Стартер для люминесцентных ламп
Принцип работы
Обычные люминесцентные лампы, которые работают с дросселем в качестве балласта, могут излучать свет только при наличии специального устройства, называемого стартером. Эти лампы являются газоразрядными и, следовательно, для их свечения надо просто пробить межэлектродный промежуток. Но вместо этого электроды лампы изготовлены из спиралей аналогичных лампам накаливания без пробоя промежутка между ними.
Такой способ ионизации газа в колбе более сложный. Для его реализации необходимы как электроды в виде спиралей, так и устройство для их нагрева. Зато он низковольтный и менее опасный. Особенно в условиях повышенной влажности, когда пробой может произойти снаружи колбы. Стартер для люминесцентных ламп и является тем устройством, которое отвечает за нагрев спиралей и появление заряженных частиц газа – ионов.
Конструктивно он выполнен как миниатюрная маломощная газоразрядная лампа. Каждый электрод основной лампы имеет две клеммы. Одна из клемм каждой спирали задействована в цепи дросселя. А между оставшимися двумя клеммами включёны стартерные электроды, как показано на изображении ниже:
Расстояние между этими контактами невелико. Поэтому промежуток между ними легко пробивается напряжением сети, появляется электрический ток и сопутствующий ему нагрев элемента электрической цепи с некоторым сопротивлением. Стартер для люминесцентных ламп как раз и является этим элементом. Его один или оба электрода в зависимости от конструкции имеют вид пластины. Они изготовлены из двух слоёв разных металлов.
Нагреваясь до одной и той же температуры, они расширяются, но неодинаково. В результате происходит искривление пластин и замыкание их друг с другом. Некоторое время пластины остаются замкнутыми, поскольку в исходное состояние они могут вернуться только остыв. Но как только начинается остывание и происходит размыкание, снова появляется напряжение на пластинах и некоторая мощность, которая их подогревает и вынуждает электроды опять замкнуться.
Когда пластины деформировались и замкнулись, через спирали электродов течёт ток. Происходит нагрев электродов лампы, что видно по приведенной выше схеме. Если в колбе в ходе термоэлектронной эмиссии появляется достаточное количество ионов для возникновения разряда, лампа начинает светиться. Напряжение на её электродах уменьшается до минимального значения и происходит шунтирование стартерных электродов лампой. Стартер прекращает исполнять свою роль.
Электронные аналоги
Процессы, которые происходят в стартерных контактах, неуправляемы. Кроме этого на их работу оказывает заметное влияние температура окружающей среды. При температурах ниже нуля скорость нагрева биметаллических контактов как минимум замедляется, и лампа зажигается дольше. Контакты, нагреваясь, могут привариться друг к другу и после этого уже не разойтись. Это приведёт к порче лампы, поскольку спирали электродов перегреются и разрушатся. И даже исправно работающие стартерные контакты со временем изнашиваются и излишне долго удерживают накал электродов лампы, уменьшая её ресурс.
Поэтому развитие полупроводниковой микроэлектроники затронуло стартеры трубчатых люминесцентных ламп для преодоления имеющихся недостатков. В стандартном корпусе стартера размещаются полупроводниковые компоненты, которые соответствуют тем или иным мощностям ламп.
Использование более сложных конструкций с микросхемой позволяет ограничивать количество циклов имитации замыкания контактов стартера. Выполнив нескольких неудачных попыток при неисправной лампе, электронный стартер отключается до последующего включения, которое последует после отключения питающего напряжения и замены лампы исправной.
Во многих электронных стартерах используется микросхема UBA 2000T, которая специально разработана для этого:
Далее показаны схемы электронных стартеров выполненные на основе этой микросхемы:
Использование электронного стартера для люминесцентных ламп продлевает целостность электродов лампы, и тем самым увеличивает срок её службы. При отсутствии недопустимого перегрева электронные стартеры работают дольше традиционных биметаллических, что оправдывает их более высокую цену.
