Stromversorgung einer Leuchtstofflampe mit Gleichstrom. Schema, Beschreibung

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Stromversorgung einer Leuchtstofflampe mit Gleichstrom. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Beleuchtung

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Das Problem der Stromversorgung von Leuchtstofflampen zieht immer noch die Aufmerksamkeit der Leser unseres Magazins auf sich. Und ein solches Interesse ist nicht überraschend, da Leuchtstofflampen wirtschaftlich sind, eine Vielzahl von Farbschattierungen des emittierten Lichtstroms haben und eine lange Lebensdauer haben.

Fragen der Betriebssicherheit von Leuchtstofflampen (LDS), ihrer „Wiederbelebung“ wurden immer wieder auf den Seiten der Zeitschrift „Radio“ behandelt [1-3]. Um die Zuverlässigkeit der LDS in [1, 5] zu verbessern, wird empfohlen, sie mit einem gleichgerichteten Strom des Netzwerks unter Verwendung eines starterlosen Startergeräts zu speisen. Die Glühfäden der Lampe werden nicht für ihren vorgesehenen Zweck verwendet, jeder von ihnen wird durch einen Jumper überbrückt und fungiert als Elektrode, die mit der zum Einschalten der Lampe erforderlichen Spannung versorgt wird. Tatsächlich wird eine sofortige "kalte Zündung" durch einen starken Anstieg der Spannung am LDS während des Starts vorgeschlagen, ohne seine Elektroden vorzuheizen.

Tageslichtlampenversorgung mit Gleichstrom

Wir stellen jedoch fest, dass das Zünden mit kalten Elektroden des seriellen LDS, das für die Erwärmung durch Heizfäden ausgelegt ist, für Elektroden ein schwierigerer Modus ist als das Einschalten auf die übliche Weise [4]. Die Lampen verschleißen schnell und in diesem Fall kann natürlich nicht von der Betriebsdauer der vom Hersteller garantierten durchschnittlichen LDS-Lebensdauer gesprochen werden.

Ein weiteres Merkmal beim Betrieb von LDS bei Gleichstrom ist das Auftreten des Phänomens der Kataphorese [6] aufgrund der Bewegung von Quecksilberionen in der Lampe zur Kathode. Dadurch wird die Lampe anodenseitig gedimmt, was ihren Lichtstrom reduziert. Es ist möglich, den Einfluss dieses Phänomens zu verringern, wenn gemäß der Empfehlung in [b] regelmäßig (ein- oder zweimal im Monat) die Polarität des LDS-Anschlusses geändert wird, was den Betrieb der Lampen erschwert.

Hinzu kommt, dass die Zündung eines LDS mit kalten Elektroden eine Spannungserhöhung auf 400 ... 750 V erfordert. Eine solche Spannung ist trotz ihrer kurzen Dauer betriebsunsicher, insbesondere im Alltag.

Daher ist der Rat in [1, 5] besser geeignet für LDS, die nicht mit Wechselstrom betrieben werden können, was passiert, wenn die Filamente brechen oder zerstört werden und die Emission durch eine der Lampenelektroden verloren geht.

Zur Verbesserung der allgemeinen oder lokalen Beleuchtung wird in [1] vorgeschlagen, eine gewöhnliche Leuchte mit einer Glühlampe durch eine Leuchte mit einem für Gleichstrom eingeschalteten LDS zu ergänzen, wobei die Glühlampe als Ballastwiderstand wirkt. So muss für Glühlampen mit einer Leistung von 75 oder 100 W eine Lampe mit einem 20-W-LDS und für 200 oder 250 W ein 80-Watt-LDS installiert werden.

Die Verwendung einer Glühlampe anstelle einer Drossel verringert jedoch die Effizienz einer solchen kombinierten Lampe erheblich. Eine Glühlampe mit einer Leistung von 100 W und einer Spannung von 220 ... 235 V erzeugt einen Lichtstrom von 1000 lm. Beim Betrieb einer solchen Lampe, die als Ballastwiderstand wirkt, zusammen mit einem 20 W LDS liegt die Spannung daran bei etwa 180 V (laut Messergebnis), was 80 % des Nennwerts entspricht. Die Leistungsaufnahme der Glühlampe beträgt dabei 70 % des Nennwertes (ca. 70 W), der Lichtstrom nur 45 % (450 lm). Bei einem LDS-Lichtstrom von 1200 lm beträgt der Gesamtlichtstrom der kombinierten Lampe 1650 lm und die Leistungsaufnahme 90 Watt. Gleichzeitig erzeugt ein 30 W LDS einen Lichtstrom von 2100 lm, 27 % mehr bei dreimal weniger Stromverbrauch. Anstelle einer kombinierten Lampe ist es natürlich viel wirtschaftlicher, eine herkömmliche mit einem 30-W-LDS zu verwenden, wodurch zusätzliche Kosten für Installationsarbeiten zum Verbinden der Lampen untereinander entfallen.

Eine ähnliche Analyse des Betriebs einer kombinierten Leuchte mit einer 200-W-Glühlampe und einer 80-W-LDS, deren Betriebsspannung 102 V beträgt, im Gegensatz zur LDS - 20 W, zeigt, dass der Lichtstrom der Glühlampe nur 5,4 beträgt % (280 lm) vom LDS-Lichtstrom (5220 lm) und die Gesamtleistungsaufnahme beträgt 160 W (80 W Glühlampe und 80 W LDS). In Bezug auf den erzeugten Lichtstrom entspricht eine "Dvuhsotka" -Lampe in einer kombinierten Lampe einer "Elster" -Glühlampe (300 lm). Tatsächlich "wärmt" sich in einer solchen Lampe eine Glühlampe nur auf und verbraucht eine Leistung von 80 W, leuchtet aber nicht (5,4%), und natürlich besteht keine Notwendigkeit für eine solche Lampe.

Es ist möglich, den Lichtstrom einer kombinierten Lampe mit einem LDS mit einer Leistung von 30, 40, 65, 80 W zu erhöhen, wenn Sie Glühlampen für eine Spannung von 127 V verwenden. In diesem Fall jedoch, wenn die Dioden der Brücke, von der aus das LDS mit Strom versorgt wird, wird die Glühlampe mit 220 V versorgt und ihr Faden brennt durch [1]. Um den Ausfall einer Glühlampe auszuschließen, muss diese in Reihe zum LDS an den DC-Kreis angeschlossen werden (siehe Schema). Eine ähnliche Methode ist in [b] beschrieben. Wenn der SA1-Schalter eingeschaltet ist, arbeitet die Vorrichtung als Spannungsverdoppler, dessen Ausgangsspannung an den Kathoden-Anoden-Abstand der EL2-Lampe angelegt wird. Nachdem die Lampe gezündet ist, tritt das Gerät mit einer ohmschen Last in den Vollwellen-Gleichrichtungsmodus ein. Die gleichgerichtete Spannung verteilt sich ungefähr gleichmäßig auf die Lampen EL1 und EL2, was für LDS mit einer Leistung von 30, 40, 65, 80 W gilt, die eine mittlere Betriebsspannung von etwa 100 V haben.

Für einen 80-W-LDS empfiehlt es sich, zwei 127-V-Glühlampen mit je 60 W zu verwenden und diese parallel zu schalten. Mit dieser Einbeziehung beträgt der Lichtstrom von Glühlampen etwa 24 % des LDS-Flusses.

Für eine 65-W-LDS ist die am besten geeignete Glühlampe 100 W, 127 V. Der Lichtstrom dieser Lampe in einer kombinierten Lampe beträgt ungefähr 20 % des LDS-Stroms. Dementsprechend ist für ein LDS mit einer Leistung von 40 W eine Glühlampe mit 60 W und 127 V erforderlich, deren Lichtstrom 20% des LDS-Flusses beträgt. Und schließlich können Sie für einen 30-W-LDS zwei 127-V-Glühlampen mit jeweils 25 W verwenden und sie parallel einschalten. Der Lichtstrom dieser beiden Glühlampen beträgt etwa 17 % des Lichtstroms der LDS. Eine solche Erhöhung des Lichtstroms einer Glühlampe in einer kombinierten Leuchte erklärt sich aus der Tatsache, dass sie mit einer Spannung nahe der Nennspannung arbeiten, wenn sich ihr Lichtstrom 100% nähert. Wenn die Spannung an der Glühlampe etwa 50 % des Nennwerts beträgt, beträgt ihr Lichtstrom nur 6,5 % und der Stromverbrauch 34 % des Nennwerts [7].

Um den LDS mit einer Leistung von 30, 40, 65 W zu versorgen, verwenden Sie am besten die Diodenbaugruppe KTs404A, die über einen Sicherungshalter verfügt. LDS mit einer Leistung von 80 W (Betriebsstrom 0,86 A) erfordert leistungsstärkere Dioden, z. B. KD202R, KD203G, D248B.

Literatur

1. Kavyev A. Versorgung einer Leuchtstofflampe mit Gleichstrom. -Radio, 1997, Nr. 5, p. 36.
2. Khovaiko O. Restaurierung von Leuchtstofflampen. - Radio, 1997, Ms 7, p. 37.
3. Yeserkenov Zh. Methode zur Wiederbelebung von Leuchtstofflampen. - Radio, 1998, Nr. 2, p. 61.
4. Nachschlagewerk über ionische Geräte. Ed. D. S. Gurleva. - Kiew: Teschka, 1970.
5. Danilov V. Chokeless Stromversorgung von Leuchtstofflampen: Sat: "Um dem Funkamateur zu helfen", vol. 114. - M.: Patriot, 1992.
6. Borovsky V., Partala O. Über die Verwendung von Leuchtstofflampen mit durchgebrannten Glühfäden. - RadioAmator, 1993, Nr. 1, p. 36.
7. Tarnizhevsky M. V., Afanas’eva E. I. Energieeinsparung bei Elektroinstallationen von Wohnungs- und Kommunaldienstleistungsunternehmen. - M.: Stroyizdat, 1989.

Autor: K. Kolomoytsev, Iwano-Frankiwsk; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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