Starter za fluorescentne svjetiljke: uređaj, princip rada, označavanje + suptilnosti odabira

Starter za fluorescentne svjetiljke ulazi u sastav elektromagnetskog regulatora pokretanja (EMPR) i namijenjen je za paljenje živine žarulje.

Svaki model, proizveden od strane određenog proizvođača, posjeduje različite tehničke karakteristike, no koristi se za rasvjetnu tehniku koja se napaja isključivo iz mreže izmjenične struje, s graničnom frekvencijom koja ne prelazi 65 Hz.

Predlažemo da razjasnimo kako je ustrojen starter za fluorescentne svjetiljke, koja je njegova uloga u rasvjetnom uređaju. Osim toga, označit ćemo značajke različitih startnih uređaja i ispričati kako odabrati potreban mehanizam.

Kako je ustrojen uređaj?

Starter je dovoljno jednostavan. Element je predstavljen malom plinskom žaruljom koja može formirati tinjajući izboj pri niskom tlaku plina i maloj struji.

Ova staklena malogabaritna posuda ispunjena je inertnim plinom – smjesom helija ili neonom. U nju su učvršćeni pomični i nepomični elektrodi od metala.

Sve elektrodne spirale žarulje opremljene su s dva priključna bloka. Jedna od stezaljki svakog kontakta uključena je u krug elektromagnetskog balasta. Ostale su spojene na katode startera.

Razmak između elektroda startera nije značajan, stoga se naponom mreže lako može probiti. Pritom se stvara struja i zagrijavaju elementi koji ulaze u električni krug s određenim udjelom otpora. Upravo starter spada u te elemente.

Konstrukcije startera za fluorescentne svjetiljke imaju gotovo identičan uređaj: 1 – prigušnica; 2 – staklena posuda; 3 – živa para; 4 – stezaljke; 5 – elektrode; 6 – kućište; 7 – bimetalni kontakt; 8 – inertna plinovita tvar; 9 – volframove niti za grijanje LDS; 10 – kap žive; 11 – izboj luka u posudi (+)

Posuda je smještena unutar kućišta od plastike ili metala, koje ima ulogu zaštitnog omotača. U nekim uzorcima na vrhu poklopca dodatno se nalazi posebna pregledna rupa.

Najtraženijim materijalom za proizvodnju bloka smatra se plastika. Stalno djelovanje visokih temperaturnih uvjeta može izdržati poseban sastav impregnacije – luminofor.

Uređaji se proizvode s parom nožica koje služe kao kontakti. Izrađene su od različitih vrsta metala.

Ovisno o vrsti konstrukcije, elektrode mogu biti simetrične pokretne ili asimetrične s jednim pokretnim elementom. Njihovi izvodi prolaze kroz grlo žarulje.

Paralelno s elektrodama žarulje spojen je kondenzator kapaciteta 0,003-0,1 μF. To je važan element koji smanjuje razinu radijskih smetnji i također sudjeluje u procesu paljenja žarulje.

Obavezan dio uređaja je kondenzator koji može izgladiti ekstrastruje i istovremeno razmaknuti elektrode uređaja, vršeći gašenje luka koji nastaje između strujovodnih elemenata.

Bez ovog mehanizma postoji velika vjerojatnost spajanja kontakata pri nastanku luka, što znatno smanjuje vijek trajanja startera.

U kućanstvu su najpopularniji primjerci balasta sa simetričnim sustavom kontakata i električnim sklopom za pokretanje. Takvi primjerci su manje podložni utjecaju pada napona u električnoj mreži.

Pravilan rad startera uvjetovan je naponom napojne mreže. Pri smanjenju nazivnih vrijednosti na 70-80%, fluorescentna žarulja se možda neće upaliti jer neće biti dovoljnog zagrijavanja elektroda.

U procesu odabira odgovarajućeg startera, uzimajući u obzir konkretan model fluorescentne žarulje (fluorescentne ili LL), potrebno je dodatno analizirati tehničke karakteristike svake vrste, te se odlučiti za proizvođača.

Načelo rada aparata

Nakon dovođenja mrežnog napona na rasvjetni uređaj, napon prolazi kroz zavoje prigušnice LL i žarnu nit izrađenu od monokristala volframa.

Zatim se dovodi na kontakte startera i stvara tinjajuće pražnjenje između njih, pri čemu se proizvodi svjetljenje plinovitog medija njegovim zagrijavanjem.

Budući da u uređaju postoji još jedan kontakt – bimetalni, on također reagira na promjene i počinje se savijati, mijenjajući oblik. Na taj način taj elektroda zatvara električni krug između kontakata.

Veličina struje formirane tinjajućim pražnjenjem varira od 20 do 50 mA, što je sasvim dovoljno za zagrijavanje bimetalnog elektrode, koji je odgovoran za zatvaranje kruga (+).

Zatvoreni krug nastao u električnom sklopu fluorescentnog uređaja provodi struju kroz sebe i zagrijava volframove niti koje, pak, počinju emitirati elektrone sa svoje zagrijane površine.

Na taj način se formira termoelektronska emisija. U isto vrijeme se proizvodi zagrijavanje živinih para koje se nalaze u balonu.

Obrazovani tok elektrona doprinosi smanjenju napona koji se iz mreže primjenjuje na kontakte startera, otprilike upola. Stupanj tinjavog pražnjenja počinje opadati zajedno s temperaturom užarenja.

Bimetalna ploča smanjuje svoj stupanj deformacije, čime prekida lanac između anode i katode. Protok struje kroz ovaj dio prestaje.

Promjena njegovih vrijednosti izaziva unutar prigušne zavojnice, u vodljivom krugu, nastanak elektromotorne sile indukcije.

Bimetalni kontakt trenutno reagira proizvodnjom kratkotrajnog pražnjenja u krugu spojenom na njega: između volframovih niti fluorescentne svjetiljke.

Njegova vrijednost doseže nekoliko kilovolti, što je sasvim dovoljno za probijanje inertnog medija plinova sa zagrijanim parama žive. Između krajeva svjetiljke stvara se električni luk koji proizvodi ultraljubičasto zračenje.

Budući da takav spektar svjetlosti nije vidljiv čovjeku, u konstrukciji svjetiljke postoji fosfor koji apsorbira ultraljubičasto zračenje. Kao rezultat, vizualizira se standardni svjetlosni tok.

Pri promjeni struje u krugu ili njezinom potpunom prestanku, proporcionalno se događaju promjene magnetskog toka kroz površinu ploče, što ograničava taj krug i dovodi do pobuđivanja EMS samoindukcije u ovom krugu.

Međutim, napon na starteru, spojenom paralelno sa svjetiljkom, nije dovoljan za formiranje tinjavog pražnjenja, stoga elektrode ostaju u otvorenom položaju tijekom svjetljenja fluorescentne svjetiljke. Dalje se starter ne koristi u radnom krugu.

Budući da je nakon proizvodnje svjetljenja potrebno ograničiti vrijednosti struje, u krug se uvodi elektromagnetski balast. Zahvaljujući svom induktivnom otporu, on obavlja ulogu ograničavajućeg uređaja koji sprječava oštećenje svjetiljke.

Vrste startera za fluorescentne uređaje

Ovisno o algoritmu rada, startni uređaji se dijele na tri glavne vrste: elektronički, toplinski i s tinjavim pražnjenjem. Iako mehanizmi imaju razlike u elementima konstrukcije i principima rada, obavljaju identične funkcije.

Pokretač elektroničkog tipa

Procesi koji se odvijaju u sustavu kontakata startera nisu upravljivi. Osim toga, značajan utjecaj na njihovo funkcioniranje ima temperaturni režim okoline.

Na primjer, pri temperaturi ispod 0°C brzina zagrijavanja elektroda se usporava, stoga će uređaj trošiti više vremena na paljenje svjetla.

Također, pri zagrijavanju kontakti se mogu zalemiti jedan za drugi, što dovodi do pregrijavanja i uništavanja spirala svjetiljke, tj. njezinog oštećenja.

Većina modela elektroničkih prigušnica za fluorescentne svjetiljke izrađena je na temelju mikročipa UBA 2000T. Ova vrsta uređaja omogućuje uklanjanje pregrijavanja elektroda, čime se znatno povećava radni vijek kontakata svjetiljke, a time i njezin radni period.

Čak i ispravno funkcionirajući uređaji s vremenom se troše. Oni dulje održavaju užarenost kontakata svjetiljke, čime smanjuju njezin radni vijek.

Upravo za uklanjanje ovakvih nedostataka u poluvodičkoj mikroelektronici startera korištene su složene konstrukcije s mikročipovima. One omogućuju ograničavanje broja ciklusa procesa simulacije kratkog spoja elektroda startera.

U većini uzoraka koji su dostupni na tržištu, shematsko tehničko rješenje elektroničkog startera sastoji se od dva funkcionalna bloka:

• upravljačkog sklopa;
• visokonaponskog sklopnog bloka.

Kao primjer možemo navesti mikročip elektroničkog paljenja UBA2000T tvrtke PHILIPS i visokonaponski tiristor TN22 tvrtke STMicroelectronics.

Princip rada elektroničkog startera temelji se na prekidu strujnog kruga zagrijavanjem. Neki uzorci imaju značajnu prednost – opciju stanja pripravnosti za paljenje.

Na taj se način prekidanje elektroda vrši u potrebnoj fazi napona i pod uvjetom optimalnih temperaturnih vrijednosti zagrijavanja kontakata.

Poluvodički elementi elektroničke prigušnice moraju odgovarati ključnim radnim karakteristikama, točnije omjeru snage i mrežnog napona priključenog rasvjetnog uređaja.

Važno je da se u slučaju kvara svjetiljke i neuspješnih pokušaja pokretanja, ovakav mehanizam isključuje ako njihov broj (pokušaja) dosegne 7. Stoga o prijevremenom kvaru elektroničkog startera ne može biti ni govora.

Čim se svjetiljka zamijeni ispravnom, uređaj će moći nastaviti s pokretanjem fluorescentne svjetiljke. Jedini nedostatak ove modifikacije je visoka cijena.

U shemi sa starterom, kao dodatna metoda smanjenja radijskih smetnji mogu se koristiti simetrirane prigušnice s namotom podijeljenim na identične dijelove, s jednakim brojem zavoja namotanih na zajednički uređaj – jezgru.

Danas proizvedene prigušnice imaju montažno-šipkastu konstrukciju. Izrezivanje magnetske žice vrši se od čeličnih limova. U pravilu, takve prigušnice imaju dva simetrična namota.

Sva područja zavojnice spojena su u serijskom redu s jednim od kontakata svjetiljke. Prilikom uključivanja, obje njezine elektrode radit će pod istim tehničkim uvjetima, čime se smanjuje razina smetnji.

Toplinski tip pokretača

Ključna razlikovna karakteristika toplinskih startera je dugotrajno razdoblje pokretanja fluorescentnih svjetiljki. Takav mehanizam u procesu rada koristi mnogo električne energije, što negativno utječe na njegove energetske karakteristike.

Toplinski starter također se naziva termobimetalnim. Zagrijavanje kontakata događa se usporeno, što povoljno utječe na rad svjetlosnog uređaja u niskotemperaturnom okruženju.

U pravilu se ova vrsta primjenjuje u uvjetima niskog temperaturnog režima. Algoritam rada znatno se razlikuje od analoga drugih vrsta.

U slučaju isključenja napajanja, elektrode uređaja su u zatvorenom stanju, a pri uključenju se stvara impuls visokog napona.

Mehanizam tinjajućeg pražnjenja

Startni mehanizmi koji se temelje na principu tinjavog izboja u svojoj konstrukciji imaju bimetalne elektrode.

Izrađeni su od metalnih legura s različitim koeficijentima linearnog širenja pri zagrijavanju ploče.

Nedostatak startera tinjavog izboja je niska razina naponskog impulsa, zbog čega nema dovoljne pouzdanosti paljenja fluorescentne svjetiljke.

