Rozrusznik do świetlówek: urządzenie, zasada działania, oznakowanie + subtelności wyboru

Rozrusznik do lamp fluorescencyjnych znajduje się w pakiecie statecznika elektromagnetycznego (EMP) i jest przeznaczony do zapalania lampy rtęciowej.

Każdy model wydany przez konkretnego dewelopera ma inne parametry techniczne, ale jest używany do sprzętu oświetleniowego zasilanego wyłącznie prądem przemiennym, o maksymalnej częstotliwości nieprzekraczającej 65 Hz.

Sugerujemy zrozumienie, jak działa starter do świetlówek i jaka jest jego rola w urządzeniu oświetleniowym. Ponadto zarysujemy cechy różnych urządzeń rozruchowych i podpowiemy, jak wybrać odpowiedni mechanizm.

Jak działa urządzenie?

Opcjonalny rozrusznik (rozrusznik) jest dość prosty. Element jest reprezentowany przez małą lampę wyładowczą, zdolną do wytworzenia wyładowania jarzeniowego przy niskim ciśnieniu gazu i niskim prądzie.

Ten niewielki szklany cylinder wypełniony jest gazem obojętnym – mieszaniną helu lub neonu. Wlutowane są w niego ruchome i nieruchome elektrody metalowe.

Wszystkie cewki elektrod żarówek są wyposażone w dwie listwy zaciskowe. Jeden z zacisków każdego styku jest zaangażowany w obwód balast elektromagnetyczny. Reszta jest podłączona do katod rozrusznika.

Odległość pomiędzy elektrodami rozrusznika nie jest znacząca, dlatego łatwo ją przełamać napięciem sieciowym.W tym przypadku generowany jest prąd i elementy wchodzące w skład obwodu elektrycznego o określonej rezystancji są podgrzewane. Rozrusznik jest jednym z takich elementów.

Konstrukcje rozruszników do świetlówek mają prawie identyczne urządzenie: 1 – dławik; 2 - szklana kolba; 3 – pary rtęci; 4 – zaciski; 5 – elektrody; 6 — ciało; 7 – styk bimetaliczny; 8 – substancja gazowa obojętna; 9 – włókna wolframowe LDS; 10 – kropla rtęci; 11 – wyładowanie łukowe w żarówce (+)

Kolbę umieszcza się w plastikowej lub metalowej obudowie, która pełni rolę osłony ochronnej. Niektóre próbki posiadają dodatkowo specjalny otwór kontrolny na górze pokrywy.

Najpopularniejszym materiałem do produkcji bloków jest tworzywo sztuczne. Stała ekspozycja na wysokie temperatury pozwala mu wytrzymać specjalną kompozycję impregnacyjną - fosfor.

Urządzenia produkowane są z parą nóg pełniących funkcję styków. Wykonane są z różnych rodzajów metalu.

W zależności od rodzaju konstrukcji elektrody mogą być symetryczne ruchome lub asymetryczne z jednym ruchomym elementem. Ich przewody przechodzą przez oprawkę lampy.

Kondensator o pojemności 0,003-0,1 μF jest podłączony równolegle do elektrod kolby. To ważny element ograniczający poziom zakłóceń radiowych, a także biorący udział w procesie zapalania lampy.

Obowiązkową częścią urządzenia jest kondensator, który może wygładzić dodatkowe prądy i jednocześnie otworzyć elektrody urządzenia, gasząc łuk powstający pomiędzy elementami przewodzącymi prąd.

Bez tego mechanizmu istnieje duże prawdopodobieństwo lutowania kontaktowego w przypadku wystąpienia łuku, co znacznie skraca żywotność rozrusznika.

W życiu codziennym najpopularniejszymi rodzajami stateczników są te z symetrycznym układem styków i rozruchowym obwodem elektrycznym. Takie próbki są mniej podatne na spadki napięcia w sieci elektrycznej

O prawidłowej pracy rozrusznika decyduje napięcie zasilania. Gdy wartości nominalne zostaną zmniejszone do 70-80%, świetlówka może się nie zaświecić, ponieważ elektrody nie zostaną wystarczająco nagrzane.

W procesie wyboru odpowiedniego rozrusznika należy wziąć pod uwagę konkretny model świetlówki (luminescencyjny lub LL), konieczne jest dalsze przeanalizowanie właściwości technicznych każdego typu, a także podjęcie decyzji o producencie.

Zasada działania urządzenia

Po podłączeniu zasilania sieciowego do urządzenia oświetleniowego napięcie przechodzi przez zwoje przepustnica LL oraz włókno wykonane z monokryształów wolframu.

Następnie doprowadzany jest do styków rozrusznika i tworzy pomiędzy nimi wyładowanie jarzeniowe, zaś blask ośrodka gazowego odtwarzany jest poprzez jego ogrzewanie.

Ponieważ urządzenie ma inny styk - bimetaliczny, również reaguje na zmiany i zaczyna się wyginać, zmieniając swój kształt. W ten sposób elektroda ta zamyka obwód elektryczny między stykami.

Wielkość prądu generowanego przez wyładowanie jarzeniowe waha się od 20 do 50 mA, co jest wystarczające do podgrzania elektrody bimetalicznej, która jest odpowiedzialna za zamknięcie obwodu (+)

Zamknięty obwód utworzony w obwodzie elektrycznym urządzenia luminescencyjnego przewodzi przez siebie prąd i podgrzewa włókna wolframowe, które z kolei zaczynają emitować elektrony ze swojej nagrzanej powierzchni.

W ten sposób powstaje emisja termojonowa. Jednocześnie podgrzewane są pary rtęci w cylindrze.

Powstały przepływ elektronów pomaga zmniejszyć napięcie przyłożone z sieci do styków rozrusznika o około połowę. Stopień wyładowania jarzeniowego zaczyna spadać wraz z temperaturą żarzenia.

Płytka bimetaliczna zmniejsza stopień jej odkształcenia, otwierając w ten sposób łańcuch pomiędzy anodą i katodą. Przepływ prądu przez ten obszar zostaje zatrzymany.

Zmiana jego wskaźników powoduje pojawienie się elektromotorycznej siły indukcji wewnątrz cewki dławika, w obwodzie przewodzącym.

Styk bimetaliczny reaguje natychmiastowo, powodując krótkotrwałe wyładowanie w podłączonym do niego obwodzie: pomiędzy wolframowymi włóknami LL.

Jego wartość sięga kilku kilowoltów, co wystarczy, aby przeniknąć do obojętnego środowiska gazów z ogrzanymi parami rtęci. Łuk elektryczny tworzy się pomiędzy końcami lampy, wytwarzając promieniowanie ultrafioletowe.

Ponieważ to widmo światła nie jest widoczne dla ludzi, konstrukcja lampy zawiera luminofor pochłaniający promieniowanie ultrafioletowe. W rezultacie wizualizowany jest standardowy strumień świetlny.

Kiedy prąd w obwodzie zmienia się lub całkowicie zatrzymuje, zmiany strumienia magnetycznego przez powierzchnię płytki zachodzą proporcjonalnie, co ogranicza ten obwód i prowadzi do wzbudzenia samoindukcyjnego emf w tym obwodzie

Jednak napięcie na rozruszniku połączonym równolegle z lampą nie wystarcza do wytworzenia wyładowania jarzeniowego, dlatego elektrody pozostają w pozycji otwartej, gdy lampa fluorescencyjna jest włączona. Ponadto rozrusznik nie jest używany w obwodzie roboczym.

Ponieważ po wytworzeniu jarzenia prąd musi być ograniczony, do obwodu wprowadza się statecznik elektromagnetyczny.Dzięki swojej reaktancji indukcyjnej działa jako urządzenie ograniczające, które zapobiega awariom lampy.

Rodzaje starterów do świetlówek

W zależności od algorytmu działania urządzenia rozruchowe dzielą się na trzy główne typy: elektroniczne, termiczne i wyładowcze jarzeniowe. Pomimo tego, że mechanizmy różnią się elementami konstrukcyjnymi i zasadami działania, wykonują identyczne opcje.

Rozrusznik elektroniczny

Procesy odtwarzane w układzie styków rozrusznika nie podlegają kontroli. Ponadto reżim temperaturowy otoczenia ma znaczący wpływ na ich funkcjonowanie.

Na przykład w temperaturach poniżej 0°C tempo nagrzewania elektrod maleje, w związku z czym urządzenie będzie potrzebowało więcej czasu na włączenie światła.

Ponadto po podgrzaniu styki mogą zostać zlutowane ze sobą, co prowadzi do przegrzania i zniszczenia cewek lampy, tj. jej uszkodzenie.

Większość modeli stateczników elektronicznych do LDS opiera się na mikroukładzie UBA 2000T. Tego typu urządzenie pozwala wyeliminować przegrzanie elektrod, znacznie zwiększając w ten sposób żywotność styków lampy i odpowiednio okres jej działania.

Nawet prawidłowo działające urządzenia z czasem ulegają zużyciu. Dłużej zachowują blask styków lampy, skracając tym samym jej żywotność.

Aby wyeliminować tego rodzaju niedociągnięcia w mikroelektronice półprzewodnikowej rozruszników, zastosowano skomplikowane konstrukcje z mikroukładami. Umożliwiają ograniczenie liczby cykli procesu symulowania zamykania elektrod rozruchowych.

W większości próbek prezentowanych na rynku konstrukcja obwodu rozrusznika elektronicznego składa się z dwóch jednostek funkcjonalnych:

• schemat zarządzania;
• zespół przełączający wysokiego napięcia.

Przykładem jest elektroniczny mikroukład zapłonowy UBA2000T PHILIPS i wyprodukowano tyrystor wysokiego napięcia TN22 STMikroelektronika.

Zasada działania rozrusznika elektronicznego polega na otwarciu obwodu poprzez ogrzewanie. Niektóre próbki mają znaczną zaletę - opcję trybu zapłonu w trybie gotowości.

Zatem otwarcie elektrod odbywa się w wymaganej fazie napięcia i pod warunkiem optymalnych wskaźników temperatury do nagrzewania styków.

Elementy półprzewodnikowe statecznika elektronicznego muszą odpowiadać kluczowym cechom użytkowym, a mianowicie stosunkowi wartości mocy i napięcia sieciowego podłączonego urządzenia oświetleniowego

Ważne jest, aby w przypadku awarii lampy i nieudanych prób jej uruchomienia tego typu, mechanizm wyłączył się, jeśli ich liczba (prób) osiągnie 7. Dlatego nie można mówić o przedwczesnej awarii rozrusznika elektronicznego.

Po wymianie żarówki na sprawną urządzenie będzie mogło wznowić proces uruchamiania LL. Jedyną wadą tej modyfikacji jest wysoka cena.

W obwodzie z rozrusznikiem, jako dodatkową metodę redukcji zakłóceń radiowych, można zastosować dławiki zrównoważone z uzwojeniem podzielonym na jednakowe sekcje, z równą liczbą zwojów nawiniętych na wspólne urządzenie - rdzeń.

Obecnie produkowane stateczniki mają konstrukcję prefabrykowanego pręta. Drut magnetyczny wycinany jest z blach stalowych.Z reguły takie dławiki mają dwa symetryczne uzwojenia

Wszystkie obszary cewki są połączone szeregowo z jednym ze styków lampy. Po włączeniu obie jego elektrody będą pracować w tych samych warunkach technicznych, zmniejszając tym samym stopień zakłóceń.

Widok termiczny rozrusznika

Kluczową cechą wyróżniającą zapalniki termiczne jest długi okres rozruchu LL. Podczas pracy taki mechanizm zużywa dużo energii elektrycznej, co negatywnie wpływa na jego właściwości energochłonne.

Rozrusznik termiczny nazywany jest również termobimetalicznym. Nagrzewanie styków następuje wolniej, co skutecznie wpływa na pracę urządzenia oświetleniowego w środowisku o niskiej temperaturze

Z reguły ten typ stosuje się w warunkach niskiej temperatury. Algorytm działania różni się znacznie od analogów innych typów.

W przypadku awarii zasilania elektrody urządzenia znajdują się w stanie zamkniętym, po przyłożeniu powstaje impuls o wysokim napięciu.

Mechanizm wyładowania jarzeniowego

Mechanizmy rozruchowe oparte na zasadzie wyładowania jarzeniowego mają w swojej konstrukcji elektrody bimetaliczne.

Wykonane są ze stopów metali o różnych współczynnikach rozszerzalności liniowej przy nagrzewaniu płyty.

Wadą zapalarki jarzeniowej jest niski poziom impulsu napięciowego, dlatego zapłon LL nie jest wystarczająco niezawodny

O możliwości zapalenia lampy decyduje czas poprzedniego nagrzewania katod oraz prąd przepływający przez urządzenie oświetleniowe w momencie otwarcia obwodu stykowego rozrusznika.

Jeżeli rozrusznik nie zaświeci lampki za pierwszym pociągnięciem, automatycznie będzie powtarzał próby, aż do zapalenia się lampki.

Dlatego takich urządzeń nie używa się w niskich temperaturach czy niesprzyjającym klimacie, na przykład przy dużej wilgotności.

Jeżeli nie zostanie zapewniony optymalny poziom nagrzania układu styków, zapalenie lampy będzie trwało długo lub ulegnie uszkodzeniu. Zgodnie ze standardami GOST czas spędzony przez rozrusznik na zapłonie nie powinien przekraczać 10 sekund.

Urządzenia rozruchowe, które wykonują swoje funkcje na zasadzie termicznej lub wyładowania jarzeniowego, są koniecznie wyposażone w dodatkowe urządzenie - kondensator.

Rola kondensatora w obwodzie

Jak wspomniano wcześniej, kondensator znajduje się w obudowie urządzenia równolegle do jego katod.

Element ten rozwiązuje dwa kluczowe problemy:

1. Zmniejsza stopień zakłóceń elektromagnetycznych powstających w zakresie fal radiowych. Powstają w wyniku kontaktu układu elektrod rozruchowych z elektrodami utworzonymi przez lampę.
2. Wpływa na proces zapłonu świetlówki.

Ten dodatkowy mechanizm zmniejsza wielkość napięcia impulsowego generowanego podczas otwierania katod startera i zwiększa jego czas trwania.

Kondensator zmniejsza prawdopodobieństwo sklejenia styków. Jeśli urządzenie nie ma kondensatora, napięcie na lampie wzrasta dość szybko i może osiągnąć kilka tysięcy woltów. Takie warunki zmniejszają niezawodność zapłonu lampy.

Ponieważ zastosowanie urządzenia tłumiącego nie pozwala na całkowite wyrównanie zakłóceń elektromagnetycznych, na wejściu obwodu wprowadza się dwa kondensatory, których całkowita pojemność wynosi co najmniej 0,016 μF. Są one połączone szeregowo z uziemionym punktem środkowym.

Główne wady rozruszników

Główną wadą rozruszników jest zawodność projektu. Awaria mechanizmu spustowego powoduje falstart - przed rozpoczęciem pełnoprawnego strumienia światła wizualizowanych jest kilka błysków światła. Takie problemy skracają żywotność żarników wolframowych lampy.

Rozruszniki generują znaczne straty energii i zmniejszają wydajność urządzenia lampowego. Wady obejmują również zależność od napięcia i znaczną zmienność czasu reakcji elektrod

W przypadku świetlówek z biegiem czasu obserwuje się wzrost napięcia roboczego, natomiast w przypadku rozrusznika, wręcz przeciwnie, im dłuższa żywotność, tym niższe napięcie zapłonu wyładowania jarzeniowego. Okazuje się zatem, że włączona lampa może wywołać jej działanie, powodując zgaśnięcie światła.

Rozwarte styki rozrusznika ponownie włączają światło. Wszystkie te procesy zachodzą w ułamku sekundy, a użytkownik może zaobserwować jedynie migotanie.

Efekt pulsowania powoduje podrażnienie siatkówki, a także prowadzi do przegrzania induktora, skrócenia jego żywotności i awarii lampy.

Tych samych negatywnych konsekwencji należy się spodziewać w przypadku znacznego rozłożenia czasu układu stykowego. Często nie wystarczy całkowite podgrzanie katod lampy.

Dzięki temu urządzenie zapala się po odtworzeniu szeregu prób, którym towarzyszy wydłużony czas trwania procesów przejściowych.

Jeśli rozrusznik jest podłączony do obwodu z pojedynczą lampą, nie ma możliwości zmniejszenia pulsacji światła.

Aby zmniejszyć negatywny efekt, zaleca się stosowanie tego rodzaju obwodu tylko w pomieszczeniach, w których używane są grupy lamp (po 2-3 próbki), które muszą być zawarte w różnych fazach obwodu trójfazowego.

Objaśnienie wartości oznaczeń

Nie ma ogólnie przyjętego skrótu dla modeli startowych produkcji krajowej i zagranicznej. Dlatego osobno rozważymy podstawy notacji.

Dekodowanie wartości 90C-220 wygląda następująco: rozrusznik pracujący z próbkami luminescencyjnymi, którego moc wynosi 90 W, a napięcie znamionowe wynosi 220 V (+)

Według GOST dekodowanie wartości alfanumerycznych [ХХ][С]-[ХХХ] wydrukowanych na korpusie urządzenia jest następujące:

• [XX] – cyfry wskazujące moc mechanizmu odtwarzającego światło: 60 W, 90 W lub 120 W;
• [Z] – rozrusznik;
• [XXX] – napięcie użyte do pracy: 127 V lub 220 V.

Aby wdrożyć zapłon lampy, zagraniczni programiści produkują urządzenia o różnych oznaczeniach.

Obudowa elektroniczna jest produkowana przez wiele firm.

Najbardziej znany na rynku krajowym jest Philipsaprodukująca startery następujących typów:

• S2 zaprojektowany dla mocy 4-22 W;
• S10 — 4-65 W.

Solidny OSRAM-a koncentruje się na produkcji rozruszników zarówno do pojedynczego podłączenia urządzeń oświetleniowych, jak i do połączenia szeregowego. W pierwszym przypadku jest to oznaczone S11 z ograniczeniem mocy 4-80 W, ST111 - 4-65 W. A w drugim na przykład ST151 - 4-22 W.

Produkowane modele rozruszników prezentowane są w szerokiej gamie. Kluczowymi parametrami branymi pod uwagę przy wyborze są wartości współmierne do charakterystyki świetlówek.

Na co zwrócić uwagę przy wyborze?

Przy wyborze launchera nie wystarczy oprzeć się na nazwie dewelopera i przedziale cenowym, choć i te czynniki warto wziąć pod uwagę, bo... wskazują jakość urządzenia.

W tym przypadku wygrywają niezawodne urządzenia, które sprawdziły się w praktyce.Warto zwrócić uwagę na te firmy: Philipsa, Sylwania I OSRAM-a.

Rozrusznik FS-11 marki Sylvania. Nadaje się do świetlówek o mocy 4-65 W. Można używać na zasilaniu sieciowym. Działa na zasadzie wyładowania jarzeniowego

Najbardziej podstawowymi parametrami eksploatacyjnymi rozrusznika są następujące cechy techniczne:

1. Prąd zapłonu. Wskaźnik ten powinien być wyższy niż napięcie robocze lampy, ale nie niższy niż napięcie zasilania.
2. Napięcie bazowe. Po podłączeniu do obwodu z jedną lampą używane jest urządzenie 220 V, a obwód dwóch lamp wykorzystuje urządzenie 127 V.
3. Poziom mocy.
4. Jakość obudowy i jej odporność ogniowa.
5. Życie operacyjne. W standardowych warunkach pracy rozrusznik musi wytrzymać co najmniej 6000 uruchomień.
6. Czas nagrzewania katody.
7. Rodzaj zastosowanego kondensatora.

Należy również wziąć pod uwagę reakcję indukcyjną cewki i współczynnik prostowania, który odpowiada za stosunek rezystancji wstecznej do rezystancji przewodzenia przy stałym napięciu.

Dodatkowe informacje na temat konstrukcji, działania i podłączenia mechanizmu balastowego świetlówek przedstawiono w Ten artykuł.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Pomoc w wyborze niezbędnego statecznika do świetlówki:

Zapłonnik do świetlówek: podstawy znakowania i projektowania urządzenia:

Teoretycznie czas pracy rozrusznika jest równy żywotności zapalanej przez niego lampy. Niemniej jednak warto wziąć pod uwagę, że z biegiem czasu natężenie napięcia wyładowania jarzeniowego spada, co wpływa na pracę urządzenia luminescencyjnego.

Producenci zalecają jednak jednoczesną wymianę rozrusznika i lampy.Aby kupić wymaganą modyfikację, należy początkowo przestudiować główne wskaźniki urządzeń.

Podziel się z czytelnikami swoimi doświadczeniami w wyborze startera do świetlówek. Prosimy o pozostawianie komentarzy, zadawanie pytań na temat artykułu i branie udziału w dyskusjach – formularz opinii znajduje się poniżej.