31.03.21

[Домашняя]

Обычно люминесцентные пампы подключают с помощью дросселей пускорегулирующих аппаратов и так называемых стартеров Последние содержат неоновую лампу, электроды которой снабжены биметаллическими контактами, размыкающимися вследствие нагрева во время ее горения. Импульсом напряжения после размыкания контактов стартера зажигается люминесцентная лампа. Как неоновую лампу, так и саму люминесцентную лампу подключать к сети напрямую нельзя. Та и другая в таком недозволенном эксперименте неизбежно выйдут из строя. Дело в том, что без токоограничения (без дросселя) процесс ионизации в газонаполненной лам­пе способен стать лавинообразным, приводящим к неудержимому уменьшению ее внутреннего сопротивления. Именно поэтому протекающий через лампу ток может стать значительным — ведь он ограничен лишь ничтожным внутренним сопротивлением сети! Когда же люминесцентная лампа подключена через дроссель, его внутреннее сопротивление переменному току ограничивает ток через лампу, и она способна гореть очень долго — 5... 15 тыс. часов. Когда дроссель "обслуживает" одну лампу, его общее комплексное (индуктивное и активное) сопротивление переменному току выбрано таким, чтобы к дросселю было приложено напряжение 200 В, при номинальном сетевом напряжении 220 В. Тогда к самой лампе будет приложено напряжение приблизительно 92 В, а номинальный ток имеет значения, указанные в табл. 1.

Поэтому дроссели 1УБ20/220, 1УБИ30/220, 1УБИ40/220 и 1У6И100/220 обеспечивают номинальные токи для соответствующей мощности памп. Эти цифры приводятся на шильдиках дросселей. В целях экономии взамен этих ламп (с диаметром стеклянной колбы от 36,5 до 38,5 мм) в последнее время все чаще устанавливают лампы равной с ними длины пониженной мощности с диаметром колбы 25,5...26 мм, через которые в этом случае протекает повышенный ток. Требуемое сопротивление дросселя и номинальный ток экономичных ламп указаны в табл.2.

Несколько иначе обстоит дело, если в светильнике две 20-ваттные лампы обслуживаются одним и тем же сдвоенным дросселем 2И20-А, комплексное сопротивление которого 533 Ом. Если переменное напряжение на этом дросселе составляет 196 В, то напряжение на каждой из ламп будет 50 В, а ток будет равен 0,37 А. Именно поэтому на шильдике этого дросселя указан ток 0,37 А (а вовсе не 0,22 А как в табл.1). Но этот повышенный ток нужен лишь для того, чтобы обеспечить более благоприятные условия для зажигания ламп при последовательном соединении. Поэтому не следует при включении одной 20-ваттной лампы стремиться к повышенному току (0,37 А), как это рекомендовано, а надо гасящим конденсатором или другим балластом выставлять ток около 0,25 А. Для дросселя 2И20-А последо­вательно с ним следует включить конденсатор емкостью 4,2 мкФ с номинальным напряжением не менее 400 В. Кстати говоря, "сдвоенный" дроссель 2И20-А подходит для подключения одной лампы мощностью 27, 30 или 36 Вт. Из сделанных выше пояснений видно, что напряжение горения лампы мощностью от 18 до 100 Вт составляет почти 100 В для обычного (не "спаренного") режима. Пропуская через последовательно соединенные лампы повышенный ток, мы неизбежно уменьшаем напряжение их горения с 92 до 50 В. Такова цена облегчения запуска последовательно соединенных ламп. Ведь повышенный ток истощает лампу сильнее, и в результате она прослужит меньше. Приводиться любопытная схема (рис.1) использования ламп дневного света (ЛДС), нити накала которых перегорели. Питание лампы EL1 производится постоянным током от сети 220 В через выпрямитель, состоящий из гасящего конденсатора С1, диодного моста VD1 и сглаживающего конденсатора С2. По­стоянное напряжение на последнем может достигать 280 В. Дроссель L1 должен примерно соответствовать номинальной мощности лампы EL1. Здесь он нужен лишь для создания скачка повышенного напряжения, поджигающего газ (пары ртути) в лампе EL1. Для уверенного запуска ламп требуется напряжение порядка 1000 В, а иногда и несколько больше. Чтобы получить повышенное напряжение, как раз и используется дроссель L1. Традиционного стартера в этой схеме нет, а управление включением и отключением лампы EL1 ведется с помощью кнопочных выключателей SB1 и SB2. Работает устройство так. Пока лампа EL1 погашена, конденсатор С2 заряжен до напряжения 280 В. Под действием столь "низкого" напряжения лампа EL 1 не в состоянии зажечься, и в схеме существует лишь слабый ток (ток утечки). Если теперь кратковременно нажать кнопку SB 1, при размыкании ее контактов на электродах возникает высоковольтный импульс, порожденный ЭДС самоиндукции дросселя L1. Этот всплеск напряжения зажигает EL1. Чтобы погасить лампу, достаточно кратковременно нажать кнопку SB2. Прерывание тока через лампу EL1 прекращает ионизацию, и лампа гаснет. Возобновить горение можно последующим нажатием кнопки SB1. Очевидные недостатки этой простейшей схемы: при кратковременном нажатии на кнопку SB1, в дросселе L1 может не успеть накопиться энергия, достаточная для «поджога» лампы EL1; при чрезмерно продолжительном нажатии на кнопку SB1 конденсатор С2 успевает заметно разрядиться (через дроссель L1), а потому амплитуда высоковольтного импульса тоже уменьшается. Ясно, что время замыкания контактов кнопки SB1 желательно автоматизиро­вать, так чтобы оно поддерживалось на уровне 250...300 мс. Однако это сведет на нет основное преимущество данной схемы — ее простоту. Гасящий конденсатор С1 емкостью 6 мкФ является оптимальным лишь для лампы мощностью 36 Вт. Номинальное напряжение конденсаторов С1 и С2 желательно иметь не менее 400...500 В, что только повысит надежность устройства. Диодный мост КЦ402А (или КЦ405А) пригоден для ламп мощностью от 18 и до 100 Вт. Чтобы избежать заметных потерь мощности на дросселе L1, включенном в цепь постоянного тока (например, на дросселе 1УБИ40/220 теряется около 10 Вт), целесообразно закорачивать этот дроссель, после того как запуск лампы EL1 уже произошел. Делать это можно с помощью еще одной группы контактов кнопки SB1. Но можно поступить и иначе, применив схему рис.2.

Здесь диод VD5 про­пускает высоковольтный импульс от дросселя L1 к лампе EL1, а цепочка диодов VD2...VD4 не только пропускает постоянное напряжение, минуя дроссель L1 от конденсатора С2 к лампе EL1, но и препятствует подаче импульсов высокого напряжения (из-за "дребезга" контактов кнопки SB1) на конденсатор С2 и мост VD1. Эта модернизированная мною схема питания ЛДС, хотя и несколько сложнее схемы из [2], но зато собранное по ней устройство получается более надежным. С диодами КД209В (VD2,. VD4) оно применимо для ламп мощностью до 27 Вт. Если же взамен них использовать диоды КД202Р или КД202С, мощность применяемых ламп может достигать и 100 Вт. Гасящий конденсатор С1 можно заменить 220-вольтовой пампой накаливания. Ее номинальная мощность должна быть приблизительно в три раза больше мощности самой люминесцентной пампы, а не равна ей, как указано в [3]. Не рекомендую, как указано в [4], использовать в роли балласта 127-вольтовую лампу с номинальной мощностью, равной мощности самой люминесцентной пампы. Если же в качестве балласта использовать остеклованный резистор, мощность его должна быть весьма значительной. Для той же 80-ваттной ЛДС понадобится резистор сопротивлением 160 Ом с мощностью рассеяния не менее 120 Вт. Активный балласт—будь то проволочный резистор или лампа накаливания — бесполезно переводит электроэнергию в тепло. Однако балластная лампа все-таки светит, хотя и плохо, поскольку горит лишь вполнакала. Тем не менее, ряд авторов считает, что ее свет, спектр которого заметно смещен в зону красных лучей, удачно дополняет свечение ЛДС, спектр которой тоже, разумеется, далёк от идеала. Естественно, чисто реактивный балласт — индуктивный, а тем более емкостной —в смысле энергосбережения более предпочтителен. Тем не менее, во многих схемах для токоограничения используются лампы накаливания. Вызвано это, по всей вероятности, трудностями с приобретением нужных типономиналов дросселей или высоковольтных конденсаторов нужной емкости. В схеме, приведенной на рис.3 использован не только для балласта, но и в роли генератора высоковольтных импульсов «поджога».

Однако так можно зажигать лишь те ЛДС, у которых цела хотя бы одна нить накала. Нужно отметить, что конденсаторы С1 и С2 же­лательно зашунтировать резистором МЛТ-1 (МЛТ-0,5) сопротивлением 510...1000 кОм. Роль стартера тут выполняет кнопка SB1. Гасить лампу EL1 можно, временно размыкая (второй кнопкой) ток, протекающий по нижнему на рисунке проводу (как на рис. 1). В ряде самодельных устройств для питания ЛДС используется бестрансформаторный умножитель напряжения, содержащий несколько диодов и конденсаторов. Например, ранее описано устройство с учетверением напряжения. В результате на лампе EL1 в момент запуска формируется напряжение порядка 1000 В. Однако эта схема и текст к ней содержат ряд неточностей, поэтому имеет смысл привести ее в правильном виде (рис.5),

тем более, что она не рассчитана на современные ЛДС пониженной мощности. Важно, чтобы бумажные конденсаторы С1 и С2 были на номинальное напряжение не менее 400 В, а слюдяные конденсаторы СЗ и С4 — не менее 750 В. Балластный резистор R1 лучше всего заменить 127-вольтовой лампой накаливания. Сопротивление резистора R1, его мощность рассеяния, а также подходящие мощности 127-вольтовых ламп (их следует соединять параллельно) указаны в табл.3.

Здесь же приведены данные по рекомендуемым типам диодов VD1...VD4 и емкости конденсаторов С1 ...С4 для нужной мощности ЛДС. Данная схема содержит два выпрямителя с удвоением напряжения. Первый из них собран на конденсаторах С1, С3 и диодах VD1, VD3. Из-за действия этого выпрямителя, на конденсаторе СЗ формируется напряжение порядка 560 В. На конденсаторе С4 тоже возникает постоянное напряжение того же порядка. Поэтому на обоих конденсаторах СЗ, С4 напряжение около 1120 В, вполне достаточно для ионизации паров ртути внутри ЛДС. Но как только ионизация началась, напряжение на конденсаторе С3, С4 снижается до 100…120 В, а на токоограничительном резисторе порядка 25…27 В. Поэтому в случае использования здесь127-вольтовой лампы ее нить накала едва-едва "теплится". Из-за этого 127-вольтовые лампы здесь способны служить едва ли не вечно. Повредить их можно лишь механическим путем. Еще меньше грелись бы 220-волыовме лампы, но их номинальную мощность придется брать неоправданно большой. Она должна превышать мощность ЛДС примерно в 8 раз.

Радиосхема