Mogućnost paljenja lampe određena je trajanjem prethodnog zagrijavanja katoda i vrijednostima struje koja teče kroz svjetlosni uređaj u trenutku otvaranja kruga kontakata startera.

Ako pri prvom pokušaju starter ne upali lampu, automatski će ponavljati pokušaje sve dok se lampa ne upali.

Stoga se takvi uređaji ne koriste pri niskim temperaturnim režimima ili nepovoljnoj klimi, primjerice pri povećanoj vlažnosti.

Ako se ne osigura optimalna razina zagrijavanja kontaktnog sustava, lampa će trošiti puno vremena na paljenje ili će biti oštećena. Prema standardima GOST-a, vrijeme koje starter potroši na paljenje ne smije prelaziti 10 sekundi.

Startni uređaji koji svoje funkcije obavljaju putem toplinskog principa ili tinjavog izboja, obvezno su opremljeni dodatnim uređajem – kondenzatorom.

Uloga kondenzatora u shemi

Kao što je već ranije navedeno, kondenzator se nalazi u kućištu uređaja paralelno s njegovim katodama.

Ovaj element rješava dva ključna zadatka:

1. Smanjuje razinu elektromagnetskih smetnji koje se stvaraju u radijskom frekventnom području. One nastaju kao rezultat kontakta sustava elektroda startera i lampom stvorenih smetnji.
2. Utječe na proces paljenja fluorescentne lampe.

Takav dodatni mehanizam smanjuje veličinu impulsnog napona formiranog pri otvaranju katoda startera i povećava njegovo trajanje.

Kondenzator smanjuje vjerojatnost lijepljenja kontakata. Ako u uređaju nije predviđen kondenzator, napon na žarulji prilično brzo raste i može doseći nekoliko tisuća volti. Takvi uvjeti smanjuju pouzdanost paljenja žarulja.

Budući da upotreba uređaja za suzbijanje ne omogućuje potpuno uklanjanje elektromagnetskih smetnji, na ulazu kruga uvode se dva kondenzatora čiji ukupni kapacitet iznosi najmanje 0,016 μF. Spajaju se u seriju s uzemljenjem središnje točke.

Osnovni nedostaci pokretača

Glavni nedostatak startera je nepouzdanost konstrukcije. Kvar mehanizma za pokretanje izaziva lažni start – vidljivo je nekoliko bljeskova svjetla prije početka punog svjetlosnog toka. Takvi kvarovi smanjuju vijek trajanja volframovih niti žarulje.

Startni uređaji stvaraju znatne gubitke energije i smanjuju učinkovitost žarulje. Nedostaci također uključuju ovisnost o naponu i značajan raspon vremena aktivacije elektroda.

Kod fluorescentnih svjetiljki s vremenom se primjećuje povećanje radnog napona, dok kod startera, naprotiv, što je vijek trajanja duži, to je niži napon paljenja tinjajućeg pražnjenja. Stoga ispada da uključena svjetiljka može izazvati njegovo aktiviranje, zbog čega će svjetlo ugasnuti.

Razdvojeni kontakti startera ponovno pale svjetlo. Svi ti procesi odvijaju se u djeliću sekunde i korisnik može primijetiti samo treperenje.

Pulsirajući učinak izaziva iritaciju mrežnice oka, a također dovodi do pregrijavanja prigušnice, smanjenja njezinog vijeka trajanja i kvara svjetiljke.

Iste negativne posljedice očekuju se i od značajnog raspona vremena kontaktnog sustava. Ono često nije dovoljno za potpuno prethodno zagrijavanje katoda svjetiljke.

U konačnici, uređaj se pali nakon niza pokušaja, što je popraćeno povećanim trajanjem prijelaznih procesa.

Ako je starter spojen u krug jednolampne sheme, u tom slučaju nije moguće smanjiti svjetlosnu pulsaciju.

Kako bi se smanjio negativni učinak, preporučuje se koristiti takve sheme samo u prostorijama gdje se primjenjuju grupe svjetiljki (po 2-3 komada), koje je potrebno uključiti u različite faze trofaznog kruga.

Dešifriranje oznaka

Ne postoji općeprihvaćena kratica za modele startera domaće i strane proizvodnje. Stoga ćemo razmotriti osnove oznaka zasebno.

Dekodiranje vrijednosti 90S-220 izgleda ovako: starter koji radi s fluorescentnim uzorcima snage 90 W i nazivnog napona 220 V (+).

Prema GOST-u, dekodiranje alfanumeričkih vrijednosti [XX][S]-[XXX] nanesenih na kućište uređaja izgleda sljedeće:

• [XX] – brojevi koji označavaju snagu svjetlosnog mehanizma: 60 W, 90 W ili 120 W;
• [S] – starter;
• [XXX] – napon koji se primjenjuje za rad: 127 V ili 220 V.

Kako bi ostvarili paljenje lampi, strani proizvođači proizvode pribor s različitim oznakama.

Elektronički oblik proizvodi se od mnogih tvrtki.

Najpoznatija na domaćem tržištu je Philips, koja proizvodi startere sljedećih tipova:

• S2 su dizajnirani za snagu 4–22 W;
• S10 – 4–65 W.

Tvrtka OSRAM usmjerena je na proizvodnju startera kako za pojedinačno spajanje rasvjetnih tijela, tako i za serijsko. U prvom slučaju to je oznaka S11 s ograničenjem snage 4–80 W, ST111 – 4–65 W. A u drugom slučaju, na primjer, ST151 – 4–22 W.

Proizvedeni modeli startera dostupni su u širokom asortimanu. Ključni parametri koji se uzimaju u obzir pri odabiru su odgovarajuće vrijednosti karakteristika lampi fluorescentnog tipa.

Na što paziti pri odabiru?

Pri odabiru startnog mehanizma nije dovoljno oslanjati se samo na ime proizvođača i cjenovni raspon, iako i te čimbenike treba uzeti u obzir jer ukazuju na kvalitetu uređaja.

U ovom slučaju pobjeđuju pouzdani uređaji koji su se pozitvno dokazali u praksi. Vrijedi obratiti pozornost na sljedeće tvrtke: Philips, Sylvania i OSRAM.

Starter FS-11 marke Sylvania. Odabire se za fluorescentne lampe, snage 4–65 W. Može se koristiti u mreži izmjenične struje. Radi na principu tljejućeg izboja.

Najosnovniji radni parametri startera su sljedeće tehničke značajke:

1. Struja paljenja. Ova vrijednost mora biti viša od radnog napona lampe, ali ne niža od napona mreže napajanja.
2. Osnovni napon. Pri spajanju u jednolampnu shemu koristi se uređaj od 220 V, za dvolampnu – 127 V.
3. Razina snage.
4. Kvaliteta kućišta i njegova vatrootpornost.
5. Radni vijek. Pri standardnim uvjetima upotrebe, starter mora izdržati najmanje 6000 uključivanja.
6. Trajanje zagrijavanja katoda.
7. Tip korištenog kondenzatora.

Također je potrebno uzeti u obzir induktivno djelovanje zavojnice i koeficijent ispravljanja, koji je odgovoran za omjer obrnutog otpora prema izravnom pri stalnom naponu.

Dodatne informacije o uređaju, radu i povezivanju startno-regulacijskog mehanizma fluorescentnih lampi prikazane su u ovom članku.

Zaključci i koristan video na temu

Pomoć u odabiru potrebnog balasta za fluorescentnu lampu:

Starter za fluorescentne uređaje: osnove označavanja i konstruktivni ustroj uređaja:

Teoretski, vrijeme rada startra ekvivalentno je vijeku trajanja lampe koju pali. Ipak, valja uzeti u obzir da s vremenom intenzitet napona tljejućeg izboja pada, što se odražava na rad fluorescentnog uređaja.

Međutim, proizvođači preporučuju istovremeno mijenjati i starter i žarulju. Za dobivanje potrebne modifikacije u početku vrijedi proučiti glavne pokazatelje uređaja.

Podijelite s čitateljima svoje iskustvo odabira startera za fluorescentne žarulje. Molimo, ostavite komentare, postavljajte pitanja o temi članka i sudjelujte u raspravama – obrazac za povratne informacije nalazi se ispod.