Tlumivka pro zářivky: k čemu slouží, schéma zapojení, princip činnosti

Všechny zářivky mají ve svém designu prvek omezující sílu proudu – tlumivku nebo předřadník. Stabilizuje síť před nekontrolovaným růstem ukazatelů a eliminuje pulsace.

Co je to škrticí klapka?

Tlumivka je indukční cívka (přesněji řečeno v tomto případě indukční cívka) umístěná na feromagnetickém jádru (obvykle vyrobeném z měkké magnetické slitiny). Tato cívka, jako každý vodič, má ohmický odpor a také indukční reaktanci, která se projevuje v obvodech střídavého proudu. Konstrukce tlumivky (předřadníku) je taková, že jalový odpor převažuje nad aktivním odporem. Celá konstrukce je umístěna v kovovém nebo plastovém pouzdře.

Klasifikace tlumivek

Zářivky používají elektronické nebo elektromagnetické předřadníky (EMB). Oba druhy mají své vlastní vlastnosti.

Elektromagnetická tlumivka je cívka s kovovým jádrem a vinutím z měděného nebo hliníkového drátu. Průměr drátu ovlivňuje funkčnost lampy. Model je celkem spolehlivý, ale ztráty výkonu až 50 % zpochybňují jeho účinnost.

Lampy s elektromagnetickými předřadníky jsou levné a nevyžadují před použitím speciální úpravu. Jsou ale citlivé na kolísání napětí a i drobné kolísání může vést k blikání nebo nepříjemnému hučení.

Elektromagnetické struktury nejsou synchronizovány s frekvencí sítě. To způsobí, že se těsně před rozsvícením lampy objeví záblesky. Blesky prakticky neruší pohodlné používání svítilny, ale mají negativní vliv na předřadník.

Nedokonalost elektromagnetických technologií a značné výkonové ztráty při jejich používání vedou k tomu, že taková zařízení jsou nahrazována elektronickými ovládacími zařízeními startování.

Elektronické škrticí klapky jsou konstrukčně složitější a zahrnují:

• Filtr pro eliminaci elektromagnetického rušení. Účinně tlumí veškeré nežádoucí vibrace vnějšího prostředí i samotné svítilny.
• Zařízení pro změnu účiníku. Řídí fázový posun střídavého proudu.
• Vyhlazující filtr, který snižuje úroveň pulsací AC v systému.
• Střídač. Převádí stejnosměrný proud na střídavý proud.
• Zátěž. Indukční cívka, která potlačuje nežádoucí rušení a plynule reguluje jas žhavení.

Někdy v moderních elektronických předřadnících najdete vestavěnou ochranu proti přepětí.

Na co to je?

Jakákoli tlumivka plní funkce sériového rezistoru. Na rozdíl od konvenčního odporu však poskytuje lepší filtraci bez pulsace střídavého proudu nebo hučení spotřebiče.

V moderní technologii se používají dvě konfigurace napájení: kondenzátor a tlumivka. V prvním případě není tlumivka nutná k napájení napětí, ale jako přídavný filtr nemá obdoby.

Jak vybrat elektromagnetickou tlumivku

Při výběru elektromagnetické tlumivky věnujte pozornost parametrům:

1. Provozní napětí. Standardní domácí sítě vyžadují zařízení s 220-240 V a frekvencí 50 Hz.
2. Napájení. Musí odpovídat výkonu lampy. Pokud potřebujete připojit dvě nebo více žárovek, musí výkon předřadníku odpovídat součtu jejich výkonů.
3. Aktuální. Přípustná hodnota je uvedena v ampérech na těle.
4. Účiník. Je vhodné vybrat zařízení s maximálními hodnotami parametrů. U EMPRA obvykle nepřesahuje 0,5, takže bude zapotřebí přídavný kondenzátor.
5. Pracovní teplota. Rozsah okolních teplot a teplot škrticí klapky, při kterých zůstávají všechny součásti funkční.
6. Energetická účinnost. Je určena třídou v souladu s přijatou gradací. Pro EmPRA jsou typické průměrné třídy B1 a B2.
7. Parametry kondenzátoru. Provozní napětí a kapacita kondenzátoru, který je připojen paralelně k napájecí síti.

Jak lampy startují a fungují

Zářivka, na rozdíl od běžné lampy, není připojena k síti přímo. Je to dáno jeho strukturou a principem fungování.

