กลไกการควบคุมของหลอดฟลูออเรสเซนต์ถูกจัดเรียงและทำงานอย่างไร

ประเภทของแหล่งกำเนิดแสงที่ปล่อยก๊าซ ซึ่งรวมถึงหลอดฟลูออเรสเซนต์ จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์พิเศษที่ทำหน้าที่ผ่านการปล่อยอาร์คภายในตัวเรือนแก้วที่ปิดสนิท

อุปกรณ์และหลักการทำงานของหลอดฟลูออเรสเซนต์

รูปร่างของมันทำในรูปแบบของหลอด จะตรง โค้ง หรือบิดก็ได้

พื้นผิวของกระเปาะแก้วถูกปกคลุมด้วยชั้นฟอสฟอรัสจากด้านใน และไส้หลอดทังสเตนจะอยู่ที่ปลาย ปริมาตรภายในปิดผนึกบรรจุก๊าซเฉื่อยความดันต่ำพร้อมไอปรอท

การเรืองแสงของหลอดฟลูออเรสเซนต์เกิดขึ้นจากการสร้างและการบำรุงรักษาการปล่อยอาร์คไฟฟ้าในก๊าซเฉื่อยระหว่างเส้นใย ซึ่งทำงานบนหลักการของรังสีความร้อน สำหรับการไหลของกระแสไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านลวดทังสเตนเพื่อให้ความร้อนแก่โลหะ

ในเวลาเดียวกัน ความต่างศักย์สูงจะถูกนำไปใช้ระหว่างเส้นใย ซึ่งให้พลังงานสำหรับการไหลของอาร์คไฟฟ้าระหว่างเส้นใยทั้งสองไอปรอทช่วยปรับปรุงเส้นทางการไหลของมันในสภาพแวดล้อมที่เป็นก๊าซเฉื่อย ชั้นฟอสเฟอร์จะแปลงลักษณะทางแสงของลำแสงที่ส่งออกไป

มันเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบการผ่านของกระบวนการทางไฟฟ้าภายในอุปกรณ์ควบคุมหลอดฟลูออเรสเซนต์... ย่อมาจาก PRA

ประเภทของบัลลาสต์

อุปกรณ์บัลลาสต์สามารถทำได้สองวิธีขึ้นอยู่กับฐานองค์ประกอบที่ใช้:

1. การออกแบบแม่เหล็กไฟฟ้า

2. บล็อกอิเล็กทรอนิกส์

หลอดฟลูออเรสเซนต์รุ่นแรกทำงานโดยวิธีแรกเท่านั้น สำหรับสิ่งนี้เราใช้:

• เริ่มต้น;

• เค้น

บล็อกอิเล็กทรอนิกส์ปรากฏขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ พวกเขาเริ่มผลิตหลังจากการพัฒนาขนาดใหญ่และรวดเร็วขององค์กรที่ผลิตฐานอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยโดยใช้เทคโนโลยีไมโครโปรเซสเซอร์

บัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้า

หลักการทำงานของหลอดฟลูออเรสเซนต์พร้อมบัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้า (EMPRA)

วงจรเริ่มต้นของสตาร์ทเตอร์ที่มีการเชื่อมต่อของโช้คแม่เหล็กไฟฟ้าถือเป็นแบบดั้งเดิมคลาสสิก เนื่องจากความเรียบง่ายสัมพัทธ์และต้นทุนต่ำ จึงยังคงเป็นที่นิยมและยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงร่างแสงสว่าง

หลังจากจ่ายไฟหลักให้กับหลอดไฟแล้ว แรงดันไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านคอยล์โช้คและไส้หลอดทังสเตนไปยัง อิเล็กโทรดเริ่มต้น… มันถูกออกแบบในรูปแบบของโคมไฟปล่อยก๊าซที่มีขนาดเล็ก

แรงดันไฟหลักที่ใช้กับอิเล็กโทรดทำให้เกิดการปล่อยแสงระหว่างกัน ก่อตัวเป็นก๊าซเฉื่อยเรืองแสงและทำให้สิ่งแวดล้อมร้อนขึ้น ปิดโดย ติดต่อ bimetallic รับรู้มันงอ เปลี่ยนรูปร่างและปิดช่องว่างระหว่างอิเล็กโทรด

วงจรปิดถูกสร้างขึ้นในวงจรของวงจรไฟฟ้าและกระแสเริ่มไหลผ่านทำให้ไส้หลอดฟลูออเรสเซนต์ร้อนขึ้น การปล่อยความร้อนเกิดขึ้นรอบตัวพวกเขา ในเวลาเดียวกัน ไอปรอทภายในกระติกน้ำจะถูกทำให้ร้อน

กระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะลดแรงดันไฟฟ้าที่ใช้จากเครือข่ายไปยังขั้วไฟฟ้าของสตาร์ทเตอร์ประมาณครึ่งหนึ่ง สายฟ้าระหว่างพวกเขาลดลงและอุณหภูมิลดลง แผ่น bimetallic ช่วยลดการโค้งงอโดยการปลดวงจรระหว่างอิเล็กโทรด กระแสที่ไหลผ่านพวกมันจะถูกขัดจังหวะ และสร้าง EMF ของการเหนี่ยวนำตัวเองขึ้นภายในโช้ก มันสร้างการคายประจุระยะสั้นในวงจรที่เชื่อมต่อทันที: ระหว่างไส้หลอดฟลูออเรสเซนต์

ค่าของมันถึงหลายกิโลโวลต์ ก็เพียงพอแล้วที่จะสร้างการสลายตัวของตัวกลางที่เป็นก๊าซเฉื่อยด้วยไอปรอทที่ร้อนและเส้นใยที่ร้อนจนอยู่ในสถานะของการแผ่รังสีความร้อน อาร์คไฟฟ้าเกิดขึ้นระหว่างปลายของหลอดไฟซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดแสง

ในเวลาเดียวกันแรงดันไฟฟ้าที่หน้าสัมผัสของสตาร์ทเตอร์ไม่เพียงพอที่จะทำลายชั้นเฉื่อยของมันและปิดขั้วไฟฟ้าของแผ่น bimetallic ใหม่ พวกเขายังคงเปิดอยู่ ผู้เริ่มต้นไม่ได้มีส่วนร่วมในรูปแบบการทำงานเพิ่มเติม

หลังจากเริ่มเรืองแสง กระแสในวงจรจะต้องถูกจำกัด มิฉะนั้นส่วนประกอบของวงจรอาจไหม้ได้ ฟังก์ชันนี้ยังถูกกำหนดให้กับ เค้น… ความต้านทานแบบเหนี่ยวนำจะจำกัดการเพิ่มขึ้นของกระแสและป้องกันความเสียหายต่อหลอดไฟ

แผนภาพการเชื่อมต่อของบัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้า

ตามหลักการทำงานของหลอดฟลูออเรสเซนต์ด้านบนจะมีการสร้างรูปแบบการเชื่อมต่อต่าง ๆ ผ่านอุปกรณ์ควบคุม

วิธีที่ง่ายที่สุดคือเปิดโช้คและสตาร์ทเตอร์สำหรับหลอดไฟดวงเดียว

ในวิธีนี้ ความต้านทานอุปนัยเพิ่มเติมจะปรากฏในวงจรจ่าย เพื่อลดการสูญเสียพลังงานปฏิกิริยาจากการกระทำ การชดเชยจะใช้เนื่องจากการรวมตัวเก็บประจุที่อินพุตของวงจร โดยเปลี่ยนมุมของเวกเตอร์ปัจจุบันในทิศทางตรงกันข้าม

หากพลังงานของโช้คช่วยให้สามารถใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์หลายหลอดได้ ชุดหลังจะถูกรวบรวมเป็นวงจรอนุกรม และใช้สตาร์ทเตอร์แยกกันเพื่อสตาร์ทแต่ละหลอด

เมื่อจำเป็นต้องชดเชยผลกระทบของความต้านทานอุปนัย จะใช้เทคนิคเดียวกันกับก่อนหน้านี้: เชื่อมต่อตัวเก็บประจุชดเชย

แทนที่จะใช้โช้คสามารถใช้ตัวแปลงสัญญาณอัตโนมัติในวงจรซึ่งมีความต้านทานแบบเหนี่ยวนำเหมือนกันและช่วยให้คุณปรับค่าของแรงดันขาออกได้ การชดเชยการสูญเสียพลังงานที่ใช้งานอยู่ของส่วนประกอบปฏิกิริยาทำได้โดยการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุ

ออโต้ทรานส์ฟอร์มเมอร์ สามารถใช้สำหรับให้แสงสว่างกับหลอดไฟหลายดวงที่ต่ออนุกรมกัน

ในเวลาเดียวกัน สิ่งสำคัญคือต้องสร้างพลังงานสำรองเพื่อให้การทำงานมีความน่าเชื่อถือ

ข้อเสียของการใช้บัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้า

ขนาดของเค้นจำเป็นต้องมีการสร้างที่อยู่อาศัยแยกต่างหากสำหรับอุปกรณ์ควบคุมซึ่งใช้พื้นที่บางส่วน ในขณะเดียวกันก็ปล่อยเสียงรบกวนจากภายนอกแม้ว่าจะเล็กน้อยก็ตาม

การออกแบบสตาร์ทเตอร์ไม่น่าเชื่อถือ หลอดไฟดับเป็นระยะเนื่องจากการทำงานผิดปกติ หากสตาร์ทเตอร์ล้มเหลว การสตาร์ทที่ผิดพลาดจะเกิดขึ้นเมื่อมองเห็นแสงวาบหลายครั้งก่อนที่จะเริ่มไหม้อย่างต่อเนื่อง ปรากฏการณ์นี้ส่งผลต่ออายุการใช้งานของเธรด

บัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้าสร้างการสูญเสียพลังงานที่ค่อนข้างสูงและลดประสิทธิภาพ

ตัวคูณแรงดันไฟฟ้าในวงจรสำหรับขับหลอดฟลูออเรสเซนต์

รูปแบบนี้มักพบในการออกแบบมือสมัครเล่นและไม่ได้ใช้ในการออกแบบอุตสาหกรรม แม้ว่าจะไม่ต้องการองค์ประกอบพื้นฐานที่ซับซ้อน แต่ก็ผลิตได้ง่ายและมีประสิทธิภาพ

หลักการทำงานของมันประกอบด้วยการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายอย่างค่อยเป็นค่อยไปจนถึงค่าที่มากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้เกิดการทำลายฉนวนของตัวกลางก๊าซเฉื่อยที่มีไอปรอทโดยไม่ให้ความร้อนและทำให้มั่นใจได้ว่าการแผ่รังสีความร้อนของเธรด

การเชื่อมต่อดังกล่าวช่วยให้สามารถใช้หลอดไฟที่มีเส้นใยที่ไหม้ได้ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ในวงจรของพวกเขา หลอดไฟจะถูกปัดออกด้วยจัมเปอร์ภายนอกทั้งสองด้าน

วงจรดังกล่าวมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นที่จะถูกไฟฟ้าช็อตต่อบุคคล แหล่งที่มาของมันคือแรงดันเอาต์พุตจากตัวคูณซึ่งสามารถเพิ่มเป็นกิโลโวลต์และอีกมากมาย

เราไม่แนะนำให้ใช้แผนภูมินี้และกำลังเผยแพร่เพื่อชี้แจงอันตรายของความเสี่ยงที่เกิดขึ้น เราดึงความสนใจของคุณมาที่เรื่องนี้โดยเจตนา: อย่าใช้วิธีนี้ด้วยตัวคุณเองและเตือนเพื่อนร่วมงานของคุณเกี่ยวกับข้อเสียที่สำคัญนี้

บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์

คุณสมบัติของหลอดฟลูออเรสเซนต์พร้อมบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ (ECG)

กฎทางกายภาพทั้งหมดที่เกิดขึ้นภายในขวดแก้วที่มีก๊าซเฉื่อยและไอปรอทซึ่งก่อให้เกิดการปลดปล่อยอาร์คและการเรืองแสงยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในการออกแบบหลอดไฟที่ควบคุมโดยบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์

ดังนั้นอัลกอริธึมสำหรับการทำงานของบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์จึงยังคงเหมือนกับบัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้า เป็นเพียงว่าฐานองค์ประกอบเก่าถูกแทนที่ด้วยฐานที่ทันสมัย

สิ่งนี้ไม่เพียงช่วยให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือสูงของอุปกรณ์ควบคุมเท่านั้น แต่ยังมีขนาดที่เล็กซึ่งทำให้สามารถติดตั้งในสถานที่ที่เหมาะสมได้แม้ในฐานของหลอดไฟ E27 ทั่วไปที่พัฒนาโดยเอดิสันสำหรับหลอดอินแคนเดสเซนต์

ตามหลักการนี้ หลอดประหยัดไฟขนาดเล็กที่มีหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่มีรูปร่างบิดซับซ้อนซึ่งมีขนาดไม่เกินหลอดไส้ ทำงานและได้รับการออกแบบให้เชื่อมต่อกับเครือข่าย 220 ผ่านเต้ารับเก่า

ในกรณีส่วนใหญ่ สำหรับช่างไฟฟ้าที่ทำงานกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ ก็เพียงพอแล้วที่จะจินตนาการถึงไดอะแกรมการเชื่อมต่อแบบง่ายๆ ที่สร้างจากส่วนประกอบไม่กี่ชิ้น

จากบล็อกอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ทำงาน ได้แก่ :

• วงจรอินพุตเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ 220 โวลต์

• วงจรเอาท์พุต #1 และ #2 สองวงจรเชื่อมต่อกับเธรดที่เกี่ยวข้อง

โดยปกติแล้วหน่วยอิเล็กทรอนิกส์จะทำด้วยความน่าเชื่อถือในระดับสูงและมีอายุการใช้งานยาวนาน ในทางปฏิบัติ หลอดประหยัดไฟส่วนใหญ่มักจะคลายตัวหลอดระหว่างการใช้งานด้วยเหตุผลหลายประการ ก๊าซเฉื่อยและไอปรอทจะหลุดออกไปทันที หลอดไฟดังกล่าวจะไม่สว่างอีกต่อไป และหน่วยอิเล็กทรอนิกส์จะยังคงอยู่ในสภาพที่ดี

สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้โดยการเชื่อมต่อกับกระติกน้ำที่มีความจุเหมาะสม สำหรับสิ่งนี้:

• ฐานของหลอดไฟถูกถอดประกอบอย่างระมัดระวัง

• หน่วย ECG อิเล็กทรอนิกส์จะถูกลบออก

• ทำเครื่องหมายคู่สายที่ใช้ในวงจรไฟฟ้า

• ทำเครื่องหมายสายไฟของวงจรเอาต์พุตบนไส้หลอด

หลังจากนั้นจะเหลือเพียงการเชื่อมต่อวงจรของหน่วยอิเล็กทรอนิกส์อีกครั้งกับขวดที่ใช้งานได้อย่างสมบูรณ์ เธอจะทำงานต่อไป

อุปกรณ์บัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้า

โครงสร้างบล็อกอิเล็กทรอนิกส์ประกอบด้วยหลายส่วน:

• ตัวกรองที่ลบและบล็อกการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่มาจากแหล่งจ่ายไฟไปยังวงจรหรือสร้างขึ้นโดยหน่วยอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างการทำงาน

• วงจรเรียงกระแสของการแกว่งไซน์;

• วงจรแก้ไขกำลัง

• ตัวกรองการปรับให้เรียบ

• อินเวอร์เตอร์;

• บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ (อะนาล็อกของโช้ค)

วงจรไฟฟ้าของอินเวอร์เตอร์ทำงานบนทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามที่ทรงพลังและสร้างขึ้นตามหลักการทั่วไปข้อใดข้อหนึ่ง: วงจรบริดจ์หรือฮาล์ฟบริดจ์สำหรับการรวมเข้าด้วยกัน

ในกรณีแรก ปุ่มสี่ปุ่มใช้งานในแต่ละแขนของสะพาน อินเวอร์เตอร์ดังกล่าวได้รับการออกแบบมาเพื่อแปลงพลังงานสูงในระบบแสงสว่างเป็นหลายร้อยวัตต์ วงจรฮาล์ฟบริดจ์มีสวิตช์เพียงสองตัว มีประสิทธิภาพต่ำกว่า และใช้งานบ่อยกว่า

วงจรทั้งสองถูกควบคุมโดยหน่วยอิเล็กทรอนิกส์พิเศษ — microdar

วิธีการทำงานของบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์

เพื่อให้แน่ใจว่าการเรืองแสงของหลอดฟลูออเรสเซนต์มีความน่าเชื่อถือ อัลกอริทึม ECG แบ่งออกเป็น 3 ขั้นตอนทางเทคโนโลยี:

1. การเตรียมการที่เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนเริ่มต้นของอิเล็กโทรดเพื่อเพิ่มการแผ่รังสีความร้อน

2. จุดไฟส่วนโค้งโดยใช้พัลส์ไฟฟ้าแรงสูง

3. ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการปล่อยอาร์คที่เสถียร

เทคโนโลยีนี้ช่วยให้คุณเปิดหลอดไฟได้อย่างรวดเร็วแม้ในอุณหภูมิติดลบ ให้การเริ่มต้นที่นุ่มนวลและเอาต์พุตของแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นขั้นต่ำระหว่างไส้หลอดเพื่อให้ได้แสงส่วนโค้งที่ดี

แผนภาพแผนผังอย่างง่ายสำหรับการเชื่อมต่อบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์กับหลอดฟลูออเรสเซนต์แสดงอยู่ด้านล่าง

ไดโอดบริดจ์ที่อินพุตจะแก้ไขแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ คลื่นของมันถูกทำให้เรียบโดยตัวเก็บประจุ C2อินเวอร์เตอร์แบบพุชพูลที่เชื่อมต่อในวงจรฮาล์ฟบริดจ์จะทำงานหลังจากนั้น

ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ n-p-n 2 ตัวที่สร้างการสั่นความถี่สูงที่ป้อนด้วยสัญญาณควบคุมในแอนติเฟสไปยังขดลวด W1 และ W2 ของหม้อแปลงความถี่สูงแบบสามขดลวด L1 ขดลวด W3 ที่เหลืออยู่จ่ายแรงดันเรโซแนนซ์สูงให้กับหลอดฟลูออเรสเซนต์

ดังนั้น เมื่อเปิดเครื่องก่อนที่จะจุดไฟ กระแสไฟสูงสุดจะถูกสร้างขึ้นในวงจรเรโซแนนซ์ ซึ่งทำให้ไส้หลอดทั้งสองมีความร้อน

ตัวเก็บประจุเชื่อมต่อแบบขนานกับหลอดไฟ บนจานของมันสร้างแรงดันไฟฟ้าเรโซแนนซ์ขนาดใหญ่ มันยิงอาร์คไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมก๊าซเฉื่อย ภายใต้การกระทำของแผ่นตัวเก็บประจุจะลัดวงจรและเรโซแนนซ์ของแรงดันไฟฟ้าจะถูกขัดจังหวะ

อย่างไรก็ตาม หลอดไฟไม่หยุดการเผาไหม้ มันยังคงทำงานโดยอัตโนมัติเนื่องจากพลังงานที่เหลือใช้ ความต้านทานแบบเหนี่ยวนำของตัวแปลงจะควบคุมกระแสที่ไหลผ่านหลอดไฟ ทำให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมที่สุด

ดูสิ่งนี้ด้วย: วงจรสวิตชิ่งสำหรับหลอดปล่อยแก๊ส