Kako su elektronski predlošci raspoređeni i rade za fluorescentne žarulje

Fluorescentne žarulje ne mogu raditi izravno iz mreže 220V. Da biste ih zapalili, morate stvoriti visokonaponski impuls, a prije toga zagrijati njihove spirale. Da biste to učinili, koristite balaste. Dvije su vrste - elektromagnetska i elektronička. U ovom ćemo članku razmotriti elektroničke predstikače za fluorescentne svjetiljke, što je tko i kako rade.

Od čega se sastoji fluorescentna svjetiljka i zašto je potrebna balast?

Fluorescentna svjetiljka je izvor svjetlosti za pražnjenje plina. Sastoji se od cijevi u obliku cijevi ispunjene parom žive. Na rubovima tikvice nalaze se spirale. Prema tome, na svakom rubu tikvice je par kontakata - to su zaključci spirale.

Rad takve svjetiljke temelji se na luminiscenciji plinova kada kroz nju struji električna struja. Ali struja samo između dvije metalne spirale (elektrode) jednostavno ne teče. Za to se mora pojaviti iscjedak između njih, ovo pražnjenje naziva se tinjanje. Za to se spirale najprije zagrijavaju prolazeći kroz njih struju, a zatim se između njih primjenjuje visokonaponski impuls od 600 volti ili više. Zagrijane spirale počinju emitirati elektrone i pod djelovanjem visokog napona nastaje pražnjenje.

Ako ne ulazite u detalje, tada je opis postupka dovoljan da formulira problem za izvor napajanja takvih svjetiljki, trebao bi:

1. prethodno zagrijte spiralu;

2. Formirajte impuls za paljenje;

3. Održavajte napon i struju na dovoljnoj razini za rad lampe.

Zanimljivo: Kompaktne fluorescentne svjetiljke, koje se često nazivaju "uštede energije", imaju sličnu strukturu i zahtjeve za svoj rad. Jedina je razlika što su njihove dimenzije značajno smanjene zbog posebnog oblika, ustvari to je ista cjevasta tikvica, oblik nije linearan, već uvijen u spiralu.

Uređaj za napajanje fluorescentnih svjetiljki naziva se balast (skraćeno balast), a među ljudima jednostavno - balast.

Postoje dvije vrste balasta:

1. Elektromagnetski (EmPRA) - sastoji se od leptira za gas i pokretača. Njegove prednosti su jednostavnost, a postoji i veliki broj nedostataka: niska učinkovitost, pulsiranja svjetlosnog toka, smetnje u mreži napajanja tokom rada, niski faktor snage, zujanje, stroboskopski učinak. Ispod možete vidjeti njegov dijagram i izgled.

2. Elektronik (elektronički predstikalni uređaji) - moderan izvor napajanja za fluorescentne svjetiljke, to je ploča na kojoj se nalazi visokofrekventni pretvarač. Ona je lišena svih gore navedenih nedostataka, zbog kojih lampe daju veći svjetlosni tok i vijek trajanja.

Elektronski balastni krug

Tipični elektronski balast sastoji se od sljedećih jedinica:

1. Diodni most.

2. Visokofrekventni generator izrađen na PWM regulatoru (u skupim modelima) ili na krugu generatora automobila s polu-mostom (najčešće) pretvaračem.

3. Element polaznog praga (obično DB3 dinistor s naponskim pragom od 30 V).

4. LC krug napajanja zapaliti.

Tipični dijagram prikazan je u nastavku, razmotrit ćemo svaki od njegovih čvorova:

Naizmjenični napon napaja se na diodni most, gdje se ispravlja i zaglađuje filtrijskim kondenzatorom. U normalnom slučaju ispred mosta su osigurač i EMI filter. Ali u većini kineskih elektroničkih predstiljača nema filtera, a kapacitet kondenzatora za zaglađivanje je manji nego što je potrebno, što uzrokuje probleme sa paljenjem i radom svjetiljke.

Savjet: ako popravljate elektroničke predmete, pročitajte članak "Kako provjeriti diodni most" na našoj web stranici.

Nakon toga napon se dovodi do oscilatora. Iz naziva je jasno da je oscilator sklop koji neovisno generira oscilacije.U ovom slučaju, izrađuje se na jednom ili dva tranzistora, ovisno o snazi. Tranzistori su spojeni na transformator s tri namota. Često se koriste tranzistori MJE 13003 ili MJE 13001 i slično, ovisno o snazi ​​svjetiljke.

Iako se ovaj element naziva transformator, to ne izgleda poznato - to je feritni prsten na koji su namotane tri namota, u nekoliko okreta. Dvojica od njih su upravitelji, svaki s dva okreta, a jedan je radni s 9 okreta. Upravljački namoti stvaraju impulse na i isključujućim tranzistorima, povezanim na jednom kraju sa njihovim bazama.

Budući da su namotani u antifazu (početak namotaja označen je točkama, obratite pozornost na dijagram), kontrolni impulsi su nasuprot jedni drugima. Stoga se tranzistori otvaraju zauzvrat, jer ako ih istovremeno otvorite, tada su jednostavno zatvorili izlaz diodnog mosta i bilo što od toga izgori. Jedan kraj radnog namota spojen je na točku između tranzistora, a drugi na radni induktor i kondenzator, kroz koji se napaja žarulja.

Kada struja teče u jednom od namotaja u ostala dva, inducira se EMF odgovarajuće polarnosti, što dovodi do promjene tranzistora. Oscilator je podešen na frekvenciju iznad raspona zvuka, to jest iznad 20 kHz. Upravo je ovaj element direktna struja na izmjenični pretvarač frekvencije.

Za pokretanje generatora instaliran je dinistor, on se uključuje u krug nakon što napon na njemu dostigne određenu vrijednost. Obično se instalira DB3 dinistor koji se otvara u rasponu napona od oko 30V. Vrijeme nakon koje se otvori postavlja RC sklop.

digresija:

Naprednije verzije elektronskih predstigaša nisu izgrađene na samo-generirajućem krugu, već na osnovi PWM regulatora. Imaju stabilnija svojstva. Međutim, tijekom više od pet godina studiranja elektronike nikada se nisam susreo s takvim elektroničkim balastom, a sve sam s tim radio sam generirao.

LC lanac je više puta spomenut gore. Ovo je leptir za vodu montiran u nizu sa spiralom i kondenzator postavljen paralelno sa svjetiljkom. Prvo, struja teče kroz ovaj krug zagrijavajući spirale, a zatim nastaje visokonaponski impuls na kondenzatoru koji ga zapali. Leptir se izvodi na feritnoj jezgri u obliku slova W.

Ti su elementi odabrani tako da na radnoj frekvenciji uđu u rezonancu. Budući da su induktor i kondenzator serijski instalirani na ovoj frekvenciji, opaža se naponska rezonanca.

Pitanja i odgovori:

Rezonancom napona na induktivnosti i kapacitivnosti napon se u idealiziranim teorijskim primjerima počinje značajno povećavati do beskonačno velike vrijednosti, dok se struja troši izuzetno malo.

Kao rezultat, imamo generator frekvencije i rezonantni krug. Zbog povećanja napona preko kondenzatora lampica se zapali.

Druga varijanta sheme prikazana je u nastavku, kao što vidite - sve je u osnovi isto.

Zbog visoke radne frekvencije moguće je postići male dimenzije transformatora i induktora.

Za konsolidaciju prenesenih podataka smatramo pravu elektroničku balastnu ploču, glavni čvorovi opisani gore su istaknuti na slici:

A ovo je ploča sa štedne žarulje:

zaključak

Elektronski balast značajno poboljšava proces paljenja svjetiljke i djeluje bez pucanja i buke. Njegov krug nije jako kompliciran i na njegovoj je osnovi moguće izgraditi napajanje male snage. Stoga su elektronski predlošci iz izgaranih štediša energije izvrstan izvor besplatnih radio komponenata.

Fluorescentne svjetiljke s elektromagnetskim balastom nije dopušteno koristiti u industrijskim i kućnim prostorijama. Činjenica je da imaju jake pulsacije, a može doći do stroboskopskog učinka, to jest, ako su ugrađeni u radionicu za okretanje, tada se pri određenoj brzini vretena tokarilice i druge opreme, može vam se činiti da je nepomičan, što može uzrokovati ozljede , S elektronskim balastom to se neće dogoditi.