Starter para lâmpadas fluorescentes: dispositivo, princípio de funcionamento, marcação + sutilezas de escolha

Um starter para lâmpadas fluorescentes está incluído no pacote de um reator eletromagnético (EMP) e é projetado para acender uma lâmpada de mercúrio.

Cada modelo lançado por um desenvolvedor específico possui características técnicas diferentes, mas é utilizado para equipamentos de iluminação alimentados exclusivamente por energia CA, com frequência máxima não superior a 65 Hz.

Sugerimos que você entenda como funciona um starter para lâmpadas fluorescentes e qual a sua função em um dispositivo de iluminação. Além disso, descreveremos os recursos de diferentes dispositivos de inicialização e explicaremos como escolher o mecanismo certo.

Como funciona o dispositivo?

O starter opcional (starter) é bastante simples. O elemento é representado por uma pequena lâmpada de descarga de gás, capaz de formar uma descarga luminosa em baixa pressão de gás e baixa corrente.

Este cilindro de vidro de pequeno porte é preenchido com um gás inerte - uma mistura de hélio ou néon. Eletrodos metálicos móveis e fixos são soldados nele.

Todas as bobinas de eletrodos de lâmpadas são equipadas com dois blocos de terminais. Um dos terminais de cada contato está envolvido no circuito reator eletromagnético. O restante está conectado aos cátodos do starter.

A distância entre os eletrodos de partida não é significativa, por isso pode ser facilmente rompida pela tensão da rede.Neste caso, é gerada uma corrente e os elementos incluídos no circuito elétrico com uma certa resistência são aquecidos. O starter é um desses elementos.

Os designs de starters para lâmpadas fluorescentes possuem um dispositivo quase idêntico: 1 – indutor; 2 - frasco de vidro; 3 – vapor de mercúrio; 4 – terminais; 5 – eletrodos; 6 — corpo; 7 – contato bimetálico; 8 – substância gasosa inerte; 9 – filamentos de tungstênio LDS; 10 – gota de mercúrio; 11 – descarga de arco no bulbo (+)

O frasco é colocado dentro de um invólucro de plástico ou metal que funciona como invólucro protetor. Algumas amostras possuem adicionalmente um orifício de inspeção especial na parte superior da tampa.

O material mais popular para a produção de blocos é o plástico. A exposição constante a altas temperaturas permite resistir a uma composição especial de impregnação - fósforo.

Os dispositivos são produzidos com um par de pernas que funcionam como contatos. Eles são feitos de diferentes tipos de metal.

Dependendo do tipo de projeto, os eletrodos podem ser móveis simétricos ou assimétricos com um elemento móvel. Seus fios passam pelo soquete da lâmpada.

Um capacitor com capacidade de 0,003-0,1 μF é conectado paralelamente aos eletrodos do frasco. Este é um elemento importante que reduz o nível de interferência de rádio e também está envolvido no processo de acendimento da lâmpada.

Parte obrigatória do dispositivo é um capacitor capaz de suavizar correntes extras e ao mesmo tempo abrir os eletrodos do dispositivo, extinguindo o arco que ocorre entre os elementos condutores de corrente.

Sem este mecanismo, há uma grande probabilidade de soldagem de contato quando ocorre um arco, o que reduz significativamente a vida útil da partida.

Na vida cotidiana, os tipos de reatores mais populares são aqueles com sistema de contato simétrico e circuito elétrico de partida. Tais amostras são menos afetadas por quedas de tensão na rede elétrica

A operação correta do starter é determinada pela tensão de alimentação. Quando os valores nominais são reduzidos para 70-80%, a lâmpada fluorescente pode não acender, porque os eletrodos não serão suficientemente aquecidos.

No processo de seleção do starter certo, levando em consideração o modelo específico lâmpadas fluorescentes (luminescentes ou LL), é necessário analisar melhor as características técnicas de cada tipo, e também decidir sobre o fabricante.

Princípio de funcionamento do dispositivo

Ao aplicar energia elétrica ao dispositivo de iluminação, a tensão passa pelas espiras acelerador LL e um filamento feito de monocristais de tungstênio.

Em seguida, ele é levado até os contatos da partida e forma uma descarga luminosa entre eles, enquanto o brilho do meio gasoso é reproduzido pelo aquecimento.

Como o aparelho possui outro contato - bimetálico, ele também reage às mudanças e começa a dobrar, mudando de formato. Assim, este eletrodo fecha o circuito elétrico entre os contatos.

A magnitude da corrente gerada pela descarga luminescente varia de 20 a 50 mA, o que é suficiente para aquecer o eletrodo bimetálico, responsável pelo fechamento do circuito (+)

Um circuito fechado formado no circuito elétrico de um dispositivo luminescente conduz corrente através de si mesmo e aquece os filamentos de tungstênio, que, por sua vez, passam a emitir elétrons de sua superfície aquecida.

Desta forma, forma-se a emissão termiônica. Ao mesmo tempo, o vapor de mercúrio no cilindro é aquecido.

O fluxo de elétrons resultante ajuda a reduzir a tensão aplicada da rede aos contatos da partida em aproximadamente metade. O grau de descarga luminosa começa a cair junto com a temperatura do brilho.

A placa bimetálica reduz seu grau de deformação, abrindo assim a cadeia entre o ânodo e o cátodo. O fluxo de corrente através desta área é interrompido.

Uma alteração em seus indicadores provoca o aparecimento de uma força eletromotriz de indução no interior da bobina do estrangulador, no circuito condutor.

O contato bimetálico reage instantaneamente produzindo uma descarga de curta duração no circuito a ele conectado: entre os filamentos LL de tungstênio.

Seu valor chega a vários quilovolts, o que é suficiente para penetrar no ambiente inerte de gases com vapor de mercúrio aquecido. Um arco elétrico é formado entre as extremidades da lâmpada, produzindo radiação ultravioleta.

Como esse espectro de luz não é visível aos humanos, o design da lâmpada contém um fósforo que absorve a radiação ultravioleta. Como resultado, o fluxo luminoso padrão é visualizado.

Quando a corrente no circuito muda ou para completamente, mudanças no fluxo magnético através da superfície da placa ocorrem proporcionalmente, o que limita este circuito e leva à excitação de uma fem autoindutiva neste circuito

Porém, a tensão no starter conectado em paralelo com a lâmpada não é suficiente para formar uma descarga luminosa, portanto, os eletrodos permanecem na posição aberta enquanto a lâmpada fluorescente está acesa. Além disso, o starter não é usado no circuito operacional.

Como a corrente deve ser limitada após a produção do brilho, um reator eletromagnético é introduzido no circuito.Devido à sua reatância indutiva, atua como um dispositivo limitador que evita a falha da lâmpada.

Tipos de starters para dispositivos fluorescentes

Dependendo do algoritmo de operação, os dispositivos de partida são divididos em três tipos principais: eletrônicos, térmicos e de descarga incandescente. Apesar de os mecanismos apresentarem diferenças nos elementos estruturais e nos princípios de funcionamento, eles executam opções idênticas.

Partida eletrônica

Os processos reproduzidos no sistema de contato de partida não são controláveis. Além disso, o regime de temperatura do ambiente tem um impacto significativo no seu funcionamento.

Por exemplo, em temperaturas abaixo de 0°C, a taxa de aquecimento dos eletrodos diminui e, consequentemente, o dispositivo demorará mais para acender a luz.

Além disso, quando aquecidos, os contatos podem ser soldados uns aos outros, o que leva ao superaquecimento e destruição das bobinas da lâmpada, ou seja, o dano dela.

A maioria dos modelos de reatores eletrônicos para LDS são baseados no microcircuito UBA 2000T. Este tipo de dispositivo permite eliminar o superaquecimento dos eletrodos, aumentando significativamente a vida útil dos contatos da lâmpada e, consequentemente, o período de seu funcionamento.

Mesmo dispositivos que funcionam corretamente tendem a se desgastar com o tempo. Eles retêm o brilho dos contatos da lâmpada por mais tempo, reduzindo assim sua vida útil.

Foi para eliminar esse tipo de deficiência na microeletrônica semicondutora das partidas que foram utilizados projetos complexos com microcircuitos. Permitem limitar o número de ciclos do processo de simulação do fechamento dos eletrodos de partida.

Na maioria das amostras apresentadas no mercado, o projeto do circuito da partida eletrônica é composto por duas unidades funcionais:

• esquema de gestão;
• unidade de comutação de alta tensão.

Um exemplo é o microcircuito de ignição eletrônica UBA2000T da Philips e tiristor de alta tensão TN22 produzido STMicroeletrônica.

O princípio de funcionamento de uma partida eletrônica baseia-se na abertura do circuito por aquecimento. Algumas amostras têm uma vantagem significativa - a opção de modo de ignição de espera.

Assim, a abertura dos eletrodos é realizada na fase de tensão necessária e sob condição de indicadores de temperatura ideais para aquecimento dos contatos.

Os elementos semicondutores do reator eletrônico devem ser adequados às principais características de desempenho, ou seja, a relação entre o valor da potência e a tensão da rede do dispositivo de iluminação conectado

É importante que se a lâmpada quebrar e tentativas malsucedidas de acioná-la deste tipo, o mecanismo desligue se o seu número (tentativas) chegar a 7. Portanto, não se pode falar em falha prematura da partida eletrônica.

Assim que a lâmpada for substituída por uma que esteja funcionando, o dispositivo poderá retomar o processo de inicialização do LL. A única desvantagem desta modificação é o alto preço.

Em um circuito com partida, como método adicional de redução de interferência de rádio, podem ser utilizadas bobinas balanceadas com enrolamento dividido em seções idênticas, com igual número de voltas enroladas em um dispositivo comum - o núcleo.

Hoje, os reatores fabricados possuem um design de haste pré-fabricada. O fio magnético é cortado de chapas de aço.Via de regra, tais bobinas possuem dois enrolamentos simétricos

Todas as áreas da bobina são conectadas em série a um dos contatos da lâmpada. Quando ligados, ambos os eletrodos funcionarão nas mesmas condições técnicas, reduzindo assim o grau de interferência.

Visão térmica do starter

A principal característica distintiva dos dispositivos de ignição térmicos é o longo período de inicialização do LL. Durante a operação, tal mecanismo utiliza muita eletricidade, o que afeta negativamente suas características de consumo de energia.

O starter térmico também é chamado de termobimetálico. O aquecimento dos contatos ocorre em um ritmo mais lento, o que afeta efetivamente o funcionamento do dispositivo de iluminação em um ambiente de baixa temperatura

Via de regra, este tipo é utilizado em condições de baixa temperatura. O algoritmo operacional difere significativamente de análogos de outros tipos.

Em caso de falta de energia, os eletrodos do aparelho ficam no estado fechado, quando aplicados forma-se um pulso de alta tensão.

Mecanismo de descarga luminosa

Os mecanismos de partida baseados no princípio da descarga luminosa possuem eletrodos bimetálicos em seu design.

Eles são feitos de ligas metálicas com diferentes coeficientes de expansão linear quando a placa é aquecida.

A desvantagem do dispositivo de ignição de descarga incandescente é o baixo nível do pulso de tensão, razão pela qual a ignição LL não é suficientemente confiável

A possibilidade de acendimento da lâmpada é determinada pela duração do aquecimento prévio dos cátodos e pela corrente que flui pelo dispositivo de iluminação no momento da abertura do circuito de contato de partida.

Se o motor de partida não acender a lâmpada na primeira puxada, ele repetirá automaticamente as tentativas até que a lâmpada acenda.

Portanto, tais dispositivos não são utilizados em baixas temperaturas ou climas desfavoráveis, por exemplo, alta umidade.

Se o nível de aquecimento ideal do sistema de contato não for fornecido, a lâmpada demorará muito para acender ou será danificada. De acordo com os padrões GOST, o tempo gasto pelo motor de partida na ignição não deve exceder 10 segundos.

Os dispositivos de partida que desempenham suas funções usando o princípio térmico ou uma descarga incandescente são necessariamente equipados com um dispositivo adicional - um capacitor.

O papel do capacitor no circuito

Conforme observado anteriormente, o capacitor está localizado na caixa do dispositivo paralelo aos seus cátodos.

Este elemento resolve dois problemas principais:

1. Reduz o grau de interferência eletromagnética criada na faixa de ondas de rádio. Eles surgem como resultado do contato entre o sistema de eletrodos de partida e aqueles formados pela lâmpada.
2. Afeta o processo de ignição de uma lâmpada fluorescente.

Este mecanismo adicional reduz a magnitude da tensão de pulso gerada quando os cátodos de partida abrem e aumenta sua duração.

O capacitor reduz a probabilidade de travamento do contato. Se o dispositivo não tiver capacitor, a tensão na lâmpada aumenta rapidamente e pode atingir vários milhares de volts. Tais condições reduzem a confiabilidade da ignição da lâmpada.

Como a utilização de um dispositivo de supressão não permite o nivelamento completo da interferência eletromagnética, são introduzidos dois capacitores na entrada do circuito, cuja capacitância total é de pelo menos 0,016 μF. Eles estão conectados em série com o ponto intermediário aterrado.

Principais desvantagens dos iniciantes

A principal desvantagem dos starters é a falta de confiabilidade do design. A falha do mecanismo de disparo provoca um falso início - vários flashes de luz são visualizados antes do início de um fluxo luminoso completo. Tais problemas reduzem a vida útil dos filamentos de tungstênio da lâmpada.

As partidas geram perdas significativas de energia e reduzem a eficiência do dispositivo luminoso. As desvantagens também incluem dependência de tensão e variação significativa no tempo de resposta dos eletrodos

Com as lâmpadas fluorescentes, observa-se um aumento da tensão de operação ao longo do tempo, enquanto com a partida, ao contrário, quanto maior a vida útil, menor será a tensão de ignição da descarga incandescente. Assim, verifica-se que a lâmpada acesa pode provocar o seu funcionamento, fazendo com que a luz se apague.

Os contatos abertos do starter acendem novamente a luz. Todos esses processos são realizados em uma fração de segundo e o usuário só pode observar oscilações.

O efeito pulsante causa irritação na retina e também leva ao superaquecimento do indutor, reduzindo sua vida útil e falha da lâmpada.

As mesmas consequências negativas são esperadas de uma extensão significativa do tempo do sistema de contato. Muitas vezes não é suficiente pré-aquecer totalmente os cátodos da lâmpada.

Como resultado, o dispositivo acende após reproduzir uma série de tentativas, que são acompanhadas por um aumento na duração dos processos de transição.

Se o starter estiver conectado a um circuito de lâmpada única, não há como reduzir a pulsação da luz.

Para reduzir o efeito negativo, recomenda-se a utilização deste tipo de circuito apenas em ambientes onde sejam utilizados grupos de lâmpadas (2-3 amostras cada), que devem estar incluídas em diferentes fases de um circuito trifásico.

Explicação dos valores de marcação

Não existe uma abreviatura geralmente aceita para modelos iniciais de produção nacional e estrangeira. Portanto, consideraremos os fundamentos da notação separadamente.

A decodificação do valor 90C-220 fica assim: uma partida operando com amostras luminescentes, cuja potência é de 90 W e a tensão nominal é de 220 V (+)

De acordo com GOST, a decodificação dos valores alfanuméricos [ХХ][С]-[ХХХ] impressos no corpo do dispositivo é a seguinte:

• [XX] – números que indicam a potência do mecanismo de reprodução de luz: 60 W, 90 W ou 120 W;
• [COM] - iniciante;
• [XXX] – tensão utilizada para operação: 127 V ou 220 V.

Para implementar a ignição da lâmpada, desenvolvedores estrangeiros produzem dispositivos com diversas designações.

O formato eletrônico é produzido por muitas empresas.

O mais famoso do mercado nacional é Philips, produzindo entradas dos seguintes tipos:

• S2 projetado para potência de 4 a 22 W;
• S10 — 4-65 W.

Empresa OSRAM está focada na produção de starters tanto para conexão única de dispositivos de iluminação quanto para conexão serial. No primeiro caso, está marcado S11 com limite de potência de 4-80 W, ST111 - 4-65 W. E no segundo, por exemplo, ST151 - 4-22 W.

Os modelos iniciais fabricados são apresentados em uma ampla variedade. Os principais parâmetros levados em consideração durante a seleção são valores proporcionais às características das lâmpadas fluorescentes.

O que procurar na hora de escolher?

Na hora de escolher um lançador, não basta baseá-lo no nome do desenvolvedor e na faixa de preço, embora esses fatores também devam ser levados em consideração, pois... indicar a qualidade do dispositivo.

Nesse caso, vencem dispositivos confiáveis ​​​​e comprovados na prática.Vale a pena prestar atenção a estas empresas: Philips, Sylvânia E OSRAM.

Starter FS-11 da marca Sylvania. Adequado para lâmpadas fluorescentes com potência de 4-65 W. Pode ser usado com alimentação CA. Funciona com base no princípio da descarga luminosa

Os parâmetros operacionais mais básicos do starter são as seguintes características técnicas:

1. Corrente de ignição. Este indicador deve ser superior à tensão de operação da lâmpada, mas não inferior à tensão de alimentação.
2. Tensão base. Quando conectado a um circuito de lâmpada única, é usado um dispositivo de 220 V, e um circuito de duas lâmpadas usa um dispositivo de 127 V.
3. Nível de poder.
4. A qualidade da habitação e a sua resistência ao fogo.
5. Vida operacional. Sob condições operacionais padrão, o starter deve suportar pelo menos 6.000 partidas.
6. Duração do aquecimento do cátodo.
7. Tipo de capacitor usado.

Também é necessário levar em consideração a reação indutiva da bobina e o coeficiente de retificação, que é responsável pela relação entre a resistência reversa e direta em tensão constante.

Informações adicionais sobre o projeto, operação e conexão do mecanismo de reator de lâmpadas fluorescentes são apresentadas em Este artigo.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Ajuda na seleção do reator necessário para uma lâmpada fluorescente:

Starter para dispositivos fluorescentes: noções básicas de marcação e design do dispositivo:

Em teoria, o tempo de funcionamento do starter equivale à vida útil da lâmpada que ele acende. Porém, vale considerar que com o tempo, a intensidade da tensão da descarga luminosa cai, o que afeta o funcionamento do dispositivo luminescente.

No entanto, os fabricantes recomendam a substituição do motor de arranque e da lâmpada ao mesmo tempo.Para adquirir a modificação necessária, você deve inicialmente estudar os principais indicadores dos dispositivos.

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