Bộ khởi động cho đèn huỳnh quang: thiết bị, nguyên lý hoạt động, đánh dấu + sự tinh tế của sự lựa chọn

Bộ khởi động cho đèn huỳnh quang được bao gồm trong gói chấn lưu điện từ (EMP) và được thiết kế để đốt cháy đèn thủy ngân.

Mỗi mẫu do một nhà phát triển cụ thể phát hành đều có các đặc tính kỹ thuật khác nhau, nhưng được sử dụng cho các thiết bị chiếu sáng được cấp nguồn độc quyền bằng nguồn AC, với tần số tối đa không quá 65 Hz.

Chúng tôi khuyên bạn nên hiểu cách hoạt động của bộ khởi động đèn huỳnh quang và vai trò của nó trong thiết bị chiếu sáng. Ngoài ra, chúng tôi sẽ phác thảo các tính năng của các thiết bị khởi động khác nhau và cho bạn biết cách chọn cơ chế phù hợp.

Thiết bị hoạt động như thế nào?

Bộ khởi động tùy chọn (starter) khá đơn giản. Phần tử này được thể hiện bằng một đèn phóng điện trong khí nhỏ, có khả năng tạo ra sự phóng điện phát sáng ở áp suất khí thấp và dòng điện thấp.

Ống trụ thủy tinh cỡ nhỏ này chứa đầy khí trơ - hỗn hợp khí heli hoặc neon. Các điện cực kim loại di động và cố định được hàn vào đó.

Tất cả các cuộn dây điện cực của bóng đèn đều được trang bị hai khối đầu cuối. Một trong các cực của mỗi tiếp điểm tham gia vào mạch điện chấn lưu điện từ. Phần còn lại được kết nối với cực âm của bộ khởi động.

Khoảng cách giữa các điện cực khởi động không đáng kể nên dễ bị điện áp lưới đánh thủng.Trong trường hợp này, một dòng điện được tạo ra và các phần tử có trong mạch điện có một lượng điện trở nhất định sẽ được đốt nóng. Bộ khởi động là một trong những yếu tố này.

Thiết kế của bộ khởi động cho đèn huỳnh quang có thiết bị gần như giống hệt nhau: 1 – cuộn cảm; 2 - bình thủy tinh; 3 – hơi thủy ngân; 4 – thiết bị đầu cuối; 5 – điện cực; 6 — cơ thể; 7 – tiếp xúc lưỡng kim; 8 – chất khí trơ; 9 – sợi vonfram LDS; 10 – giọt thủy ngân; 11 – phóng hồ quang trong bóng đèn (+)

Bình được đặt bên trong vỏ nhựa hoặc kim loại có tác dụng như vỏ bảo vệ. Một số mẫu còn có lỗ kiểm tra đặc biệt trên nắp.

Vật liệu phổ biến nhất để sản xuất khối là nhựa. Tiếp xúc liên tục với nhiệt độ cao cho phép nó chịu được thành phần ngâm tẩm đặc biệt - phốt pho.

Các thiết bị được sản xuất với một đôi chân đóng vai trò là điểm tiếp xúc. Chúng được làm từ các loại kim loại khác nhau.

Tùy thuộc vào loại thiết kế, các điện cực có thể di chuyển đối xứng hoặc không đối xứng với một phần tử di động. Dây dẫn của chúng đi qua ổ cắm đèn.

Một tụ điện có công suất 0,003-0,1 μF được mắc song song với các điện cực của bình. Đây là yếu tố quan trọng giúp giảm mức độ nhiễu sóng vô tuyến và cũng tham gia vào quá trình thắp sáng đèn.

Một bộ phận bắt buộc trong thiết bị là một tụ điện có khả năng làm dịu dòng điện bổ sung, đồng thời mở các điện cực của thiết bị, dập tắt hồ quang xảy ra giữa các phần tử mang dòng điện.

Nếu không có cơ chế này thì khả năng cao xảy ra hiện tượng hàn tiếp xúc khi xảy ra hồ quang, làm giảm đáng kể tuổi thọ của bộ khởi động.

Trong cuộc sống hàng ngày, các loại chấn lưu phổ biến nhất là loại có hệ thống tiếp điểm đối xứng và mạch điện khởi động. Các mẫu như vậy ít bị ảnh hưởng bởi sụt áp trong mạng điện

Hoạt động chính xác của bộ khởi động được xác định bởi điện áp nguồn. Khi giá trị danh nghĩa giảm xuống 70-80%, đèn huỳnh quang có thể không sáng vì các điện cực sẽ không được làm nóng đủ.

Trong quá trình lựa chọn bộ khởi động phù hợp, có tính đến kiểu máy cụ thể đèn huỳnh quang (phát quang hoặc LL), cần phân tích sâu hơn về đặc tính kỹ thuật của từng loại và quyết định nhà sản xuất.

Nguyên lý hoạt động của thiết bị

Bằng cách cấp nguồn điện lưới vào thiết bị chiếu sáng, điện áp sẽ truyền qua các vòng dây ga LL và một dây tóc làm từ các tinh thể đơn vonfram.

Tiếp theo, nó được đưa đến các tiếp điểm của bộ khởi động và tạo thành sự phóng điện phát sáng giữa chúng, trong khi ánh sáng rực rỡ của môi trường khí được tái tạo bằng cách đốt nóng nó.

Vì thiết bị có một tiếp điểm khác - lưỡng kim, nên nó cũng phản ứng với những thay đổi và bắt đầu uốn cong, thay đổi hình dạng. Như vậy, điện cực này sẽ đóng mạch điện giữa các tiếp điểm.

Độ lớn của dòng điện được tạo ra bởi sự phóng điện phát sáng thay đổi từ 20 đến 50 mA, đủ để làm nóng điện cực lưỡng kim, có nhiệm vụ đóng mạch (+)

Một mạch kín được hình thành trong mạch điện của thiết bị phát quang sẽ dẫn dòng điện chạy qua chính nó và làm nóng các sợi vonfram, từ đó bắt đầu phát ra các electron từ bề mặt được nung nóng của chúng.

Bằng cách này, sự phát xạ nhiệt được hình thành. Đồng thời, hơi thủy ngân trong xi lanh được làm nóng.

Dòng điện tử tạo ra giúp giảm khoảng một nửa điện áp đặt từ mạng đến các tiếp điểm của bộ khởi động. Mức độ phát sáng bắt đầu giảm cùng với nhiệt độ phát sáng.

Tấm lưỡng kim làm giảm mức độ biến dạng của nó, từ đó mở chuỗi giữa cực dương và cực âm. Dòng điện chạy qua khu vực này dừng lại.

Sự thay đổi các chỉ số của nó sẽ gây ra sự xuất hiện của một suất điện động cảm ứng bên trong cuộn cảm, trong mạch dẫn điện.

Tiếp điểm lưỡng kim ngay lập tức phản ứng bằng cách tạo ra sự phóng điện ngắn hạn trong mạch kết nối với nó: giữa các sợi LL vonfram.

Giá trị của nó đạt tới vài kilovolt, khá đủ để thâm nhập vào môi trường trơ ​​của khí có hơi thủy ngân nóng. Một hồ quang điện được hình thành giữa hai đầu đèn, tạo ra bức xạ cực tím.

Vì con người không thể nhìn thấy quang phổ này nên thiết kế đèn có chứa chất lân quang có tác dụng hấp thụ bức xạ cực tím. Kết quả là quang thông tiêu chuẩn được hiển thị.

Khi dòng điện trong mạch thay đổi hoặc dừng hoàn toàn thì từ thông qua bề mặt tấm kim loại thay đổi tỷ lệ thuận, điều này làm hạn chế mạch điện này và dẫn đến sự kích thích của suất điện động tự cảm trong mạch điện này.

Tuy nhiên, điện áp trên bộ khởi động mắc song song với đèn không đủ để tạo thành hiện tượng phóng điện phát sáng, do đó, các điện cực vẫn ở vị trí mở khi đèn huỳnh quang bật. Hơn nữa, bộ khởi động không được sử dụng trong mạch vận hành.

Vì dòng điện phải được giới hạn sau khi phát ra ánh sáng nên một chấn lưu điện từ được đưa vào mạch điện.Do phản ứng cảm ứng của nó, nó hoạt động như một thiết bị hạn chế ngăn ngừa hỏng đèn.

Các loại khởi động cho thiết bị huỳnh quang

Tùy thuộc vào thuật toán vận hành, thiết bị khởi động được chia thành ba loại chính: phóng điện tử, nhiệt và phát sáng. Mặc dù thực tế là các cơ chế có sự khác biệt về các yếu tố thiết kế và nguyên tắc hoạt động, nhưng chúng thực hiện các tùy chọn giống hệt nhau.

Khởi động điện tử

Không thể kiểm soát được các quy trình được tái tạo trong hệ thống tiếp điểm khởi động. Ngoài ra, chế độ nhiệt độ của môi trường có tác động đáng kể đến hoạt động của chúng.

Ví dụ, ở nhiệt độ dưới 0°C, tốc độ làm nóng của các điện cực chậm lại và theo đó, thiết bị sẽ mất nhiều thời gian hơn để bật đèn.

Ngoài ra, khi bị nung nóng, các điểm tiếp xúc có thể được hàn vào nhau, dẫn đến quá nhiệt và phá hủy cuộn dây đèn, tức là. tổn thương của cô ấy.

Hầu hết các mẫu chấn lưu điện tử cho LDS đều dựa trên vi mạch UBA 2000T. Loại thiết bị này cho phép bạn loại bỏ hiện tượng quá nhiệt của các điện cực, do đó làm tăng đáng kể tuổi thọ của các điểm tiếp xúc của đèn và theo đó là thời gian hoạt động của nó.

Ngay cả các thiết bị hoạt động bình thường cũng có xu hướng bị hao mòn theo thời gian. Chúng giữ lại độ sáng của các điểm tiếp xúc của đèn lâu hơn, do đó làm giảm tuổi thọ sản xuất của đèn.

Để loại bỏ những thiếu sót này trong vi điện tử bán dẫn của bộ khởi động, các thiết kế phức tạp với vi mạch đã được sử dụng. Chúng giúp hạn chế số chu kỳ của quá trình mô phỏng việc đóng các điện cực khởi động.

Trong hầu hết các mẫu có mặt trên thị trường, thiết kế mạch của bộ khởi động điện tử bao gồm hai khối chức năng:

• kế hoạch quản lý;
• bộ chuyển mạch điện áp cao.

Một ví dụ là vi mạch đánh lửa điện tử UBA2000T của PHILIPS và thyristor cao áp TN22 được sản xuất STVi điện tử.

Nguyên lý hoạt động của bộ khởi động điện tử dựa trên việc mở mạch bằng cách đốt nóng. Một số mẫu có một lợi thế đáng kể - tùy chọn chế độ đánh lửa dự phòng.

Do đó, việc mở các điện cực được thực hiện ở pha điện áp cần thiết và trong điều kiện các chỉ báo nhiệt độ tối ưu để làm nóng các tiếp điểm.

Các phần tử bán dẫn của chấn lưu điện tử phải phù hợp với các đặc tính công suất chính, cụ thể là tỷ số giữa giá trị công suất và điện áp mạng của thiết bị chiếu sáng được kết nối

Điều quan trọng là nếu đèn bị hỏng và những lần thử khởi động loại này không thành công, thì cơ chế sẽ tắt nếu số lần (lần thử) của chúng đạt đến 7. Vì vậy, không thể bàn cãi về việc bộ khởi động điện tử bị hỏng sớm.

Ngay sau khi bóng đèn được thay thế bằng bóng đèn đang hoạt động, thiết bị sẽ có thể tiếp tục quá trình khởi động LL. Nhược điểm duy nhất của sửa đổi này là giá cao.

Trong mạch có bộ khởi động, như một phương pháp bổ sung để giảm nhiễu sóng vô tuyến, có thể sử dụng cuộn cảm cân bằng có cuộn dây được chia thành các phần giống hệt nhau, có số vòng dây bằng nhau được quấn trên một thiết bị chung - lõi.

Ngày nay, chấn lưu được sản xuất có thiết kế thanh đúc sẵn. Dây từ được cắt từ tấm thép.Theo quy định, những cuộn cảm như vậy có hai cuộn dây đối xứng.

Tất cả các vùng của cuộn dây được nối nối tiếp với một trong các tiếp điểm của đèn. Khi bật lên, cả hai điện cực của nó sẽ hoạt động trong cùng điều kiện kỹ thuật, nhờ đó giảm mức độ nhiễu.

Quan điểm nhiệt của bộ khởi động

Đặc điểm phân biệt chính của thiết bị đánh lửa nhiệt là thời gian khởi động dài của LL. Trong quá trình hoạt động, cơ chế như vậy sử dụng nhiều điện, điều này ảnh hưởng tiêu cực đến đặc tính tiêu thụ năng lượng của nó.

Bộ khởi động nhiệt còn được gọi là thermobimetallic. Việc làm nóng các tiếp điểm xảy ra với tốc độ chậm hơn, ảnh hưởng hiệu quả đến hoạt động của thiết bị chiếu sáng trong môi trường nhiệt độ thấp

Theo quy định, loại này được sử dụng trong điều kiện nhiệt độ thấp. Thuật toán vận hành khác biệt đáng kể so với các loại tương tự khác.

Trong trường hợp mất điện, các điện cực của thiết bị ở trạng thái đóng, khi đặt vào sẽ hình thành xung có điện áp cao.

Cơ chế phóng điện phát sáng

Cơ chế khởi động dựa trên nguyên lý phóng điện phát sáng có các điện cực lưỡng kim trong thiết kế của chúng.

Chúng được làm bằng hợp kim kim loại với hệ số giãn nở tuyến tính khác nhau khi tấm được nung nóng.

Nhược điểm của thiết bị đánh lửa phóng điện phát sáng là mức xung điện áp thấp, đó là lý do tại sao việc đánh lửa LL không đủ tin cậy.

Khả năng làm đèn cháy được xác định bởi thời gian làm nóng cực âm trước đó và dòng điện chạy qua thiết bị chiếu sáng tại thời điểm mạch tiếp điểm của bộ khởi động mở ra.

Nếu bộ khởi động không sáng đèn trong lần kéo đầu tiên, nó sẽ tự động lặp lại các lần thử cho đến khi đèn sáng.

Do đó, các thiết bị như vậy không được sử dụng ở nhiệt độ thấp hoặc khí hậu không thuận lợi, chẳng hạn như độ ẩm cao.

Nếu không cung cấp mức nhiệt tối ưu của hệ thống tiếp điểm, đèn sẽ mất nhiều thời gian để bắt lửa hoặc sẽ bị hỏng. Theo tiêu chuẩn GOST, thời gian đánh lửa của bộ khởi động không được vượt quá 10 giây.

Các thiết bị khởi động thực hiện chức năng của chúng theo nguyên lý nhiệt hoặc phóng điện phát sáng nhất thiết phải được trang bị một thiết bị bổ sung - tụ điện.

Vai trò của tụ điện trong mạch

Như đã lưu ý trước đó, tụ điện nằm trong vỏ thiết bị song song với cực âm của nó.

Phần tử này giải quyết hai vấn đề chính:

1. Giảm mức độ nhiễu điện từ được tạo ra trong phạm vi sóng vô tuyến. Chúng phát sinh do sự tiếp xúc giữa hệ thống điện cực khởi động và các điện cực được hình thành bởi đèn.
2. Ảnh hưởng đến quá trình đánh lửa của đèn huỳnh quang.

Cơ chế bổ sung này làm giảm độ lớn của điện áp xung được tạo ra khi cực âm của bộ khởi động mở và tăng thời lượng của nó.

Tụ điện làm giảm khả năng dính tiếp xúc. Nếu thiết bị không có tụ điện, điện áp trên đèn tăng khá nhanh và có thể lên tới vài nghìn volt. Những điều kiện như vậy làm giảm độ tin cậy của việc đánh lửa đèn.

Do việc sử dụng thiết bị triệt tiêu không cho phép đạt được mức nhiễu điện từ hoàn toàn nên hai tụ điện được đưa vào ở đầu vào của mạch, tổng điện dung của chúng ít nhất là 0,016 μF. Chúng được kết nối theo thứ tự nối tiếp với điểm giữa được nối đất.

Nhược điểm chính của người mới bắt đầu

Nhược điểm chính của người mới bắt đầu là thiết kế không đáng tin cậy. Lỗi của cơ chế kích hoạt gây ra khởi động sai - một số tia sáng được hiển thị trước khi bắt đầu luồng ánh sáng chính thức. Những vấn đề như vậy làm giảm tuổi thọ của dây tóc vonfram của đèn.

Bộ khởi động tạo ra tổn thất năng lượng đáng kể và làm giảm hiệu suất của thiết bị đèn. Nhược điểm còn bao gồm sự phụ thuộc vào điện áp và sự thay đổi đáng kể về thời gian đáp ứng của các điện cực.

Với đèn huỳnh quang, điện áp hoạt động tăng lên theo thời gian, trong khi với bộ khởi động, ngược lại, tuổi thọ càng dài thì điện áp đánh lửa phóng điện phát sáng càng thấp. Như vậy, hóa ra đèn bật có thể kích thích hoạt động của nó, khiến đèn tắt.

Các tiếp điểm mở của bộ khởi động lại bật đèn. Tất cả các quá trình này được thực hiện trong tích tắc và người dùng chỉ có thể quan sát thấy hiện tượng nhấp nháy.

Hiệu ứng rung gây kích ứng võng mạc và cũng dẫn đến quá nhiệt của cuộn cảm, làm giảm tuổi thọ sử dụng và hỏng đèn.

Những hậu quả tiêu cực tương tự có thể xảy ra nếu thời gian của hệ thống liên lạc bị kéo dài đáng kể. Việc làm nóng trước hoàn toàn cực âm của đèn thường là không đủ.

Do đó, thiết bị sẽ sáng lên sau khi tái tạo một số lần thử, đi kèm với đó là thời lượng của quá trình chuyển đổi tăng lên.

Nếu bộ khởi động được kết nối với mạch đèn đơn thì không có cách nào để giảm xung ánh sáng.

Để giảm tác động tiêu cực, chỉ nên sử dụng loại mạch này trong các phòng sử dụng nhóm đèn (mỗi nhóm 2-3 mẫu), các nhóm này phải được đưa vào các pha khác nhau của mạch ba pha.

Giải thích về giá trị đánh dấu

Không có tên viết tắt được chấp nhận chung cho các mẫu máy khởi động sản xuất trong và ngoài nước. Do đó, chúng tôi sẽ xem xét những điều cơ bản của ký hiệu một cách riêng biệt.

Giải mã giá trị 90C-220 trông như thế này: một bộ khởi động hoạt động với các mẫu phát quang, công suất của nó là 90 W và điện áp định mức là 220 V (+)

Theo GOST, cách giải mã các giá trị chữ và số [ХХ][С]-[ХХХ] được in trên thân thiết bị như sau:

• [XX] - số chỉ công suất của cơ cấu tái tạo ánh sáng: 60 W, 90 W hoặc 120 W;
• [VỚI] - bộ khởi động;
• [XXX] – Điện áp sử dụng để hoạt động: 127 V hoặc 220 V.

Để thực hiện đánh lửa bằng đèn, các nhà phát triển nước ngoài sản xuất các thiết bị với nhiều tên gọi khác nhau.

Yếu tố hình thức điện tử được sản xuất bởi nhiều công ty.

Nổi tiếng nhất ở thị trường trong nước là Philips, sản xuất bộ khởi động các loại sau:

• S2 được thiết kế cho công suất 4-22 W;
• S10 — 4-65 W.

Vững chãi OSRAM tập trung vào việc sản xuất bộ khởi động cho cả kết nối đơn của thiết bị chiếu sáng và kết nối nối tiếp. Trong trường hợp đầu tiên, nó được đánh dấu S11 với giới hạn công suất 4-80 W, ST111 - 4-65 W. Và trong phần thứ hai, ví dụ, ST151 - 4-22 W.

Các mô hình khởi động được sản xuất được trình bày trong một phạm vi rộng. Các thông số chính được tính đến trong quá trình lựa chọn là các giá trị tương xứng với đặc tính của đèn huỳnh quang.

Những gì cần tìm khi lựa chọn?

Khi chọn trình khởi chạy, việc dựa vào tên nhà phát triển và tầm giá là chưa đủ, mặc dù những yếu tố này cũng cần được tính đến, bởi vì... cho biết chất lượng của thiết bị.

Trong trường hợp này, các thiết bị đáng tin cậy đã được chứng minh trong thực tế sẽ giành chiến thắng.Điều đáng chú ý là các công ty này: Philips, Sylvania Và OSRAM.

Bộ khởi động FS-11 nhãn hiệu Sylvania. Thích hợp cho đèn huỳnh quang có công suất 4-65 W. Có thể được sử dụng trên nguồn điện AC. Hoạt động theo nguyên lý phóng điện phát sáng

Các thông số vận hành cơ bản nhất của bộ khởi động là các tính năng kỹ thuật sau:

1. Dòng điện đánh lửa. Chỉ báo này phải cao hơn điện áp hoạt động của đèn, nhưng không thấp hơn nguồn điện.
2. Điện áp cơ sở. Khi kết nối với mạch một đèn, sử dụng thiết bị 220 V và mạch hai đèn sử dụng thiết bị 127 V.
3. Cấp độ sức mạnh.
4. Chất lượng của nhà ở và khả năng chống cháy của nó.
5. Cuộc sống hoạt động. Trong điều kiện vận hành tiêu chuẩn, bộ khởi động phải chịu được ít nhất 6000 lần khởi động.
6. Thời gian nung nóng cathode.
7. Loại tụ điện được sử dụng.

Cũng cần phải tính đến phản ứng cảm ứng của cuộn dây và hệ số chỉnh lưu, hệ số này quyết định tỷ số giữa điện trở ngược và điện trở thuận ở điện áp không đổi.

Thông tin bổ sung về thiết kế, vận hành và kết nối cơ cấu chấn lưu của đèn huỳnh quang được trình bày trong bài viết này.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Trợ giúp trong việc lựa chọn chấn lưu cần thiết cho đèn huỳnh quang:

Bộ khởi động cho thiết bị huỳnh quang: những điều cơ bản về đánh dấu và thiết kế của thiết bị:

Về lý thuyết, thời gian hoạt động của bộ khởi động tương đương với tuổi thọ của bóng đèn mà nó thắp sáng. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng theo thời gian, cường độ điện áp phóng điện phát sáng giảm xuống, ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị phát quang.

Tuy nhiên, nhà sản xuất khuyến cáo nên thay cả bộ khởi động và đèn cùng lúc.Để mua bản sửa đổi cần thiết, ban đầu bạn nên nghiên cứu các chỉ số chính của thiết bị.

Chia sẻ với bạn đọc kinh nghiệm chọn khởi động cho đèn huỳnh quang. Vui lòng để lại nhận xét, đặt câu hỏi về chủ đề bài viết và tham gia thảo luận - mẫu phản hồi nằm bên dưới.