradníkoch alebo samostatne zostavených predradníkoch je princíp činnosti podobný verzii s tlmivkou: žiarovky sú zapálené vysokým napätím a výboj je udržiavaný nízkym napätím.

Obvod elektronického predradníka

Rovnako ako u všetkých elektronických predradníkov je usmernenie napätia vykonávané diódami VD4-VD7, ktoré je následne filtrované kondenzátorom C1. Kapacita filtra sa volí rýchlosťou 1 µF na 1 W výkonu lampy. Pri nižších hodnotách kondenzátora bude žiara slabšia.

Hneď ako dôjde k pripojeniu k sieti, kondenzátor C4 sa okamžite začne nabíjať. Po dosiahnutí 30 V prerazí dinistor CD1 a napäťovým impulzom sa otvorí tranzistor T2, potom sa začne rozbiehať polomostíkový samooscilátor pozostávajúci z tranzistorov T1, T2 a transformátora TR1 s dvomi mimofázovými primárnymi a jedným sekundárnym vinutím. prevádzkovať. Rezonančná frekvencia sériového obvodu kondenzátorov C2, C3, tlmivky L1 a generátora sú hodnoty blízke (45-50 kHz). Keď napätie na kondenzátore C3 stúpne na počiatočnú hodnotu, kontrolka sa rozsvieti. Súčasne sa zníži frekvencia a napätie generátora a induktor obmedzí prúd. Vďaka vysokej frekvencii sú jeho rozmery malé.

Poruchy a opravy

Často sú viditeľné spálené časti v obvode. Ako skontrolovať elektronický predradník? Tranzistory najčastejšie zlyhajú. Vyhorenú časť je možné zistiť vizuálne. Pri opravách vlastnými rukami sa odporúča skontrolovať spárovaný tranzistor a odpory umiestnené v blízkosti. Nie sú vždy viditeľné, keď sú spálené. Opuchnutý kondenzátor sa musí vymeniť. Ak je niekoľko spálených častí, predradník sa neopravuje.

Niekedy po vypnutí elektronického predradníka lampa naďalej slabo bliká. Jedným z dôvodov môže byť prítomnosť potenciálu na vstupe, keď je nula vypnutá. Musíte skontrolovať obvod a vykonať pripojenia sami, aby bol spínač nainštalovaný vo fáze. Je možné, že na filtračnom kondenzátore zostane náboj. Potom by sa k nemu mal paralelne pripojiť odpor 200-300 kOhm na vybíjanie.

Kvôli prepätiu v sieti sú často nutné opravy lámp s elektronickým predradníkom. Ak je napájanie nestabilné, je lepšie použiť elektromagnetickú tlmivku.

Kompaktná lampa (CFL) obsahuje elektronický predradník zabudovaný v pätici. Oprava LL nízkej ceny a kvality sa vykonáva z nasledujúcich dôvodov: spaľovanie vlákna, rozpad tranzistorov alebo rezonančného kondenzátora. Ak špirála vyhorí, svojpomocné opravy krátko predĺžia životnosť a lampu je lepšie vymeniť. Oprava LL, v ktorej bola spálená fosforová vrstva (sčernenie žiarovky v oblasti elektród), je tiež nepraktická. V tomto prípade môže byť ako náhradný použitý pracovný predradník.

Vypaľovanie fosforu na žiarivke

Oprava elektronického predradníka nebude dlho potrebná, ak vylepšíte CFL inštaláciou termistora NTS (5-15 Ohmov) v sérii s rezonančným kondenzátorom sami. Diel obmedzuje nábehový prúd a chráni vlákna na dlhú dobu. V základni je tiež vhodné urobiť vetracie otvory.

Urob si svojpomocne ventilačné zariadenie na odvádzanie tepla z balastu

Vedľa trubice sú starostlivo vyvŕtané otvory pre lepšie chladenie, ako aj v blízkosti kovovej časti základne na odvod tepla z predradníkov. Takéto opravy sú možné len v suchých miestnostiach. V strede môžete urobiť tretí rad otvorov vrtákom s väčším priemerom.

Opravy zahŕňajúce inštaláciu termistora sa vykonávajú odspájkovaním vodiča na spodnej časti spájkou. Potom sa zo sklenenej banky ohne konvexná časť základne a uvoľní sa druhý drôt. Potom sa základňa odstráni a poskytne sa prístup k doske s plošnými spojmi. Po dokončení opravy sa základňa inštaluje v opačnom poradí.

Vyrobte si ho sami

Trubicové svietidlá s dĺžkou 1200 mm sú lacné a dokážu osvetliť veľké plochy. Svietidlo je možné vyrobiť vlastnými rukami, napríklad z 2 svietidiel po 36 W.

1. Telo je obdĺžniková základňa vyrobená z nehorľavého materiálu. Môžete použiť použitú lampu, ktorá už nevyžaduje opravu.
2. Elektronické predradníky sa vyberajú podľa výkonu svietidiel.
3. Pre každú lampu budete potrebovať 2 objímky G13, lanko a upevňovacie prvky.
4. Objímky svietidiel sú pripevnené k telu po výbere vzdialenosti medzi nimi.
5. Elektronické predradníky sú inštalované v zóne minimálneho ohrevu zo svietidiel (zvyčajne bližšie k stredu) a pripojené k zásuvkám. Každá jednotka sa vyrába so schémou zapojenia na skrini.
6. Svietidlo sa montuje na stenu alebo strop s pripojením na 220 V zdroj cez vypínač.
7. Na ochranu svietidiel je vhodné použiť priehľadný uzáver.

Domáca lampa

Výmena. Video

Toto video vám názorne ukáže, ako vymeniť elektronický predradník vo svietidle.

LL by mal byť napájaný vysokofrekvenčným prúdom, pre ktorý je vhodný elektronický predradník. Obsahujú málo ortuťových pár, na dosiahnutie prevádzkového režimu vyžadujú zahrievanie vlákien, štandardizované v čase a prúde.

Už som viac ako raz povedal, že mnohé veci, ktoré nás obklopujú, sa mohli realizovať oveľa skôr, no z nejakého dôvodu vstúpili do nášho každodenného života pomerne nedávno. Všetci sme sa už stretli so žiarivkami – tými bielymi trubicami s dvomi kolíkmi na koncoch. Pamätáte si, ako sa zapínali? Stlačíte kláves, kontrolka začne blikať a nakoniec prejde do normálneho režimu. To bolo naozaj nepríjemné, takže takéto veci doma neinštalovali. Boli inštalované na verejných miestach, vo výrobe, v kanceláriách, v továrenských dielňach - sú skutočne ekonomické v porovnaní s bežnými žiarovkami. Žmurkali však s frekvenciou 100-krát za sekundu a mnohí ľudia si toto žmurkanie všimli, čo bolo ešte nepríjemnejšie. No, na spustenie každej lampy bola predradná tlmivka, ako kus železa vážiaci asi kilogram. Ak by to nebolo dosť dobre zmontované, tak by to dosť nechutne bzučalo aj pri frekvencii 100 hertzov. Čo ak sú v miestnosti, kde pracujete, desiatky takýchto lámp? Alebo stovky? A všetky tieto desiatky sa zapínajú a vypínajú vo fáze 100-krát za sekundu a plyny bzučia, aj keď nie všetky. Naozaj to nemalo žiadny efekt?

V našej dobe však môžeme povedať, že éra bzučiacich tlmiviek a blikajúcich svetiel (na štarte aj počas prevádzky) sa skončila. Teraz sa okamžite zapnú a pre ľudské oko vyzerá ich prevádzka úplne staticky. Dôvodom je, že namiesto ťažkých tlmiviek a periodicky sa lepiacich štartérov sa začali používať elektronické predradníky (elektronické predradníky). Malý a ľahký. Pri pohľade na ich elektrickú schému však vyvstáva otázka: čo bránilo ich masovej výrobe koncom 70. a začiatkom 80. rokov? Veď už vtedy tam bola celá základňa prvkov. V skutočnosti, okrem dvoch vysokonapäťových tranzistorov, používa najjednoduchšie časti, doslova za babku, ktoré boli dostupné v 40. rokoch. No dobre, ZSSR, tu výroba reagovala slabo na technologický pokrok (napr. elektrónkové televízory sa prestali vyrábať až koncom 80. rokov), ale na Západe?

Takže po poriadku...

Štandardný obvod na zapínanie žiarivky, ako takmer všetko v dvadsiatom storočí, vymysleli Američania v predvečer druhej svetovej vojny a obsahovali okrem svietidla už spomínanú tlmivku a štartér. Áno, paralelne k sieti bol tiež zavesený kondenzátor, aby sa kompenzoval fázový posun spôsobený induktorom alebo, ešte jednoduchšie povedané, aby sa korigoval účinník.

Tlmivky a štartéry

Princíp fungovania celého systému je dosť ošemetný. V momente zatvorenia tlačidla napájania začne cez obvod sieť-tlačidlo-plyn-prvá špirála-štartér-druhá špirála-sieť pretekať slabý prúd - približne 40-50 mA. Slabé, pretože v počiatočnom momente je odpor medzery medzi kontaktmi štartéra pomerne veľký. Tento slabý prúd však spôsobí ionizáciu plynu medzi kontaktmi a začne sa prudko zvyšovať. To spôsobuje zahrievanie štartovacích elektród a keďže jedna z nich je bimetalová, to znamená, že pozostáva z dvoch kovov s rôznymi závislosťami zmien geometrických parametrov od teploty (rôzne koeficienty tepelnej rozťažnosti - CTE), pri zahrievaní sa bimetal doska sa ohne smerom ku kovu s nižším CTE a uzavrie sa ďalšou elektródou. Prúd v obvode sa prudko zvyšuje (až 500-600 mA), ale jeho rýchlosť rastu a konečná hodnota sú stále obmedzené indukčnosťou tlmivky, samotná indukčnosť je vlastnosťou bránenia okamžitej indukčnosti prúdu. Preto sa tlmivka v tomto obvode oficiálne nazýva „zariadenie na reguláciu predradníka“. Tento vysoký prúd zahrieva cievky lampy, ktoré začnú vyžarovať elektróny a ohrievajú zmes plynov vo vnútri valca. Samotná lampa je naplnená argónom a ortuťovými parami - to je dôležitá podmienka pre vznik stabilného výboja. Je samozrejmé, že keď sa kontakty v štartéri zatvoria, výboj v ňom sa zastaví. Celý opísaný proces v skutočnosti trvá zlomok sekundy.

Teraz začína zábava. Ochladené kontakty štartéra sa otvoria. Ale induktor už má uloženú energiu rovnajúcu sa polovici súčinu jeho indukčnosti a druhej mocniny prúdu. Nemôže okamžite zmiznúť (pozri vyššie o indukčnosti), a preto spôsobuje, že sa v induktore objaví samoindukčné EMF (inými slovami, napäťový impulz približne 800-1000 voltov pre 36-wattovú lampu s dĺžkou 120 cm). Sčítaním so špičkovým sieťovým napätím (310 V) sa vytvorí napätie na elektródach lampy dostatočné na poruchu - to znamená na vznik výboja. Výboj v lampe vytvára ultrafialovú žiaru ortuťových pár a to zase ovplyvňuje fosfor a spôsobuje jeho žiaru vo viditeľnom spektre. Zároveň ešte raz pripomíname, že tlmivka s indukčným odporom bráni neobmedzenému zvyšovaniu prúdu vo svietidle, čo by viedlo k jeho zničeniu alebo spusteniu ističa u vás doma alebo na inom mieste, kde sú takéto svietidlá použité. Všimnite si, že lampa sa nie vždy rozsvieti prvýkrát, niekedy trvá niekoľko pokusov na prechod do stabilného režimu žiary, to znamená, že procesy, ktoré sme opísali, sa opakujú 4-5-6 krát. Čo je naozaj dosť nepríjemné. Keď lampa vstúpi do režimu žiary, jej odpor bude oveľa menší ako odpor štartéra, takže ju možno vytiahnuť, zatiaľ čo lampa bude naďalej svietiť. No, ak rozoberiete štartér, uvidíte, že paralelne s jeho svorkami je zapojený kondenzátor. Je potrebné znížiť rádiové rušenie generované kontaktom.

Takže, ak veľmi stručne a bez ponorenia do teórie, povedzme, že žiarivka je zapnutá s veľkým napätím a je udržiavaná v svetelnom stave oveľa nižším (napríklad sa zapne pri 900 voltoch, svieti pri 150). To znamená, že akékoľvek zariadenie na zapínanie žiarivky je zariadenie, ktoré na svojich koncoch vytvára vysoké zapínacie napätie a po zapálení svietidla ho zníži na určitú prevádzkovú hodnotu.

Táto americká spínacia schéma bola vlastne jediná a len pred 10 rokmi sa jej monopol začal rapídne rúcať – na trh sa masovo dostali elektronické predradníky (EPG). Umožnili nielen nahradiť ťažké bzučiace tlmivky, zabezpečiť okamžité zapnutie lampy, ale aj zaviesť množstvo ďalších užitočných vecí ako napr.

- mäkký štart lamy - predhrievanie špirálok, čo výrazne zvyšuje životnosť lampy

— prekonanie blikania (frekvencia výkonu lampy je výrazne vyššia ako 50 Hz)

— Široký rozsah vstupného napätia 100…250 V;

— zníženie spotreby energie (až o 30 %) pri konštantnom svetelnom toku;

— zvýšenie priemernej životnosti svietidiel (o 50 %);

— ochrana proti prepätiu;

— zabezpečiť neprítomnosť elektromagnetického rušenia;

- O žiadne spínacie prúdové rázy (dôležité, keď sa súčasne rozsvieti viacero lámp)

— automatické vypnutie chybných žiaroviek (to je dôležité, zariadenia sa často obávajú voľnobehu)

— Účinnosť vysokokvalitných elektronických predradníkov — až 97 %

— ovládanie jasu lampy

Ale! Všetky tieto dobroty sa predávajú len v drahých elektronických predradníkoch. A vo všeobecnosti nie je všetko také ružové. Presnejšie, možno by bolo všetko bez mráčika, keby boli schémy EPR skutočne spoľahlivé. Koniec koncov, zdá sa zrejmé, že elektronický predradník (elektronický predradník) by v každom prípade nemal byť menej spoľahlivý ako tlmivka, najmä ak stojí 2-3 krát viac. V "bývalom" obvode zloženom z tlmivky, štartéra a samotnej lampy bola práve tlmivka (predradník) najspoľahlivejšia a celkovo pri kvalitnej montáži mohla fungovať takmer navždy. Sovietske tlmivky zo 60. rokov stále fungujú, sú veľké a navinuté dosť hrubým drôtom. Dovezené tlmivky podobných parametrov aj od takých známych firiem ako Philips nefungujú tak spoľahlivo. prečo? Veľmi tenký drôt, ktorým sú navinuté, vzbudzuje podozrenie. Samotné jadro má oveľa menší objem ako prvé sovietske tlmivky, pretože tieto tlmivky sa veľmi zahrievajú, čo pravdepodobne tiež ovplyvňuje spoľahlivosť.

Áno, takže, ako sa mi zdá, elektronické predradníky, prinajmenšom lacné - to znamená, že stoja až 5-7 dolárov za kus (čo je viac ako škrtiaca klapka), sú zámerne nespoľahlivé. Nie, môžu fungovať roky a môžu dokonca fungovať navždy, ale je to ako v lotérii – pravdepodobnosť prehry je oveľa vyššia ako výhra. Drahé elektronické predradníky sú vyrobené tak, aby boli podmienene spoľahlivé. Prečo „podmienečne“ vám povieme o niečo neskôr. Začnime našu malú recenziu tými lacnými. Pokiaľ ide o mňa, tvoria 95% kupovaných predradníkov. Alebo možno takmer 100%.

Zoberme si niekoľko takýchto schém. Mimochodom, všetky „lacné“ obvody majú takmer identický dizajn, aj keď existujú nuansy.

Lacné elektronické predradníky (EPG). 95% predaja.

Tieto typy predradníkov stoja 3-5-7 dolárov a jednoducho zapnite lampu. Toto je ich jediná funkcia. Iné užitočné zvončeky a píšťalky nemajú. Nakreslil som niekoľko schém, aby som vysvetlil, ako tento nový zázrak funguje, aj keď, ako sme povedali vyššie, princíp činnosti je rovnaký ako v „klasickej“ verzii škrtiacej klapky - zapaľujeme vysokým napätím, udržiavame ho nízke. Len sa to inak implementuje.

Všetky obvody elektronických predradníkov (EPG), ktoré som držal v rukách – lacné aj drahé – boli polovičné mostíky – líšili sa len možnosti ovládania a „potrubia“. Takže striedavé napätie 220 voltov je usmernené diódovým mostíkom VD4-VD7 a vyhladené kondenzátorom C1. Vo vstupných filtroch lacných elektronických predradníkov sa z dôvodu úspory ceny a miesta používajú malé kondenzátory, od ktorých závisí veľkosť zvlnenia napätia s frekvenciou 100 Hz, napriek tomu, že výpočet je približne nasledovný: 1 watt lampa - 1 µF kapacity filtra. V tomto obvode je 5,6 uF na 18 wattov, čo je jednoznačne menej, ako je potrebné. To je dôvod, prečo (aj keď nielen to), mimochodom, svietidlo svieti vizuálne slabšie ako z drahého predradníka rovnakého výkonu.

Potom sa cez vysokoodporový odpor R1 (1,6 MOhm) začne nabíjať kondenzátor C4. Keď napätie na ňom prekročí prevádzkový prah obojsmerného dinistora CD1 (približne 30 voltov), ​​prerazí a na báze tranzistora T2 sa objaví napäťový impulz. Otvorením tranzistora sa spustí činnosť polomostíkového vlastného oscilátora tvoreného tranzistormi T1 a T2 a transformátorom TR1 s protifázovo zapojenými riadiacimi vinutiami. Typicky tieto vinutia obsahujú 2 závity a výstupné vinutie obsahuje 8-10 závitov drôtu.

Diódy VD2-VD3 tlmia negatívne emisie vyskytujúce sa na vinutiach riadiaceho transformátora.

Generátor teda začína na frekvencii blízkej rezonančnej frekvencii sériového obvodu tvoreného kondenzátormi C2, C3 a tlmivkou C1. Táto frekvencia sa môže rovnať 45-50 kHz, v každom prípade sa mi ju nepodarilo presnejšie zmerať, nemal som po ruke pamäťový osciloskop. Upozorňujeme, že kapacita kondenzátora C3 pripojeného medzi elektródy lampy je približne 8-krát menšia ako kapacita kondenzátora C2, preto je napäťový ráz na ňom rovnakokrát vyšší (keďže kapacita je 8-krát väčšia - tým vyššia frekvencia, tým väčšia kapacita pri menšej kapacite). Preto je napätie takého kondenzátora vždy zvolené najmenej 1000 voltov. Súčasne tým istým obvodom preteká prúd, ktorý zahrieva elektródy. Keď napätie na kondenzátore C3 dosiahne určitú hodnotu, dôjde k poruche a lampa sa rozsvieti. Po zapálení je jeho odpor výrazne menší ako odpor kondenzátora C3 a nemá to žiadny vplyv na ďalšiu prevádzku. Frekvencia generátora tiež klesá. Tlmivka L1, rovnako ako v prípade „klasickej“ tlmivky, teraz plní funkciu obmedzenia prúdu, ale keďže lampa pracuje na vysokej frekvencii (25-30 kHz), jej rozmery sú mnohonásobne menšie.

Vzhľad balastu. Je vidieť, že niektoré prvky nie sú do dosky priletované. Napríklad tam, kde som po oprave spájkoval odpor obmedzujúci prúd, je tam drôtová prepojka.

Ešte jeden produkt. Neznámy výrobca. Tu neobetovali 2 diódy na vytvorenie „umelej nuly“.

"Sevastopolská schéma"

Existuje názor, že nikto to neurobí lacnejšie ako Číňania. Aj ja som si tým bola istá. Som si istý, kým sa mi nedostali do rúk elektronické predradníky z istého „sevastopolského závodu“ – aspoň to tvrdil ten, kto ich predal. Boli navrhnuté pre 58 W lampu, teda 150 cm na dĺžku. Nie, nepoviem, že nefungovali alebo fungovali horšie ako tie čínske. Pracovali. Svietili z nich lampy. Ale…

Aj tie najlacnejšie čínske predradníky (elektronické predradníky) sa skladajú z plastového puzdra, dosky s otvormi, masky na doske na strane plošného spoja a označenia, ktorý diel je na strane osadenia. „Sevastopolská verzia“ bola zbavená všetkých týchto nadbytočností. Tam bola doska aj krytom puzdra, v doske neboli žiadne diery (z tohto dôvodu), neboli tam masky, žiadne označenia, diely boli umiestnené na boku tlačených vodičov a všetko, čo sa dalo vyrobiť prvkov SMD, ktoré som nikdy nevidel ani v najlacnejších čínskych zariadeniach. No, samotná schéma! Sledoval som ich veľa, ale nikdy som nič podobné nevidel. Nie, všetko sa zdá byť ako Číňania: obyčajný polovičný most. Ide mi len o to, že účel prvkov D2-D7 a zvláštne zapojenie základného vinutia spodného tranzistora mi je úplne nejasné. A ďalej! Tvorcovia tohto zázračného zariadenia spojili polomostový generátorový transformátor s tlmivkou! Jednoducho navinuli vinutia na jadro v tvare W. Nikoho to nenapadlo, dokonca ani Číňanov. Vo všeobecnosti túto schému navrhli buď géniovia, alebo alternatívne nadaní ľudia. Na druhej strane, ak sú také dômyselné, prečo neobetovať pár centov na zavedenie odporu obmedzujúceho prúd, aby sa zabránilo prúdovému rázu cez filtračný kondenzátor? Áno, a varistor na plynulé zahrievanie elektród (tiež centy) - mohli by sa rozbiť.

V ZSSR

Vyššie uvedený „americký okruh“ (tlmivka + štartér + žiarivka) funguje zo siete striedavého prúdu s frekvenciou 50 hertzov. Čo ak je prúd konštantný? No napríklad lampa musí byť napájaná z batérií. Tu si nevystačíte s elektromechanickou možnosťou. Musíte „vytvoriť schému“. Elektronické. A takéto schémy boli napríklad vo vlakoch. Všetci sme cestovali v sovietskych vagónoch rôzneho stupňa pohodlia a videli sme tam tieto žiarivky. Ale boli napájané jednosmerným prúdom 80 voltov, napätím produkovaným batériou vozňa. Pre napájanie bol vyvinutý „ten istý“ obvod - polomostíkový generátor so sériovým rezonančným obvodom a na zabránenie prúdovým rázom cez špirály lámp bol vyvinutý priamy vykurovací termistor TRP-27 s kladným teplotným koeficientom odporu. zavedené. Obvod, treba povedať, bol mimoriadne spoľahlivý a na jeho premenu na predradník pre AC sieť a využitie v bežnom živote bolo potrebné v podstate pridať diódový mostík, vyhladzovací kondenzátor a mierne prepočítať parametre niektoré časti a transformátor. Jediné „ale“. Takáto vec by bola dosť drahá. Myslím, že jeho cena by nebola nižšia ako 60 - 70 sovietskych rubľov, pričom cena škrtiacej klapky by bola 3 ruble. Hlavne kvôli vysokým nákladom na výkonné vysokonapäťové tranzistory v ZSSR. A tento obvod tiež produkoval dosť nepríjemné vysokofrekvenčné pískanie, nie vždy, ale niekedy ho bolo počuť, možno sa časom zmenili parametre prvkov (vyschli kondenzátory) a znížila sa frekvencia generátora.

Schéma napájania žiariviek vo vlakoch v dobrom rozlíšení

Drahé elektronické predradníky (EPG)

Príkladom jednoduchého „drahého“ balastu je produkt od TOUVE. Fungovalo v systéme osvetlenia akvária, inými slovami, napájalo dve zelené lamy, každá s výkonom 36 wattov. Majiteľ balastu mi povedal, že táto vec je niečo špeciálne, špeciálne určené na osvetlenie akvárií a terárií. "Ekologický". Stále nechápem, čo je šetrné k životnému prostrediu, ďalšia vec je, že tento „ekologický balast“ nefungoval. Otvorenie a analýza obvodu ukázali, že v porovnaní s lacnými je podstatne zložitejší, aj keď princíp - polovičný mostík + spúšťanie cez rovnaký dinistor DB3 + sériový rezonančný obvod - je zachovaný v plnom rozsahu. Keďže sú tam dve lampy, vidíme dva rezonančné obvody T4C22C2 a T3C23C5. Studené cievky svietidiel sú chránené pred nárazovým prúdom termistormi PTS1, PTS2.

Pravidlo! Ak si kúpite ekonomickú lampu alebo elektronický predradník, skontrolujte, ako sa táto lampa zapína. Ak je to okamžité, balast je lacný, bez ohľadu na to, čo vám o ňom povedia. Vo viac-menej normálnych podmienkach by sa lampa mala zapnúť po stlačení tlačidla asi za 0,5 sekundy.

Ďalej. Vstupný varistor RV chráni kondenzátory výkonového filtra pred nárazovým prúdom. Obvod je vybavený silovým filtrom (zakrúžkovaný červenou farbou) - zabraňuje prenikaniu vysokofrekvenčného rušenia do siete. Korekcia účinníka je vyznačená zelenou farbou, ale v tomto obvode je zostavená pomocou pasívnych prvkov, čím sa odlišuje od tých najdrahších a najsofistikovanejších, kde je korekcia riadená špeciálnym mikroobvodom. O tomto dôležitom probléme (korekcia účinníka) si povieme v niektorom z nasledujúcich článkov. Pribudla aj ochranná jednotka v abnormálnych režimoch - v tomto prípade sa generovanie zastaví skratovaním základne SCR Q1 na zem s tyristorom SCR.

Napríklad deaktivácia elektród alebo porušenie tesnosti trubice vedie k vzniku „otvoreného obvodu“ (lampa sa nerozsvieti), čo je sprevádzané výrazným zvýšením napätia na štartovacom kondenzátore a zvýšenie predradného prúdu pri rezonančnej frekvencii, obmedzené iba faktorom kvality obvodu. Dlhodobá prevádzka v tomto režime vedie k poškodeniu predradníka v dôsledku prehriatia tranzistorov. V tomto prípade by ochrana mala fungovať - ​​tyristor SCR uzavrie základňu Q1 so zemou, čím zastaví generovanie.

Je vidieť, že toto zariadenie je oveľa väčšie ako lacné predradníky, ale po oprave (jeden z tranzistorov vyletel) a obnove sa ukázalo, že tieto isté tranzistory sa zahrievajú, ako sa mi zdalo, viac, ako je potrebné, až okolo 70 stupňov. Prečo neinštalovať malé radiátory? Nehovorím, že tranzistor zlyhal v dôsledku prehriatia, ale možno provokujúcim faktorom bola prevádzka pri zvýšených teplotách (v uzavretom prípade). Vo všeobecnosti som nainštaloval malé radiátory, pretože tam bolo miesto.

Žiarivky nemôžu fungovať priamo zo siete 220V. Aby ste ich zapálili, musíte vytvoriť vysokonapäťový impulz a predtým zahriať ich cievky. Na tento účel sa používajú predradníky. Prichádzajú v dvoch typoch - elektromagnetické a elektronické. V tomto článku sa pozrieme na elektronické predradníky pre žiarivky, čo sú a ako fungujú.

Z čoho sa skladá žiarivka a prečo je potrebný predradník?

Žiarivka je svetelný zdroj s plynovou výbojkou. Pozostáva z rúrkovej banky naplnenej ortuťovými parami. Po okrajoch banky sú špirály. V súlade s tým je na každom okraji banky pár kontaktov - to sú vývody špirály.

Prevádzka takejto lampy je založená na luminiscencii plynov, keď ňou preteká elektrický prúd. Ale prúd nebude pretekať jednoducho medzi dvoma kovovými špirálami (elektródami). Aby to bolo možné, musí medzi nimi dôjsť k výboju, ktorý sa nazýva žeravý výboj. Za týmto účelom sa špirály najprv zahrejú prechodom prúdu cez ne a potom sa medzi ne aplikuje vysokonapäťový impulz 600 alebo viac voltov. Zahriate cievky začnú vyžarovať elektróny a pod vplyvom vysokého napätia vzniká výboj.

Bez toho, aby sme zachádzali do podrobností, popis procesu postačuje na nastavenie úlohy pre zdroj energie takýchto svietidiel; musí:

1. Zahrejte cievky;

2. Vytvorte zapaľovací impulz;

3. Udržujte dostatočné napätie a prúd na prevádzku lampy.

Zaujímavosť: Kompaktné žiarivky, ktoré sa častejšie nazývajú „úsporné“ žiarivky, majú podobnú štruktúru a požiadavky na ich prevádzku. Jediný rozdiel je v tom, že ich rozmery sú vďaka ich špeciálnemu tvaru výrazne zmenšené, v skutočnosti ide o tú istú rúrkovú banku, ale tvar nie je lineárny, ale stočený do špirály.

Zariadenie na napájanie žiariviek sa nazýva predradník (skrátene predradník), alebo ľudovo zjednodušene povedané predradník.

Existujú dva typy balastu:

1. Elektromagnetické (EMPRA) – pozostáva z škrtiacej klapky a štartéra. Jeho výhodami je jednoduchosť, no nevýhod je veľa: nízka účinnosť, pulzácie svetelného toku, rušenie v elektrickej sieti pri jej prevádzke, nízky účinník, bzučanie, stroboskopický efekt. Nižšie vidíte jeho schému a vzhľad.

2. Elektronické (elektronické predradníky) - moderný zdroj energie pre žiarivky, je to doska, na ktorej je umiestnený vysokofrekvenčný menič. Nemá všetky vyššie uvedené nevýhody, vďaka ktorým lampy produkujú väčší svetelný tok a životnosť.

Typický elektronický predradník pozostáva z nasledujúcich komponentov:

1. Diódový mostík.

2. Vysokofrekvenčný generátor vyrobený na regulátore PWM (v drahých modeloch) alebo na obvode autogenerátora s polovičným mostíkom (najčastejšie) meničom.

3. Štartovací prahový prvok (zvyčajne DB3 dinistor s prahovým napätím 30V).

4. Obvod LC výkonu zapaľovania.

Typický diagram je uvedený nižšie, pozrime sa na každý z jeho uzlov:

Striedavé napätie sa privádza na diódový mostík, kde je usmernené a vyhladené filtračným kondenzátorom. Bežne sa pred mostíkom inštaluje poistka a filter elektromagnetického rušenia. Väčšina čínskych elektronických predradníkov však nemá filtre a kapacita vyhladzovacieho kondenzátora je nižšia, ako je potrebné, čo spôsobuje problémy so zapaľovaním a prevádzkou lampy.

Rada: ak opravujete elektronické predradníky, prečítajte si článok na našej stránke.

Potom sa napätie privedie do autogenerátora. Už z názvu je zrejmé, že samooscilátor je obvod, ktorý nezávisle generuje oscilácie. V tomto prípade sa vyrába na jednom alebo dvoch tranzistoroch, v závislosti od výkonu. Tranzistory sú spojené s transformátorom s tromi vinutiami. Typicky sa používajú tranzistory ako MJE 13003 alebo MJE 13001 a podobne, v závislosti od výkonu lampy.

