Люмінесцентні лампи денного світла, широко використовуються в народному господарстві і в побуті, у порівнянні з лампами розжарювання мають свої незаперечні достоїнства і недоліки. Загальновідомими недоліками ламп денного світла є такі, як підвищена пульсація світлового потоку, знижений використання коефіцієнта потужності (особливо наприкінці терміну служби) і тривалий час запалювання після включення.

Для того щоб поліпшити економічні і технічні характеристики експлуатації ламп денного світла, існує кілька інженерних рішень, які в тій чи іншій мірі вирішують конкретні завдання. Наприклад, щоб зменшити пульсації світлового потоку ламп денного світла, можна використовувати для їх електроживлення спеціальні джерела постійного струму. У цьому випадку запалювання лампи здійснюється без попереднього підігріву катодів, що в кілька разів збільшує її термін служби. Застосування конденсаторів і дроселів в якості баластного опору значно покращує коефіцієнт використання потужності живильної мережі.

На рис. 4.20 приведена принципова електрична схема пристрої включення ламп денного світла потужністю до 40 Вт, яке працює від мережі змінного струму напругою 220 В частотою 50 Гц.

Проміжок між електродами лампи визначає динамічний опір ділянки електричного кола, що складається з іонізованого газу. Опір це незначно. У такій ланцюга зміна сили струму буде досить суттєво, а напруга на цій ділянці залишається в заданих для даного пристрою межах. Якщо напруга мережі перевищує верхню межу, то відбудеться пробій іонізованого ділянки. І навпаки: при падінні напруги живлення нижче мінімально допустимого струм у цьому ланцюзі припиниться і лампа згасне.

Рис. 4.20. Схема пристрою включення ламп денного світла потужністю 40 Вт.

Напруга живлення лампи денного світла вибирають в два рази більше робочої напруги, а надлишок напруги гаситься баластовим резистором, опір якого визначає силу струму в ланцюзі. Резистор включається в ланцюг живлення послідовно.

Якщо лампа денного світла харчується змінним струмом, то при зміні сили струму від амплітудного значення до нуля протягом кожного напівперіоду максимальна напруга на лампі перевищує мінімальне значення. При цьому світловий потік від лампи коливається в такт миттєвої зміни змінного струму з подвоєною частотою. Світіння люмінофора, нанесеного на внутрішню поверхню балона лампи, завдяки інерційності згладжується. При одночасному старінні люмінофора і катодів лампа денного світла починає працювати в однополуперіодної режимі. Частота пульсацій в цьому випадку стає в два рази менше і наближається до частоти живильної мережі змінного струму. Такий режим роботи лампи є найменш сприятливим для нашого здоров'я.

Істотне поліпшення роботи ламп денного світла і якості випромінюваного світлового потоку забезпечується введенням в ланцюг харчування згладжує індуктивного фільтру і харчуванням лампи від джерела постійного струму.

Випрямляч зібраний за однофазної двухполуперіод-ної мостовою схемою на чотирьох випрямних діодах, яка характеризується підвищеною частотою пульсацій випрямленої напруги і невеликим зворотним напругою на діодах. На виході випрямляча виходить учетверенное випрямлена напруга мережі, що включає лампу без підігріву катодів. Після того як через лампу потече струм, конденсатори невеликої ємності С4 і С6 практично вже не беруть участь у формуванні вихідної напруги, діоди одного з плечей випрямного моста працюють тільки в прямому зміщенні, а конденсатори С2 і С5 за кожний період живильного струму встигають перезаряджатися і служать реактивним баластом в колі змінного струму. У вихідних ланцюгах пристрої встановлені дроселі L1 і L2, за допомогою яких істотно зменшується величина пульсацій світлового потоку і виключається необхідність в точній підгонці значень ємностей конденсаторів С4 і С5. Ємність цих конденсаторів визначається багатьма факторами, зокрема типом лампи, номінальною напругою мережі, індуктивністю дроселів фільтру і т. д. Робоча напруга конденсаторів С1, С2, С4 і С5 вибирається в межах амплітудного значення напруги мережі, конденсаторів С6 і С7 – У два рази більше цієї напруги, а конденсатора С8 – У чотири рази більше.

Коли в ланцюзі лампи струм відсутній, на конденсаторі СЗ напруги немає, а напруга мережі поступає на подвоювач напруги, зібраний на конденсаторах С4 і С5, діодах одного плеча моста. Конденсатори С4 і С5 заряджаються в одній полярності і тримають діоди другого плеча моста в постійно закритому стані. До подвоєному напрузі мережі додається таке ж напруга, що отримується в ланцюзі С6, С7, VD5, VD6, і на лампі виявляється учетверенное напруга мережі. Після того як лампа запалюється, додаткове напруження, знімається з ланцюжка С6, С7} VD5, VD6, Пропадає. Через це ємність конденсаторів С4 і С5 мала, вони не роблять істотного впливу в ланцюзі робочого струму, діоди випрямляча функціонують як у звичайній мостовою схемою двухполупериодного випрямляча. Конденсатор СЗ виконує роль баластного опору при обох напівперіодах струму і виключає появу в пульсаціях складової мережі живлення.

В пристрої використані наступні комплектуючі ЕРЕ: випрямні діоди VD1—VD4 типу Д226, VD5 – Д205, VD6 – Д205; конденсатори С / типу МБМ-П-750В-0, 01 мкФ, С2 – МБМ-І-750В-0,01 мкФ, СЗ – МБГО-П-Бзів-Ю мкФ (2 конденсатора, включених послідовно), С4 – МБМ-Н-750В-0, 25 мкФ, С5 – МБМ-П-750В-0,25 мкФ, С6 – МБМ-П-750В-0, 01 мкФ, С7 – МБМ-П-750В-0, 01 мкФ,

С8 – МБГП-1000В-20 мкФ; резистори RI тина ВС-1-510 кОм, R2 — ВС-1-820 кОм, R3 – ВС-1-820 кОм; HI – Люмінесцентна лампа денного світла тина ЛБ40-4; електричний з'єднувач XI типу «вилка»; перемикач SI типу П1Т-1-1.

Дроселі використовуються без змін від світильників денного світла, що випускаються промисловістю.

На рис. 4.21 приведена принципова електрична схема пристрої включення ламп денного світла на тиристори. Відмінною особливістю цієї схеми є включення паралельно лампі денного світла звичайної лампи розжарювання HI, яка спалахує одразу ж після замикання контактів перемикача S1.

Деякі лампи денного світла запалюються зі значною затримкою після подачі на них напруги мережі. Ця затримка іноді становить 20 с. Цей пристрій використовується для того, щоб, увійшовши в темне приміщення, відразу ж освітити його. Лампа розжарювання буде горіти певний час і згасне відразу ж після початку світіння лампи денного світла. Тривалість горіння лампи розжарювання HI залежить від ємності конденсатора СЗ. Потужність лампи розжарювання визначається випрямлячем, зібраним на діодах VD1—VD4. Розглянуте пристрій по суті реле часу з тиристорним керуванням і є доповненням до існуючої схемою покупного світильника.

При виготовленні даного пристрою використані наступні комплектуючі ЕРЕ: конденсатори С / типу МБМ-П-750В-0, 01 мкФ, С2 – МБМ-П-750В-0, 01 мкФ, СЗ – МБМ-П-500В-0, 5 мкФ; резистори RI типу МЛТ-0 ,5-1, 5 кОм, R2 — МЛТ-0 ,5-220 Ом, R3 — МЛТ-0, 5 – 4,7 МОм; випрямні діоди VDl—VD4 типу КД226Г, VD5 — КДЮ5А; тиристор VS1 типу КУ202Н; лампа розжарювання Ht 40 Вт, лампа денного світла Н2 типу ЛБ-20; плавкий запобіжник F1 типу

Рис. 4.21. Схема пристрою включення лампи денного світла, зібраного на тиристори.

ПМ-1-0, 5 А; електричний з'єднувач XI типу «вилка»; перемикач однополюсний SI типу П1Т-1-1; конденсатор С4 типу МБГО-П-630В-6 мкФ.

На рис. 4.22 приведена принципова електрична схема модернізованого пристрої включення ламп денного світла потужністю від 20 до 60 Вт, відрізняється від схеми, розглянутої на рис. 4.20, тільки випрямним пристроєм. Основні комплектуючі елементи схеми такі ж, як у влаштуванні на рис. 4.20.

Література:

Сидоров І. Н. С34 Саморобні електронні пристрої для будинку: Довідник домашнього майстра .- СПб.: Лениздат, 1996 .- 352 е.. мул.