K jeho rozsvícení potřebujete:

• zajistit emisi elektronů z katod vyrobených ve formě žhavicích vláken;
• ionizujte mezielektrodovou mezeru vyplněnou rtuťovými parami pomocí vysokonapěťového pulzu.

Lampa bude pokračovat v provozu, dokud nebude odpojeno napájení v důsledku obloukového výboje mezi elektrodami. Ve výchozí poloze je spínač napájení rozpojen, kontakty spouštěče jsou také rozpojené.

V prvním okamžiku po přivedení napětí do obvodu proteče obvodovou tlumivkou – vlákno 50 žárovky – doutnavý výboj v žárovce startéru – vlákno 1 žárovky – malý proud (do 2 mA). Tento slabý proud zahřívá a uzavírá kontakty spouštěče a proud protéká vlákny, zahřívá je a vytváří emisi elektronů.

Tento proud je omezen odporem tlumivky. Bez takového omezení se vlákna spálí nadproudem.

Po vychladnutí kontaktů startéru se otevřou. Přerušením obvodu s vysokou indukčností vzniká napěťový impuls (až 1000 voltů), který ionizuje výbojovou mezeru mezi dvěma vlákny žárovky. Ionizovaným plynem začne protékat proud, který způsobí, že rtuťové páry žhnou. Tato záře iniciuje zapálení fosforu. Tento proud je také omezen složitou impedancí spouštěče. A startér nemá žádný vliv na další provoz lampy.

Je zřejmé, že startér hraje důležitou roli při provozu lampy:

• omezuje proud při zahřívání vláken lampy;
• generuje vysokonapěťový zapalovací impuls;
• omezuje výbojový proud plynu.

Pro provádění těchto funkcí musí mít předřadník dostatečnou indukčnost, aby vytvořil požadovanou reaktanci na střídavý proud a vytvořil vysokonapěťový impuls v důsledku jevu samoindukce.

V některých případech startér nemůže zapálit plyn v žárovce napoprvé a opakuje postup dodávky proudu asi 5-6krát. V tomto případě je při zapnutí pozorován blikající efekt.

Plyn pomáhá zbavit se tohoto efektu. Střídavé nízkofrekvenční napětí domácí sítě přeměňuje na stejnosměrný proud a následně jej převádí zpět na střídavý proud, ale při vysoké frekvenci a pulsace mizí.

Jak převést zářivku na LED

Schéma zapojení lampy

Schéma zapojení je jednoduché: obvod s tlumivkou a lampou zapojenými do série. Systém je připojen k síti 220 V o frekvenci 50 Hz. Tlumivka plní funkce korektoru napětí a stabilizátoru.

Poruchy škrticí klapky a jejich diagnostika

Zářivky někdy selhávají. Důvody jsou různé: od výrobní vady až po nesprávné použití. V některých případech lze opravy provést svépomocí pomocí jednoduchých nástrojů.

Doporučené zhlédnutí: Oprava elektronického předřadníku zářivky

Před opravou je nutné přesně identifikovat vadnou součást. K tomu je třeba demontovat lampu a veškeré související vybavení.

• sada šroubováků s plně izolovanými rukojeťmi;
• montážní nůž;
• kleštiny;
• kleště;
• multimetr;
• indikační šroubovák;
• cívka měděného drátu (průřez od 0,75 do 1,5 mm²).

Kromě toho budete možná potřebovat nový startér, pracovní lampu nebo škrticí klapku. Vše záleží na tom, která konkrétní jednotka selhala.

Jak správně zkontrolovat zářivku

Nejčastější problémy jsou:

• Lampa se nerozsvítí a nereaguje na startér. Důvod může být v kterémkoli z prvků, takže musíte nejprve vyměnit startér, poté lampu a zároveň zkontrolovat funkčnost obvodu. Pokud to nepomůže, tak je problém v plynu.
• Přítomnost malého výboje ve tvaru hada v baňce ukazuje na nekontrolované zvýšení proudu. Příčina nefunkčnosti je určitě v škrticí klapce, kterou je potřeba vyměnit. Jinak lampa rychle vyhoří.
• Pulsace a blikání během provozu. Nejprve vyměňte žárovku, potom startér. Častěji je na vině tlumivka, která přestane stabilizovat napětí.

Vadný škrticí ventil lze obvykle opravit jeho výměnou. V případě potřeby však můžete prvek rozebrat a pokusit se obnovit jeho funkčnost. To vyžaduje vážné znalosti elektrotechniky a spoustu času. Vzhledem k nízkým nákladům na novou škrticí klapku to není praktické.

