Vad är lysrör?
Lysrör är lampor där ljus produceras som ett resultat av flöde av fria elektroner och joner inuti en gas. En typisk lysrör består av ett glasrör belagt med fosfor och innehåller ett par elektroder i varje ände. Den är fylld med en inert gas, vanligtvis argon, som fungerar som ledare och även består av kvicksilvervätska.
Lågenergilampa
Hur fungerar en lysrör?
När el tillförs röret genom elektroderna passerar strömmen genom gasledaren i form av fria elektroner och joner och förångar kvicksilver. När elektronerna kolliderar med kvicksilverens gasformiga atomer, ger de bort gratis elektroner som hoppar till högre nivåer och när de faller tillbaka till sin ursprungliga nivå avges ljusfotoner. Denna utsända ljusenergi är i form av ultraviolett ljus, som inte är synligt för människor. När detta ljus slår på den fosforbelagda på röret, exciterar det elektronerna av fosfor till högre nivå och när dessa elektroner faller tillbaka till sin ursprungliga nivå, sänds fotoner ut och denna ljusenergi är nu i form av synligt ljus.
Starta en lysrör
I lysrör strömmar strömmen genom en gasledare, istället för en halvledare där elektroner helt enkelt flyter från negativ ände till positiv ände. Det måste finnas ett överflöd av fria elektroner och joner för att tillåta laddning genom gasen. Normalt finns det mycket få fria elektroner och joner i gasen. Av denna anledning behövs en speciell startmekanism för att införa fler fria elektroner i gasen.
Två startmekanismer för en lysrör
1. En av metoderna är att använda en startomkopplare och en magnetisk förkoppling för att ge flödet av växelström till lampan. Startströmställaren krävs för att förvärma lampan så att betydligt mindre spänning krävs för att utlösa produktion av elektroner från lampans elektroder. Ballasten används för att begränsa mängden ström som flyter genom lampan. Utan startströmbrytare och ballast skulle en stor mängd ström strömma direkt till lampan, vilket skulle minska lampans motstånd och så småningom värma upp lampan och förstöra den.
Fluorescerande lampa med en magnetisk förkopplingsdon och en startbrytare
Startomkopplaren som används är en typisk glödlampa som består av två elektroder så att en ljusbåge bildas mellan dem när ström flyter genom glödlampan. Den använda ballasten är magnetisk ballast som består av en transformatorspole. När växelström passerar genom spolen alstras magnetfält. När strömmen ökar ökar magnetfältet och detta motsätter sig så småningom strömmen. Således är växelströmmen begränsad.
Initialt för varje halvcykel av växelströmssignalen strömmar strömmen genom ballasten (spolen) och utvecklar ett magnetfält runt den. Denna ström medan den passerar genom glödtrådarna i röret värmer dem långsamt för att orsaka produktion av fria elektroner. När strömmen passerar genom glödtråden till glödlampans elektroder (används som startbrytare) bildas en elektrisk båge mellan glödlampans två elektroder. Eftersom en av elektroderna är en bimetallremsa, böjer den sig när den värms upp och så småningom elimineras bågen helt och eftersom ingen ström strömmar genom startmotorn fungerar den som öppen brytare. Detta orsakar en kollaps i magnetfältet över spolen och som ett resultat alstras en hög spänning som ger den nödvändiga utlösaren för att värma lampan för att producera en tillräcklig mängd fria elektroner genom den inerta gasen och så småningom lyser lampan.
6 anledningar till att magnetisk ballast inte anses vara bekvämt?
- Energiförbrukningen är ganska hög, cirka 55 Watt.
- De är stora och tunga
- De orsakar flimmer när de arbetar vid lägre frekvenser
- De håller inte längre.
- Förlusten är cirka 13 till 15 watt.
2. Använda elektronisk förkoppling för att starta lysrör
Elektroniska förkopplingsdon, till skillnad från magnetiska förkopplingsdon, ger växelströmmen till lampan efter att ha ökat linjefrekvensen från cirka 50 Hz till 20 kHz.
Elektronisk förkoppling för att starta en lysrör
En typisk elektronisk förkopplingskrets består av en växelström till likströmsomvandlare som består av broar och kondensatorer som korrigerar växelströmssignalen till likström och filtrerar bort växlar för att producera likström. Denna likspänning omvandlas sedan till högfrekvent växelströms kvadratvågspänning med en uppsättning brytare. Denna spänning driver en resonant LC-tankkrets för att producera en filtrerad sinusformad växelströmssignal som appliceras på lampan. När ström passerar genom lampan vid hög frekvens fungerar den som ett motstånd som bildar en parallell RC-krets med tankkretsen. Inledningsvis reduceras omkopplarens frekvens med hjälp av en styrkrets, vilket gör att lampan förvärms, vilket leder till en ökning av spänningen över lampan. Så småningom när lampspänningen ökar tillräckligt, tänds den och börjar glöda. Det finns ett strömavkänningsarrangemang som kan känna av strömmen genom lampan och därmed justera omkopplingsfrekvensen.
