5.3.3 Газоразрядные лампы

Л юминесцентные лампы низкого напряжения, встречающиеся в домашнем хозяйстве, офисах, универмагах, могут являться источниками помех (рисунок 5.4).

Рисунок 5.4 - Низковольтная люминесцентная лампа с катушкой индуктивности ог­раничения тока и стартером тлеющего разряда СТ

При включении в стартере СТ (лампа тлеющего разряда с би­металлическим электродом) возникает тлеющий разряд, в результате чего выделяется тепло, деформирующее биметаллический электрод, который замыкает цепь тока спиралей накала обоих главных электродов люминесцентной лампы. Одновременно замкнутый контакт гасит тлеющий разряд в стартере. После охлаждения биметаллического электрода ключ стартера вновь размыкается, причем разрыв приводит к возникновению на катушке индуктивности напряжения самоиндукции Ldi(t)/dt в несколько киловольт. Это импульсное напряжение зажигает между предварительно нагретыми главными электродами газовый разряд.

При последующих прохождениях тока через нуль разряд затухает, но затем периодически зажигается вновь при каждом полупериоде напряжения сети, поскольку напряжение зажигания и напряжение горения лампы в результате повышения температуры электродов соответственно понизились, (нагревание вызывает уменьшение анодного и катодного падений напряжения). Недостаточная температура электродов ведет к известным многократным попыткам зажигания люминесцентных ламп. При стацио­нарной работе стартер тлеющего разряда больше не срабатывает, так как его напряжение зажигания больше напряжения горения и напряжения повторного зажигания люминесцентной лампы с теплыми электродами.

Люминесцентные лампы низкого напряжения создают помехи не только при включении вследствие появления одного или нескольких импульсов напряжения сравнительно большой амплитуды, но также при работе в результате периодических затуханий и новых зажиганий разряда или после каждого прохождения тока через нуль при амплитудах напряжения всего в несколько сотен вольт. Так как сильные помехи возникают только при включении, то они проявляются при радиоприеме в в виде однократного щелчка или нескольких, едва ли поэтому являются важными. Однако они могут играть очень большую роль в другой ситуации, например, если лампа находится по соседству с высокочувствительными медицинскими и другими измерительными приборами, а также с пациентом, имеющим сердечный сти­мулятор. Электромагнитные влияния, излучаемые во время стационарной работы на основной частоте 100 Гц, при малых расстояниях до приемника и отсутствии мер помехозащиты, всегда создают помехи радиоприему в диапазоне средних и длинных волн. Помехи появляются преимущественно вдоль проводов питания ламп. Люминесцентные лампы с электронными включающими устройствами содержат генератор высокой частоты (30 - 50 кГц), который питает лампу через LC-звено (для ограничения тока). Типичные значения содержания высших гармоник тока питания: 90% — третья гармоника, 75% — пятая и 60% — седьмая гармоника. Эти высшие гармоники в зависимости от требований стандарта должны уменьшаться посредством соответствующей фильтрации до допустимых значений, что связано с увеличением габаритных размеров лампы и затрат на ее изготовление. Наконец, наряду с чистым воздействием ламп на сеть модулированное низкой частотой инфракрасное излучение может также оказывать влияние, например при инфракрасном телеуправлении. Люминесцентные лампы для более высоких напряжений (например, световая реклама) не нуждаются в предварительном нагревании, так как их напряжение питания в каждом отдельном случае без особых трудностей может быть скоординировано с соответствующими напряжениями зажигания и горения.

Газоразрядные лампы высокого давления могут создавать су­щественные помехи вплоть до диапазона высоких и сверхвысоких частот (более быстрый пробой при высоком давлении и малых расстояниях между электродами). Высокая температура электродов и газа позволяет уменьшить электромагнитные влияния из-за меньших значений напряжений при обрывах тока и возобновлениях разряда.