Elektrotechnik. Specialista na konstrukci a provoz elektrotechnických výrobků.

Důležitou podmínkou pohodlného bydlení pro moderního člověka je kvalitní osvětlení. Existuje několik typů elektrických světelných zdrojů. Jedním z úsporných zdrojů jsou zářivky (FL). Ačkoli jsou takové zářiče v některých parametrech horší než LED zařízení, jsou však široce používány jak ve výrobě, tak v každodenním životě.

Princip činnosti

Ve své klasické podobě je zářivka (FL) skleněná trubice s fosforem aplikovaným na její vnitřní povrch. Inertní plyn smíchaný s parami rtuti je umístěn uvnitř trubice za sníženého tlaku. Na konce výrobku jsou připájeny elektrody (katody) vyrobené z wolframu.

Princip činnosti a struktura zářivky

V provozním stavu, po odbourání plynu vysokým napětím, protéká lampou proud, v jehož důsledku se objevuje pro lidské oko neviditelné UV záření. Vlivem tohoto záření fosfor generuje světelný tok ve viditelné oblasti, jehož barevné odstíny se mohou měnit v závislosti na typu fosforu.

Proud se při výboji plynu mění lavinovitě a k jeho omezení se používá sériově zapojená zátěž.

Pozor! Pro spuštění a udržení provozního režimu LL se používá speciální ovládací zařízení spouštění (SC). Takové zařízení se často nazývá balast.

Typy předřadníků

Jako předřadník lze použít jak elektromagnetická zařízení (sytič, startér), tak elektronická zařízení (elektronické předřadníky).

Elektromagnetické předřadníky existují již řadu let a jsou postupně nahrazovány novými elektronickými zařízeními vytvořenými na nové elementové bázi. Každý z těchto typů zařízení má své výhody a nevýhody.

Předřadník elektromagnetického typu

Elektrický obvod zdroje LL pomocí klasického předřadníku je na obr. 1. Obr.

Obr.1. Schéma elektrického obvodu zdroje LL s konvenčním předřadníkem

Startér je zařízení určené pro krátkodobé automatické zapínání a vypínání elektrického obvodu.

Existují různá provedení startérů – doutnavý výboj, tepelné, elektronické, elektromagnetické. Nejběžnější jsou startéry s doutnavým výbojem, které využívají bimetalové desky.

Obr.2. Startér pro startování zářivek

Když se ve startéru objeví doutnavý výboj, takové desky se zahřejí a uzavřou okruh. Po uzavření se výboj zastaví, elektrody vychladnou a otevřou se. Parametry spouštěče se volí tak, aby napětí doutnavého výboje bylo vyšší než provozní napětí LL a nižší než minimální síťové napětí.

Startovací ceny zářivek

Startovací ceny zářivek

Tlumivka je běžná indukční cívka navinutá na jádru. Aby se zabránilo vzniku vířivých proudů v jádře, je sestaven ze samostatných tenkých desek. Přípustný výkon sytiče musí odpovídat výkonu LL. Jinak se lampa nerozsvítí.

Obr.3. Tlumivka pro zářivky

Při krátkém zkratování spouštěče prochází LL elektrodami velký proud, který zahřívá vlákna těchto elektrod. a způsobuje termionickou emisi. V důsledku této emise se v blízkosti elektrod tvoří elektronová mračna, která přispívají k rozpadu a vzniku výboje.

Při rozepnutí kontaktů spouštěče vzniká podle jevu samoindukce v obvodu silný napěťový impuls, jehož velikost je úměrná indukčnosti tlumivky. Pod vlivem tohoto impulsu dochází k průrazu plynu a vzniká doutnavý výboj, který se může rozvinout v obloukový výboj. Ale přítomnost vyváženého odporu ve formě tlumivky omezuje množství proudu procházející zařízením.

Plynová páka tedy hraje dvojí roli:

1. Vysokonapěťový impuls generovaný škrticí klapkou, když startér otevírá elektrický obvod, zajišťuje průraz plynu a zapálení lampy.
2. V režimu spalování LL zajišťuje indukční odpor tlumivky udržení provozního napětí na elektrodách lampy, což zajišťuje doutnavý výboj.

Na obr. 1 je kompenzační kondenzátor C1, zapojený na vstupu napájecího obvodu LL, určen ke zvýšení účiníku (cos φ). Pro snížení vlivu rádiového rušení je ke kontaktům spouštěče paralelně připojen malý kondenzátor (C2). Tento kondenzátor také umožňuje změnit přechodový proces v obvodu a zvýšit výkon napěťového impulsu.

elektronický předřadník

Elektronický předřadník (EB) je komplexní zařízení s mnoha elektronickými prvky. Blokové schéma takového zařízení je na obr. 4. Obr.

Obr.4. Blokové schéma elektronického předřadníku (EB)

Hlavním rozdílem mezi elektronickým předřadníkem a klasickým předřadníkem je přítomnost invertoru, který pomocí tranzistorových klíčů převádí síťové napětí 50 Hz na napětí o frekvenci 30-40 kHz. Díky tomu se zmenšuje velikost a rozměry tohoto zařízení. Při zapnutí obvodu se zahřejí LL katody, v jejich blízkosti se vytvoří elektronové „oblaky“ a na paralelně připojeném kondenzátoru k výbojce se objeví rezonanční napětí asi 600 V, které stačí k zapálení výbojky.

Obr.5. Elektronický předřadník pro zářivky

Po zapnutí LL na něm klesne napětí na provozní úroveň a proud je omezen vyváženou tlumivkou.

Výhody a nevýhody

Srovnávací charakteristiky dvou typů předřadníků jsou uvedeny v tabulce.

číslo	PRA	elektronický předřadník
1	Jednoduchý, přehledný design	Komplexní schéma
2	Nízká cena	Relativně vysoká cena
3	Velká hmotnost a rozměry	Kompaktní zařízení
4	Přítomnost blikání (100 Hz)	Nedochází k blikání
5	Dlouhá doba startu	Okamžité spuštění
6	Obtížné startování při nízkých teplotách	Neexistují žádné potíže
7	Nízká účinnost a cos φ	Vysoká účinnost
8	Nepracuje při nízkém napětí	Широкий диапазон напряжений
9	LL se rychle opotřebovává	Práce LL na celý rok

Ceny elektronických předřadníků pro zářivky

Ceny elektronických předřadníků pro zářivky

Opravit

Pokud dojde k poruše zářivky napájené předřadníkem, je třeba zkontrolovat funkčnost tlumivky spolu s ostatními prvky obvodu. Jsou možné následující poruchy:

• přehřát;
• přerušení vinutí;
• zkrat (úplný nebo přerušený).

Pro kontrolu tlumivky je potřeba sestavit obvod znázorněný na obr. 6.

Obr.6. Schéma zapojení pro testování škrticí klapky

Když je obvod zapnutý, existují tři možné možnosti: kontrolka svítí, kontrolka nesvítí nebo kontrolka bliká.

V prvním případě se zdá, že došlo ke zkratu v škrticí klapce. Ve druhém případě je zjevně přerušení vinutí. Ve třetím případě je možné, že je škrticí klapka neporušená a závadu je třeba hledat v jiném prvku obvodu. Pro úplnou jistotu je potřeba nechat okruh běžet 0,5 hodiny. Pokud se ukáže, že se tlumivka velmi zahřála, znamená to zkrat mezi závity vinutí.

Startování LL bez sytiče

Obvody pro zapínání LL bez tlumivky obvykle představují stejnosměrný napájecí zdroj ve formě násobiče. Jedno ze schémat takového zdroje je na obr. 7. Jako proudový omezovač v obvodu je použita obyčejná žárovka.

Obr.7. Obvod pro zapínání zářivek bez tlumivky

V tomto obvodu dosáhne napětí na LL 700 V přibližně za 25 ms.

Porovnání předřadníků pro různé typy žárovek

Tlumivky se používají v různých typech plynových výbojek. V každém případě slouží k omezení provozního proudu svítilny. Takové tlumivky však nejsou vždy zaměnitelné.

Výbojky DNaT a DRL tedy pracují v režimu obloukového výboje, zatímco výbojky LL pracují v režimu doutnavého výboje. Různé provozní režimy vyžadují různé charakteristiky tlumivky. Rozdíl je navíc v tom, že tlumivka jako zdroj napětí pro zapalování se používá pouze u LL.

Pozor! V lampách DNaT se pro startování používá speciální impulsní zařízení (IZU), zatímco lampy DRL se spouštějí přímo ze sítě 220 V.

Ceny předřadníků zářivek

Ceny předřadníků zářivek

Video – Kontrola předřadníku zářivky