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Wie elektronische Vorschaltgeräte angeordnet sind und für Leuchtstofflampen funktionieren

 

Leuchtstofflampen können nicht direkt in einem 220-V-Netzwerk arbeiten. Um sie zu entzünden, müssen Sie einen Hochspannungsimpuls erzeugen und zuvor ihre Spiralen erwärmen. Verwenden Sie dazu Vorschaltgeräte. Es gibt zwei Arten - elektromagnetische und elektronische. In diesem Artikel werden wir elektronische Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen betrachten, was ist wer und wie sie funktionieren.

Wie elektronische Vorschaltgeräte angeordnet sind und für Leuchtstofflampen funktionieren

Woraus besteht eine Leuchtstofflampe und warum wird Vorschaltgerät benötigt?

Leuchtstofflampe ist diese Gasentladungslichtquelle. Es besteht aus einem rohrförmigen Kolben, der mit Quecksilberdampf gefüllt ist. An den Rändern des Kolbens befinden sich Spiralen. Dementsprechend befindet sich an jeder Kante des Kolbens ein Kontaktpaar - dies sind die Schlussfolgerungen der Spirale.

Leuchtstofflampengerät

Der Betrieb einer solchen Lampe basiert auf der Lumineszenz von Gasen, wenn ein elektrischer Strom durch sie fließt. Der Strom zwischen den beiden Metallspiralen (Elektroden) fließt jedoch nicht. Dazu muss eine Entladung zwischen ihnen auftreten, diese Entladung wird Schwelen genannt. Dazu werden die Spiralen zuerst erwärmt, indem Strom durch sie geleitet wird, und dann wird ein Hochspannungsimpuls von 600 Volt oder mehr zwischen ihnen angelegt. Erhitzte Spiralen beginnen Elektronen zu emittieren und unter Einwirkung von Hochspannung entsteht eine Entladung.


Wenn Sie nicht auf Details eingehen, reicht die Beschreibung des Prozesses aus, um das Problem für die Stromquelle solcher Lampen zu formulieren. Sie sollte:

1. Spirale vorheizen;

2. Bilden Sie einen Zündimpuls;

3. Halten Sie Spannung und Strom auf einem ausreichenden Niveau für den Lampenbetrieb.

Interessant: Kompaktleuchtstofflampen, die häufiger als "energiesparend" bezeichnet werden, haben eine ähnliche Struktur und Anforderungen für ihren Betrieb. Der einzige Unterschied besteht darin, dass ihre Abmessungen aufgrund der speziellen Form erheblich reduziert werden. Tatsächlich handelt es sich um denselben Rohrkolben. Die Form ist nicht linear, sondern spiralförmig verdreht.

Kompaktleuchtstofflampe

Eine Vorrichtung zur Versorgung von Leuchtstofflampen wird als Vorschaltgerät (abgekürztes Vorschaltgerät) und im Volksmund einfach als Vorschaltgerät bezeichnet.

Es gibt zwei Arten von Ballast:

1. Elektromagnetisch (EmPRA) - besteht aus einer Drosselklappe und einem Anlasser. Seine Vorteile sind Einfachheit und es gibt viele Nachteile: geringer Wirkungsgrad, Pulsationen des Lichtflusses, Interferenz im Stromversorgungsnetz während seines Betriebs, niedriger Leistungsfaktor, Summen, Strobe-Effekt. Unten sehen Sie das Diagramm und das Erscheinungsbild.

Lampenstromkreis mit elektromagnetischem Vorschaltgerät
Starter
Drosel

2. Elektronisch (elektronische Vorschaltgeräte) - eine moderne Stromquelle für Leuchtstofflampen. Auf dieser Platine befindet sich ein Hochfrequenzwandler. Es werden alle oben genannten Nachteile vorenthalten, aufgrund derer die Lampen einen größeren Lichtstrom und eine größere Lebensdauer bieten.

Das Schema der Aufnahme einer Leuchtstofflampe mit elektronischen Vorschaltgeräten

Elektronische Vorschaltgeräteschaltung

Ein typisches elektronisches Vorschaltgerät besteht aus folgenden Einheiten:

1. Die Diodenbrücke.

2. Ein Hochfrequenzgenerator, der auf einem PWM-Controller (in teuren Modellen) oder auf einer Auto-Generator-Schaltung mit einem (meistens) Halbbrückenwandler hergestellt wurde.

3. Startschwellenelement (normalerweise ein DB3-Dinistor mit einer Schwellenspannung von 30 V).

4. Kindle Power LC-Schaltung.

Ein typisches Diagramm ist unten dargestellt. Wir werden jeden seiner Knoten betrachten:

Elektronische Vorschaltgeräteschaltung

Die Diodenbrücke wird mit Wechselspannung versorgt, wo sie durch einen Filterkondensator gleichgerichtet und geglättet wird. Im Normalfall sind vor der Brücke eine Sicherung und ein EMI-Filter installiert. In den meisten chinesischen elektronischen Vorschaltgeräten gibt es jedoch keine Filter, und die Kapazität des Glättungskondensators ist geringer als erforderlich, was zu Problemen bei der Zündung und beim Betrieb der Lampe führt.

Diodenbrücke in elektronischen Vorschaltgeräten

Tipp: Wenn Sie elektronische Vorschaltgeräte reparieren, lesen Sie den Artikel "So überprüfen Sie die Diodenbrücke" auf unserer Website.

Danach wird die Spannung dem Oszillator zugeführt. Aus dem Namen geht hervor, dass der Oszillator eine Schaltung ist, die unabhängig voneinander Schwingungen erzeugt.In diesem Fall wird es je nach Leistung auf einem oder zwei Transistoren hergestellt. Transistoren sind an einen Transformator mit drei Wicklungen angeschlossen. Üblicherweise verwendete Transistoren sind MJE 13003 oder MJE 13001 und dergleichen, abhängig von der Leistung der Lampe.

Generatorschaltung

Obwohl dieses Element als Transformator bezeichnet wird, kommt es ihm nicht bekannt vor - es ist ein Ferritring, auf den drei Wicklungen mit jeweils mehreren Windungen gewickelt sind. Zwei von ihnen sind Manager mit jeweils zwei Runden, und einer arbeitet mit 9 Runden. Die Steuerwicklungen erzeugen Impulse an und aus Transistoren, die an einem Ende mit ihren Basen verbunden sind.

Da sie gegenphasig gewickelt sind (der Anfang der Wicklungen ist mit Punkten markiert, beachten Sie das Diagramm), sind die Steuerimpulse einander entgegengesetzt. Daher öffnen sich die Transistoren nacheinander, denn wenn Sie sie gleichzeitig öffnen, schließen sie einfach den Ausgang der Diodenbrücke und alles brennt durch. Ein Ende der Arbeitswicklung ist mit dem Punkt zwischen den Transistoren und das andere mit dem Arbeitsinduktor und dem Kondensator verbunden, über den die Lampe mit Strom versorgt wird.

Teil des elektronischen Vorschaltgeräts

Wenn Strom in einer der Wicklungen in den anderen beiden fließt, wird eine EMF mit der entsprechenden Polarität induziert, was zu einer Transistorumschaltung führt. Der Oszillator ist auf eine Frequenz oberhalb des Schallbereichs eingestellt, dh über 20 kHz. Dieses Element ist ein Gleichstrom-Wechselstrom-Wandler.

Zum Starten des Generators ist ein Dinistor installiert, der den Stromkreis einschaltet, nachdem die Spannung einen bestimmten Wert erreicht hat. In der Regel wird ein DB3-Dinistor installiert, der im Spannungsbereich von ca. 30V öffnet. Die Zeit, nach der es geöffnet wird, wird von der RC-Schaltung eingestellt.

Rückzug:

Weiterentwickelte Versionen elektronischer Vorschaltgeräte basieren nicht auf einer sich selbst erzeugenden Schaltung, sondern auf der Basis von PWM-Steuerungen. Sie haben stabilere Eigenschaften. Seit mehr als fünf Jahren Elektronikstudium bin ich jedoch noch nie auf ein solches elektronisches Vorschaltgerät gestoßen, mit dem ich alle gearbeitet habe und das sich selbst erzeugt hat.

Die LC-Kette wurde oben wiederholt erwähnt. Dies ist eine Drossel, die in Reihe mit der Spirale montiert ist, und ein Kondensator, der parallel zur Lampe montiert ist. Zuerst fließt ein Strom durch diesen Stromkreis, der die Spiralen erwärmt, und dann wird ein Hochspannungsimpuls an dem Kondensator gebildet, der ihn zündet. Die Drosselung erfolgt an einem W-förmigen Ferritkern.

Diese Elemente werden so ausgewählt, dass sie bei der Betriebsfrequenz in die Resonanz eintreten. Da der Induktor und der Kondensator bei dieser Frequenz in Reihe geschaltet sind, wird eine Spannungsresonanz beobachtet.

Hilfe:

Mit der Resonanz der Spannungen an Induktivität und Kapazität beginnt die Spannung in idealisierten theoretischen Beispielen signifikant auf einen unendlich großen Wert anzusteigen, während der Strom extrem klein verbraucht wird.

Als Ergebnis haben wir einen Frequenzgenerator und einen Resonanzkreis. Aufgrund des Spannungsanstiegs am Kondensator zündet die Lampe.

Unten sehen Sie eine andere Version des Schemas, wie Sie sehen können - im Grunde ist alles gleich.

Elektronische Vorschaltgeräte zum Einschalten von Leuchtstofflampen

Aufgrund der hohen Betriebsfrequenz ist es möglich, kleine Abmessungen des Transformators und der Induktivität zu erreichen.

Um die übergebenen Informationen zu konsolidieren, betrachten wir die reale elektronische Ballastplatine. Die oben beschriebenen Hauptknoten sind im Bild hervorgehoben:

Elektronisches Vorschaltgerät

Und das ist eine Platine aus einer Energiesparlampe:

Platine aus einer Energiesparlampe

Fazit

Elektronisches Vorschaltgerät verbessert den Lampenfeuerungsprozess erheblich und arbeitet ohne Welligkeit und Rauschen. Die Schaltung ist nicht sehr komplex und auf dieser Basis können Sie ein Netzteil mit geringem Stromverbrauch aufbauen. Daher sind elektronische Vorschaltgeräte von ausgebrannten Energiesparern eine hervorragende Quelle für freie Funkkomponenten.

Leuchtstofflampen mit elektromagnetischem Vorschaltgerät dürfen nicht in Industrie- und Wohngebäuden verwendet werden. Tatsache ist, dass sie starke Pulsationen haben und ein stroboskopischer Effekt auftreten kann, dh wenn sie in einer Drehwerkstatt installiert werden, scheint es Ihnen bei einer bestimmten Geschwindigkeit der Spindel der Drehmaschine und anderer Geräte stationär zu sein, was zu Verletzungen führen kann . Mit elektronischem Vorschaltgerät wird dies nicht passieren.

Siehe auch auf i.electricianexp.com:

  • Fehlfunktionen von Leuchten mit Leuchtstofflampen und deren Reparatur
  • Elektronische Vorschaltgeräte - was jede Leuchtstofflampe braucht!
  • Der Unterschied zwischen LED-Lampen und energiesparenden Kompaktleuchtstofflampen
  • Wie sind Kompaktleuchtstofflampen
  • So wählen Sie eine Zündeinheit für Halogen-Metalldampflampen

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    Kommentare:

    # 1 schrieb: Nikolay | [Zitat]

     
     

    Danke für den ausführlichen Artikel!