Вопрос 7. Условия зажигания люминесцентной лампы. Резонансная схема зажигания.
ОТВЕТ:
Напряжение зажигания UЗ – то минимальное напряжение, при котором в лампе возникает электрический разряд, является важнейшей характеристикой РЛ.У ЛЛ напряжение зажигания значительно превосходит напряжение сети.
На напряжение зажигания влияют:
1. Род и давление газа в разрядной трубке.
2. Материал электродов, который должен быть таким, чтобы работа выхода электрона была минимальной. С этой целью спиральные вольфрамовые электроды покрывают оксидной пленкой (плёнкой карбонатов или перекисей щелочноземельных металлов – бария, стронция). В процессе эксплуатации ЛЛ эта плёнка разрушается, и, в конечном счёте, ЛЛ теряет эмиссию.
3. Температура электродов в момент зажигания – чем она выше, тем сильнее термоэлектронная эмиссия, и тем проще зажечь разряд в ЛЛ.;
4. Расстояние между электродами – чем длиннее трубка, тем выше напряжение зажигания. В ЛЛ это расстояние может превышать 1 м. Поэтому разряд между столь удалёнными электродами сразу возникнуть не может. В ЛЛ используют специальные приёмы «приближающие» электроды.
Во-первых, электроды снабжаются усами, между которыми и возникает первичный разряд. Потом этот разряд переходит в разряд между электродом и трубкой и, наконец, после распространения ионизации вдоль всей трубки – в разряд (сначала тлеющий, а потом дуговой) между противоположными электродами.
Во-вторых, используют лампы быстрого зажигания (ЛБЭ). На внешнюю поверхность колбы таких ЛЛ наносится токопроводящая плёнка, соединённая с противоположным электродом через токоограничивающее сопротивление.
5. Диаметр разрядной трубки – в узких трубках напряжение зажигания выше
Резонансная схема зажигания люминесцентных ламп
В схеме (рис. 51) наряду с ЛЛ и балластным дросселем ДрБ используются конденсатор С и резонансный дроссель ДрР.
При
подаче напряжения по цепи «сеть – ДрБ
– контакт ЛЛ –ДрР – С – контакт ЛЛ –
сеть» протекает ток. Параметры
последовательно включённых дросселей
и конденсатора подобраны таким образом,
чтобы выполнялось условие резонанса
напряжения:ХLБ
+ ХLР
= ХC
,
где ХLБ, ХLР – индуктивные сопротивления балластного и резонансного дросселей соответственно;
ХC – ёмкостное сопротивление.
Модуль полного сопротивления в последовательной цепи
Z = (R2 + (XL – XC)2)1/2.
При резонансе напряжений Z = R, т.е. сопротивление цепи минимально, а ток в ней максимален. Этот ток способствует интенсивному разогреву электродов ЛЛ.
Кроме того, при резонансе напряжений, как известно, частичные напряжения (т.е. напряжения на индуктивности и на ёмкости) значительно превышают напряжение, поданное в схему. Хотя в этой схеме к ЛЛ подводится не частичное напряжение, а его часть (рис.52), оно, тем не менее, существенно больше сетевого, что и обеспечивает зажигание ЛЛ.
После зажигания ЛЛ условия резонанса нарушаются, напряжение на ЛЛ снижается до рабочего и ток прогрева электродов уменьшается. При горении ЛЛ большой ток через электроды нежелателен, так как он снижает продолжительность горения лампы.
Необходимость использования в схеме двух дросселей объясняется следующим: балластный дроссель нельзя убрать, так как ЛЛ без балласта неработоспособен. Если объединить резонансный дроссель с балластным, то из-за изменения тока через ЛЛ её световой поток существенно уменьшится