Gaaslahenduslampide lülitusahelad

Kunstlikke valgusallikaid, mis kasutavad valguslainete tekitamiseks elavhõbedaaurus oleva gaasikeskkonna elektrilahendust, nimetatakse gaaslahenduse elavhõbedalampideks.

Silindrisse pumbatav gaas võib olla madala, keskmise või kõrge rõhuga. Lampide konstruktsioonides kasutatakse madalat rõhku:

• lineaarne fluorestseeruv;

• kompaktne energiasääst:

• bakteritsiidne;

• kvarts.

Kõrgrõhku kasutatakse lampides:

• elavhõbedakaare fosfor (DRL);

• metalliline elavhõbe metallihalogeniidide radioaktiivsete lisanditega (DRI);

• kaarnaatriumtorukujuline (DNaT);

• naatriumkaare peegel (DNaZ).

Need on paigaldatud kohtadesse, kus on vaja valgustada suuri alasid madala energiatarbimisega.

DRL lamp

Disaini omadused

Nelja elektroodi kasutava lambi seade on skemaatiliselt näidatud fotol.

Selle alust, nagu tavalisi mudeleid, kasutatakse kontaktidega ühendamiseks, kui see on kruvitud padrunisse. Klaaspirn kaitseb hermeetiliselt kõiki sisemisi elemente välismõjude eest. See on täidetud lämmastikuga ja sisaldab:

• kvartspõleti;

• elektrijuhtmed aluse kontaktidest;

• kaks voolu piiravat takistit, mis on ehitatud täiendavate elektroodide ahelasse

• fosfori kiht.

Põleti on valmistatud suletud argooniga kvartsklaasist toru kujul, millesse asetatakse:

• kaks paari elektroode - peamine ja täiendav, mis asuvad kolvi vastasotstes;

• väike tilk elavhõbedat.

Argoon - keemiline element, mis kuulub inertgaaside hulka. See saadakse õhu eraldamise protsessis sügava jahutamisega, millele järgneb rektifikatsioon. Argoon on värvitu lõhnatu üheaatomiline gaas, tihedus 1,78 kg / m3, keemistemperatuur = –186 ° C. Argooni kasutatakse inertse keskkonnana metallurgilistes ja keemilistes protsessides, keevitustehnoloogias (vt. elektrikaarkeevitus), samuti signaal-, reklaam- ja muudes sinakat valgust andvates lampides.
DRL-lampide tööpõhimõte

DRL-valgusallikas on elektrikaarelahendus argooni atmosfääris, mis voolab kvartstoru elektroodide vahel. See juhtub lambile rakendatud pinge mõjul kahes etapis:

1. Algselt algab hõõglahendus tihedalt asetsevate pea- ja süüteelektroodide vahel vabade elektronide ja positiivselt laetud ioonide liikumise tõttu;

2. Suure hulga laengukandjate moodustumine põleti õõnsuses viib lämmastikkeskkonna kiire lagunemiseni ja kaare tekkeni läbi põhielektroodide.

Käivitusrežiimi (kaare ja valguse elektrivool) stabiliseerimine võtab aega umbes 10-15 minutit. Sellel perioodil tekitab DRL koormusi, mis ületavad oluliselt nimirežiimi voolusid. Nende piiramiseks taotlege ballast — lämbumine. 

Elavhõbeda aurude vikerkaarekiirgus on sinise ja violetse tooniga ning sellega kaasneb võimas ultraviolettkiirgus. See läbib fosforit, seguneb moodustatava spektriga ja loob ereda valguse, mis on peaaegu valge.

DRL on tundlik toitepinge kvaliteedi suhtes ja kui see langeb 180 voltini, siis kustub ja ei sütti.

ajal kaarlahendus tekib kõrge temperatuur, mis kandub üle kogu struktuurile. See mõjutab pistikupesa kontaktide kvaliteeti ja põhjustab ühendatud juhtmete kuumenemist, mida seetõttu kasutatakse ainult kuumakindla isolatsiooniga.

Lambi töötamise ajal suureneb gaasirõhk põletis märkimisväärselt ja raskendab keskkonna hävitamise tingimusi, mis nõuab rakendatud pinge suurendamist. Kui toide on välja lülitatud ja sisse lülitatud, ei käivitu lamp kohe: see peab jahtuma.

