Starter per lampade fluorescenti: dispositivo, principio di funzionamento, marcatura + sottigliezze di scelta
Un antipasto per lampade fluorescenti è incluso nel pacchetto di un zavorra elettromagnetica (EMP) ed è progettato per accendere una lampada da mercurio.
Ogni modello rilasciato da uno sviluppatore specifico ha caratteristiche tecniche diverse, ma viene utilizzato per le apparecchiature di illuminazione alimentate esclusivamente dalla potenza CA, con una frequenza massima non superiore a 65 Hz.
Ti suggeriamo di capire come funziona un antipasto per le lampade fluorescenti e qual è il suo ruolo in un dispositivo di illuminazione. Inoltre, delineeremo le caratteristiche di diversi dispositivi iniziali e ti diremo come scegliere il meccanismo giusto.
Il contenuto dell'articolo:
Come funziona il dispositivo?
Lo starter opzionale (starter) è abbastanza semplice. L'elemento è rappresentato da una piccola lampada a scarico a gas, in grado di formare una scarica luminosa a bassa pressione del gas e bassa corrente.
Questo cilindro di vetro di piccole dimensioni è riempito con un gas inerte - una miscela di elio o neon. Gli elettrodi di metallo mobili e fissi sono saldati al suo interno.
Tutte le bobine di elettrodi in lampadina sono dotate di due mobili. Uno dei terminali di ciascun contatto è coinvolto nel circuito zavorra elettromagnetica. Il resto è collegato ai catodi dell'antipasto.
La distanza tra gli elettrodi di avviamento non è significativa, quindi può essere facilmente spezzata dalla tensione di rete.In questo caso viene generata corrente e vengono riscaldati gli elementi compresi nel circuito elettrico con una certa resistenza. L'antipasto è uno di questi elementi.
Il pallone è posto all'interno di un involucro di plastica o metallo che funge da involucro protettivo. Alcuni campioni dispongono inoltre di uno speciale foro di ispezione sulla parte superiore del coperchio.
Il materiale più popolare per la produzione di blocchi è la plastica. L'esposizione costante alle alte temperature gli consente di resistere a una speciale composizione di impregnazione: il fosforo.
I dispositivi sono prodotti con una coppia di gambe che fungono da contatti. Sono realizzati con diversi tipi di metallo.
A seconda del tipo di costruzione, gli elettrodi possono essere mobili simmetrici o asimmetrici con un elemento mobile. I loro cavi passano attraverso il portalampada.
Una parte obbligatoria del dispositivo è un condensatore in grado di livellare correnti extra e allo stesso tempo aprire gli elettrodi del dispositivo, estinguendo l'arco che si verifica tra gli elementi che trasportano corrente.
Senza questo meccanismo, esiste un'alta probabilità di saldatura dei contatti quando si verifica un arco, il che riduce significativamente la durata dell'avviatore.
Il corretto funzionamento dell'avviatore è determinato dalla tensione di alimentazione. Quando i valori nominali vengono ridotti al 70-80%, la lampada fluorescente potrebbe non accendersi, perché gli elettrodi non verranno riscaldati a sufficienza.
Nel processo di selezione dello starter giusto, tenendo conto del modello specifico lampade fluorescenti (luminescente o LL), è necessario analizzare ulteriormente le caratteristiche tecniche di ciascuna tipologia e decidere anche il produttore.
Principio di funzionamento del dispositivo
Applicando l'alimentazione di rete al dispositivo di illuminazione, la tensione passa attraverso le spire acceleratore LL e un filamento costituito da singoli cristalli di tungsteno.
Successivamente, viene portato ai contatti dello starter e forma tra loro una scarica a bagliore, mentre il bagliore del mezzo gassoso viene riprodotto riscaldandolo.
Poiché il dispositivo ha un altro contatto, bimetallico, reagisce anche ai cambiamenti e inizia a piegarsi, cambiando forma. Pertanto, questo elettrodo chiude il circuito elettrico tra i contatti.
Un circuito chiuso formato nel circuito elettrico di un dispositivo luminescente conduce la corrente attraverso se stesso e riscalda i filamenti di tungsteno, che a loro volta iniziano a emettere elettroni dalla loro superficie riscaldata.
In questo modo si forma l'emissione termoionica. Allo stesso tempo, i vapori di mercurio nel cilindro vengono riscaldati.
Il flusso di elettroni risultante aiuta a ridurre di circa la metà la tensione applicata dalla rete ai contatti dell'avviatore. Il grado di scarica a incandescenza inizia a diminuire insieme alla temperatura di incandescenza.
La piastra bimetallica riduce il suo grado di deformazione, aprendo così la catena tra anodo e catodo. Il flusso di corrente attraverso quest'area si interrompe.
Un cambiamento nei suoi indicatori provoca la comparsa di una forza elettromotrice di induzione all'interno della bobina d'arresto, nel circuito conduttivo.
Il contatto bimetallico reagisce istantaneamente producendo una scarica di breve durata nel circuito ad esso collegato: tra i filamenti di tungsteno LL.
Il suo valore raggiunge diversi kilovolt, il che è abbastanza per penetrare nell'ambiente inerte dei gas con vapori di mercurio riscaldati. Tra le estremità della lampada si forma un arco elettrico che produce radiazioni ultraviolette.
Poiché questo spettro di luce non è visibile agli esseri umani, la struttura della lampada contiene un fosforo che assorbe la radiazione ultravioletta. Di conseguenza, viene visualizzato il flusso luminoso standard.
Tuttavia, la tensione sullo starter collegato in parallelo alla lampada non è sufficiente per formare una scarica ad incandescenza, di conseguenza gli elettrodi rimangono in posizione aperta mentre la lampada fluorescente è accesa. Inoltre, l'avviatore non viene utilizzato nel circuito operativo.
Poiché la corrente deve essere limitata dopo la produzione del bagliore, nel circuito viene introdotto un alimentatore elettromagnetico.Grazie alla sua reattanza induttiva, agisce come un dispositivo limitatore che impedisce il guasto della lampada.
Tipologie di avviatori per apparecchi fluorescenti
A seconda dell'algoritmo operativo, i dispositivi di avviamento sono suddivisi in tre tipologie principali: elettronici, termici e a scarica luminescente. Nonostante il fatto che i meccanismi presentino differenze negli elementi di progettazione e nei principi di funzionamento, eseguono opzioni identiche.
Avviamento elettronico
I processi riprodotti nel sistema di contatti dello starter non sono controllabili. Inoltre, il regime di temperatura dell'ambiente ha un impatto significativo sul loro funzionamento.
Ad esempio, a temperature inferiori a 0°C, la velocità di riscaldamento degli elettrodi rallenta e, di conseguenza, il dispositivo impiegherà più tempo per accendere la luce.
Inoltre, quando riscaldati, i contatti possono essere saldati tra loro, il che porta al surriscaldamento e alla distruzione delle bobine della lampada, ad es. il suo danno.
Anche i dispositivi che funzionano correttamente tendono a usurarsi nel tempo. Mantengono più a lungo la luminosità dei contatti della lampada, riducendone così la vita produttiva.
È stato per eliminare questo tipo di difetti nella microelettronica dei semiconduttori degli avviatori che sono state utilizzate strutture complesse con microcircuiti. Permettono di limitare il numero di cicli del processo di simulazione della chiusura degli elettrodi di avviamento.
Nella maggior parte dei campioni presentati sul mercato, il progetto circuitale dell'avviatore elettronico è composto da due unità funzionali:
- schema di gestione;
- unità di commutazione ad alta tensione.
Un esempio è il microcircuito dell'accenditore elettronico UBA2000T di FILIPPO e tiristore ad alta tensione TN22 prodotto STMicroelettronica.
Il principio di funzionamento di un avviatore elettronico si basa sull'apertura del circuito mediante riscaldamento. Alcuni campioni hanno un vantaggio significativo: la possibilità di una modalità di accensione standby.
Pertanto, l'apertura degli elettrodi viene effettuata nella fase di tensione richiesta e in condizioni di indicatori di temperatura ottimali per il riscaldamento dei contatti.
È importante che se la lampada si rompe e si tenta infruttuosamente di avviarla di questo tipo, il meccanismo si spegne se il loro numero (tentativi) raggiunge 7. Pertanto, non si può parlare di guasto prematuro dell'avviatore elettronico.
Non appena la lampadina verrà sostituita con una funzionante, il dispositivo sarà in grado di riprendere il processo di avvio LL. L'unico svantaggio di questa modifica è il prezzo elevato.
In un circuito con un avviatore, come metodo aggiuntivo per ridurre le interferenze radio, è possibile utilizzare induttanze bilanciate con un avvolgimento diviso in sezioni identiche, con un numero uguale di spire avvolte su un dispositivo comune: il nucleo.
Tutte le aree della bobina sono collegate in serie a uno dei contatti della lampada. Quando sono accesi, entrambi gli elettrodi funzioneranno nelle stesse condizioni tecniche, riducendo così il grado di interferenza.
Vista termica dell'avviatore
La caratteristica distintiva chiave degli accenditori termici è il lungo periodo di avviamento dell'LL. Durante il funzionamento, un tale meccanismo utilizza molta elettricità, il che influisce negativamente sulle sue caratteristiche di consumo energetico.
Di norma, questo tipo viene utilizzato in condizioni di bassa temperatura. L'algoritmo operativo differisce in modo significativo dagli analoghi di altri tipi.
In caso di interruzione di corrente, gli elettrodi del dispositivo sono chiusi; quando applicati, si forma un impulso ad alta tensione.
Meccanismo di scarica a incandescenza
I meccanismi di avviamento basati sul principio della scarica a bagliore sono dotati di elettrodi bimetallici.
Sono costituiti da leghe metalliche con diversi coefficienti di dilatazione lineare quando la piastra viene riscaldata.
La possibilità di accendere la lampada è determinata dalla durata del precedente riscaldamento dei catodi e dalla corrente che scorre attraverso il dispositivo di illuminazione nel momento in cui si apre il circuito del contatto di avviamento.
Se il motorino di avviamento non accende la lampada al primo tiro, ripeterà automaticamente i tentativi finché la lampada non si accende.
Pertanto, tali dispositivi non vengono utilizzati a basse temperature o climi sfavorevoli, ad esempio elevata umidità.
Se non viene fornito il livello di riscaldamento ottimale del sistema di contatto, la lampada impiegherà molto tempo ad accendersi o verrà danneggiata. Secondo gli standard GOST, il tempo trascorso dall'avviatore all'accensione non deve superare i 10 secondi.
I dispositivi di avviamento che svolgono le loro funzioni utilizzando il principio termico o una scarica a bagliore sono necessariamente dotati di un dispositivo aggiuntivo: un condensatore.
Il ruolo del condensatore nel circuito
Come notato in precedenza, il condensatore si trova nell'involucro del dispositivo parallelamente ai suoi catodi.
Questo elemento risolve due problemi chiave:
- Riduce il grado di interferenza elettromagnetica creata nella gamma delle onde radio. Si originano dal contatto tra il sistema di elettrodi di avviamento e quelli formati dalla lampada.
- Influisce sul processo di accensione di una lampada fluorescente.
Questo meccanismo aggiuntivo riduce l'entità della tensione impulsiva generata all'apertura dei catodi di avviamento e ne aumenta la durata.
Poiché l'uso di un dispositivo di soppressione non consente di ottenere un livellamento completo delle interferenze elettromagnetiche, all'ingresso del circuito vengono introdotti due condensatori, la cui capacità totale è di almeno 0,016 μF. Sono collegati in serie con il punto centrale messo a terra.
Principali svantaggi degli antipasti
Lo svantaggio principale degli antipasti è l'inaffidabilità del design. Il fallimento del meccanismo di innesco provoca una falsa partenza: vengono visualizzati diversi lampi di luce prima dell'inizio di un flusso luminoso a tutti gli effetti. Tali problemi riducono la durata dei filamenti di tungsteno della lampada.
Con le lampade fluorescenti si osserva nel tempo un aumento della tensione di esercizio, mentre con uno starter, al contrario, maggiore è la durata, minore è la tensione di accensione della scarica ad incandescenza. Pertanto, si scopre che la lampada accesa può provocarne il funzionamento, provocando lo spegnimento della luce.
I contatti aperti dello starter riaccendono la luce. Tutti questi processi vengono eseguiti in una frazione di secondo e l'utente può osservare solo lo sfarfallio.
L'effetto pulsante provoca irritazione della retina e porta anche al surriscaldamento dell'induttore, riducendone la durata e il guasto della lampada.
Le stesse conseguenze negative sono previste da una significativa estensione del tempo del sistema di contatto. Spesso non è sufficiente preriscaldare completamente i catodi della lampada.
Di conseguenza, l'apparecchio si accende dopo aver riprodotto una serie di tentativi, accompagnati da una maggiore durata dei processi di transizione.
Se lo starter è collegato a un circuito a lampada singola, non è possibile ridurre la pulsazione della luce.
Per ridurre l'effetto negativo, si consiglia di utilizzare questo tipo di circuito solo in ambienti in cui vengono utilizzati gruppi di lampade (2-3 campioni ciascuno) che devono essere inserite in fasi diverse di un circuito trifase.
Spiegazione dei valori di marcatura
Non esiste un'abbreviazione generalmente accettata per i modelli iniziali di produzione nazionale ed estera. Pertanto, considereremo separatamente le basi della notazione.
Secondo GOST, la decodifica dei valori alfanumerici [ХХ][С]-[ХХХ] stampati sul corpo del dispositivo è la seguente:
- [XX] – numeri che indicano la potenza del meccanismo di riproduzione della luce: 60 W, 90 W o 120 W;
- [CON] - antipasto;
- [XXX] – tensione utilizzata per il funzionamento: 127 V o 220 V.
Per implementare l'accensione della lampada, gli sviluppatori stranieri producono dispositivi con varie designazioni.
Il fattore di forma elettronico è prodotto da molte aziende.
Il più famoso nel mercato interno è Philips, producendo avviatori delle seguenti tipologie:
- S2 progettato per potenza 4-22 W;
- S10 — 4-65 W.
Ditta OSRAM è focalizzata sulla produzione di avviatori sia per il collegamento singolo di apparecchi di illuminazione che per il collegamento in serie. Nel primo caso, questo è contrassegnato con S11 con un limite di potenza di 4-80 W, ST111 - 4-65 W. E nel secondo, ad esempio, ST151 - 4-22 W.
I modelli iniziali prodotti sono presentati in un'ampia gamma. I parametri chiave presi in considerazione durante la selezione sono valori commisurati alle caratteristiche delle lampade fluorescenti.
Cosa cercare quando si sceglie?
Quando si sceglie un launcher, non è sufficiente basarsi sul nome dello sviluppatore e sulla fascia di prezzo, anche se bisognerebbe tenere conto anche di questi fattori, perché... indicare la qualità del dispositivo.
In questo caso vincono dispositivi affidabili che si sono dimostrati efficaci nella pratica.Vale la pena prestare attenzione a queste aziende: Philips, Silvania E OSRAM.
I parametri operativi più basilari dell'avviatore sono le seguenti caratteristiche tecniche:
- Corrente di accensione. Questo indicatore dovrebbe essere superiore alla tensione operativa della lampada, ma non inferiore all'alimentazione.
- Tensione di base. Quando collegato a un circuito a lampada singola, viene utilizzato un dispositivo da 220 V, mentre un circuito a due lampade utilizza un dispositivo da 127 V.
- Livello di potenza.
- La qualità dell'alloggiamento e la sua resistenza al fuoco.
- Vita operativa. In condizioni operative standard, l'avviatore deve resistere ad almeno 6000 avviamenti.
- Durata del riscaldamento del catodo.
- Tipo di condensatore utilizzato.
È inoltre necessario tenere conto della reazione induttiva della bobina e del coefficiente di rettifica, che è responsabile del rapporto tra resistenza inversa e resistenza diretta a tensione costante.
Ulteriori informazioni sulla progettazione, il funzionamento e il collegamento del meccanismo di zavorra delle lampade fluorescenti sono presentate in Questo articolo.
Conclusioni e video utile sull'argomento
Aiuto nella scelta del reattore necessario per una lampada fluorescente:
Starter per dispositivi fluorescenti: nozioni di base sulla marcatura e progettazione del dispositivo:
In teoria, il tempo di funzionamento dell'avviatore equivale alla vita della lampada che accende. Tuttavia, vale la pena considerare che nel tempo l'intensità della tensione di scarica a bagliore diminuisce, il che influisce sul funzionamento del dispositivo luminescente.
Tuttavia, i produttori consigliano di sostituire contemporaneamente sia lo starter che la lampada.Per acquistare la modifica richiesta, dovresti inizialmente studiare gli indicatori principali dei dispositivi.
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Lavoro come custode in un ente governativo. Abbiamo lampade fluorescenti in tutte le stanze. Includono un avviatore termico. Tuttavia, questo elemento spesso fallisce. Ho chiesto più volte alla direzione di cambiare gli apparecchi di illuminazione esistenti con quelli a LED, ma si sono rifiutati perché non c'erano fondi sufficienti. Non sono più un ragazzino ed è difficile per me scalare il soffitto più volte alla settimana. A questo proposito vorrei sapere: come allungare la vita degli avviatori termici? È possibile sostituirli con dispositivi dotati di meccanismo di scarica a bagliore? Se sì, sarà necessario cambiare qualcosa nel design della lampada stessa?