Преклопна кола за гасне лампе

Вештачки извори светлости који користе електрично пражњење гасног медијума у ​​живиним парама за стварање светлосних таласа називају се живине лампе са пражњењем у гасу.

Гас који се пумпа у цилиндар може бити под ниским, средњим или високим притиском. Низак притисак се користи у дизајну лампе:

• линеарна флуоресцентна;

• компактна уштеда енергије:

• бактерицидно;

• кварц.

Висок притисак се користи у лампама:

• живин лучни фосфор (ДРЛ);

• метална жива са радиоактивним адитивима (ДРИ) металних халогенида;

• лучни натријум цевасти (ДНаТ);

• натријум-лучно огледало (ДНаЗ).

Постављају се на оним местима где је потребно осветлити велике површине са малом потрошњом енергије.

ДРЛ лампа

Карактеристике дизајна

Уређај лампе са четири електроде је шематски приказан на фотографији.

Његова основа, као и код конвенционалних модела, служи за повезивање са контактима када се уврне у стезну главу. Стаклена сијалица херметички штити све унутрашње елементе од спољашњих утицаја. Напуњен је азотом и садржи:

• кварцни горионик;

• електричне жице са основних контаката;

• два отпорника за ограничавање струје уграђена у коло додатних електрода

• слој фосфора.

Горионик је направљен у облику затворене цеви од кварцног стакла са убризганим аргоном, у коју су смештени:

• два пара електрода - главна и додатна, налазе се на супротним крајевима боце;

• мала кап живе.

Аргон — хемијски елемент који припада инертним гасовима. Добија се процесом одвајања ваздуха са дубоким хлађењем након чега следи ректификација. Аргон је моноатомски гас без боје и мириса, густине 1,78 кг/м3, тбоил = –186 °Ц. Аргон се користи као инертни медијум у металуршким и хемијским процесима, у технологији заваривања (видети електролучно заваривање), као и у сигналним, рекламним и другим лампама које дају плавичасто светло.
Принцип рада ДРЛ лампе

ДРЛ извор светлости је пражњење електричног лука у атмосфери аргона које тече између електрода у кварцној цеви. Ово се дешава под дејством напона који се примењује на лампу у две фазе:

1. У почетку, између блиско лоцираних главне и електроде за паљење почиње усијано пражњење услед кретања слободних електрона и позитивно наелектрисаних јона;

2. Формирање великог броја носилаца наелектрисања у шупљини горионика доводи до брзог распада азотног медијума и стварања лука кроз главне електроде.

Стабилизација стартног режима (електрична струја лука и светлости) траје око 10-15 минута. Током овог периода, ДРЛ ствара оптерећења која значајно премашују називне струје режима. Да бисте их ограничили, пријавите се баласт — гушење. 

Дугино зрачење у живиним парама има плаву и љубичасту нијансу и праћено је снажним ултраљубичастим зрачењем. Пролази кроз фосфор, меша се са спектром који формира и ствара сјајну светлост која је близу беле.

ДРЛ је осетљив на квалитет напона напајања и када падне на 180 волти, гаси се и не пали.

У току лучно пражњење ствара се висока температура, која се преноси на целу структуру. Ово утиче на квалитет контаката у утичници и изазива загревање прикључених жица, које се стога користе само са изолацијом отпорном на топлоту.

Током рада лампе, притисак гаса у горионику се значајно повећава и компликује услове за уништавање медијума, што захтева повећање примењеног напона. Ако је напајање искључено и укључено, лампа се неће одмах укључити: треба да се охлади.

Дијаграм повезивања ДРЛ лампе

Живина лампа са четири електроде се укључује помоћу пригушнице и осигурач.

Топљива веза штити коло од могућих кратких спојева, а пригушница ограничава струју која тече кроз средину кварцне цеви. Индуктивни отпор пригушнице се бира према снази расветног тела. Укључивање лампе под напоном без пригушнице доводи до брзог прегоревања.

Кондензатор укључен у коло компензује реактивну компоненту уведену индуктивношћу.

ДРИ лампа

Карактеристике дизајна

Унутрашња структура ДРИ лампе је веома слична оној коју користи ДРЛ.

Али његов горионик садржи одређену количину адитива из хапогенида метала индијума, натријума, талијума или неких других. Омогућавају вам да повећате емисију светлости на 70-95 лм / В и више уз добру боју.

Боца је направљена у облику цилиндра или елипсе приказане на слици испод.

Материјал горионика може бити кварцно стакло или керамика, која има боља радна својства: мање затамњења и дужи радни век.

Горионик у облику кугле који се користи у модерном дизајну повећава излаз светлости и осветљеност извора.

Принцип рада

Основни процеси који се одвијају током производње светлости из ДРИ и ДРЛ лампе су исти. Разлика је у шеми паљења. ДРИ се не може покренути од примењеног мрежног напона. Ова вредност јој није довољна.

Да би се створио лук унутар горионика, импулс високог напона мора се применити на међуелектродни простор. Његово образовање је поверено ИЗУ — уређају за импулсно паљење.

Како ИЗУ функционише

Принцип рада уређаја за стварање високонапонског импулса може се условно представити поједностављеним шематским дијаграмом.

Радни напон напајања се примењује на улаз кола. Диода Д, отпорник Р и кондензатор Ц стварају струју пуњења кондензатора. На крају пуњења, струјни импулс се доводи кроз кондензатор кроз отворени тиристорски прекидач у намотају прикљученог трансформатора Т.

У излазном намотају појачаног трансформатора генерише се импулс високог напона до 2-5 кВ. Улази у контакте лампе и ствара лучно пражњење гасовитог медија, што даје сјај.

Дијаграми повезивања лампе типа ДРИ

ИЗУ уређаји се производе за сијалице са гасним пражњењем две модификације: са две или три жице. За сваку од њих креира се сопствени дијаграм повезивања.Обезбеђује се директно на кућишту блока.

Када се користи двопински уређај, фаза напајања је повезана преко пригушнице на централни контакт базе лампе и истовремено на одговарајући излаз ИЗУ.

Неутрална жица је повезана са бочним контактом базе и њеним ИЗУ терминалом.

За уређај са три контакта, неутрална шема повезивања остаје иста, а фазно напајање се мења након пригушнице. Повезује се преко два преостала излаза на ИЗУ, као што је приказано на слици испод: улаз у уређај је преко терминала «Б», а излаз на централни контакт базе преко — «Лп».

Дакле, састав контролног уређаја (баласта) за живине сијалице са емитујућим адитивима је обавезан:

• Гуша;

• пулсни пуњач.

Кондензатор који компензује вредност реактивне снаге може бити укључен у контролни уређај. Његово укључивање одређује опште смањење потрошње енергије уређаја за осветљење и продужење века трајања лампе са правилно одабраном вредношћу капацитета.

Приближно његова вредност од 35 μФ одговара лампама снаге 250 В и 45 - 400 В. Када је капацитет превелик, долази до резонанце у колу, што се манифестује „трептањем” светлости лампе.

Присуство високонапонских импулса у радној лампи одређује употребу изузетно високонапонских жица у спојном колу са минималном дужином између баласта и лампе, не више од 1-1,5 м.

ДРИЗ ламп

Ово је верзија ДРИ лампе која је горе описана која има делимично зрцаљени премаз унутар сијалице да рефлектује светлост, која формира усмерени сноп зрака.Омогућава вам да фокусирате зрачење на осветљени објекат и смањите губитке светлости као резултат вишеструких рефлексија.

ХПС лампа

Карактеристике дизајна

Унутар сијалице ове лампе на гасно пражњење, уместо живе, користи се натријумова пара која се налази у окружењу инертних гасова: неона, ксенона или других, или њихових смеша. Из тог разлога се називају "натријум".

Због ове модификације уређаја, дизајнери су успели да им дају највећу ефикасност рада, која достиже 150 лм / В.

Принцип деловања ДНаТ и ДРИ је исти. Због тога су њихови дијаграми повезивања исти, а ако се карактеристике баласта поклапају са параметрима сијалица, могу се користити за паљење лука у оба дизајна.

Произвођачи метал-халогених и натријум сијалица производе пригушнице за одређене врсте производа и испоручују их у једном кућишту. Ови баласти су потпуно функционални и спремни за рад.

Шеме ожичења за лампе типа ДНаТ

У неким случајевима, ХПС дизајн баласта може се разликовати од горе наведених ДРИ шема покретања и бити изведен према једној од три шеме у наставку.

У првом случају, ИЗУ је повезан паралелно са контактима лампе. Након паљења лука унутар горионика, радна струја не пролази кроз лампу (погледајте дијаграм кола ИЗУ), чиме се штеди потрошња електричне енергије. У овом случају, на пригушницу утичу импулси високог напона. Због тога је направљен са ојачаном изолацијом за заштиту од импулса паљења.

Због тога се шема паралелног повезивања користи са лампама мале снаге и импулсом паљења до два киловолта.

У другој шеми се користи ИЗУ, који ради без импулсног трансформатора, а високонапонски импулси се генеришу помоћу пригушнице посебног дизајна, која има славину за повезивање са утичницом лампе. Повећава се и изолација намотаја овог индуктора: изложена је високом напону.

У трећем случају користи се метод повезивања пригушнице, ИЗУ и контакта лампе у серији. Овде, импулс високог напона из ИЗУ-а не иде на пригушницу, а изолација његових намотаја не захтева појачање.

Недостатак овог кола је што ИЗУ троши повећану струју, због чега долази до његовог додатног загревања. Ово захтева повећање димензија структуре, које премашују димензије претходних шема.

Ова трећа опција дизајна најчешће се користи за рад ХПС лампе.

Све шеме се могу користити компензација реактивне снаге прикључак кондензатора као што је приказано на дијаграмима повезивања ДРИ лампе.

Наведена кола за укључивање лампи високог притиска помоћу гасног пражњења за осветљење имају низ недостатака:

• потцењени ресурс сјаја;

• у зависности од квалитета напона напајања;

• стробоскопски ефекат;

• бука гаса и баласта;

• повећана потрошња електричне енергије.

Већина ових недостатака се превазилази коришћењем електронских уређаја за окидање (ЕКГ).

Они омогућавају не само да уштеде до 30% електричне енергије, већ имају и могућност несметане контроле осветљења. Међутим, цена таквих уређаја је и даље прилично висока.