Hoci sa tento prvok nazýva transformátor, nevyzerá povedome - je to feritový krúžok, na ktorom sú navinuté tri vinutia, každé s niekoľkými závitmi. Dve z nich sú riadiace, každá s dvomi otáčkami a jedna je pracovná s 9 otáčkami. Riadiace vinutia vytvárajú impulzy na zapínanie a vypínanie tranzistorov a sú jedným koncom spojené s ich bázami.

Keďže sú navinuté v protifáze (začiatky vinutí sú označené bodkami, pozor na schému), riadiace impulzy sú oproti sebe. Tranzistory sa preto otvárajú jeden po druhom, pretože ak sa súčasne otvoria, tak jednoducho skratujú výstup diódového mostíka a niečo z neho vyhorí. Pracovné vinutie je na jednom konci pripojené k bodu medzi tranzistormi a na druhom konci k pracovnému induktoru a kondenzátoru, cez ktorý je napájaná lampa.

Keď prúd preteká jedným z vinutí, v ďalších dvoch sa indukuje EMF zodpovedajúcej polarity, čo vedie k prepínaniu tranzistorov. Samooscilátor je naladený na frekvenciu nad rozsahom zvuku, teda nad 20 kHz. Práve tento prvok premieňa jednosmerný prúd na prúd s premenlivou frekvenciou.

Na spustenie generátora je nainštalovaný dinistor, ktorý zapne obvod, keď napätie na ňom dosiahne určitú hodnotu. Zvyčajne sa inštaluje DB3 dinistor, ktorý sa otvára v rozsahu napätia cca 30V. Čas, po ktorom sa otvorí, je nastavený RC obvodom.

Ústup:

Pokročilejšie verzie elektronických predradníkov nie sú postavené na samooscilátorovom obvode, ale na báze regulátorov PWM. Majú stabilnejšie vlastnosti. Za viac ako päť rokov štúdia elektroniky som sa však s takýmito elektronickými predradníkmi nikdy nestretol, všetky, s ktorými som pracoval, boli samogenerátory.

LC obvod bol spomenutý niekoľkokrát vyššie. Ide o tlmivku inštalovanú v sérii so špirálou a kondenzátor inštalovaný paralelne s lampou. Týmto obvodom najskôr preteká prúd, ktorý ohrieva cievky a potom sa na kondenzátore vytvorí vysokonapäťový impulz, ktorý ho zapáli. Tlmivka je vyrobená na feritovom jadre v tvare W.

Tieto prvky sú zvolené tak, aby rezonovali na pracovnej frekvencii. Pretože induktor a kondenzátor sú inštalované v sérii pri tejto frekvencii, pozoruje sa napäťová rezonancia.

Keď napätie na indukčnosti a kapacite rezonuje, napätie v idealizovaných teoretických príkladoch začne silne stúpať na nekonečne veľkú hodnotu, zatiaľ čo spotrebovaný prúd je extrémne malý.

V dôsledku toho máme frekvenčne prispôsobený generátor a rezonančný obvod. V dôsledku zvýšenia napätia na kondenzátore sa lampa zapáli.

Nižšie je uvedená iná verzia okruhu, ako vidíte - všetko je v podstate rovnaké.

Vďaka vysokej pracovnej frekvencii je možné dosiahnuť malé rozmery transformátora a tlmivky.

Na konsolidáciu informácií, ktoré sme pokryli, uvažujme o skutočnej elektronickej predradníkovej doske; obrázok zdôrazňuje hlavné komponenty opísané vyššie:

A toto je doska z energeticky úspornej žiarovky:

Záver

Elektronický predradník výrazne zlepšuje proces zapaľovania lampy a funguje bez pulzovania a hluku. Jeho obvod nie je príliš zložitý a na jeho základe je možné postaviť zdroj s nízkym výkonom. Preto sú elektronické predradníky z vyhorených úspor energie výborným zdrojom voľných rádiových komponentov.

V priemyselných a domácich priestoroch je zakázané používať žiarivky s elektromagnetickými predradníkmi. Faktom je, že majú silné pulzácie a môže sa objaviť stroboskopický efekt, to znamená, že ak sú inštalované v sústružníckej dielni, potom sa vám pri určitej rýchlosti otáčania vretena sústruhu a iného zariadenia môže zdať že je nehybný, čo môže spôsobiť zranenie . S elektronickým predradníkom sa to nestane.