Ход работы

1. Собрать схему (рис. 3).

Рис. 3. Схема лабораторного стенда

2. Определить частоту вспышек лампы, для чего замерить количество вспышек за единицу времени (1 мин.).

3. Изменяя величину входного напряжения ЛАТРом определить, как изменяется частота вспышек от величины входного напряжения.

4. Измерить величину пикового напряжения и определить, как меняется эта величина от изменения входного напряжения.

Содержание отчета

1. Характеристики излучения импульсных и трубчатых ламп.

2. Результаты измерений.

3. Анализ полученных результатов измерений.

4. Выводы по работе.

Лабораторная работа № 12

Изучение бесстартерных схем зажигания люминесцентных ламп

(2 часа)

Цель работы. Изучить различные бесстартерные схемы включения люминесцентных ламп и разобраться в принципах их работы.

Оборудование и приборы:

1). люксметр Ю – 116;

2). люминесцентная лампа с арматурой;

3). лабораторный автотрансформатор ЛАТР-2М;

4). соединительные провода.

Объект исследования

Объектами исследования являются различные бесстартерные схемы зажигания люминесцентных ламп.

Общие положения

Наиболее часто применяемые устройства импульсного (стартерного) зажигания люминесцентных ламп обладают некоторыми существенными недостатками: неопределенным временем зажигания, перегрузкой электродов лампы при ее включении, повышенным уровнем радиопомех.

Как показывает практика, в стартерных устройствах наибольшему нагреву подвергаются участки нитей накала, к которым подводится сетевое напряжение. Здесь зачастую нить и перегорает.

Более перспективны бесстартерные устройства зажигания, где нить накала по своему прямому назначению не используется, а выполняет роль электродов газоразрядной лампы – на них подается напряжение, необходимое для поджога газа в лампе.

Вот, к примеру, устройство, рассчитанное на питание лампы мощностью до 40 Вт (рис. 1). Сетевое напряжение подается через дроссель L1 на мостовой выпрямитель VD3. В один из полупериодов сетевого напряжения конденсатор С2 заряжается через стабилитрон VD1, а конденсатор С3 – через стабилитрон VD2.

В течение следующего полупериода напряжение сети суммируется с напряжением на этих конденсаторах, в результате чего лампа EL1 зажигается.

Рис. 1. Схема устройства

После этого указанные конденсаторы быстро разряжаются через стабилитроны и диоды моста и в дальнейшем не оказывают влияния на работу устройства, поскольку не в состоянии заряжаться – ведь амплитудное напряжение сети меньше суммарного напряжения стабилизации стабилитронов и падения напряжения на лампе.

Резистор R1 снимает остаточное напряжение на электродах лампы после выключения установки, что необходимо для безопасной замены лампы. Конденсатор С1 компенсирует реактивную мощность.

В такой схеме пары контактов разъема каждой нити накала можно соединить вместе и подключить к «своей» цепи – тогда в светильнике будет работать даже лампа с перегоревшими нитями.

К другой группе бесстартерных ПРА относятся аппараты, зажигающие ГЛ с подогревными электродами переменным напряжением, не имеющим импульсной формы. Для обеспечения требуемой температурной подготовки электродов ЛЛ перед их зажиганием в этих ПРА в основном используются накальные трансформаторы НТ.

На рис. 2а представлена схема с компенсацией напряжения подогрева после зажигания лампы. Напряжение зажигания ЛЛ должно быть меньше напряжения сети, а m = U_л/U 0,7. Подогрев электродов ЛЛ в рабочем режиме компенсирован. Эта схема не может быть выполнена с емкостным балластом, поэтому компенсация реактивной мощности возможна только включением компенсирующего конденсатора параллельно сетевым выводам. В схеме (рис. 2б) может использоваться как индуктивный, так и емкостно-индуктивный балласт, так что возможны сглаживания пульсаций светового потока по схеме с расщепленной фазой и повышение коэффициента мощности.

Подогрев электродов в схеме рис. 2б не компенсируется, поэтому ЛЛ должны иметь электроды, не теряющие эмиссионных свойств при длительном подогреве большим током в рабочем режиме и обладающие малым внутреннем сопротивлением для уменьшения потерь в ПРА.

Резонансные схемы содержат индуктивно-емкостные элементы, что позволяет надежно зажигать ЛЛ с U_з > U_c. В схеме (рис. 3) в режиме холостого хода резонансная цепочка: дроссель Др, первичная обмотка накального трансформатора w₁ с приведенным к ней сопротивлением вторичной цепи и конденсатор С – обеспечивает U_з на параллельных ЛЛ элементах, в 1,3-1,5 раза превосходящее напряжение сети.

а)

б)

Рис. 2. Простейшие бесстартерные схемы включения ЛЛ

Рис. 3. Резонансная бесстартерная схема включения ЛЛ

После зажигания ЛЛ напряжение на параллельной ей ветви снижается, что приводит к компенсации подогрева электродов.