מעגלי מיתוג עבור מנורות פריקת גז

מקורות אור מלאכותיים המשתמשים בפריקה חשמלית של תווך גז באדי כספית ליצירת גלי אור נקראים מנורות כספית פריקת גז.

הגז הנשאב לצילינדר יכול להיות בלחץ נמוך, בינוני או גבוה. לחץ נמוך משמש בעיצובי מנורה:

• פלורסנט ליניארי;

• חיסכון באנרגיה קומפקטי:

• קוטל חיידקים;

• קְוָרץ.

לחץ גבוה משמש במנורות:

• כספית arc phosphorous (DRL);

• כספית מתכתית עם תוספים רדיואקטיביים (DRI) של הלידי מתכת;

• צינור נתרן קשת (DNaT);

• מראת קשת נתרן (DNaZ).

הם מותקנים באותם מקומות שבהם יש צורך להאיר שטחים גדולים עם צריכת אנרגיה נמוכה.

מנורת DRL

מאפייני עיצוב

המכשיר של מנורה באמצעות ארבע אלקטרודות מוצג באופן סכמטי בתמונה.

הבסיס שלו, כמו דגמים קונבנציונליים, משמש לחיבור למגעים כאשר הוא מוברג לתוך הצ'אק. נורת הזכוכית מגנה הרמטית על כל האלמנטים הפנימיים מפני השפעות חיצוניות. הוא מלא בחנקן ומכיל:

• מבער קוורץ;

• חוטי חשמל ממגעי הבסיס;

• שני נגדים מגבילי זרם מובנים במעגל של אלקטרודות נוספות

• שכבת הזרחן.

המבער עשוי בצורת צינור זכוכית קוורץ אטום עם ארגון מוזרק, בו מניחים:

• שני זוגות של אלקטרודות - ראשי ונוספים, הממוקמים בקצוות מנוגדים של הבקבוק;

• טיפה קטנה של כספית.

ארגון - יסוד כימי השייך לגזים האינרטיים. הוא מתקבל בתהליך של הפרדת אוויר עם קירור עמוק ואחריו תיקון. ארגון הוא גז מונואטומי חסר צבע חסר ריח, צפיפות 1.78 ק"ג/מ"ק, רתיחה = –186 מעלות צלזיוס. ארגון משמש כתווך אינרטי בתהליכים מתכות וכימיים, בטכנולוגיית ריתוך (ראה ריתוך בקשת חשמלית), כמו גם במנורות איתות, פרסום ומנורות אחרות שנותנות אור כחלחל.
עקרון הפעולה של מנורות DRL

מקור האור DRL הוא פריקת קשת חשמלית באווירת ארגון הזורמת בין אלקטרודות בצינור קוורץ. זה קורה תחת פעולת מתח המופעל על המנורה בשני שלבים:

1. בתחילה מתחילה פריקת זוהר בין האלקטרודות הראשיות וההצתה הממוקמות קרוב עקב תנועת אלקטרונים חופשיים ויונים טעונים חיובית;

2. היווצרותם של מספר רב של נושאי מטען בחלל הלפיד מובילה לפירוק מהיר של תווך החנקן ולהיווצרות קשת דרך האלקטרודות הראשיות.

ייצוב מצב ההתחלה (זרם חשמלי של הקשת והאור) לוקח בערך 10-15 דקות. במהלך תקופה זו, ה-DRL יוצר עומסים העולים באופן משמעותי על זרמי המצב המדורגים. כדי להגביל אותם, הגש בקשה נטל - חנק. 

לקרינת הקשת באדי כספית גוון כחול וסגול ומלווה בקרינה אולטרה סגולה עוצמתית. הוא עובר דרך הזרחן, מתערבב עם הספקטרום שהוא יוצר ויוצר אור בהיר שקרוב ללבן.

ה-DRL רגיש לאיכות מתח האספקה ​​וכשהוא יורד ל-180 וולט הוא כבה ואינו נדלק.

בְּמַהֲלָך פריקת קשת נוצרת טמפרטורה גבוהה, המועברת לכל המבנה. הדבר משפיע על איכות המגעים בשקע וגורם לחימום החוטים המחוברים, ולכן משתמשים בהם רק עם בידוד עמיד בחום.

במהלך פעולת המנורה, לחץ הגז במבער עולה באופן משמעותי ומסבך את התנאים להרס המדיום, מה שמצריך עלייה במתח המופעל. אם הכוח כבוי ומופעל, המנורה לא תתחיל מיד: היא צריכה להתקרר.

תרשים חיבור מנורה DRL

מנורת כספית ארבע אלקטרודות נדלקת באמצעות משנק ו נתיך.

קישור מתיך מגן על המעגל מפני קצרים אפשריים, והמשנק מגביל את הזרם הזורם באמצע צינור הקוורץ. ההתנגדות האינדוקטיבית של המשנק נבחרת לפי הספק של גוף התאורה. הפעלת המנורה במתח ללא משנק גורמת לשריפתה במהירות.

קבל הכלול במעגל מפצה על הרכיב התגובתי המוכנס על ידי השראות.

מנורת DRI

מאפייני עיצוב

המבנה הפנימי של מנורת DRI דומה מאוד לזה המשמש את DRL.

אבל המבער שלו מכיל כמות מסוימת של תוספים מההפוגנידים של המתכות אינדיום, נתרן, תליום או כמה אחרים. הם מאפשרים לך להגדיל את פליטת האור ל-70-95 lm/W ועוד עם צבע טוב.

הבקבוק עשוי בצורה של גליל או אליפסה המוצגת באיור למטה.

החומר של המבער יכול להיות זכוכית קוורץ או קרמיקה, שיש להם תכונות תפעוליות טובות יותר: פחות התכהות וחיי פעולה ארוכים יותר.

המבער בצורת כדור המשמש בעיצוב המודרני מגביר את תפוקת האור והבהירות של המקור.

עקרון הפעולה

התהליכים הבסיסיים המתרחשים במהלך ייצור האור מנורות DRI ו-DRL זהים. ההבדל טמון בתוכנית ההצתה. לא ניתן להפעיל DRI ממתח הרשת המופעל. הערך הזה לא מספיק לה.

כדי ליצור קשת בתוך הלפיד, יש להפעיל דופק מתח גבוה על חלל הבין-אלקטרודה. חינוכו הופקד בידי IZU - מכשיר הצתת דופק.

איך עובד IZU

עקרון הפעולה של המכשיר ליצירת דופק במתח גבוה יכול להיות מיוצג על ידי תרשים סכמטי פשוט.

מתח אספקת ההפעלה מופעל על כניסת המעגל. דיודה D, נגד R וקבל C יוצרים זרם טעינה של קבל. בסיום הטעינה, מופק זרם באמצעות הקבל דרך מתג התיריסטור הפתוח בפיתול השנאי T המחובר.

דופק מתח גבוה של עד 2-5 קילו וולט נוצר בפיתול המוצא של השנאי המוגבר. הוא נכנס למגעי המנורה ויוצר פריקת קשת של המדיום הגזי, המספק זוהר.

דיאגרמות חיבור מנורה מסוג DRI

מכשירי IZU מיוצרים עבור מנורות פריקת גז של שני שינויים: עם שניים או שלושה חוטים. עבור כל אחד מהם נוצר דיאגרמת חיבור משלו.הוא מסופק ישירות על בית הבלוק.

בעת שימוש במכשיר שני פינים, שלב הכוח מחובר דרך המשנק למגע המרכזי של בסיס המנורה ובו זמנית לפלט המקביל של ה- IZU.

החוט הנייטרלי מחובר למגע הצד של הבסיס ולמסוף ה-IZU שלו.

עבור מכשיר שלושה פינים, ערכת החיבור הנייטרלית נשארת זהה ואספקת הפאזה לאחר המשנק משתנה. הוא מחובר דרך שתי היציאות הנותרות ל-IZU, כפי שמוצג בתמונה למטה: הקלט למכשיר הוא דרך המסוף «B», והיציאה למגע המרכזי של הבסיס דרך — «Lp».

לפיכך, הרכב מכשיר הבקרה (נטל) עבור מנורות כספית עם תוספים פולטים הוא חובה:

• מַצעֶרֶת;

• מטען דופק.

הקבל המפצה את ערך ההספק התגובתי יכול להיכלל בהתקן הבקרה. הכללתו קובעת את ההפחתה הכללית של צריכת האנרגיה על ידי מכשיר התאורה ואת הארכת חיי המנורה עם ערך קיבולת שנבחר נכון.

בערך ערכו של 35 μF מתאים למנורות בעלות הספק של 250 W ו-45 - 400 W. כאשר הקיבולת גבוהה מדי, מתרחשת תהודה במעגל, המתבטאת ב"מצמוץ" של אור המנורה.

נוכחותם של פולסים במתח גבוה במנורה עובדת קובעת את השימוש בחוטי מתח גבוה במיוחד במעגל החיבור עם אורך מינימלי בין הנטל למנורה, לא יותר מ-1-1.5 מ'.

מנורת DRIZ

זוהי גרסה של מנורת ה-DRI שתוארה לעיל, בעלת ציפוי שיקוף חלקי בתוך הנורה כדי לשקף את האור, שיוצר קרן כיוונית של קרניים.זה מאפשר לך למקד את הקרינה על העצם המואר ולהפחית את הפסדי האור הנובעים מהשתקפויות מרובות.

מנורת HPS

מאפייני עיצוב

בתוך הנורה של מנורת פריקת גז זו, במקום כספית, נעשה שימוש באדי נתרן, הממוקמים בסביבה של גזים אינרטיים: ניאון, קסנון או אחרים, או תערובות שלהם. מסיבה זו הם נקראים "נתרן".

בשל שינוי זה של המכשיר, המעצבים הצליחו להעניק להם את יעילות הפעולה הגדולה ביותר, שמגיעה ל-150 lm / W.

עקרון הפעולה של DNaT ו-DRI זהה. לכן, דיאגרמות החיבור שלהם זהות, ואם המאפיינים של הנטל תואמים את הפרמטרים של המנורות, ניתן להשתמש בהם כדי להצית את הקשת בשני העיצובים.

יצרנים של מנורות הליד מתכת ונתרן מייצרים נטלים לסוגי מוצרים ספציפיים ושולחים אותם במארז יחיד. נטלים אלה מתפקדים במלואם ומוכנים לשימוש.

דיאגרמות חיווט עבור מנורות מסוג DNaT

במקרים מסוימים, עיצוב נטל HPS עשוי להיות שונה מתכניות ההפעלה של DRI לעיל ולהתבצע על פי אחת משלוש הסכמות שלהלן.

במקרה הראשון, ה- IZU מחובר במקביל למגעי המנורה. לאחר הצתת הקשת בתוך המבער, זרם ההפעלה אינו עובר דרך המנורה (ראה דיאגרמת מעגלים של IZU), מה שחוסך בצריכת חשמל. במקרה זה, המשנק מושפע מפולסי מתח גבוה. לכן הוא בנוי עם בידוד מחוזק כדי להגן מפני פעימות הצתה.

לכן, ערכת החיבור המקביל משמשת עם מנורות בעלות הספק נמוך ועם דופק הצתה של עד שני קילו-וולט.

בתכנית השנייה, נעשה שימוש ב-IZU, הפועל ללא שנאי דופק, ופולסים במתח גבוה נוצרים על ידי משנק בעיצוב מיוחד, בעל ברז לחיבור לשקע המנורה. גם הבידוד של הפיתול של המשרן הזה גדל: הוא חשוף למתח גבוה.

במקרה השלישי, נעשה שימוש בשיטת חיבור המשנק, IZU ומגע המנורה בסדרה. כאן, דופק המתח הגבוה מה- IZU אינו עובר לחנק, ובידוד הפיתולים שלו אינו דורש הגברה.

החיסרון של מעגל זה הוא שה- IZU צורך זרם מוגבר, שבגללו מתרחש החימום הנוסף שלו. הדבר מחייב הגדלת מימדי המבנה, החורגים מממדי התוכניות הקודמות.

אפשרות עיצוב שלישית זו משמשת לרוב להפעלת מנורות HPS.

ניתן להשתמש בכל הסכמות פיצוי כוח תגובתי חיבור קבלים כפי שמוצג בתרשימים של חיבור מנורת DRI.

למעגלים המפורטים להדלקת מנורות בלחץ גבוה באמצעות פריקת גז לתאורה יש מספר חסרונות:

• משאב זוהר לא מוערך;

• בהתאם לאיכות מתח האספקה;

• אפקט סטרובוסקופי;

• רעשי מצערת ונטל;

• צריכת חשמל מוגברת.

רוב החסרונות הללו מתגברים על ידי שימוש במכשירי טריגר אלקטרוניים (ECG).

הם מאפשרים לא רק לחסוך עד 30% מהחשמל, אלא גם יש להם את היכולת לשלוט בצורה חלקה בתאורה. עם זאת, המחיר של מכשירים כאלה עדיין גבוה למדי.