DRL-lambi ühendusskeem

Neljaelektroodiga elavhõbedalamp lülitatakse sisse õhuklapi ja kaitsme.

Sulatav lüli kaitseb ahelat võimalike lühiste eest ja drossel piirab kvartstoru keskosa läbivat voolu. Drosselite induktiivne takistus valitakse vastavalt valgustusseadme võimsusele. Lambi sisselülitamine pinge all ilma õhuklapita põhjustab selle kiire läbipõlemise.

Ahelas sisalduv kondensaator kompenseerib induktiivsusest põhjustatud reaktiivkomponendi.

DRI lamp

Disaini omadused

DRI-lambi sisemine struktuur on väga sarnane DRL-i kasutatavale.

Kuid selle põleti sisaldab teatud koguses lisandeid metallide indiumi, naatriumi, talliumi või mõne muu hapogeniididest. Need võimaldavad teil hea värviga suurendada valguse emissiooni 70-95 lm / W ja rohkem.

Kolb on valmistatud silindri või ellipsi kujul, mis on näidatud alloleval joonisel.

Põleti materjaliks võib olla kvartsklaas või keraamika, millel on paremad tööomadused: vähem tumenemist ja pikem kasutusiga.

Moodsas disainis kasutatav pallikujuline põleti suurendab allika valgusvõimsust ja heledust.

Tööpõhimõte

DRI- ja DRL-lampidest valguse tootmisel toimuvad põhiprotsessid on samad. Erinevus seisneb süüteskeemis. DRI-d ei saa käivitada rakendatud võrgupingest. Sellest väärtusest talle ei piisa.

Põleti sees kaare tekitamiseks tuleb elektroodidevahelisele ruumile rakendada kõrgepingeimpulss. Tema haridustöö usaldati IZU-le — impulsssüüteseadmele.

Kuidas IZU töötab

Kõrgepingeimpulsi loomise seadme tööpõhimõtet saab tinglikult kujutada lihtsustatud skemaatilise diagrammi abil.

Töötoitepinge rakendatakse ahela sisendile. Diood D, takisti R ja kondensaator C loovad kondensaatori laadimisvoolu. Laadimise lõpus antakse ühendatud trafo T mähises oleva avatud türistori lüliti kaudu kondensaatori kaudu vooluimpulss.

Astmetrafo väljundmähises genereeritakse kõrgepingeimpulss kuni 2-5 kV. See siseneb lambi kontaktidesse ja tekitab gaasilise keskkonna kaarelahenduse, mis annab kuma.

DRI tüüpi lampide ühendusskeemid

IZU-seadmeid toodetakse kahe modifikatsiooniga gaaslahenduslampidele: kahe või kolme juhtmega. Igaühele neist koostatakse oma ühendusskeem.See on paigaldatud otse ploki korpusele.

Kahe kontaktiga seadme kasutamisel ühendatakse toitefaas õhuklapi kaudu lambialuse keskkontaktiga ja samaaegselt IZU vastava väljundiga.

Nulltraat on ühendatud aluse külgkontaktiga ja selle IZU klemmiga.

Kolme kontaktiga seadme puhul jääb nullühendusskeem samaks ja faasitoide pärast õhuklappi muutub. See on ühendatud kahe ülejäänud väljundi kaudu IZU-ga, nagu on näidatud alloleval fotol: seadme sisend on läbi klemmi «B» ja väljund aluse keskkontaktile läbi — «Lp».

Seega on kiirgavate lisanditega elavhõbedalampide juhtseadme (liiteseadis) koostis kohustuslik:

• gaasihoob;

• impulsslaadija.

Reaktiivvõimsuse väärtust kompenseeriva kondensaatori saab lisada juhtseadmesse. Selle kaasamine määrab valgustusseadme üldise energiatarbimise vähenemise ja õigesti valitud võimsuse väärtusega lambi eluea pikenemise.

Ligikaudu selle väärtus 35 μF vastab lampidele võimsusega 250 W ja 45 - 400 W. Liiga suure võimsuse korral tekib ahelas resonants, mis väljendub lambi valguse "vilkumises".

Kõrgepingeimpulsside olemasolu töölambis määrab ülikõrgepingeliste juhtmete kasutamise ühendusahelas, mille minimaalne pikkus liiteseadme ja lambi vahel ei ületa 1–1,5 m.

DRIZ lamp

See on ülalkirjeldatud DRI-lambi versioon, mille pirni sees on valgust peegeldav osaliselt peegeldav kate, mis moodustab suunatava kiirtekiire.See võimaldab fokuseerida kiirgust valgustatud objektile ja vähendada mitmekordsest peegeldusest tulenevaid valguskadusid.

HPS lamp

Disaini omadused

Selle gaaslahenduslambi pirni sees kasutatakse elavhõbeda asemel naatriumauru, mis asub inertgaaside keskkonnas: neoon, ksenoon või muud või nende segud. Sel põhjusel nimetatakse neid "naatriumiks".

Seadme selle modifikatsiooni tõttu suutsid disainerid anda neile suurima töötõhususe, mis ulatub 150 lm / W.

DNaT ja DRI toimepõhimõte on sama. Seetõttu on nende ühendusskeemid samad ja kui liiteseadise omadused vastavad lampide parameetritele, saab neid kasutada mõlema konstruktsiooni puhul kaare süütamiseks.

Metallhalogeniid- ja naatriumlampide tootjad toodavad liiteseadiseid kindlate tootetüüpide jaoks ja tarnivad need ühes korpuses. Need liiteseadised on täielikult töökorras ja kasutusvalmis.

DNaT tüüpi lampide ühendusskeemid

Mõnel juhul võib HPS-i liiteseade erineda ülaltoodud DRI-käivitusskeemidest ja seda teostada vastavalt ühele kolmest alltoodud skeemist.

Esimesel juhul on IZU ühendatud paralleelselt lambi kontaktidega. Pärast põleti sees oleva kaare süttimist ei läbi töövool lampi (vt IZU vooluringi skeemi), mis säästab elektritarbimist. Sellisel juhul mõjutavad õhuklappi kõrgepinge impulsid. Seetõttu on sellel süüteimpulsside eest kaitsmiseks tugevdatud isolatsioon.

Seetõttu kasutatakse paralleelühendusskeemi väikese võimsusega lampide ja kuni kahe kilovoldise süüteimpulsiga.

Teises skeemis kasutatakse IZU-d, mis töötab ilma impulsstrafota ja kõrgepinge impulsse genereerib spetsiaalse disainiga drossel, millel on kraan lambipesaga ühendamiseks. Samuti suureneb selle induktiivpooli mähise isolatsioon: see puutub kokku kõrge pingega.

Kolmandal juhul kasutatakse õhuklapi, IZU ja lambikontakti järjestikuse ühendamise meetodit. Siin ei lähe IZU kõrgepinge impulss drosselisse ja selle mähiste isolatsioon ei vaja võimendamist.

Selle vooluahela puuduseks on see, et IZU tarbib suurenenud voolu, mille tõttu tekib selle täiendav kuumutamine. See nõuab konstruktsiooni mõõtmete suurendamist, mis ületavad eelmiste skeemide mõõtmeid.

Seda kolmandat disainivalikut kasutatakse kõige sagedamini HPS-lampide tööks.

Kõiki skeeme saab kasutada reaktiivvõimsuse kompenseerimine kondensaatori ühendus, nagu on näidatud DRI lambi ühendusskeemidel.

Loetletud vooluringidel kõrgsurvelampide sisselülitamiseks, kasutades valgustamiseks gaaslahendust, on mitmeid puudusi:

• alahinnatud säraressurss;

• sõltuvalt toitepinge kvaliteedist;

• stroboskoopiline efekt;

• gaasipedaali ja ballasti müra;

• suurenenud elektritarbimine.

Enamik neist puudustest kõrvaldatakse elektrooniliste päästikseadmete (EKG) abil.

Need võimaldavad mitte ainult säästa kuni 30% elektrit, vaid ka valgustust sujuvalt juhtida. Kuid selliste seadmete hind on endiselt üsna kõrge.