Arrancador para lámparas fluorescentes: dispositivo, principio de funcionamiento, marcado + sutilezas de elección.
En el paquete del balastro electromagnético (EMP) se incluye un arrancador para lámparas fluorescentes y está diseñado para encender una lámpara de mercurio.
Cada modelo lanzado por un desarrollador específico tiene características técnicas diferentes, pero se utiliza para equipos de iluminación alimentados exclusivamente por corriente alterna, con una frecuencia máxima que no supera los 65 Hz.
Le sugerimos que comprenda cómo funciona un arrancador para lámparas fluorescentes y cuál es su función en un dispositivo de iluminación. Además, describiremos las características de los diferentes dispositivos de arranque y le diremos cómo elegir el mecanismo correcto.
El contenido del artículo:
- ¿Cómo funciona el dispositivo?
- Principio de funcionamiento del dispositivo.
- Tipos de arrancadores para dispositivos fluorescentes.
- El papel del condensador en el circuito.
- Principales desventajas de los entrantes.
- Explicación de los valores de marcado.
- ¿Qué buscar al elegir?
- Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
¿Cómo funciona el dispositivo?
El motor de arranque opcional (starter) es bastante sencillo. El elemento está representado por una pequeña lámpara de descarga de gas, capaz de formar una descarga luminosa a baja presión de gas y baja corriente.
Este cilindro de vidrio de pequeño tamaño está lleno de un gas inerte: una mezcla de helio o neón. En él se sueldan electrodos metálicos móviles y fijos.
Todas las bobinas de electrodos de bombillas están equipadas con dos bloques de terminales. Uno de los terminales de cada contacto está involucrado en el circuito. balastro electromagnético. El resto está conectado a los cátodos del motor de arranque.
La distancia entre los electrodos de arranque no es significativa, por lo que la tensión de red puede romperla fácilmente.En este caso, se genera una corriente y se calientan los elementos incluidos en el circuito eléctrico con cierta resistencia. El motor de arranque es uno de estos elementos.
El matraz se coloca dentro de una carcasa de plástico o metal que actúa como carcasa protectora. Algunas muestras tienen además un orificio de inspección especial en la parte superior de la tapa.
El material más popular para la producción de bloques es el plástico. La exposición constante a altas temperaturas le permite resistir una composición de impregnación especial: el fósforo.
Los dispositivos se fabrican con un par de patas que actúan como contactos. Están hechos de diferentes tipos de metal.
Dependiendo del tipo de diseño, los electrodos pueden ser móviles simétricos o asimétricos con un elemento móvil. Sus cables pasan por el portalámparas.
Una parte obligatoria del dispositivo es un condensador capaz de suavizar las corrientes adicionales y al mismo tiempo abrir los electrodos del dispositivo, extinguiendo el arco que se produce entre los elementos portadores de corriente.
Sin este mecanismo, existe una alta probabilidad de que se suelden los contactos cuando se produce un arco, lo que reduce significativamente la vida útil del arrancador.
El funcionamiento correcto del arrancador está determinado por la tensión de alimentación. Cuando los valores nominales se reducen al 70-80%, es posible que la lámpara fluorescente no se encienda, porque los electrodos no se calentarán lo suficiente.
En el proceso de selección del motor de arranque adecuado, teniendo en cuenta el modelo específico Lámparas fluorescentes (luminiscente o LL), es necesario analizar más a fondo las características técnicas de cada tipo, así como decidir el fabricante.
Principio de funcionamiento del dispositivo.
Al aplicar alimentación de red al dispositivo de iluminación, el voltaje pasa a través de las espiras. acelerador LL y un filamento hecho de monocristales de tungsteno.
A continuación, se lleva a los contactos del motor de arranque y se forma una descarga luminosa entre ellos, mientras que el brillo del medio gaseoso se reproduce calentándolo.
Dado que el dispositivo tiene otro contacto, bimetálico, también reacciona a los cambios y comienza a doblarse, cambiando de forma. Así, este electrodo cierra el circuito eléctrico entre los contactos.
Un circuito cerrado formado en el circuito eléctrico de un dispositivo luminiscente conduce corriente a través de sí mismo y calienta los filamentos de tungsteno, que, a su vez, comienzan a emitir electrones desde su superficie calentada.
De esta forma se forma una emisión termoiónica. Al mismo tiempo, se calienta el vapor de mercurio del cilindro.
El flujo de electrones resultante ayuda a reducir aproximadamente a la mitad el voltaje aplicado desde la red a los contactos del motor de arranque. El grado de descarga luminiscente comienza a disminuir junto con la temperatura de la luminiscencia.
La placa bimetálica reduce su grado de deformación, abriendo así la cadena entre el ánodo y el cátodo. El flujo de corriente a través de esta área se detiene.
Un cambio en sus indicadores provoca la aparición de una fuerza electromotriz de inducción dentro de la bobina del estrangulador, en el circuito conductor.
El contacto bimetálico reacciona instantáneamente produciendo una descarga de corta duración en el circuito conectado a él: entre los filamentos de tungsteno LL.
Su valor alcanza varios kilovoltios, lo que es suficiente para penetrar en un ambiente inerte de gases con vapor de mercurio calentado. Se forma un arco eléctrico entre los extremos de la lámpara, produciendo radiación ultravioleta.
Dado que este espectro de luz no es visible para los humanos, el diseño de la lámpara contiene un fósforo que absorbe la radiación ultravioleta. De este modo se visualiza el flujo luminoso estándar.
Sin embargo, el voltaje en el arrancador conectado en paralelo con la lámpara no es suficiente para formar una descarga luminosa, por lo que los electrodos permanecen en la posición abierta mientras la lámpara fluorescente está encendida. Además, el motor de arranque no se utiliza en el circuito operativo.
Dado que la corriente debe limitarse después de que se produce el brillo, se introduce un balastro electromagnético en el circuito.Por su reactancia inductiva actúa como un dispositivo limitador que evita el fallo de la lámpara.
Tipos de arrancadores para dispositivos fluorescentes.
Dependiendo del algoritmo de funcionamiento, los dispositivos de arranque se dividen en tres tipos principales: electrónicos, térmicos y de descarga incandescente. A pesar de que los mecanismos tienen diferencias en los elementos de diseño y principios de funcionamiento, realizan opciones idénticas.
arrancador electrónico
Los procesos reproducidos en el sistema de contacto del motor de arranque no son controlables. Además, el régimen de temperatura del medio ambiente tiene un impacto significativo en su funcionamiento.
Por ejemplo, a temperaturas inferiores a 0°C, la velocidad de calentamiento de los electrodos se ralentiza y, en consecuencia, el dispositivo tardará más en encender la luz.
Además, cuando se calientan, los contactos pueden soldarse entre sí, lo que provoca un sobrecalentamiento y la destrucción de las bobinas de la lámpara, es decir, su daño.
Incluso los dispositivos que funcionan correctamente tienden a desgastarse con el tiempo. Conservan el brillo de los contactos de la lámpara por más tiempo, reduciendo así su vida útil.
Para eliminar este tipo de deficiencias en la microelectrónica semiconductora de los arrancadores se utilizaron diseños complejos con microcircuitos. Permiten limitar el número de ciclos del proceso de simulación del cierre de los electrodos de arranque.
En la mayoría de las muestras presentadas en el mercado, el diseño del circuito del arrancador electrónico se compone de dos unidades funcionales:
- esquema de gestión;
- unidad de conmutación de alto voltaje.
Un ejemplo es el microcircuito de encendido electrónico UBA2000T de FELIPE y tiristor de alto voltaje TN22 producido STMicroelectrónica.
El principio de funcionamiento de un arrancador electrónico se basa en la apertura del circuito mediante calentamiento. Algunas muestras tienen una ventaja significativa: la opción de un modo de encendido en espera.
Así, la apertura de los electrodos se realiza en la fase de voltaje requerida y bajo la condición de indicadores de temperatura óptimos para calentar los contactos.
Es importante que si la lámpara se estropea y se intenta arrancarla de este tipo sin éxito, el mecanismo se apague si su número (intentos) llega a 7. Por tanto, no se puede hablar de fallo prematuro del arrancador electrónico.
Tan pronto como se reemplace la bombilla por una que funcione, el dispositivo podrá reanudar el proceso de inicio de LL. El único inconveniente de esta modificación es el elevado precio.
En un circuito con arrancador, como método adicional para reducir las interferencias de radio, se pueden utilizar bobinas equilibradas con un devanado dividido en secciones idénticas, con el mismo número de vueltas enrolladas en un dispositivo común: el núcleo.
Todas las áreas de la bobina están conectadas en serie a uno de los contactos de la lámpara. Cuando se enciende, ambos electrodos funcionarán en las mismas condiciones técnicas, reduciendo así el grado de interferencia.
Vista térmica del motor de arranque.
La característica distintiva clave de los encendedores térmicos es el largo período de arranque del LL. Durante el funcionamiento, dicho mecanismo consume mucha electricidad, lo que afecta negativamente a sus características de consumo de energía.
Como regla general, este tipo se utiliza en condiciones de baja temperatura. El algoritmo operativo difiere significativamente de los análogos de otros tipos.
En caso de un corte de energía, los electrodos del dispositivo están cerrados; cuando se aplica, se forma un pulso de alto voltaje.
Mecanismo de descarga incandescente
Los mecanismos de arranque basados en el principio de descarga luminiscente tienen electrodos bimetálicos en su diseño.
Están hechos de aleaciones metálicas con diferentes coeficientes de expansión lineal cuando se calienta la placa.
La posibilidad de encender la lámpara está determinada por la duración del calentamiento previo de los cátodos y la corriente que fluye a través del dispositivo de iluminación en el momento de abrir el circuito de contacto del arrancador.
Si el motor de arranque no enciende la lámpara en el primer tirón, repetirá automáticamente los intentos hasta que la lámpara se encienda.
Por lo tanto, estos dispositivos no se utilizan a bajas temperaturas o en climas desfavorables, por ejemplo, con alta humedad.
Si no se proporciona el nivel de calentamiento óptimo del sistema de contacto, la lámpara tardará mucho en encenderse o se dañará. Según los estándares GOST, el tiempo que tarda el motor de arranque en encenderse no debe exceder los 10 segundos.
Los dispositivos de arranque que realizan sus funciones utilizando el principio térmico o una descarga incandescente están necesariamente equipados con un dispositivo adicional: un condensador.
El papel del condensador en el circuito.
Como se señaló anteriormente, el condensador está ubicado en la carcasa del dispositivo paralelo a sus cátodos.
Este elemento resuelve dos problemas clave:
- Reduce el grado de interferencia electromagnética creada en el rango de ondas de radio. Surgen como resultado del contacto entre el sistema de electrodos de arranque y los formados por la lámpara.
- Afecta el proceso de encendido de una lámpara fluorescente.
Este mecanismo adicional reduce la magnitud del voltaje del pulso generado cuando se abren los cátodos de arranque y aumenta su duración.
Dado que el uso de un dispositivo de supresión no permite lograr una nivelación completa de la interferencia electromagnética, se introducen dos condensadores en la entrada del circuito, cuya capacitancia total es de al menos 0,016 μF. Están conectados en serie con el punto medio conectado a tierra.
Principales desventajas de los entrantes.
La principal desventaja de los principiantes es la falta de fiabilidad del diseño. La falla del mecanismo de disparo provoca un comienzo en falso: se visualizan varios destellos de luz antes del inicio de un flujo luminoso completo. Estos problemas reducen la vida útil de los filamentos de tungsteno de la lámpara.
Con las lámparas fluorescentes se observa un aumento en la tensión de funcionamiento con el tiempo, mientras que con un arrancador, por el contrario, cuanto mayor es la vida útil, menor es la tensión de encendido por descarga incandescente. Así, resulta que la lámpara encendida puede provocar su funcionamiento, provocando que se apague la luz.
Los contactos abiertos del motor de arranque vuelven a encender la luz. Todos estos procesos se llevan a cabo en una fracción de segundo y el usuario sólo puede observar un parpadeo.
El efecto pulsante provoca irritación de la retina y también provoca un sobrecalentamiento del inductor, lo que reduce su vida útil y provoca fallos de la lámpara.
Se esperan las mismas consecuencias negativas de una dispersión significativa del tiempo del sistema de contacto. A menudo no basta con precalentar completamente los cátodos de las lámparas.
Como resultado, el dispositivo se enciende después de reproducir una serie de intentos, que van acompañados de una mayor duración de los procesos de transición.
Si el motor de arranque está conectado a un circuito de una sola lámpara, entonces no hay forma de reducir la pulsación de la luz.
Para reducir el efecto negativo, se recomienda utilizar este tipo de circuito solo en habitaciones donde se utilizan grupos de lámparas (2-3 muestras cada una), que deben incluirse en diferentes fases de un circuito trifásico.
Explicación de los valores de marcado.
No existe una abreviatura generalmente aceptada para los modelos iniciales de producción nacional y extranjera. Por lo tanto, consideraremos los conceptos básicos de la notación por separado.
Según GOST, la decodificación de los valores alfanuméricos [ХХ][С]-[ХХХ] impresos en el cuerpo del dispositivo es la siguiente:
- [XX] – números que indican la potencia del mecanismo reproductor de luz: 60 W, 90 W o 120 W;
- [CON] - inicio;
- [XXX] – tensión utilizada para el funcionamiento: 127 V o 220 V.
Para implementar el encendido de lámparas, los desarrolladores extranjeros producen dispositivos con varias designaciones.
Muchas empresas producen el factor de forma electrónica.
El más famoso en el mercado interno es Philips, produciendo arrancadores de los siguientes tipos:
- T2 diseñado para potencia 4-22 W;
- T10 — 4-65 W.
Firme OSRAM se centra en la producción de arrancadores tanto para conexión única de dispositivos de iluminación como para conexión en serie. En el primer caso, está marcado como S11 con un límite de potencia de 4-80 W, ST111 - 4-65 W. Y en el segundo, por ejemplo, ST151 - 4-22 W.
Los modelos iniciales fabricados se presentan en una amplia gama. Los parámetros clave que se tienen en cuenta durante la selección son valores acordes con las características de las lámparas fluorescentes.
¿Qué buscar al elegir?
A la hora de elegir un lanzador no basta con basarnos en el nombre del desarrollador y el rango de precios, aunque también hay que tener en cuenta estos factores, porque... indicar la calidad del dispositivo.
En este caso, ganan los dispositivos fiables que han demostrado su eficacia en la práctica.Vale la pena prestar atención a estas empresas: Philips, silvania Y OSRAM.
Los parámetros operativos más básicos del motor de arranque son las siguientes características técnicas:
- Corriente de encendido. Este indicador debe ser mayor que el voltaje de funcionamiento de la lámpara, pero no menor que la fuente de alimentación.
- Tensión básica. Cuando se conecta a un circuito de una sola lámpara, se utiliza un dispositivo de 220 V y un circuito de dos lámparas utiliza un dispositivo de 127 V.
- Nivel de potencia.
- La calidad de la vivienda y su resistencia al fuego.
- Vida operativa. En condiciones de funcionamiento estándar, el motor de arranque debe soportar al menos 6000 arranques.
- Duración del calentamiento del cátodo.
- Tipo de condensador utilizado.
También es necesario tener en cuenta la reacción inductiva de la bobina y el coeficiente de rectificación, que es responsable de la relación entre la resistencia inversa y directa a un voltaje constante.
Información adicional sobre el diseño, funcionamiento y conexión del mecanismo de balastro de lámparas fluorescentes se presenta en Este artículo.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Ayuda en la selección del balastro necesario para una lámpara fluorescente:
Arrancador para dispositivos fluorescentes: conceptos básicos de marcado y diseño del dispositivo:
En teoría, el tiempo de funcionamiento del motor de arranque equivale a la vida útil de la lámpara que enciende. Sin embargo, vale la pena considerar que con el tiempo la intensidad del voltaje de descarga luminosa disminuye, lo que afecta el funcionamiento del dispositivo luminiscente.
Sin embargo, los fabricantes recomiendan sustituir tanto el motor de arranque como la lámpara al mismo tiempo.Para comprar la modificación requerida, primero debe estudiar los principales indicadores de los dispositivos.
Comparta con los lectores su experiencia al elegir un arrancador para lámparas fluorescentes. Deje comentarios, haga preguntas sobre el tema del artículo y participe en las discusiones; el formulario de comentarios se encuentra a continuación.
Trabajo como conserje en una agencia gubernamental. Disponemos de lámparas fluorescentes en todas las habitaciones. Incluyen arrancador térmico. Sin embargo, este elemento muchas veces falla. Le pedí a la gerencia varias veces que cambiaran las luminarias existentes por luces LED, pero se negaron porque no había suficiente financiación. Ya estoy lejos de ser un niño y me resulta difícil escalar el techo varias veces a la semana. En este sentido me gustaría saber: ¿cómo alargar la vida útil de los arrancadores térmicos? ¿Es posible sustituirlos por dispositivos con mecanismo de descarga incandescente? Si es así, ¿será necesario cambiar algo en el diseño de la propia lámpara?