Mitä ovat loistelamput?
Loistelamput ovat lamppuja, joissa valo syntyy vapaiden elektronien ja ionien virtauksen seurauksena kaasun sisällä. Tyypillinen loistelamppu koostuu lasiputkesta, joka on päällystetty fosforilla ja jossa on pari elektrodia kummassakin päässä. Se on täynnä inerttiä kaasua, tyypillisesti argonia, joka toimii johtimena ja koostuu myös elohopeanesteestä.
Loisteputkilamppu
Kuinka loisteputki toimii?
Kun sähköä syötetään putkeen elektrodien kautta, virta kulkee kaasujohtimen läpi vapaiden elektronien ja ionien muodossa ja höyrystää elohopean. Kun elektronit törmäävät elohopean kaasumaisten atomien kanssa, ne luovuttavat vapaita elektroneja, jotka hyppäävät korkeammalle tasolle ja kun ne putoavat takaisin alkuperäiselle tasolleen, säteilevät valon fotonit. Tämä säteilevä valoenergia on ultraviolettivaloa, jota ihmiset eivät näe. Kun tämä valo osuu putkeen päällystettyyn fosforiin, se innostaa fosforin elektroneja korkeammalle tasolle ja kun nämä elektronit putoavat takaisin alkuperäiselle tasolleen, fotonit emittoituvat ja tämä valoenergia on nyt näkyvän valon muodossa.
Loisteputken käynnistäminen
Loistelampuissa virta kulkee kaasumaisen johtimen läpi kiinteän tilan johtimen sijaan, jossa elektronit yksinkertaisesti virtaavat negatiivisesta päästä positiiviseen päähän. Vapaiden elektronien ja ionien on oltava runsaasti, jotta varaus kulkee kaasun läpi. Normaalisti kaasussa on hyvin vähän vapaita elektroneja ja ioneja. Tästä syystä tarvitaan erityinen käynnistysmekanismi, jotta kaasuun lisätään enemmän vapaita elektroneja.
Kaksi käynnistysmekanismia loistelampulle
1. Yksi menetelmistä on käynnistyskytkimen ja magneettisen liitäntälaitteen käyttö vaihtovirran virtauksen tuottamiseksi lamppuun. Käynnistyskytkintä tarvitaan lampun esilämmittämiseen siten, että tarvitaan huomattavasti vähemmän jännitettä elektronien tuotannon käynnistämiseksi lampun elektrodeista. Liitäntälaitetta käytetään rajoittamaan lampun läpi virtaavan virran määrää. Ilman käynnistyskytkintä ja liitäntälaitetta suuri määrä virtaa virtaa suoraan lamppuun, mikä vähentää lampun vastusta ja lopulta lämmittää lampun ja tuhoaa sen.
Loistelamppu, jossa on magneettinen liitäntälaite ja käynnistyskytkin
Käynnistyskytkin on tyypillinen kahdesta elektrodista koostuva polttimo siten, että niiden välille muodostuu sähkökaari, kun virta kulkee polttimon läpi. Käytetty liitäntälaite on magneettinen liitäntälaite, joka koostuu muuntajan kelasta. Kun vaihtovirta kulkee kelan läpi, syntyy magneettikenttä. Virran kasvaessa magneettikenttä kasvaa ja tämä lopulta vastustaa virran virtausta. Siten vaihtovirta on rajoitettu.
Aluksi kullekin vaihtosignaalin puolisyklille virta kulkee liitäntälaitteen (kelan) läpi kehittäen magneettikentän sen ympärille. Tämä virta kulkiessaan putken filamenttien läpi lämmittää niitä hitaasti aiheuttaen vapaiden elektronien tuotannon. Kun virta kulkee hehkulangan läpi polttimon elektrodeihin (käytetään käynnistyskytkimenä), muodostuu sähkökaari polttimon kahden elektrodin väliin. Koska yksi elektrodista on bimetallinauha, se taipuu lämmetessään ja lopulta kaari poistuu kokonaan ja koska virtaa ei virtaa käynnistimen läpi, se toimii avoimena kytkimenä. Tämä aiheuttaa magneettikentän romahduksen kelan yli ja seurauksena syntyy korkea jännite, joka saa aikaan tarvittavan laukaisun lampun lämmittämiseen riittävän määrän vapaiden elektronien tuottamiseksi inertin kaasun läpi ja lopulta lamppu hehkuu.
6 syytä miksi magneettista painolastia ei pidetä sopivana?
- Virrankulutus on melko korkea, noin 55 wattia.
- Ne ovat suuria ja painavia
- Ne aiheuttavat välkkymistä, kun ne työskentelevät matalilla taajuuksilla
- Ne eivät kestä kauemmin.
- Tappio on noin 13-15 wattia.
2. Käynnistä loistelamput elektronisen liitäntälaitteen avulla
Elektroniset liitäntälaitteet, toisin kuin magneettinen liitäntälaite, tuottavat AC-virran lampulle sen jälkeen, kun linjan taajuus on kasvanut noin 50 Hz: stä 20 KHz: iin.
Elektroninen liitäntälaite loisteputken käynnistämiseksi
Tyypillinen elektroninen liitäntäpiiri koostuu vaihtovirta-DC-muuntimesta, joka koostuu silloista ja kondensaattoreista, jotka tasaavat vaihtosignaalin tasavirtaan ja suodattavat vaihtovirtapiirit tasavirran tuottamiseksi. Tämä tasajännite muunnetaan sitten korkean taajuuden vaihtovirta-neliöaaltojännitteeksi käyttämällä kytkinsarjaa. Tämä jännite ohjaa resonanssista LC-säiliöpiiriä tuottamaan suodatetun sinimuotoisen AC-signaalin, joka syötetään lamppuun. Kun virta kulkee lampun läpi suurella taajuudella, se toimii vastuksena, joka muodostaa rinnakkaisen RC-piirin säiliöpiirin kanssa. Aluksi kytkinten kytkentätaajuutta pienennetään ohjauspiirien avulla, jolloin lamppu lämpenee, mikä johtaa lampun yli tulevan jännitteen kasvuun. Lopulta kun lampun jännite kasvaa tarpeeksi, se syttyy ja alkaa hehkua. On olemassa virran tunnistusjärjestely, joka pystyy havaitsemaan lampun läpi kulkevan virran määrän ja vastaavasti säätämään kytkentätaajuutta.
6 syytä miksi elektronisia liitäntälaitteita pidetään parempana
- Niiden virrankulutus on pieni, alle 40 W
- Tappio on vähäistä
- Välkyntä poistuu
- Ne ovat kevyempiä ja sopivat enemmän paikkoihin
- Ne kestävät kauemmin
Tyypillinen sovellus, jossa käytetään loistelamppua - automaattinen kytkentävalo
Tässä on hyödyllinen kotipiiri sinulle. Tämä automaattinen valaistusjärjestelmä voidaan asentaa kotiisi valaisemaan tiloja CFL- tai loistelampulla. Lamppu syttyy automaattisesti noin kello 18 ja sammuu aamulla. Joten tämä kytkimetön piiri on erittäin hyödyllinen talon tilojen valaisemiseksi, vaikka vangit eivät olisikaan kotona. Yleensä LDR-pohjaiset automaattiset valot välkkyvät, kun valon voimakkuus muuttuu aamunkoitteessa tai hämärässä. Joten CFL: ää ei voida käyttää tällaisissa piireissä. Triac-ohjattuissa automaattivaloissa vain hehkulamppu on mahdollinen, koska välkkyminen voi vahingoittaa CFL: n sisäistä piiriä. Tämä piiri voittaa kaikki tällaiset haitat ja kytkeytyy heti päälle / pois päältä, kun ennalta asetettu valotaso muuttuu.
Kuinka se toimii?
IC1 (NE555) on suosittu ajastin-IC, jota käytetään piirissä Schmitt-liipaisimena bistabiilin toiminnan saamiseksi. IC: n asetettuja ja nollattuja toimintoja käytetään lampun kytkemiseen päälle / pois päältä. IC: n sisällä on kaksi vertailua. Yläkynnyksen vertailija laukeaa 2/3 Vcc: lla, kun taas alempi liipaisukomparaattori laukeaa 1/3 Vcc: llä. Näiden kahden vertailijan tulot on sidottu yhteen ja kytketty LDR: n ja VR1: n risteyksessä. Näin ollen LDR: n syöttöjännite riippuu valon voimakkuudesta.
LDR on eräänlainen muuttuva vastus, ja sen vastus vaihtelee siihen putoavan valon voimakkuuden mukaan. Pimeässä LDR tarjoaa erittäin korkean vastuksen jopa 10 Meg Ohm, mutta se pienenee 100 ohmiin tai vähemmän kirkkaassa valossa. Joten LDR on ihanteellinen valosensori automaattisiin valaistusjärjestelmiin.
Päivän aikana LDR: llä on vähemmän vastusta ja virta kulkee sen läpi IC: n kynnykseen (Pin6) ja liipaisimeen (pin2). Tämän seurauksena kynnysliitännän jännite ylittää 2/3 Vcc, mikä palauttaa sisäisen kiikun ja lähtö pysyy matalana. Samanaikaisesti liipaisutulo saa yli 1/3 Vcc. Molemmat olosuhteet pitävät IC1: n tuotoksen matalana päivällä. Releohjaimen transistori on kytketty IC1: n lähtöön siten, että rele pysyy jännitteettömänä päivällä.
Automaattinen kytkentävalokytkentäkaavio
Auringonlaskun aikaan LDR: n vastus kasvaa ja sen läpi virtaavan virran määrä loppuu. Tämän seurauksena kynnyksen vertailutulon (pin6) jännite putoaa alle 2 / 3Vcc ja jännite liipaisinkomparaattoritulossa (pin2) alle 1 / 3Vcc. Molemmat olosuhteet aiheuttavat vertailulaitteiden ulostulon korkealle, mikä asettaa kiikun. Tämä muuttaa IC1: n lähdön korkeaan tilaan ja T1-liipaisimiin. LED osoittaa IC1: n suurta tehoa. Kun T1 suorittaa, rele vetää ja täydentää lampun piirin releen Common (Comm) - ja NO (Normally Open) -koskettimien kautta. Tämä tila jatkuu aamuun asti ja IC palautuu, kun LDR palaa jälleen valoon.
Kondensaattori C3 lisätään T1-alustaan releen puhtaan kytkennän varmistamiseksi. Diodi D3 suojaa T1: tä takaa e.m.f: ltä, kun T1 sammuu.
Kuinka asettaa?
Kokoa piiri yhteiselle piirilevylle ja aseta iskunkestävään koteloon. Pistoketyyppinen sovitinrasia on hyvä valinta muuntajan ja piirin sulkemiseksi. Sijoita laite paikkaan, jossa auringonvaloa on saatavilla päivällä, mieluiten kodin ulkopuolella. Tarkista lähtö ennen LED-merkkivaloa ennen releen kytkemistä. Säädä VR1 kytkeäksesi ledin päälle tietyllä valotasolla, esimerkiksi kello 18. Jos se on ok, liitä sitten rele ja AC-liitännät. Vaihe ja nolla voidaan napauttaa muuntajan ensiöstä. Ota vaihe- ja nollajohdot ja yhdistä lampunpitimeen. Voit käyttää mitä tahansa määrää lamppuja riippuen relekoskettimien nykyisestä luokituksesta. Lampun valon ei tulisi pudota LDR: n päälle, joten aseta lamppu vastaavasti.
Varoitus : Releen koskettimissa on latauksessa 230 volttia. Älä siis kosketa virtapiiriä, kun se on kytketty verkkovirtaan. Käytä hyviä holkkeja releen koskettimiin iskujen välttämiseksi.
Valokuvahaku:
