Kas yra fluorescencinės lempos?
Liuminescencinės lempos yra lempos, kuriose šviesa susidaro dėl laisvų elektronų ir jonų srauto dujų viduje. Tipišką fluorescencinę lempą sudaro stiklo vamzdelis, padengtas fosforu ir kurio kiekviename gale yra pora elektrodų. Jis užpildytas inertinėmis dujomis, paprastai argonu, kuris veikia kaip laidininkas ir susideda iš gyvsidabrio skysčio.
Liuminescencinė lempa
Kaip veikia fluorescencinė lempa?
Elektrai tiekiant vamzdį per elektrodus, srovė praeina per dujų laidininką laisvų elektronų ir jonų pavidalu ir garina gyvsidabrį. Elektronams susidūrus su dujiniais gyvsidabrio atomais, jie atiduoda laisvuosius elektronus, kurie peršoka į aukštesnį lygį, o nukritus atgal į pradinį lygį, išsiskiria šviesos fotonai. Ši skleidžiama šviesos energija yra ultravioletinių spindulių pavidalo, kurios žmonėms nematyti. Kai ši šviesa patenka į vamzdyje padengtą fosforą, ji sužadina fosforo elektronus į aukštesnį lygį, o šiems elektronams nukritus į pradinį lygį, išsiskiria fotonai ir ši šviesos energija dabar yra matomos šviesos pavidalu.
Liuminescencinės lempos užvedimas
Liuminescencinėse lempose srovė teka dujiniu, o ne kietojo kūno laidininku, kur elektronai tiesiog teka iš neigiamo galo į teigiamą galą. Turi būti gausu laisvųjų elektronų ir jonų, leidžiančių srautui tekėti per dujas. Paprastai dujose yra labai nedaug laisvųjų elektronų ir jonų. Dėl šios priežasties, norint į dujas įleisti daugiau laisvųjų elektronų, reikalingas specialus paleidimo mechanizmas.
Du fluorescencinės lempos paleidimo mechanizmai
1. Vienas iš būdų yra naudoti starterio jungiklį ir magnetinį balastą, užtikrinantį kintamosios srovės srautą į lempą. Stabdžių jungiklis reikalingas norint pašildyti lempą, kad būtų reikalinga žymiai mažesnė įtampa, kad sukeltų elektronų gamybą iš lempos elektrodų. Balastas naudojamas siekiant apriboti srovės, tekančios pro lempą, kiekį. Be starterio jungiklio ir balasto didelis srautas tekėtų tiesiai į lempą, o tai sumažintų lempos atsparumą ir galiausiai pašildytų lempą ir ją sunaikintų.
Liuminescencinė lempa, naudojant magnetinį balastą ir starterio jungiklį
Naudojamas starterio jungiklis yra tipiška lemputė, susidedanti iš dviejų elektrodų, kad srovė tekėtų per lemputę, tarp jų susidaro elektros lankas. Naudojamas balastas yra magnetinis balastas, kurį sudaro transformatoriaus ritė. Kai srovė praeina per ritę, susidaro magnetinis laukas. Didėjant srovei magnetinis laukas didėja ir tai ilgainiui priešinasi srovės srautui. Taigi kintamosios srovės srovė yra ribota.
Iš pradžių kiekvienam kintamosios srovės signalo pusei srovė teka per balastą (ritę), sukurdama aplink jį magnetinį lauką. Ši srovė eidama pro vamzdžio gijas jas lėtai kaitina, kad sukeltų laisvųjų elektronų gamybą. Kai srovė praeina per kaitinimo siūlą į lemputės elektrodus (naudojama kaip starterio jungiklis), tarp dviejų lemputės elektrodų susidaro elektros lankas. Kadangi vienas iš elektrodų yra bimetalinė juosta, jis sulenka, kai jis kaitinamas, ir galiausiai lankas visiškai pašalinamas, o per starterį neteka srovė, todėl jis veikia kaip atviras jungiklis. Tai sukelia ritės magnetinio lauko žlugimą ir dėl to susidaro aukšta įtampa, užtikrinanti reikiamą paleidimą lempos pašildymui, kad per inertines dujas susidarytų pakankamas kiekis laisvųjų elektronų ir galiausiai lempa šviečia.
6 priežastys, kodėl magnetinis balastas nelaikomas patogiu?
- Energijos suvartojimas yra gana didelis, apie 55 W.
- Jie yra dideli ir sunkūs
- Jie sukelia mirgėjimą, kai dirba žemesniais dažniais
- Jie netrunka ilgiau.
- Nuostolis yra apie 13–15 vatų.
2. Elektroninio balasto naudojimas fluorescencinėms lempoms įjungti
Elektroniniai balastai, skirtingai nuo magnetinio balasto, suteikia lempos kintamą srovę padidinus linijos dažnį nuo maždaug 50 Hz iki 20 kHz.
Elektroninis balastas, skirtas įjungti fluorescencinę lempą
Tipiška elektroninė balasto grandinė susideda iš kintamosios ir nuolatinės srovės keitiklio, susidedančio iš tiltų ir kondensatorių, kurie ištaiso kintamosios srovės signalą į nuolatinę įtampą ir išfiltruoja kintamosios srovės bangas, kad sukurtų nuolatinę galią. Tada ši nuolatinė įtampa paverčiama aukšto dažnio kintama kvadratinių bangų įtampa, naudojant jungiklių rinkinį. Ši įtampa valdo rezonansinę LC bako grandinę, kad gautų filtruotą sinusinį kintamosios srovės signalą, kuris būtų nukreiptas į lempą. Kai srovė praeina pro žibintą aukštu dažniu, ji veikia kaip rezistorius, formuojantis lygiagrečią RC grandinę su bako grandine. Iš pradžių jungiklių perjungimo dažnis sumažinamas naudojant valdymo grandinę, todėl lempa pašyla, todėl padidėja įtampa visoje lempoje. Galų gale, kai lempos įtampa pakankamai padidėja, ji užsidega ir pradeda švytėti. Yra srovės jutimo sistema, kuri gali suvokti srovės kiekį per lempą ir atitinkamai sureguliuoti perjungimo dažnį.
6 priežastys, kodėl elektroniniams balastams teikiama pirmenybė
- Jie sunaudoja mažai energijos, mažiau nei 40 W
- Nuostolis yra nereikšmingas
- Mirgėjimas pašalinamas
- Jie yra lengvesni ir labiau tinka vietoms
- Jie trunka ilgiau
Tipiška fluorescencinės lempos programa - automatinė perjungimo lemputė
Čia jums naudinga namų grandinė. Ši automatinė apšvietimo sistema gali būti įdiegta jūsų namuose, kad apšviestumėte patalpas naudodami CFL arba fluorescencinę lempą. Lempa automatiškai įsijungia apie 18 val., O ryte išsijungia. Taigi ši be komutatoriaus grandinė yra labai naudinga apšviesti namo patalpas, net jei kalinių nėra namuose. Paprastai LDR pagrindu veikiančios automatinės šviesos mirksi, kai šviesos intensyvumas keičiasi auštant ar sutemus. Taigi CFL negali būti naudojamas tokiose grandinėse. „Triac“ valdomose automatinėse lemputėse galima naudoti tik kaitinamąją lemputę, nes mirgėjimas gali pakenkti CFL viduje esančiai grandinei. Ši grandinė įveikia visus tokius trūkumus ir akimirksniu įsijungia / išsijungia pasikeitus nustatytam šviesos lygiui.
Kaip tai veikia?
IC1 (NE555) yra populiarus laikmatis IC, kuris naudojamas grandinėje kaip „Schmitt“ trigeris, kad būtų pasiektas bistabilus veiksmas. Mikrofono nustatymas ir atstatymas yra naudojamas įjungti / išjungti lempą. IC viduje yra du lygintuvai. Viršutinis slenksčio lygintuvas įsijungia esant 2/3 Vcc, o apatinis paleidiklis - 1/3 Vcc. Šių dviejų palyginamųjų elementų įvestys yra susietos ir sujungtos LDR ir VR1 sandūroje. Taigi įtampa, kurią LDR teikia įėjimams, priklauso nuo šviesos intensyvumo.
LDR yra tam tikras kintamasis rezistorius ir jo varža kinta priklausomai nuo ant jo krentančios šviesos intensyvumo. Tamsoje LDR pasižymi labai dideliu atsparumu, siekiančiu net 10 Megų omų, tačiau esant ryškiai šviesai, jis sumažėja iki 100 omų ar mažiau. Taigi LDR yra idealus šviesos jutiklis automatinėms apšvietimo sistemoms.
Dienos metu LDR turi mažesnį pasipriešinimą ir srovė per ją teka į IC slenksčio (Pin6) ir trigerio (pin2) įėjimus. Dėl to įtampa ties slenksčio įėjimu viršija 2/3 Vcc, o tai atstato vidinį „Flip-Flop“ ir išėjimas lieka žemas. Tuo pačiu metu trigerio įvestis gauna daugiau nei 1 / 3Vcc. Abi sąlygos palaiko mažą IC1 išėjimą dienos metu. Relės tvarkyklės tranzistorius yra prijungtas prie IC1 išėjimo taip, kad dienos metu relė išjungta.
Automatinio perjungimo šviesos grandinės schema
Saulėlydžio metu padidėja LDR atsparumas ir nebelieka juo tekančios srovės kiekis. Dėl to įtampa ties slenksčio palyginamojo įėjimo (pin6) nukrenta žemiau 2 / 3Vcc, o įtampa prie paleidiklio palyginamojo įėjimo (pin2) yra mažesnė nei 1 / 3Vcc. Abi šios sąlygos lemia aukštą palyginamųjų įrenginių išvestį, kuri nustato „Flip-Flop“. Tai pakeičia IC1 išvestį į aukštą būseną ir T1 paleidiklius. Šviesos diodas rodo didelę IC1 galią. Kai T1 veda, relė įjungia ir užbaigia lempos grandinę per relės „Common“ („Comm“) ir „NO“ (paprastai atidaryta) kontaktus. Ši būsena tęsiasi iki ryto, o IC vėl atsinaujina, kai LDR vėl pakyla šviesa.
Švariam relės perjungimui prie T1 pagrindo pridedamas kondensatorius C3. Diodas D3 apsaugo T1 nuo galinės e.m.f, kai T1 išsijungia.
Kaip nustatyti?
Sumontuokite grandinę ant bendrosios PCB ir uždėkite į smūgiams atsparų dėklą. Tinklo adapterio dėžutė yra tinkamas pasirinkimas norint uždaryti transformatorių ir grandinę. Įrenginį pastatykite ten, kur dienos metu yra saulės spindulių, pageidautina ne namuose. Prieš prijungdami relę, patikrinkite išėjimą naudodami LED indikatorių. Sureguliuokite VR1, kad įjungtumėte šviesos diodą tam tikru šviesos lygiu, tarkime, 18 val. Jei viskas gerai, prijunkite relę ir kintamosios srovės jungtis. Fazę ir neutralią padėtį galima patekti iš transformatoriaus pirminio. Paimkite fazinius ir nulinius laidus ir prijunkite prie lemputės laikiklio. Galite naudoti bet kokį žibintų skaičių, atsižvelgiant į dabartinį relės kontaktų dydį. Žibinto šviesa neturėtų kristi ant LDR, todėl atitinkamai pastatykite lempą.
Atsargiai : Įkraunant, relės kontaktuose yra 230 voltų įtampa. Taigi nelieskite grandinės, kai ji prijungta prie tinklo. Norėdami išvengti smūgio, naudokite gerą relių kontaktų įvorę.
Nuotraukų kreditas:
