El paquete de un balastro electromagnético (EMPR) incluye un iniciador para lámparas fluorescentes y está diseñado para encender una lámpara de mercurio.
Cada modelo lanzado por un desarrollador en particular tiene características técnicas diferentes, pero se utiliza para la tecnología de iluminación que se alimenta exclusivamente con corriente alterna, con una frecuencia límite que no excede los 65 Hz.
Ofrecemos comprender cómo está diseñado el arrancador para lámparas fluorescentes, cuál es su papel en el dispositivo de iluminación. Además, describimos las características de los diferentes dispositivos de arranque y le decimos cómo elegir el mecanismo correcto.
¿Cómo se organiza el dispositivo?
Opcionalmente, el iniciador (iniciador) es bastante simple. El elemento está representado por una pequeña lámpara de descarga capaz de formar una descarga luminosa a baja presión de gas y baja corriente.
Esta pequeña botella de vidrio se llena con un gas inerte, una mezcla de helio o neón. Se sueldan electrodos de metal móviles y fijos.
Todas las bombillas en espiral de electrodos están equipadas con dos bloques de terminales. Uno de los terminales de cada contacto está involucrado en el circuito de lastre electromagnético. El resto está conectado a los cátodos del motor de arranque.
La distancia entre los electrodos del arrancador no es significativa, por lo tanto, por medio de la tensión de red, se puede perforar fácilmente. En este caso, se genera una corriente y los elementos que ingresan al circuito con una cierta proporción de resistencia se calientan. Es el motor de arranque uno de estos elementos.
Los diseños de arrancadores para lámparas fluorescentes tienen un dispositivo casi idéntico: 1 - inductor; 2 - matraz de vidrio; 3 - vapor de mercurio; 4 - terminales; 5 - electrodos; 6 - caso; 7 - contacto bimetálico; 8 - sustancia de gas inerte; 9 - filamento de tungsteno filamento SUD; 10 - una gota de mercurio; 11 - descarga del arco en el matraz (+)
El matraz se coloca dentro de una carcasa de plástico o metal, que actúa como una carcasa protectora. En algunas muestras, hay un orificio de inspección adicional en la parte superior de la tapa.
El material más popular para la producción de bloques es el plástico. La exposición constante a condiciones de alta temperatura le permite soportar una composición especial de la impregnación: el fósforo.
Los dispositivos están disponibles con un par de patas que actúan como contactos. Están hechos de diferentes tipos de metal.
Dependiendo del tipo de construcción, los electrodos pueden ser simétricos móviles o asimétricos con un elemento móvil. Sus hallazgos pasan por el portalámparas.
Un condensador con una capacidad de 0.003-0.1 microfaradios está conectado en paralelo con los electrodos del matraz. Este es un elemento importante que reduce la interferencia de radio y también está involucrado en el proceso de encendido de la lámpara.
Una parte obligatoria en el dispositivo es un condensador, capaz de suavizar las extracorrientes y al mismo tiempo abrir los electrodos del dispositivo, al extinguir el arco que surge entre los elementos que transportan corriente.
Sin este mecanismo, existe una alta probabilidad de soldar los contactos cuando ocurre un arco, lo que reduce significativamente la vida útil del arrancador.
En la vida cotidiana, las muestras de lastre más populares con un sistema de contacto simétrico y un diagrama de cableado. Dichas muestras se ven menos afectadas por las caídas de voltaje en la red eléctrica.
El funcionamiento correcto del arrancador está determinado por la tensión de alimentación. Al reducir los valores nominales al 70-80%, la lámpara fluorescente puede no encenderse, porque Los electrodos no se calentarán suficientemente.
En el proceso de selección del iniciador correcto, dado el modelo específico de una lámpara fluorescente (fluorescente o LL), es necesario analizar más a fondo las características técnicas de cada tipo, así como determinar el fabricante.
El principio de funcionamiento del aparato.
Después de suministrar la alimentación de la red al dispositivo de iluminación, el voltaje pasa a través de las vueltas del acelerador LL y el filamento hecho de cristales simples de tungsteno.
Luego se lleva a los contactos del arrancador y forma una descarga luminosa entre ellos, mientras que el resplandor del medio gaseoso se reproduce al calentarlo.
Dado que el dispositivo tiene un contacto más: bimetálico, también reacciona a los cambios y comienza a doblarse, modificando la forma. Por lo tanto, este electrodo cierra el circuito eléctrico entre los contactos.
La magnitud de la corriente generada por una descarga incandescente varía de 20 a 50 mA, que es suficiente para calentar el electrodo bimetálico, que se encarga de cerrar el circuito (+)
El circuito cerrado formado en el circuito eléctrico del dispositivo luminiscente conduce corriente a través de sí mismo y calienta los filamentos de tungsteno, que, a su vez, comienzan a emitir electrones desde su superficie calentada.
Por lo tanto, se forma la emisión termoiónica. Al mismo tiempo, se reproduce el calentamiento del vapor de mercurio en el cilindro.
El flujo de electrones generado ayuda a reducir a la mitad el voltaje aplicado desde la red a los contactos del arrancador. El grado de descarga del brillo comienza a disminuir con la temperatura del brillo.
Una placa bimetálica reduce su grado de deformación, rompiendo así la cadena entre el ánodo y el cátodo. El flujo de corriente a través de esta sección se detiene.
Un cambio en su rendimiento provoca la aparición de una fuerza de inducción electromotriz dentro de la bobina de inducción, en el circuito conductor.
El contacto bimetálico reacciona instantáneamente produciendo una descarga a corto plazo en un circuito conectado a él: entre filamentos de tungsteno LL.
Su valor alcanza varios kilovoltios, que es suficiente para romper una atmósfera inerte de gases con vapor de mercurio calentado. Se produce un arco eléctrico entre los extremos de la lámpara, que produce radiación ultravioleta.
Como tal espectro de luz no es visible para los humanos, el diseño de la lámpara tiene un fósforo que absorbe la luz ultravioleta. Como resultado, se visualiza el flujo luminoso estándar.
Cuando la corriente en el circuito cambia o su cese completo es proporcional, se producen cambios en el flujo magnético a través de la superficie de la placa, lo que limita este circuito y conduce a la excitación de la EMF de autoinducción en este circuito.
Sin embargo, el voltaje en el arrancador conectado en paralelo con la lámpara no es suficiente para formar una descarga luminosa, respectivamente, los electrodos permanecen en la posición abierta durante el período de iluminación de la lámpara fluorescente. Además, el arrancador no se usa en el circuito de trabajo.
Dado que los indicadores de corriente deben estar limitados después de producir un resplandor, se introduce lastre electromagnético en el circuito. Debido a su resistencia inductiva, actúa como un dispositivo limitador que previene las averías de la lámpara.
Tipos de iniciadores para dispositivos fluorescentes.
Dependiendo del algoritmo de operación, los dispositivos de arranque se dividen en tres tipos principales: electrónicos, térmicos y con descarga luminosa. A pesar de que los mecanismos tienen diferencias en los elementos estructurales y en los principios de operación, realizan opciones idénticas.
Arranque electrónico
Los procesos reproducidos en el sistema de contacto de arranque no son controlables. Además, el régimen de temperatura del medio ambiente tiene un impacto significativo en su funcionamiento.
Por ejemplo, a temperaturas inferiores a 0 ° C, la velocidad de calentamiento de los electrodos disminuye, respectivamente, el dispositivo pasará más tiempo encendiendo la luz.
Además, cuando se calientan, los contactos se pueden soldar entre sí, lo que conduce al sobrecalentamiento y la destrucción de las espirales de la lámpara, es decir. su deterioro
La mayoría de los modelos de balastos electrónicos para LDS se basan en el chip UBA 2000T. Este tipo de dispositivo le permite eliminar el sobrecalentamiento de los electrodos, lo que aumenta significativamente la vida útil de los contactos de la lámpara, respectivamente, y el período de funcionamiento.
Incluso los dispositivos que funcionan correctamente tienden a desgastarse con el tiempo. Mantienen el brillo de los contactos de la lámpara por más tiempo, reduciendo así su recurso de producción.
Precisamente para eliminar estas deficiencias en la microelectrónica de semiconductores de los arrancadores estaban involucradas estructuras complejas con microcircuitos. Permiten limitar el número de ciclos del proceso de simulación del cierre de los electrodos del arrancador.
En la mayoría de las muestras en el mercado, el circuito de arranque electrónico está compuesto por dos unidades funcionales:
- cuadro de gestión;
- Unidad de conmutación de alta tensión.
Un ejemplo es el microcircuito de un encendedor electrónico UBA2000T de la compañía. PHILIPS y producción de tiristor de alto voltaje TN22 STMicroelectronics.
El principio de funcionamiento del arrancador electrónico se basa en abrir el circuito mediante calentamiento. Algunas muestras tienen una ventaja significativa: el modo de encendido en espera.
Por lo tanto, la apertura de los electrodos se lleva a cabo en el voltaje de fase necesario y sujeto a parámetros de temperatura óptimos del calentamiento de los contactos.
Los elementos semiconductores del balasto electrónico deben ser adecuados para las características clave de rendimiento, a saber, la relación entre el valor de potencia y el voltaje de red del dispositivo de iluminación conectado.
Es importante que cuando la lámpara se rompa y los intentos fallidos de iniciar este tipo de mecanismo, el mecanismo se apague si su número (intentos) llega a 7. Por lo tanto, no se trata de una falla temprana del arrancador electrónico.
Tan pronto como se cambie la bombilla por una que funcione, el dispositivo podrá reanudar el proceso de inicio de LL. Lo único negativo de esta modificación es el alto precio.
En un circuito con un arrancador, como método adicional para reducir la interferencia de radio, se pueden usar choques simétricos con un devanado dividido en secciones idénticas, con el mismo número de vueltas enrolladas en un dispositivo central común.
Hasta la fecha, los balastos fabricados tienen una estructura de barra prefabricada. El corte del cable magnético se realiza a partir de láminas de acero. Como regla, tales estranguladores tienen dos devanados simétricos.
Todas las áreas de la bobina están conectadas en serie con uno de los contactos de la lámpara. Cuando se enciende, ambos electrodos funcionarán bajo las mismas condiciones técnicas, reduciendo así el grado de interferencia.
Vista térmica del motor de arranque.
Una característica clave de los encendedores de calor es el largo período de arranque de la LL. Tal mecanismo en el proceso de funcionamiento usa mucha electricidad, lo que afecta negativamente sus características de consumo de energía.
Un iniciador térmico también se llama termobimetálico. El calentamiento por contacto ocurre con una desaceleración, que afecta efectivamente el funcionamiento del dispositivo de iluminación en un entorno de baja temperatura.
Como regla general, este tipo se usa en condiciones de baja temperatura. El algoritmo de trabajo difiere significativamente de los análogos de otros tipos.
En el caso de una falla de energía, los electrodos del dispositivo están en un estado cerrado, cuando se aplica, se forma un pulso con un alto voltaje.
Mecanismo de descarga de resplandor
Los disparadores basados en el principio de descarga luminiscente tienen electrodos bimetálicos en su diseño.
Están hechas de aleaciones metálicas con diferentes coeficientes de expansión lineal cuando la placa se calienta.
La desventaja del encendedor de descarga luminosa es el bajo nivel del pulso de voltaje, debido a que no hay suficiente confiabilidad para el encendido LL
La posibilidad de encender la lámpara está determinada por la duración del calentamiento previo de los cátodos y la corriente que fluye a través del dispositivo de iluminación en el momento de abrir el circuito de contacto de arranque.
Si el arrancador no enciende la lámpara durante el primer tirón, volverá a intentarlo automáticamente hasta que se encienda la lámpara.
Por lo tanto, tales dispositivos no se usan en condiciones de baja temperatura o en climas adversos, por ejemplo, en alta humedad.
Si no se proporciona el nivel óptimo de calentamiento del sistema de contacto, la lámpara pasará mucho tiempo en el encendido o se desactivará. De acuerdo con los estándares GOST, el tiempo de ignición empleado por el arrancador no debe exceder los 10 segundos.
Los lanzadores, que realizan sus funciones a través del principio térmico o la descarga luminosa, están necesariamente equipados con un dispositivo adicional: un condensador.
El papel del condensador en el circuito.
Como se señaló anteriormente, el condensador está ubicado en la carcasa del dispositivo paralelo a sus cátodos.
Este elemento resuelve dos tareas clave:
- Reduce el grado de interferencia electromagnética generada en el rango de ondas de radio. Surgen como resultado del contacto del sistema de electrodos de arranque y formado por la lámpara.
- Afecta el proceso de ignición de una lámpara fluorescente.
Tal mecanismo adicional reduce la magnitud del voltaje de pulso generado al abrir los cátodos del arrancador, y aumenta su duración.
El condensador reduce la adherencia por contacto. Si el dispositivo no tiene condensador, el voltaje en la lámpara aumenta bastante rápido y puede alcanzar varios miles de voltios. Tales condiciones reducen la confiabilidad del encendido de la lámpara.
Dado que el uso de un dispositivo supresor no permite lograr una nivelación completa de la interferencia electromagnética, se introducen dos condensadores en la entrada del circuito, cuya capacidad total es de al menos 0,016 microfaradios. Están conectados en serie con el punto medio de tierra.
Las principales desventajas de los entrantes
La principal desventaja de los principiantes es la poca fiabilidad del diseño. La falla del mecanismo de activación provoca un inicio falso: se visualizan varios destellos de luz antes del inicio de una corriente de luz completa. Tales problemas reducen la vida de los filamentos de tungsteno de la lámpara.
Los lanzadores generan una pérdida de energía impresionante y reducen la eficiencia del dispositivo de la lámpara. Las desventajas también incluyen la dependencia del voltaje y una variación significativa en el tiempo de respuesta de los electrodos.
En las lámparas fluorescentes, se observa un aumento en el voltaje de funcionamiento con el tiempo, mientras que en un arrancador, por el contrario, cuanto más larga es la vida útil, menor es el voltaje de ignición de una descarga luminiscente. Por lo tanto, resulta que la lámpara encendida puede provocar su funcionamiento, por lo que la luz se apaga.
Los contactos abiertos del arrancador vuelven a encender la luz. Todos estos procesos se llevan a cabo en una fracción de segundo y el usuario solo puede observar el parpadeo.
El efecto pulsante causa irritación retiniana y también conduce a un sobrecalentamiento del acelerador, reduciendo su vida útil y la falla de la lámpara.
Se esperan las mismas consecuencias negativas de una extensión significativa en el tiempo del sistema de contacto. A menudo no es suficiente precalentar completamente los cátodos de la lámpara.
Como resultado, el dispositivo se ilumina después de una serie de intentos, que se acompaña de una mayor duración de los procesos de transición.
Si el arrancador está conectado al circuito de una sola lámpara, en este caso no hay forma de reducir la pulsación de la luz.
Para reducir el efecto negativo, se recomienda usar este tipo de circuito solo en habitaciones donde se usan grupos de lámparas (2-3 muestras cada una), que deben incluirse en diferentes fases del circuito trifásico.
Explicación de los valores de marcado
No existe una abreviatura generalmente aceptada para los modelos iniciales de producción nacional y extranjera. Por lo tanto, consideramos la base de la notación por separado.
La decodificación del valor 90С-220 se ve así: un arrancador que funciona con muestras luminiscentes, cuya potencia es 90 W y el voltaje nominal es 220 V (+)
Según GOST, la decodificación de los valores alfanuméricos [XX] [C] - [XXX] aplicados al caso del dispositivo es la siguiente:
- [Xx] - números que indican la potencia del mecanismo de reproducción de luz: 60 W, 90 W o 120 W;
- [DE] - inicio;
- [Xxx] - voltaje utilizado para el trabajo: 127 V o 220 V.
Para implementar el encendido de las lámparas, los desarrolladores extranjeros producen dispositivos con varias designaciones.
El factor de forma electrónico es producido por muchas compañías.
El más famoso en el mercado interno: Philipsproduciendo entrantes de los siguientes tipos:
- S2 clasificado para potencia 4-22 W;
- S10 - 4-65 vatios.
Firma OSRAM Se centra en el lanzamiento de arrancadores tanto para una sola conexión de dispositivos de iluminación como para serie. En el primer caso, es la marca S11 con un límite de potencia de 4-80 W, ST111 - 4-65 W. Y en el segundo, por ejemplo, ST151 - 4-22 vatios.
Los modelos iniciales producidos se presentan en una amplia variedad. Los parámetros clave que se tienen en cuenta durante la selección son proporcionales a las características de las lámparas fluorescentes.
¿Qué buscar al elegir?
En el proceso de elegir un activador, no es suficiente confiar en el nombre del desarrollador y el rango de precios, aunque estos factores deben tenerse en cuenta, ya que indicar la calidad del dispositivo.
En este caso, los dispositivos confiables que han demostrado su eficacia en la práctica ganan. Vale la pena prestar atención a tales empresas: Philips, Sylvania y OSRAM.
Starter FS-11 de la marca Sylvania. Se selecciona para lámparas fluorescentes con una potencia de 4-65 vatios. Se puede usar con corriente alterna. Funciona de acuerdo con el principio de descarga luminiscente
Los parámetros operativos más básicos del arrancador son las siguientes características técnicas:
- Corriente de encendido. Este indicador debe ser más alto que el voltaje de funcionamiento de la lámpara, pero no más bajo que la fuente de alimentación.
- Tensión base Cuando se conecta a un circuito de un solo tubo, se usa un dispositivo de 220 V, y un circuito de doble lámpara usa 127 V.
- Nivel de potencia.
- La calidad de la vivienda y su resistencia al fuego.
- Periodo operacional. Bajo condiciones estándar de uso, el arrancador debe soportar al menos 6,000 arranques.
- Duración del calentamiento del cátodo.
- Tipo de condensador utilizado.
También es necesario tener en cuenta la reactancia inductiva de la bobina y el coeficiente de rectificación, que es responsable de la relación de resistencia inversa a directa a voltaje constante.
En este artículo se presenta información adicional sobre el dispositivo, el funcionamiento y la conexión del mecanismo de lastre de las lámparas fluorescentes.
Ayuda para elegir el balasto necesario para una lámpara fluorescente:
Iniciador para dispositivos fluorescentes: los fundamentos de marcado y el dispositivo estructural:
Teóricamente, el tiempo de funcionamiento del arrancador es equivalente a la vida útil de la lámpara que enciende. Sin embargo, vale la pena considerar que con el tiempo, la intensidad del voltaje de descarga incandescente disminuye, lo que afecta el funcionamiento del dispositivo luminiscente.
Sin embargo, los fabricantes recomiendan cambiar tanto el arrancador como la lámpara al mismo tiempo. Para adquirir la modificación necesaria, inicialmente vale la pena estudiar los principales indicadores de los dispositivos.
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