6 Anledningar till att elektroniska förkopplingsdon föredras mer
- De har låg strömförbrukning, mindre än 40W
- Förlust är försumbar
- Flimmer elimineras
- De är lättare och passar mer på platser
- De håller längre
En typisk applikation som involverar en lysrör - ett automatiskt växlingsljus
Här är en användbar hemkrets för dig. Detta automatiska belysningssystem kan installeras i ditt hem för att tända lokalerna med CFL eller lysrör. Lampan tänds automatiskt klockan 18 och släcks på morgonen. Så den här omkopplarkretsen är mycket användbar för att belysa husets lokaler även om de intagna inte är hemma. Generellt flimrar de LDR-baserade automatiska lamporna när ljusintensiteten ändras vid gryning eller skymning. Så CFL kan inte användas i sådana kretsar. I Triac-styrda automatiska lampor är endast glödlampan möjlig eftersom flimmer kan skada kretsen inuti CFL. Denna krets övervinner alla sådana nackdelar och slås omedelbart på / av när den förinställda ljusnivån ändras.
Hur det fungerar?
IC1 (NE555) är den populära timer IC som används i kretsen som en Schmitt-utlösare för att få en bistabil åtgärd. IC: ns inställnings- och återställningsaktiviteter används för att tända / stänga av lampan. Inuti IC finns två komparatorer. Den övre tröskelvärdet jämförs med 2/3 Vcc medan den nedre utlösaren jämförs med 1/3 Vcc. Ingångarna till dessa två komparatorer är sammanbundna och anslutna vid korsningen mellan LDR och VR1. Således beror spänningen som tillhandahålls av LDR till ingångarna på ljusets intensitet.
LDR är ett slags variabelt motstånd och dess motstånd varierar beroende på ljusintensiteten som faller på den. I mörker erbjuder LDR mycket högt motstånd så högt som 10 Meg Ohm men det reduceras till 100 Ohm eller mindre i starkt ljus. Så LDR är en idealisk ljussensor för automatiska belysningssystem.
Under dagtid har LDR mindre motstånd och ström strömmar genom den till tröskeln (Pin6) och trigger (pin2) ingångarna till IC. Som ett resultat går spänningen vid tröskelingången över 2/3 Vcc som återställer den interna Flip-Flop och utgången förblir låg. Samtidigt får triggeringången mer än 1 / 3Vcc. Båda förhållandena håller IC1-produktionen låg under dagtid. Relästrivtransistorn är ansluten till utgången från IC1 så att reläet förblir avstängt under dagtid.
Auto koppla ljus kretsschema
Vid solnedgången ökar motståndet från LDR och strömmen som strömmar genom den upphör. Som ett resultat av detta sjunker spänningen vid tröskelkomparatoringången (pin6) under 2 / 3Vcc och spänningen vid triggerkomparatoringången (pin2) mindre än 1 / 3Vcc. Båda dessa förhållanden gör att komparatorernas produktion blir hög vilket sätter Flip-Flop. Detta ändrar utsignalen från IC1 till högstatus och T1-utlösare. LED indikerar den höga effekten av IC1. När T1 leder, aktivera reläet och slutföra lampkretsen genom Common (Comm) och NO (Normally Open) -kontakterna på Relay. Detta tillstånd fortsätter till morgonen och IC återställs när LDR utsätts för ljus igen.
Kondensator C3 läggs till basen på T1 för ren omkoppling av reläet. Dioden D3 skyddar T1 från baksidan e.m.f när T1 stängs av.
Hur ställer man in?
Montera kretsen på ett gemensamt kretskort och lägg i ett stötsäkert fodral. En plug-in adapteradapter är ett bra val för att stänga transformatorn och kretsen. Placera enheten där solljus är tillgängligt under dagtid, helst utanför hemmet. Kontrollera utgången med LED-indikatorn innan du ansluter reläet. Justera VR1 för att tända lysdioden vid en viss ljusnivå, säg kl. 18.00. Om det är ok, anslut sedan Relä och AC-anslutningarna. Fasen och neutralen kan tappas från transformatorns primär. Ta fas- och neutralledningarna och anslut till en lamphållare. Du kan använda valfritt antal lampor beroende på aktuell reläkontakt. Ljus från lampan bör inte falla på LDR så placera lampan i enlighet därmed.
Varning : Det finns 230 volt i reläkontakterna när de laddas. Rör inte vid kretsen när den är ansluten till elnätet. Använd goda ärmar för reläkontakterna för att undvika stötar.
Fotokredit:
