หลอดฟลูออเรสเซนต์ขึ้นอยู่กับการเรืองแสงของก๊าซที่ปล่อยออกมาในไอปรอท การแผ่รังสีอยู่ในช่วงอัลตราไวโอเลตและเพื่อที่จะแปลงเป็นแสงที่มองเห็นได้ หลอดไฟของหลอดไฟจะถูกปกคลุมด้วยชั้นของสารเรืองแสง
เนื้อหา
หลักการทำงานของหลอดฟลูออเรสเซนต์
คุณลักษณะของการทำงานของหลอดฟลูออเรสเซนต์คือไม่สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับแหล่งจ่ายไฟได้ ความต้านทานระหว่างอิเล็กโทรดในสภาวะเย็นจะมีขนาดใหญ่ และปริมาณกระแสที่ไหลระหว่างอิเล็กโทรดไม่เพียงพอต่อการคายประจุ ต้องใช้พัลส์ไฟฟ้าแรงสูงในการจุดระเบิด
หลอดไฟที่จุดประกายไฟมีความต้านทานต่ำซึ่งมีลักษณะปฏิกิริยาเพื่อชดเชยส่วนประกอบที่เกิดปฏิกิริยาและจำกัดกระแสไหล โช้ค (บัลลาสต์) ถูกเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับแหล่งกำเนิดแสงเรืองแสง
หลายคนไม่เข้าใจว่าทำไมต้องใช้สตาร์ทเตอร์ในหลอดฟลูออเรสเซนต์ ตัวเหนี่ยวนำที่รวมอยู่ในวงจรไฟฟ้าพร้อมกับสตาร์ทเตอร์ จะสร้างพัลส์ไฟฟ้าแรงสูงเพื่อเริ่มการคายประจุระหว่างอิเล็กโทรด สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะเมื่อเปิดหน้าสัมผัสสตาร์ทเตอร์พัลส์ EMF แบบเหนี่ยวนำตัวเองที่สูงถึง 1 kV จะเกิดขึ้นที่ขั้วของตัวเหนี่ยวนำ
สำลักมีไว้เพื่ออะไร?
การใช้โช้คสำหรับหลอดฟลูออเรสเซนต์ (บัลลาสต์) ในวงจรไฟฟ้ามีความจำเป็นด้วยเหตุผลสองประการ:
- การสร้างแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้น
- จำกัดกระแสผ่านอิเล็กโทรด
หลักการทำงานของตัวเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับค่ารีแอกแตนซ์ของตัวเหนี่ยวนำซึ่งเป็นตัวเหนี่ยวนำ ค่ารีแอกแตนซ์อุปนัยแนะนำการเปลี่ยนเฟสระหว่างแรงดันและกระแสเท่ากับ90º
เนื่องจากปริมาณที่จำกัดกระแสคือค่ารีแอกแตนซ์แบบเหนี่ยวนำ ดังนั้นโช้กที่ออกแบบมาสำหรับหลอดไฟที่มีกำลังเท่ากันจึงไม่สามารถใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ที่ทรงพลังมากหรือน้อยได้
ความคลาดเคลื่อนเป็นไปได้ภายในขอบเขตที่แน่นอน ดังนั้น ก่อนหน้านี้ อุตสาหกรรมในประเทศจึงผลิตหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่มีกำลังไฟ 40 วัตต์ ตัวเหนี่ยวนำ 36W สำหรับหลอดฟลูออเรสเซนต์สมัยใหม่สามารถใช้ได้อย่างปลอดภัยในวงจรไฟฟ้าของหลอดไฟที่ล้าสมัยและในทางกลับกัน
ความแตกต่างระหว่างโช้คกับบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์
วงจรปีกผีเสื้อสำหรับการเปิดแหล่งกำเนิดแสงเรืองแสงนั้นเรียบง่ายและเชื่อถือได้สูงข้อยกเว้นคือการเปลี่ยนสตาร์ทเตอร์ตามปกติ เนื่องจากมีกลุ่มผู้ติดต่อ NC สำหรับสร้างพัลส์สตาร์ท
ในเวลาเดียวกัน วงจรมีข้อเสียที่สำคัญที่บังคับให้เราค้นหาวิธีการใหม่ในการเปิดหลอดไฟ:
- เวลาเริ่มต้นนานซึ่งเพิ่มขึ้นเมื่อหลอดไฟเสื่อมสภาพหรือแรงดันไฟฟ้าลดลง
- รูปคลื่นแรงดันไฟหลักผิดเพี้ยนขนาดใหญ่ (cosf<0.5);
- เรืองแสงริบหรี่ด้วยความถี่สองเท่าของแหล่งจ่ายไฟเนื่องจากความเฉื่อยต่ำของความส่องสว่างของการปล่อยก๊าซ
- ลักษณะน้ำหนักและขนาดที่ใหญ่
- ความถี่ต่ำอันเนื่องมาจากการสั่นสะเทือนของเพลตของระบบเค้นแม่เหล็ก
- ความน่าเชื่อถือต่ำในการเริ่มต้นที่อุณหภูมิติดลบ
การตรวจสอบโช้คของหลอดฟลูออเรสเซนต์ถูกขัดขวางโดยข้อเท็จจริงที่ว่าอุปกรณ์สำหรับกำหนดการหมุนลัดวงจรนั้นไม่ใช่เรื่องธรรมดา และด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์มาตรฐาน เราสามารถระบุได้ว่ามีหรือไม่มีการหยุดพักเท่านั้น
เพื่อขจัดข้อบกพร่องเหล่านี้ จึงได้มีการพัฒนาวงจรของบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ (บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์) การทำงานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ขึ้นอยู่กับหลักการที่แตกต่างกันของการสร้างไฟฟ้าแรงสูงเพื่อเริ่มและรักษาการเผาไหม้
พัลส์ไฟฟ้าแรงสูงถูกสร้างขึ้นโดยส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์และใช้แรงดันไฟฟ้าความถี่สูง (25-100 kHz) เพื่อรองรับการคายประจุ การทำงานของบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์สามารถทำได้ในสองโหมด:
- ด้วยความร้อนเบื้องต้นของอิเล็กโทรด
- ด้วยการสตาร์ทเย็น
ในโหมดแรก อิเล็กโทรดแรงดันต่ำจะถูกนำไปใช้กับอิเล็กโทรดเป็นเวลา 0.5-1 วินาทีเพื่อให้ความร้อนเริ่มต้น หลังจากเวลาผ่านไปจะใช้พัลส์ไฟฟ้าแรงสูงเนื่องจากการคายประจุระหว่างอิเล็กโทรดจะจุดประกาย โหมดนี้ใช้งานได้ยากกว่าในทางเทคนิค แต่ช่วยยืดอายุการใช้งานของหลอดไฟ
โหมดสตาร์ทขณะเย็นต่างกันตรงที่แรงดันสตาร์ทถูกนำไปใช้กับอิเล็กโทรดเย็น ทำให้เกิดการสตาร์ทอย่างรวดเร็ว วิธีการเริ่มต้นนี้ไม่แนะนำให้ใช้บ่อย เนื่องจากจะลดอายุการใช้งานได้อย่างมาก แต่สามารถใช้ได้แม้กับหลอดไฟที่มีขั้วไฟฟ้าชำรุด (ที่มีไส้หลอดไหม้)
วงจรที่มีโช้คอิเล็กทรอนิกส์มีข้อดีดังต่อไปนี้:
- ไม่มีการสั่นไหวอย่างสมบูรณ์
- ช่วงอุณหภูมิกว้างในการใช้งาน
- ความผิดเพี้ยนเล็กน้อยของรูปคลื่นแรงดันไฟหลัก
- ไม่มีเสียงอะคูสติก
- เพิ่มอายุการใช้งานของแหล่งกำเนิดแสง
- ขนาดและน้ำหนักที่เล็ก ความเป็นไปได้ของการดำเนินการขนาดเล็ก
- ความเป็นไปได้ของการหรี่แสง - เปลี่ยนความสว่างโดยการควบคุมรอบการทำงานของพัลส์กำลังไฟฟ้าอิเล็กโทรด
การเชื่อมต่อแบบคลาสสิกผ่านบัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้า - choke
รูปแบบที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการเชื่อมต่อหลอดฟลูออเรสเซนต์รวมถึงโช้คและสตาร์ทเตอร์ซึ่งเรียกว่าบัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้า (EMPRA) วงจรนี้เป็นวงจรอนุกรม: ตัวเหนี่ยวนำ - ไส้หลอด - สตาร์ทเตอร์
ในช่วงเวลาเริ่มต้นของการเปิดเครื่อง กระแสจะไหลผ่านองค์ประกอบของวงจร ทำให้เส้นใยของหลอดไฟร้อนและในเวลาเดียวกันกับกลุ่มสัมผัสของสตาร์ทเตอร์ หลังจากที่หน้าสัมผัสถูกทำให้ร้อน พวกมันจะเปิดออก กระตุ้นให้เกิด EMF ที่เหนี่ยวนำตัวเองที่ปลายขดลวดของบัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้า ไฟฟ้าแรงสูงทำให้เกิดการแตกของช่องว่างก๊าซระหว่างอิเล็กโทรด
ตัวเก็บประจุขนาดเล็กที่ต่อขนานกับหน้าสัมผัสสตาร์ทเตอร์จะสร้างวงจรการสั่นพร้อมกับปีกผีเสื้อวิธีนี้จะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของพัลส์สตาร์ทและลดการเผาไหม้ของหน้าสัมผัสสตาร์ท
เมื่อการคายประจุที่เสถียรปรากฏขึ้น ความต้านทานระหว่างอิเล็กโทรดที่ปลายอีกด้านของหลอดไฟจะลดลงและกระแสจะไหลผ่านวงจรอิเล็กโทรดตัวเหนี่ยวนำ กระแสในเวลานี้ถูกจำกัดโดยรีแอกแตนซ์รีแอกแตนซ์ของตัวเหนี่ยวนำ อิเล็กโทรดในสตาร์ทเตอร์ปิด สตาร์ทเตอร์ในเวลานี้ไม่เกี่ยวข้องกับงานอีกต่อไป
หากไม่เกิดการคายประจุในขวด กระบวนการให้ความร้อนและการจุดไฟซ้ำหลายครั้ง ในช่วงเวลานี้ หลอดไฟอาจกะพริบ หากหลอดฟลูออเรสเซนต์กะพริบ แต่ไม่สว่างขึ้น อาจบ่งชี้ถึงความล้มเหลวอันเป็นผลมาจากการแผ่รังสีของอิเล็กโทรดที่ลดลงหรือแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายลดลง
การเชื่อมต่อของหลอดฟลูออเรสเซนต์กับโช้คสามารถเสริมด้วยตัวเก็บประจุซึ่งช่วยลดความผิดเพี้ยนของเครือข่าย นอกจากนี้ยังมีการติดตั้งตัวเก็บประจุในหลอดไฟคู่สำหรับการเปลี่ยนไฟหน้าร่วมกันระหว่างหลอดไฟที่อยู่ติดกันเพื่อลดเอฟเฟกต์การกะพริบด้วยสายตา
การเชื่อมต่อผ่านบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย
ในโคมไฟที่ใช้บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อการทำงาน วงจรสำหรับเปิดหลอดฟลูออเรสเซนต์จะแสดงบนเคสบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ เพื่อการรวมที่ถูกต้อง คุณต้องปฏิบัติตามคำแนะนำอย่างเคร่งครัด นี้ไม่ต้องการการปรับปรุงใด ๆ วงจรที่ประกอบอย่างถูกต้องพร้อมองค์ประกอบที่สามารถซ่อมบำรุงได้เริ่มทำงานทันที
แบบแผนสำหรับการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของสองหลอด
หลอดฟลูออเรสเซนต์อนุญาตให้เชื่อมต่ออุปกรณ์ให้แสงสว่างสองเครื่องเป็นอนุกรมในวงจรเดียวภายใต้เงื่อนไขต่อไปนี้:
- การใช้แหล่งกำเนิดแสงที่เหมือนกันสองแห่ง
- บัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับโครงการดังกล่าว
- โช๊ค ออกแบบมาสำหรับกำลังสองเท่า
ข้อดีของวงจรแบบอนุกรมคือใช้โช้กหนักเพียงอันเดียว แต่ถ้าหลอดใดหลอดหนึ่งหรือสตาร์ทเตอร์ไม่ทำงาน แสดงว่าหลอดไฟไม่ทำงานโดยสมบูรณ์
บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่อนุญาตให้เปิดได้เฉพาะตามแผนภาพด้านบน แต่การออกแบบจำนวนมากได้รับการออกแบบมาเพื่อเปิดหลอดไฟสองดวง ในเวลาเดียวกัน มีการจัดช่องสัญญาณสร้างแรงดันไฟฟ้าอิสระสองช่องในวงจร ดังนั้นบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์คู่จึงรับประกันการทำงานของหลอดเดียวในกรณีที่เกิดความผิดปกติหรือไม่มีหลอดไฟข้างเคียง
การเชื่อมต่อโดยไม่ต้องสตาร์ทเตอร์
มีหลายทางเลือกในการเปิดหลอดฟลูออเรสเซนต์โดยไม่ต้องโช้กและสตาร์ท ทั้งหมดใช้หลักการสร้างแรงดันทริกเกอร์สูงโดยใช้ตัวคูณแรงดันไฟฟ้า
วงจรจำนวนมากอนุญาตให้ทำงานกับไส้หลอดที่ไหม้ได้ ซึ่งทำให้สามารถใช้หลอดไฟที่ผิดพลาดได้ โซลูชันบางอย่างใช้พลังงาน DC สิ่งนี้นำไปสู่การไม่มีการสั่นไหวโดยสมบูรณ์ แต่อิเล็กโทรดเสื่อมสภาพไม่สม่ำเสมอ สิ่งนี้สามารถเห็นได้จากการปรากฏตัวของจุดด่างดำของสารเรืองแสงที่ด้านหนึ่งของขวด
ช่างไฟฟ้าบางคนติดตั้งปุ่มสตาร์ทแยกต่างหากแทนการสตาร์ท แต่สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการควบคุมการเปิดไฟด้วยสวิตช์และปุ่ม ซึ่งไม่สะดวกและเต็มไปด้วยความเสียหายต่อหลอดไฟหากกดปุ่มนานเกินไปเนื่องจากขั้วไฟฟ้าร้อนเกินไป
อุตสาหกรรมไม่ได้ผลิตแบบแผนสำหรับการเปิดหลอดฟลูออเรสเซนต์โดยไม่ต้องใช้สตาร์ทเตอร์ ยกเว้นบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์เนื่องจากความน่าเชื่อถือต่ำ ผลกระทบด้านลบต่ออายุการใช้งานของหลอดไฟ ขนาดใหญ่เนื่องจากการมีตัวเก็บประจุขนาดใหญ่
บทความที่คล้ายกัน:
