Cơ chế điều khiển của đèn huỳnh quang được sắp xếp và hoạt động như thế nào

Loại nguồn sáng phóng điện khí, bao gồm đèn huỳnh quang, yêu cầu sử dụng thiết bị đặc biệt thực hiện việc phóng điện hồ quang bên trong vỏ thủy tinh kín.

Thiết bị và nguyên lý hoạt động của đèn huỳnh quang

Hình dạng của nó được làm ở dạng ống. Nó có thể thẳng, cong hoặc xoắn.

Bề mặt của bóng đèn thủy tinh được phủ một lớp phốt pho từ bên trong và các sợi vonfram nằm ở hai đầu của nó. Thể tích bên trong được làm kín, chứa đầy khí trơ áp suất thấp với hơi thủy ngân.

Sự phát sáng của đèn huỳnh quang xảy ra do sự tạo ra và duy trì phóng điện hồ quang trong khí trơ giữa các dây tóc, hoạt động theo nguyên tắc bức xạ nhiệt. Đối với dòng chảy của nó, một dòng điện được truyền qua dây vonfram để làm nóng kim loại.

Đồng thời, một sự khác biệt tiềm năng cao được áp dụng giữa các dây tóc, cung cấp năng lượng cho dòng hồ quang điện giữa chúng.Hơi thủy ngân cải thiện đường dẫn dòng chảy cho nó trong môi trường khí trơ. Lớp phốt pho làm biến đổi các đặc tính quang học của chùm sáng đi ra.

Nó liên quan đến việc đảm bảo thông qua các quá trình điện bên trong thiết bị điều khiển đèn huỳnh quang... Viết tắt PRA.

Các loại chấn lưu

Tùy thuộc vào cơ sở phần tử được sử dụng, các thiết bị chấn lưu có thể được chế tạo theo hai cách:

1. thiết kế điện từ;

2. khối điện tử.

Các mẫu đèn huỳnh quang đầu tiên chỉ hoạt động theo phương pháp đầu tiên. Đối với điều này, chúng tôi đã sử dụng:

• khởi động;

• ga.

Khối điện tử xuất hiện cách đây không lâu. Chúng bắt đầu được sản xuất sau sự phát triển ồ ạt, nhanh chóng của các doanh nghiệp sản xuất một loại cơ sở điện tử hiện đại dựa trên công nghệ vi xử lý.

chấn lưu điện từ

Nguyên lý hoạt động của đèn huỳnh quang có chấn lưu điện từ (EMPRA)

Mạch khởi động của bộ khởi động với kết nối của cuộn cảm điện từ được coi là truyền thống, cổ điển. Do tính đơn giản tương đối và chi phí thấp, nó vẫn phổ biến và tiếp tục được sử dụng rộng rãi trong các sơ đồ chiếu sáng.

Sau khi cung cấp điện lưới cho đèn, điện áp được cung cấp qua cuộn cảm và dây tóc vonfram để điện cực khởi động… Được thiết kế dạng đèn phóng khí với kích thước nhỏ.

Điện áp lưới điện đặt vào các điện cực của nó gây ra sự phóng điện phát sáng giữa chúng, tạo thành khí trơ phát sáng và làm nóng môi trường của nó. Gần đây tiếp xúc lưỡng kim nhận thức nó, uốn cong. thay đổi hình dạng và thu hẹp khoảng cách giữa các điện cực.

Một mạch kín được hình thành trong mạch điện và dòng điện bắt đầu chạy qua nó, làm nóng dây tóc của đèn huỳnh quang. Một sự phát xạ nhiệt được hình thành xung quanh chúng. Đồng thời, hơi thủy ngân bên trong bình được đốt nóng.

Dòng điện thu được làm giảm khoảng một nửa điện áp đặt từ mạng đến các điện cực của bộ khởi động. Tia sét giữa chúng giảm và nhiệt độ giảm. Tấm lưỡng kim làm giảm sự uốn cong của nó bằng cách ngắt kết nối mạch giữa các điện cực, dòng điện chạy qua chúng bị gián đoạn và một EMF tự cảm ứng được tạo ra bên trong cuộn cảm. Nó ngay lập tức tạo ra sự phóng điện ngắn hạn trong mạch nối với nó: giữa các dây tóc của đèn huỳnh quang.

Giá trị của nó đạt đến vài kilovolt. Nó đủ để tạo ra sự phân rã của môi trường khí trơ với hơi thủy ngân được đun nóng và các dây tóc được nung nóng đến trạng thái bức xạ nhiệt. Giữa hai đầu bóng đèn xảy ra hồ quang điện là nguồn phát sáng.

Đồng thời, điện áp tại các tiếp điểm của bộ khởi động không đủ để phá hủy lớp trơ của nó và đóng lại các điện cực của tấm lưỡng kim. Họ vẫn mở. Người khởi xướng không tham gia vào kế hoạch làm việc tiếp theo.

Sau khi bắt đầu phát sáng, phải hạn chế cường độ dòng điện trong mạch. Nếu không, các phần tử mạch có thể bị cháy. Chức năng này cũng được gán cho van tiết lưu… Điện trở cảm ứng của nó hạn chế sự gia tăng dòng điện và tránh làm hỏng đèn.

Sơ đồ kết nối của chấn lưu điện từ

Dựa trên nguyên tắc hoạt động trên của đèn huỳnh quang, các sơ đồ kết nối khác nhau được tạo cho chúng thông qua một thiết bị điều khiển.

Đơn giản nhất là bật cuộn cảm và bộ khởi động cho một đèn.

Trong phương pháp này, một điện trở cảm ứng bổ sung xuất hiện trong mạch cung cấp. Để giảm tổn thất công suất phản kháng do tác động của nó, người ta sử dụng bù do có một tụ điện ở đầu vào của mạch, làm dịch chuyển góc của vectơ dòng điện theo hướng ngược lại.

Nếu sức mạnh của cuộn cảm cho phép nó được sử dụng để vận hành một số đèn huỳnh quang, thì các đèn sau được lắp ráp thành mạch nối tiếp và các bộ khởi động riêng biệt được sử dụng để khởi động từng đèn.

Khi cần bù ảnh hưởng của điện trở cảm ứng, kỹ thuật tương tự được sử dụng như trước đây: một tụ điện bù được kết nối.

Thay vì cuộn cảm, có thể sử dụng biến áp tự ngẫu trong mạch có cùng điện trở cảm ứng và cho phép bạn điều chỉnh giá trị của điện áp đầu ra. Việc bù tổn thất công suất hoạt động của thành phần phản kháng được thực hiện bằng cách kết nối một tụ điện.

máy biến áp tự ngẫu có thể được sử dụng để chiếu sáng với một số đèn được mắc nối tiếp.

Đồng thời, điều quan trọng là phải tạo ra nguồn dự trữ năng lượng để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy.

Nhược điểm của việc sử dụng chấn lưu điện từ

Kích thước của van tiết lưu yêu cầu tạo một vỏ riêng cho thiết bị điều khiển, thiết bị này chiếm một không gian nhất định. Đồng thời, nó phát ra tiếng ồn bên ngoài, mặc dù nhỏ.

Thiết kế khởi động không đáng tin cậy. Theo định kỳ, đèn tắt do trục trặc. Nếu bộ khởi động không thành công, khởi động sai sẽ xảy ra khi có thể quan sát thấy một số tia chớp trước khi quá trình đốt cháy ổn định bắt đầu. Hiện tượng này ảnh hưởng đến tuổi thọ của ren.

Chấn lưu điện từ tạo ra tổn thất năng lượng tương đối cao và giảm hiệu quả.

Hệ số nhân điện áp trong mạch điều khiển đèn huỳnh quang

Sơ đồ này thường được tìm thấy trong các thiết kế nghiệp dư và không được sử dụng trong các thiết kế công nghiệp, mặc dù nó không yêu cầu cơ sở các yếu tố phức tạp, dễ sản xuất và hiệu quả.

Nguyên tắc hoạt động của nó bao gồm tăng dần điện áp cung cấp của mạng lên các giá trị lớn hơn đáng kể, gây ra sự phá hủy lớp cách điện của môi trường khí trơ với hơi thủy ngân mà không làm nóng nó và đảm bảo bức xạ nhiệt của các luồng.

Kết nối như vậy cho phép sử dụng cả bóng đèn có dây tóc bị cháy. Để làm được điều này, trong mạch của chúng, các bóng đèn chỉ được nối với nhau bằng các nút nhảy bên ngoài ở cả hai bên.

Các mạch như vậy có nguy cơ bị điện giật cao hơn đối với một người. Nguồn của nó là điện áp đầu ra từ hệ số nhân, có thể tăng lên hàng kilovolt và hơn thế nữa.

Chúng tôi không khuyến nghị sử dụng biểu đồ này và đang xuất bản nó để làm rõ mức độ nguy hiểm của những rủi ro mà nó gây ra. Chúng tôi cố tình thu hút sự chú ý của bạn đến vấn đề này: không tự mình sử dụng phương pháp này và cảnh báo đồng nghiệp của bạn về nhược điểm lớn này.

chấn lưu điện tử

Các tính năng hoạt động của đèn huỳnh quang có chấn lưu điện tử (ECG)

Tất cả các định luật vật lý phát sinh bên trong bình thủy tinh có khí trơ và hơi thủy ngân để tạo thành phóng điện hồ quang và phát sáng vẫn không thay đổi trong thiết kế đèn điều khiển bằng chấn lưu điện tử.

Do đó, các thuật toán cho hoạt động của chấn lưu điện tử vẫn giống như thuật toán của các đối tác điện từ của chúng. Chỉ là cơ sở yếu tố cũ đã được thay thế bằng cơ sở hiện đại.

Điều này không chỉ đảm bảo độ tin cậy cao của thiết bị điều khiển mà còn đảm bảo kích thước nhỏ của thiết bị, cho phép lắp đặt thiết bị ở bất kỳ nơi nào phù hợp, ngay cả bên trong đế của bóng đèn E27 thông thường do Edison phát triển cho đèn sợi đốt.

Theo nguyên tắc này, đèn tiết kiệm năng lượng nhỏ với ống huỳnh quang có hình xoắn phức tạp, không vượt quá kích thước của đèn sợi đốt, hoạt động và được thiết kế để kết nối với mạng 220 thông qua các ổ cắm cũ.

Trong hầu hết các trường hợp, đối với những người thợ điện làm việc với đèn huỳnh quang, chỉ cần hình dung một sơ đồ kết nối đơn giản được thực hiện với sự đơn giản hóa rất nhiều từ một vài thành phần là đủ.

Từ khối điện tử để chấn lưu điện tử hoạt động có:

• mạch đầu vào được kết nối với nguồn điện 220 volt;

• hai mạch đầu ra #1 và #2 được kết nối với các luồng tương ứng.

Thông thường, thiết bị điện tử được chế tạo với độ tin cậy cao, tuổi thọ lâu dài. Trên thực tế, đèn tiết kiệm năng lượng thường nới lỏng thân bóng đèn trong quá trình hoạt động vì nhiều lý do. Khí trơ và hơi thủy ngân rời khỏi nó ngay lập tức. Một chiếc đèn như vậy sẽ không còn sáng nữa và bộ phận điện tử của nó vẫn ở trong tình trạng tốt.

Nó có thể được tái sử dụng bằng cách kết nối với bình có dung tích phù hợp. Đối với điều này:

• đế đèn được tháo rời cẩn thận;

• đơn vị ECG điện tử được gỡ bỏ khỏi nó;

• đánh dấu một cặp dây được sử dụng trong mạch điện;

• đánh dấu các dây của mạch đầu ra trên dây tóc.

Sau đó, nó chỉ còn lại để kết nối lại mạch của thiết bị điện tử thành một bình hoạt động hoàn chỉnh. Cô ấy sẽ tiếp tục làm việc.

Thiết bị chấn lưu điện từ

Về mặt cấu trúc, khối điện tử bao gồm một số phần:

• một bộ lọc loại bỏ và chặn nhiễu điện từ đến từ nguồn cấp cho mạch hoặc do thiết bị điện tử tạo ra trong quá trình hoạt động;

• chỉnh lưu dao động hình sin;

• mạch hiệu chỉnh công suất;

• bộ lọc làm mịn;

• biến tần;

• chấn lưu điện tử (tương tự cuộn cảm).

Mạch điện của biến tần hoạt động trên các bóng bán dẫn hiệu ứng trường mạnh mẽ và được tạo ra theo một trong những nguyên tắc điển hình: mạch cầu hoặc nửa cầu để đưa chúng vào.

Trong trường hợp đầu tiên, bốn phím hoạt động trong mỗi nhánh của cây cầu. Những bộ biến tần như vậy được thiết kế để chuyển đổi công suất cao trong hệ thống chiếu sáng thành hàng trăm watt. Mạch nửa cầu chỉ chứa hai công tắc, có hiệu suất thấp hơn và được sử dụng thường xuyên hơn.

Cả hai mạch đều được điều khiển bởi một thiết bị điện tử đặc biệt - microdar.

Nguyên lý hoạt động của chấn lưu điện tử

Để đảm bảo độ phát quang đáng tin cậy của đèn huỳnh quang, các thuật toán ECG được chia thành 3 giai đoạn công nghệ:

1. chuẩn bị, liên quan đến việc làm nóng ban đầu các điện cực để tăng bức xạ nhiệt;

2. kích hoạt hồ quang bằng xung điện áp cao;

3. Đảm bảo hồ quang phóng điện ổn định.

Công nghệ này cho phép bạn nhanh chóng bật đèn ngay cả ở nhiệt độ âm, cung cấp khả năng khởi động nhẹ và đầu ra điện áp cần thiết tối thiểu giữa các dây tóc để chiếu sáng hồ quang tốt.

Một trong những sơ đồ đơn giản để kết nối chấn lưu điện tử với đèn huỳnh quang được hiển thị bên dưới.

Một cầu diode ở đầu vào chỉnh lưu điện áp xoay chiều. Sóng của nó được làm phẳng bởi tụ điện C2.Một biến tần kéo đẩy được kết nối trong mạch nửa cầu hoạt động sau nó.

Nó bao gồm 2 bóng bán dẫn n-p-n tạo ra dao động tần số cao được cấp tín hiệu điều khiển ngược pha với cuộn dây W1 và W2 của máy biến áp cao tần hình xuyến ba cuộn dây L1. Cuộn dây W3 còn lại của nó cung cấp điện áp cộng hưởng cao cho ống huỳnh quang.

Do đó, khi bật nguồn trước khi thắp đèn, dòng điện cực đại được tạo ra trong mạch cộng hưởng, đảm bảo làm nóng cả hai dây tóc.

Một tụ điện được mắc song song với bóng đèn. Một điện áp cộng hưởng lớn được tạo ra trên các tấm của nó. Nó bắn ra hồ quang điện trong môi trường khí trơ. Dưới tác động của nó, các bản tụ điện bị đoản mạch và cộng hưởng điện áp bị gián đoạn.

Tuy nhiên, đèn không ngừng cháy. Nó tiếp tục hoạt động tự động do phần năng lượng được sử dụng còn lại. Điện trở cảm ứng của bộ chuyển đổi điều chỉnh dòng điện đi qua đèn, giữ nó ở phạm vi tối ưu.

Xem thêm: Chuyển mạch cho đèn xả khí