Štartér pre žiarivky: zariadenie, princíp činnosti, označenie + jemnosť výberu

Štartér pre žiarivky je súčasťou balenia elektromagnetického predradníka (EMP) a je určený na zapálenie ortuťovej výbojky.

Každý model vydaný konkrétnym vývojárom má odlišné technické vlastnosti, ale používa sa pre osvetľovacie zariadenia napájané výlučne striedavým prúdom s maximálnou frekvenciou nepresahujúcou 65 Hz.

Odporúčame vám pochopiť, ako funguje štartér pre žiarivky a aká je jeho úloha v osvetľovacom zariadení. Okrem toho načrtneme vlastnosti rôznych štartovacích zariadení a povieme vám, ako si vybrať správny mechanizmus.

Ako zariadenie funguje?

Voliteľný štartér (štartér) je celkom jednoduchý. Prvok je reprezentovaný malou plynovou výbojkou, schopnou vytvárať žeravý výboj pri nízkom tlaku plynu a nízkom prúde.

Tento malý sklenený valec je naplnený inertným plynom - zmesou hélia alebo neónu. Do nej sú prispájkované pohyblivé a pevné kovové elektródy.

Všetky cievky elektród žiarovky sú vybavené dvoma svorkovnicami. Jedna zo svoriek každého kontaktu je zapojená do obvodu elektromagnetický predradník. Zvyšok je pripojený na katódy štartéra.

Vzdialenosť medzi štartovacími elektródami nie je podstatná, takže sa dá ľahko preraziť sieťovým napätím.V tomto prípade sa generuje prúd a prvky zahrnuté v elektrickom obvode s určitým odporom sa zahrievajú. Štartér je jedným z týchto prvkov.

Konštrukcie štartérov pre žiarivky majú takmer identické zariadenie: 1 – tlmivka; 2 - sklenená banka; 3 – ortuťové pary; 4 – svorky; 5 – elektródy; 6 — telo; 7 – bimetalický kontakt; 8 – látka inertného plynu; 9 – volfrámové vlákna LDS; 10 – kvapka ortuti; 11 – oblúkový výboj v žiarovke (+)

Banka je umiestnená vo vnútri plastového alebo kovového puzdra, ktoré funguje ako ochranný obal. Niektoré vzorky majú navyše špeciálny kontrolný otvor na vrchu veka.

Najobľúbenejším materiálom na výrobu blokov je plast. Neustále vystavenie vysokým teplotám mu umožňuje odolať špeciálnemu zloženiu impregnácie - fosforu.

Zariadenia sa vyrábajú s párom nôh, ktoré fungujú ako kontakty. Sú vyrobené z rôznych druhov kovov.

V závislosti od typu konštrukcie môžu byť elektródy symetrické pohyblivé alebo asymetrické s jedným pohyblivým prvkom. Ich vodiče prechádzajú cez objímku lampy.

Paralelne k elektródam banky je pripojený kondenzátor s kapacitou 0,003-0,1 μF. Ide o dôležitý prvok, ktorý znižuje úroveň rádiového rušenia a podieľa sa aj na procese rozsvietenia lampy.

Povinnou súčasťou zariadenia je kondenzátor schopný vyhladzovať nadbytočné prúdy a súčasne otvárať elektródy zariadenia, zhasínať oblúk, ktorý vzniká medzi prvkami nesúcimi prúd.

Bez tohto mechanizmu je pri vzniku oblúka vysoká pravdepodobnosť kontaktného spájkovania, čo výrazne znižuje životnosť štartéra.

V každodennom živote sú najobľúbenejšie typy predradníkov so symetrickým kontaktným systémom a štartovacím elektrickým obvodom. Takéto vzorky sú menej ovplyvnené poklesmi napätia v elektrickej sieti

Správna činnosť štartéra je určená napájacím napätím. Keď sa nominálne hodnoty znížia na 70-80%, žiarivka sa nemusí rozsvietiť, pretože elektródy nebudú dostatočne zahriate.

V procese výberu správneho štartéra, berúc do úvahy konkrétny model žiarivky (luminiscenčné alebo LL), je potrebné ďalej analyzovať technické vlastnosti každého typu a tiež rozhodnúť o výrobcovi.

Princíp činnosti zariadenia

Privedením sieťového napájania do osvetľovacieho zariadenia prechádza napätie cez závity plyn LL a vlákno vyrobené z monokryštálov volfrámu.

Ďalej sa privádza ku kontaktom štartéra a vytvára medzi nimi žeravý výboj, pričom žiara plynného média sa reprodukuje jeho zahrievaním.

Keďže zariadenie má ďalší kontakt - bimetalický, reaguje aj na zmeny a začína sa ohýbať, čím mení svoj tvar. Táto elektróda teda uzatvára elektrický obvod medzi kontaktmi.

Veľkosť prúdu generovaného žeravým výbojom sa pohybuje od 20 do 50 mA, čo je dosť na zahriatie bimetalovej elektródy, ktorá je zodpovedná za uzavretie obvodu (+)

Uzavretý obvod vytvorený v elektrickom obvode luminiscenčného zariadenia vedie prúd cez seba a ohrieva volfrámové vlákna, ktoré zase začnú vyžarovať elektróny zo svojho zahriateho povrchu.

Týmto spôsobom sa vytvára termionická emisia. Súčasne sa ortuťové pary vo valci zahrievajú.

Výsledný tok elektrónov pomáha znížiť napätie aplikované zo siete na kontakty štartéra približne o polovicu. Stupeň žeravého výboja začína klesať spolu s teplotou žeravenia.

Bimetalová doska znižuje stupeň jej deformácie, čím sa otvára reťaz medzi anódou a katódou. Tok prúdu cez túto oblasť sa zastaví.

Zmena jeho indikátorov vyvoláva výskyt elektromotorickej sily indukcie vo vnútri cievky tlmivky vo vodivom obvode.

Bimetalový kontakt okamžite reaguje vytvorením krátkodobého výboja v obvode, ktorý je k nemu pripojený: medzi volfrámovými LL vláknami.

Jeho hodnota dosahuje niekoľko kilovoltov, čo je dosť na to, aby preniklo do inertného prostredia plynov so zahriatymi ortuťovými parami. Medzi koncami lampy sa vytvorí elektrický oblúk, ktorý vytvára ultrafialové žiarenie.

Keďže toto spektrum svetla nie je pre ľudí viditeľné, dizajn lampy obsahuje fosfor, ktorý pohlcuje ultrafialové žiarenie. Výsledkom je vizualizácia štandardného svetelného toku.

Keď sa prúd v obvode zmení alebo úplne zastaví, zmeny magnetického toku cez povrch dosky nastávajú úmerne, čo obmedzuje tento obvod a vedie k budeniu samoindukčného emf v tomto obvode.

Napätie na štartéri zapojenom paralelne so žiarovkou však nestačí na vytvorenie doutnavého výboja, preto elektródy zostávajú počas zapnutej žiarivky v otvorenej polohe. Ďalej sa v prevádzkovom okruhu nepoužíva štartér.

Pretože prúd musí byť po vytvorení žiary obmedzený, do obvodu sa zavedie elektromagnetický predradník.Vďaka svojej indukčnej reaktancii pôsobí ako obmedzujúce zariadenie, ktoré zabraňuje zlyhaniu lampy.

Typy štartérov pre fluorescenčné zariadenia

V závislosti od prevádzkového algoritmu sú štartovacie zariadenia rozdelené do troch hlavných typov: elektronický, tepelný a žeravý výboj. Napriek tomu, že mechanizmy majú rozdiely v konštrukčných prvkoch a princípoch fungovania, vykonávajú rovnaké možnosti.

Elektronický štartér

Procesy reprodukované v kontaktnom systéme štartéra nie sú kontrolovateľné. Na ich fungovanie má navyše významný vplyv teplotný režim prostredia.

Napríklad pri teplotách pod 0 °C sa rýchlosť ohrevu elektród spomalí, a preto bude prístroju trvať dlhšie, kým zasvieti svetlo.

Taktiež pri zahrievaní môžu byť kontakty navzájom spájkované, čo vedie k prehriatiu a zničeniu cievok lampy, t.j. jej poškodenie.

Väčšina modelov elektronických predradníkov pre LDS je založená na mikroobvode UBA 2000T. Tento typ zariadenia vám umožňuje eliminovať prehriatie elektród, čím sa výrazne zvyšuje životnosť kontaktov lampy a tým aj doba jej prevádzky.

Aj správne fungujúce zariadenia sa zvyknú časom opotrebovať. Zachovávajú žiaru kontaktov lampy dlhšie, čím znižujú jej výrobnú životnosť.

Na odstránenie tohto druhu nedostatkov v polovodičovej mikroelektronike štartérov sa použili zložité konštrukcie s mikroobvodmi. Umožňujú obmedziť počet cyklov procesu simulácie zatvárania štartovacích elektród.

Vo väčšine vzoriek prezentovaných na trhu pozostáva návrh obvodu elektronického štartéra z dvoch funkčných jednotiek:

• schéma riadenia;
• vysokonapäťová spínacia jednotka.

Príkladom je mikroobvod elektronického zapaľovača UBA2000T od PHILIPS a vyrobený vysokonapäťový tyristor TN22 STMicroelectronics.

Princíp činnosti elektronického štartéra je založený na otvorení okruhu zahrievaním. Niektoré vzorky majú významnú výhodu - možnosť pohotovostného režimu zapaľovania.

Otváranie elektród sa teda uskutočňuje v požadovanej napäťovej fáze a za podmienok optimálnych teplotných indikátorov na zahrievanie kontaktov.

Polovodičové prvky elektronického predradníka musia byť vhodné pre kľúčové výkonové charakteristiky, a to pomer hodnoty výkonu a sieťového napätia pripojeného osvetľovacieho zariadenia.

Je dôležité, že ak sa lampa pokazí a neúspešné pokusy o spustenie tohto typu, mechanizmus sa vypne, ak ich počet (pokusov) dosiahne 7. Preto nemôže byť reč o predčasnom zlyhaní elektronického štartéra.

Hneď ako sa žiarovka vymení za funkčnú, zariadenie bude môcť obnoviť proces spúšťania LL. Jedinou nevýhodou tejto úpravy je vysoká cena.

V obvode so štartérom, ako dodatočný spôsob zníženia rádiového rušenia, možno použiť vyvážené tlmivky s vinutím rozdeleným na identické úseky s rovnakým počtom závitov navinutých na spoločné zariadenie - jadro.

Dnes vyrábané predradníky majú prefabrikovaný tyčový dizajn. Magnetický drôt je vyrezaný z oceľových plechov.Takéto tlmivky majú spravidla dve symetrické vinutia

Všetky oblasti cievky sú zapojené do série s jedným z kontaktov lampy. Po zapnutí budú obe jeho elektródy fungovať za rovnakých technických podmienok, čím sa zníži miera rušenia.

Tepelný pohľad na štartér

Kľúčovou charakteristickou črtou tepelných zapaľovačov je dlhá doba nábehu LL. Počas prevádzky takýto mechanizmus využíva veľa elektriny, čo negatívne ovplyvňuje jeho energetickú náročnosť.

Tepelný štartér sa tiež nazýva termobimetalický. K zahrievaniu kontaktov dochádza pomalšie, čo efektívne ovplyvňuje činnosť osvetľovacieho zariadenia v prostredí s nízkou teplotou

Spravidla sa tento typ používa v podmienkach nízkej teploty. Prevádzkový algoritmus sa výrazne líši od analógov iných typov.

V prípade výpadku prúdu sú elektródy prístroja v uzavretom stave, pri aplikácii vzniká impulz s vysokým napätím.

Mechanizmus žeravého výboja

Štartovacie mechanizmy na princípe žeravého výboja majú vo svojej konštrukcii bimetalové elektródy.

Sú vyrobené z kovových zliatin s rôznymi koeficientmi lineárnej rozťažnosti pri zahrievaní platne.

Nevýhodou zapaľovača žeravým výbojom je nízka úroveň napäťového impulzu, preto nie je zapaľovanie LL dostatočne spoľahlivé.

Možnosť zapálenia lampy je určená trvaním predchádzajúceho ohrevu katód a prúdom pretekajúcim osvetľovacím zariadením v okamihu otvorenia kontaktného obvodu štartéra.

Ak štartér nerozsvieti lampu pri prvom potiahnutí, bude automaticky opakovať pokusy, kým sa lampa nerozsvieti.

Preto sa takéto zariadenia nepoužívajú pri nízkych teplotách alebo nepriaznivých klimatických podmienkach, napríklad pri vysokej vlhkosti.

Ak nie je zabezpečená optimálna úroveň ohrevu kontaktného systému, lampa sa zapáli dlho alebo sa poškodí. Podľa noriem GOST by čas, ktorý strávi štartér na zapaľovaní, nemal presiahnuť 10 sekúnd.

Štartovacie zariadenia, ktoré vykonávajú svoje funkcie pomocou tepelného princípu alebo žeravého výboja, sú nevyhnutne vybavené prídavným zariadením - kondenzátorom.

Úloha kondenzátora v obvode

Ako bolo uvedené vyššie, kondenzátor je umiestnený v kryte zariadenia paralelne s jeho katódami.

Tento prvok rieši dva kľúčové problémy:

1. Znižuje stupeň elektromagnetického rušenia vytváraného v oblasti rádiových vĺn. Vznikajú v dôsledku kontaktu medzi systémom štartovacích elektród a elektródami tvorenými lampou.
2. Ovplyvňuje proces zapaľovania žiarivky.

Tento dodatočný mechanizmus znižuje veľkosť impulzného napätia generovaného pri otvorení katód štartéra a predlžuje jeho trvanie.

Kondenzátor znižuje pravdepodobnosť prilepenia kontaktu. Ak zariadenie nemá kondenzátor, napätie na lampe sa zvyšuje pomerne rýchlo a môže dosiahnuť niekoľko tisíc voltov. Takéto podmienky znižujú spoľahlivosť zapaľovania lampy.

Pretože použitie odrušovacieho zariadenia neumožňuje dosiahnuť úplné vyrovnanie elektromagnetického rušenia, sú na vstupe obvodu zavedené dva kondenzátory, ktorých celková kapacita je najmenej 0,016 μF. Sú zapojené v sériovom poradí s uzemneným stredným bodom.

Hlavné nevýhody štartérov

Hlavnou nevýhodou štartérov je nespoľahlivosť dizajnu. Porucha spúšťacieho mechanizmu vyvoláva falošný štart - pred začiatkom plnohodnotného svetelného toku sa vizualizuje niekoľko zábleskov svetla. Takéto problémy znižujú životnosť volfrámových vlákien žiarovky.

Štartéry vytvárajú značné straty energie a znižujú účinnosť zariadenia lampy. Nevýhody tiež zahŕňajú závislosť na napätí a výrazné kolísanie doby odozvy elektród

Pri žiarivkách je časom pozorovaný nárast prevádzkového napätia, pri štartéri naopak platí, že čím je životnosť dlhšia, tým je napätie zapaľovania žeravým výbojom nižšie. Ukazuje sa teda, že zapnutá lampa môže vyvolať svoju činnosť a spôsobiť zhasnutie svetla.

Otvorené kontakty štartéra opäť rozsvietia svetlo. Všetky tieto procesy prebiehajú v zlomku sekundy a používateľ môže pozorovať iba blikanie.

Pulzujúci efekt spôsobuje podráždenie sietnice a tiež vedie k prehriatiu induktora, zníženiu jeho životnosti a poruche lampy.

Rovnaké negatívne dôsledky sa očakávajú od výrazného rozšírenia času kontaktného systému. Často nestačí úplne predhriať katódy lámp.

V dôsledku toho sa zariadenie rozsvieti po reprodukovaní niekoľkých pokusov, ktoré sú sprevádzané zvýšeným trvaním prechodových procesov.

Ak je štartér pripojený k okruhu s jednou žiarovkou, potom neexistuje spôsob, ako znížiť pulzáciu svetla.

Aby sa znížil negatívny vplyv, odporúča sa používať tento druh obvodu iba v miestnostiach, kde sa používajú skupiny lámp (každá 2-3 vzorky), ktoré musia byť zahrnuté v rôznych fázach trojfázového obvodu.

Vysvetlenie hodnôt označovania

Pre štartovacie modely domácej a zahraničnej výroby neexistuje všeobecne akceptovaná skratka. Preto budeme uvažovať o základoch notácie samostatne.

Dekódovanie hodnoty 90C-220 vyzerá takto: štartér pracujúci s luminiscenčnými vzorkami, ktorých výkon je 90 W a menovité napätie je 220 V (+)

Podľa GOST je dekódovanie alfanumerických hodnôt [ХХ][С]-[ХХХ] vytlačené na tele zariadenia nasledovné:

• [XX] – čísla označujúce výkon mechanizmu reprodukujúceho svetlo: 60 W, 90 W alebo 120 W;
• [S] - štartér;
• [XXX] – napätie používané na prevádzku: 127 V alebo 220 V.

Na implementáciu zapaľovania lampy zahraniční vývojári vyrábajú zariadenia s rôznymi označeniami.

Elektronický tvarový faktor vyrába mnoho spoločností.

Najznámejšia na domácom trhu je Philips, vyrábajúce štartéry nasledujúcich typov:

• S2 určený pre výkon 4-22 W;
• S10 - 4-65 W.

Pevný OSRAM je zameraná na výrobu štartérov ako pre jednoduché zapojenie osvetľovacích zariadení, tak aj pre sériové zapojenie. V prvom prípade ide o označenie S11 s limitom výkonu 4-80 W, ST111 - 4-65 W. A v druhom, napríklad ST151 - 4-22 W.

Vyrábané štartovacie modely sú prezentované v širokej škále. Kľúčovými parametrami, ktoré sa berú do úvahy pri výbere, sú hodnoty úmerné vlastnostiam žiariviek.

Na čo sa zamerať pri výbere?

Pri výbere launchera nestačí vychádzať z mena vývojára a cenového rozpätia, aj keď treba brať do úvahy aj tieto faktory, pretože... označujú kvalitu zariadenia.

V tomto prípade vyhrávajú spoľahlivé zariadenia, ktoré sa osvedčili v praxi.Stojí za to venovať pozornosť týmto spoločnostiam: Philips, Sylvánia A OSRAM.

Štartér FS-11 značky Sylvania. Vhodné pre žiarivky s výkonom 4-65W. Môže byť použitý na striedavý prúd. Pracuje na princípe žeravého výboja

Najzákladnejšie prevádzkové parametre štartéra sú nasledujúce technické vlastnosti:

1. Zapaľovací prúd. Tento indikátor by mal byť vyšší ako prevádzkové napätie lampy, ale nie nižšie ako napájací zdroj.
2. Základné napätie. Pri pripojení k obvodu s jednou žiarovkou sa používa zariadenie na 220 V a obvod s dvoma žiarovkami používa zariadenie na 127 V.
3. Úroveň energie.
4. Kvalita krytu a jeho požiarna odolnosť.
5. Prevádzková životnosť. Pri štandardných prevádzkových podmienkach musí štartér vydržať minimálne 6000 štartov.
6. Trvanie ohrevu katódy.
7. Typ použitého kondenzátora.

Je tiež potrebné vziať do úvahy indukčnú reakciu cievky a rektifikačný koeficient, ktorý je zodpovedný za pomer spätného a priepustného odporu pri konštantnom napätí.

Ďalšie informácie o konštrukcii, prevádzke a zapojení predradníka žiariviek sú uvedené v tento článok.

Závery a užitočné video na túto tému

Pomoc pri výbere potrebného predradníka pre žiarivku:

Štartér pre žiarivkové zariadenia: základy označovania a konštrukcie zariadenia:

Teoreticky je prevádzkový čas štartéra ekvivalentný životnosti svietidla, ktoré svieti. Napriek tomu stojí za zváženie, že v priebehu času intenzita napätia žhaviaceho výboja klesá, čo ovplyvňuje činnosť luminiscenčného zariadenia.

Výrobcovia však odporúčajú vymeniť štartér aj svietidlo súčasne.Ak chcete zakúpiť požadovanú úpravu, mali by ste si najprv preštudovať hlavné indikátory zariadení.

Podeľte sa s čitateľmi o svoje skúsenosti s výberom štartéra pre žiarivky. Zanechajte komentáre, pýtajte sa na tému článku a zapojte sa do diskusií - formulár spätnej väzby sa nachádza nižšie.