Электронные схемы зажигания

Схема мгновенного зажигания

В схемах мгновенного зажигания предварительный прогрев электродов ЛЛ не осуществляется. Пуск ЛЛ производится при холодных электродах. Напряжение холодного зажигания ЛЛ в 2…3 раза выше напряжения горячего зажигания. Поэтому в таких схемах на ЛЛ в первоначальный момент подаётся напряжение до 1,5 кВ. Один из возможных вариантов схемы представлен на рис. 53.

Электроды ЛЛ в схеме закорочены. Поэтому в ней могут быть использованы ЛЛ с оборванной цепью электродов.

Основным элементом схемы является дроссель – автотрансформатор ДрАТ. Он представляет собой автотрансформатор с повышенным рассеянием магнитного потока. Увеличение рассеяния достигнуто за счёт особой конструкции магнитопровода, на котором путём ввёртывания специального болта (отросток на магнитопроводе схемы) создаётся дополнительный путь для замыкания магнитного потока. Обмотка Б автотрансформатора и конденсатор С настроены на резонанс напряжений, что в совокупности с повышенным напряжением на выходе ДрАТ и обеспечивает подачу высокого напряжения на ЛЛ в момент включения в сеть.

После того как лампа зажигается, через обмотки автотрансформатора протекает рабочий ток ЛЛ и благодаря высокому рассеянию напряжение на его выходе резко уменьшается. Напряжение на ЛЛ снижается до рабочего.

Достоинством схемы является отсутствие разогретых частей, поэтому она используется в пожароопасных помещениях.

Недостатками, наряду с высокой стоимостью и повышенными потерями мощности в процессе работы, являются:

– значительное снижение средней продолжительности горения (примерно в три раза) из-за холодного зажигания (поэтому схема используется при редких пусках);

– необходимость в повышенном внимании с позиций электробезопасности.

Основные элементы схем включения ЛЛ выпускаются серийно и в комплексе называются пускорегулирующими аппаратами (ПРА). ПРА, применяемые в уже рассмотренных схемах, называются электромагнитными.

В настоящее время наиболее перспективными и прогрессивными являются электронные ПРА (ЭПРА).

ЭПРА стремительно вытесняют электромагнитные аппараты: в США, Японии, Германии их доля составляет 40…55 % всех ПРА, в Китае и Европе – 25 %. Внедрение ЭПРА в России идёт с заметным отставанием.

Причина столь стремительного выпуска ЭПРА заключается в ряде их достоинств.

1. Экономичность:

– близкий к единице коэффициент мощности;

– снижение примерно на 20 % электропотребления за счёт роста световой отдачи ЛЛ при работе с повышенной частотой питающего напряжения и меньших потерь мощности (на 30…35 %) в самом ПРА;

– уменьшение установленной мощности ОУ, благодаря снижению коэффициента запаса и меньшим потерям;

– увеличение примерно на 50 % продолжительности горения ЛЛ, благодаря щадящим режимам пуска и горения (отсутствие подогрева электродов после зажигания ЛЛ);

– пониженный уровень высших гармоник при горении ЛЛ;

– высокая безотказность, обеспечивающая продолжительность эксплуатации равную периоду использования светильника (например, во франкфуртском аэропорте за 150 тыс. часов эксплуатации вышли из строя только 4 % из 30 тыс. установленных ЭПРА);

– снижение эксплуатационных расходов, благодаря менее частой замене ЛЛ и отсутствию замен стартеров, которых в ЭПРА нет;

– меньшая масса и габариты, пониженный расход материалов как ЭПРА, так и светильников.

2. Хорошие экологические и медицинские характеристики:

– практическое отсутствие пульсации светового потока, в том числе и при колебаниях питающего напряжения;

– надёжное и быстро зажигание ЛЛ;

– отсутствие шума при работе;

– слабое электромагнитное поле, значительное снижение выброса в атмосферу двуокиси углерода;

– возможность регулирования светового потока;

– меньшее количество утилизируемых ЛЛ за счёт их более длительной эксплуатации.

Все эти преимущества достигаются главным образом за счёт того, что ЛЛ с ЭПРА работают при высокой частоте питающего напряжения 40…60 кГц.

ЭПРА используются с ЛЛ нового поколения – серии Т5 (именно к ней, в первую очередь, относятся перечисленные преимущества), а также с компактными ЛЛ (для них эти преимущества проявляются в меньшей мере).

Со схемами ЭПРА можно познакомиться в специальной литературе [10].

Единственным недостатком ЭПРА является их высокая стоимость – от 15 до 20 $ за четырёхламповый светильник с ЛЛ по 20 Вт (2005 г.). Однако как и для всякой новой техники она быстро снижается – примерно в 4…5 раз за период с 1999 по 2005 гг.