蛍光灯は、水銀蒸気中のガス放電の輝きに基づいています。放射は紫外線範囲にあり、それを可視光に変換するために、ランプの電球はリン光物質の層で覆われています。
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蛍光灯の動作原理
蛍光灯の動作の特徴は、電源に直接接続できないことです。低温状態の電極間の抵抗が大きく、電極間を流れる電流量が不足しているため、放電が発生しません。点火には高電圧パルスが必要です。
点火された放電を伴うランプは、反応特性を有する低抵抗が特徴である。無効成分を補償し、流れる電流を制限するために、チョーク（バラスト）が発光光源と直列に接続されています。
多くの人は、蛍光灯にスターターが必要な理由を理解していません。スターターと一緒に電源回路に含まれているインダクターは、電極間の放電を開始するために高電圧パルスを生成します。これは、スターター接点が開くと、インダクター端子に最大1kVの自己誘導EMFパルスが形成されるために発生します。
チョークとは何ですか？
電源回路の蛍光灯（バラスト）にチョークを使用する必要がある理由は2つあります。
- 開始電圧;
- 電極を流れる電流を制限します。
インダクタの動作原理は、インダクタであるインダクタのリアクタンスに基づいています。誘導性リアクタンスは、90ºに等しい電圧と電流の間に位相シフトを導入します。
電流制限量は誘導性リアクタンスであるため、同じ電力のランプ用に設計されたチョークを使用して、多かれ少なかれ強力なデバイスを接続することはできません。
公差は特定の制限内で可能です。それで、以前、国内産業は40ワットの電力で蛍光灯を生産しました。最新の蛍光灯用の36Wインダクターは、古いランプの電源回路で安全に使用でき、その逆も可能です。
チョークと電子バラストの違い
発光光源をオンにするスロットル回路はシンプルで信頼性が高いです。例外は、スターターの定期的な交換です。スターターには、開始パルスを生成するためのNC接点のグループが含まれているためです。
同時に、この回路には重大な欠点があり、ランプをオンにするための新しいソリューションを探す必要がありました。
- 長い起動時間。ランプが消耗したり、供給電圧が低下したりすると長くなります。
- 主電源電圧波形の大きな歪み（cosf <0.5）;
- ガス放電の光度の慣性が低いため、電源の2倍の周波数でちらつきが光ります。
- 大きな重量とサイズの特性。
- 磁気スロットルシステムのプレートの振動による低周波ハム。
- 負の温度で開始する信頼性が低い。
蛍光灯のチョークをチェックすることは、短絡したターンを決定するためのデバイスがあまり一般的ではなく、標準的なデバイスの助けを借りて、ブレークの有無を述べることしかできないという事実によって妨げられます。
これらの欠点を解消するために、電子バラスト（電子バラスト）の回路が開発されました。電子回路の動作は、燃焼を開始および維持するために高電圧を生成するという異なる原理に基づいています。
高電圧パルスは電子部品によって生成され、高周波電圧（25-100 kHz）が放電をサポートするために使用されます。電子バラストの操作は、次の2つのモードで実行できます。
- 電極の予備加熱を伴う;
- コールドスタート付き。
最初のモードでは、初期加熱のために低電圧が電極に0.5〜1秒間印加されます。時間が経過した後、高電圧パルスが印加され、それにより電極間の放電が点火されます。このモードは技術的に実装が困難ですが、ランプの耐用年数が長くなります。
コールドスタートモードは、開始電圧がコールド電極に印加されるという点で異なり、クイックスタートを引き起こします。この始動方法は寿命が大幅に短くなるため、頻繁に使用することはお勧めしませんが、電極が不良のランプ（フィラメントが焼けている）でも使用できます。
電子チョークを備えた回路には、次の利点があります。
- ちらつきの完全な欠如;
- 広い温度範囲の使用;
- 主電源電圧波形の小さな歪み。
- 音響ノイズがない;
- 光源の耐用年数を延ばします。
- 小さな寸法と重量、ミニチュア実行の可能性;
- 調光の可能性-電極パワーパルスのデューティサイクルを制御することによって明るさを変更します。
電磁バラストを介した従来の接続-チョーク
蛍光灯を接続するための最も一般的なスキームには、電磁バラスト（EMPRA）と呼ばれるチョークとスターターが含まれます。回路は直列回路です：インダクター-フィラメント-スターター。
スイッチを入れた最初の瞬間に、回路の要素に電流が流れ、ランプのフィラメントを加熱すると同時に、スターターの接点グループを加熱します。接点が加熱されると、接点が開き、電磁バラストの巻線の端に自己誘導EMFが出現します。高電圧は、電極間のガスギャップの破壊を引き起こします。
スターター接点と並列に接続された小さなコンデンサーは、スロットルとの発振回路を形成します。このソリューションは、開始パルスの電圧を上げ、スターター接点の焼損を減らします。
安定した放電が現れると、電球の両端の電極間の抵抗が低下し、インダクタ-電極回路に電流が流れます。このときの電流は、インダクタの誘導性リアクタンスによって制限されます。スターターの電極が閉じ、この時点でスターターは作業に関与しなくなります。
フラスコ内の排出が起こらない場合は、加熱と点火のプロセスを数回繰り返します。この間、ランプがちらつくことがあります。蛍光灯が点滅しても点灯しない場合は、電極の放射率の低下または供給電圧の低下の結果として、蛍光灯が故障している可能性があります。
蛍光灯とチョークの接続は、ネットワークの歪みを減らすコンデンサで補うことができます。また、デュアルランプにはコンデンサーを搭載し、隣接するランプ間でヘッドライトを相互に移動させ、ちらつきの影響を視覚的に軽減します。
最新の電子バラストを介した接続
動作に電子バラストを使用する照明器具では、蛍光灯をオンにするための回路が電子バラストケーシングに示されています。正しく含めるには、指示に正確に従う必要があります。これには調整は必要ありません。保守可能な要素を備えた正しく組み立てられた回路は、すぐに動作を開始します。
2つのランプのシリアル接続のスキーム
蛍光灯を使用すると、次の条件下で2つの照明デバイスを1つの回路に直列に接続できます。
- 2つの同一の光源の使用。
- そのような計画を目的とした電磁バラスト。
- チョーク、2倍のパワーのために設計されています。
直列回路の利点は、重いチョークが1つしか使用されないことですが、電球の1つまたはスターターが故障すると、ランプは完全に機能しなくなります。
最新の電子バラストでは、上の図に従ってのみスイッチをオンにできますが、多くの設計では2つのランプをオンにするように設計されています。同時に、2つの独立した電圧生成チャネルが回路内に編成されているため、二重の電子バラストにより、故障または隣接するランプがない場合に1つのランプの操作性が保証されます。
スターターなしの接続
チョークとスターターなしで蛍光灯をオンにするためのいくつかのオプションが開発されました。すべて、倍率器を使用して高いトリガー電圧を生成するという原理を使用しています。
回路の多くは、フィラメントが焼けた状態での動作を可能にし、故障したランプの使用を可能にします。一部のソリューションはDC電源を使用します。これにより、ちらつきは完全になくなりますが、電極は不均一に摩耗します。これは、フラスコの片側にリン光物質のダークスポットが存在することで確認できます。
一部の電気技師は、スターターの代わりに別のスタートボタンを取り付けますが、これにはスイッチとボタンでランプを制御する必要があり、電極の過熱のためにボタンを長押ししすぎると、不便でランプが損傷します。
電子バラストを除いて、スターターを使用せずに蛍光灯をオンにするスキームは、業界では作成されていません。これは、信頼性が低く、ランプの寿命に悪影響を及ぼし、大きなコンデンサが存在するために寸法が大きくなるためです。
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