Exitonservice.ru

Экситон Сервис
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Лампа в узле тока

В статье освещается вопрос конструкции и принципов действия светодиодов. Отдельное внимание уделяется собранным на их базе лампам, светильникам и механизму включения их в электросеть.

Потребность в проектировании и монтаже внутренних и наружных систем освещения растет с каждым годом. Использовать для решения таких задач старые, проверенные временем лампы накаливания нецелесообразно: они недолговечны и имеют слишком большое потребление электричества при малой светоотдаче. Их переигрывают так называемые энергосберегающие лампочки, но и здесь есть существенный минус – использование в конструкции токсичных материалов, в первую очередь, ртути. Найти для себя разумную альтернативу можно, изучив, как работает светодиодный светильник. Об этом и пойдет речь в статье.

Лампа в узле тока

В электронике Лехеровыми линиями или Лехеровой системой называются пары параллельных проводов или стержней, с помощью которых измеряют длину радиоволн в основном на УВЧ и СВЧ диапазонах. Эти провода образуют короткую сбалансированную линию передачи. При подключении к источнику высокочастотной энергии, например, к радиопередатчику, радиоволны образуют стоячие волны по всей длине линии передачи. Передвигая токопроводящую перемычку (мостик), соединяющую накоротко оба провода системы, можно физически измерить длину волны. Австрийский физик Эрнст Лехер, усовершенствуя методы, используемые Оливером Лоджем и Генрихом Герцем, разработал примерно в 1888 году свой метод измерения длины волны. Сегодня доступны более совершенные методы измерения частоты, и Лехерова линия в настоящее время чаще всего используются в качестве элементов схемы при использовании в высокочастотном оборудовании, например, в телевизорах, Лехерова линия используется в качестве резонансных контуров, в узкополосных фильтрах и в устройствах согласования импедансов. Она используются на частотах, лежащих между КВ/УКВ диапазонами, там где используются сосредоточенные компоненты, и на диапазонах УВЧ/СВЧ, где применяются объёмные резонаторы.

Измерение длины волны

Линия Лехера является парой параллельных неизолированных проводов или стержней, находящихся на фиксированном расстояние друг от друга. Расстояние между проводниками не является критическим, но оно должно составлять небольшую часть длины волны. Это расстояние может находится в пределах от менее чем сантиметра до 10 см и более. Длина проводов зависит от действующей длины волны; линии, которые используются для измерений, имеют длину, как правило, в несколько раз большую измеряемой длины волны. Равномерное расстояние между проводами делает из них линии передачи, передающие радиоволны с постоянной скоростью, очень близкой к скорости света. Один конец линии соединён с источником ВЧ сигнала, например, с выходом радиопередатчика. Другой конец линии соединён накоротко через подвижный проводник. Эта замыкающая перемычка отражает волны. Отражённые от короткозамкнутого конца линии волны взаимодействуют с приходящими волнами, создавая синусоидальные стоячие волны напряжения и тока на линии. Напряжение падает до нуля в узлах, расположенных на расстоянии, кратном половине длины волны от конца линии. Максимумы напряжения, называемые пучностями, расположены на полпути между узлами. Поэтому длина волны λ может быть определена путём нахождения двух последовательных узлов (или пучностей) и измерения расстояния между ними, которое нужно умножить на два. Частота F может быть рассчитана, если известна длина волны и её скорость, и если известна скорость света C:

Для измерений обычно используются узлы, так как они проявляются более острее, чем пучности, соответственно и точность измерений будет выше.

Поиск узлов

Для поиска узлов применяются два метода. Один из них заключается в использовании индикаторов напряжения, таких как ВЧ вольтметр или простой лампочки накаливания, прикреплённой к паре контактов, скользящих вверх и вниз по проводам. Когда лампочка достигает узла, напряжение между проводами становится равным нулю, поэтому лампа гаснет. Одним из недостатков этого метода является то, что индикатор может воздействовать на стоячую волну на линии, что приводит к её переотражению. Чтобы предотвратить это, необходимо использовать индикатор с высоким входным сопротивлением; обычная лампа накаливания слишком низкоомна. Лехер и другие исследователи использовали длинные тонкие трубки Гейслера (рис. 1.), стеклянная колба которых помещалась непосредственно на линию. В старых передатчиках высокое напряжение возбуждало тлеющей разряд в газе. В наше время часто используют небольшие неоновые лампы. Одна из проблем с использованием ламп тлеющего разряда является их высокое напряжение зажигания, затрудняющее точную локализацию минимального напряжения. В точных измерителях длины волны используют ВЧ вольтметр.

Другой метод использующийся для поиска узлов заключается в перемещении замыкающего мостика вдоль линии и измерении ВЧ тока, протекающего в линии с помощью ВЧ амперметра, включённого в фидерную линию. Ток в Лехеровой линии, как и напряжение, образует стоячие волны с узлами (точки минимального тока) через каждую половину длины волны. Так как линия представляет собой импеданс для питающего её источника ВЧ энергии, и этот импеданс меняется в зависимости от длины линии. Когда узел тока расположен в начале линии, то ток, потребляемый от источника, будет минимальным, что и покажет амперметр. Если двигать замыкающий мостик дальше по линии и отметить два места с минимальным током, то расстояние между этими двумя минимумами и будет равно половине длины волны.

Читать еще:  Подключение электролампочки от двух выключателей

Рис. 1. Линия Лехера образца 1902 года, идентичная оригинальной конструкции 1888 года Эрнста Лехера. Радиоволны, создаваемые генератором на основе разрядника Герца (на рисунке справа) двигаются вдоль параллельных проводов. Провода замкнуты между собой (на рисунке с левой стороны), отражаемые волны бегут обратно по проводам в сторону генератора, создавая стоячие волны напряжения вдоль линии. Напряжение стремится к нулю в узлами, расположенных на расстоянии, кратном половине длины волны от конца линии. Узлы были найдены путём перемещения трубки Гейслера — маленькаой трубки тлеющего разряда, типа неоновой лампы, вдоль линии (две из этих ламп них показаны на рисунке). Высокое напряжение на линии заставляет трубку светиться. Когда трубка достигает узла, то напряжение стремится к нулю, и трубка гаснет. Измеренное расстояние между двумя соседними узлами умножается на два, что даёт длину волны λ. На рисунке линия показана укороченной; на самом длина линии была 6 метров. Радиоволны, производимые геенратором, лежали были в УКВ-диапазоне и имели длину волны несколько метров. На вставке показаны типы труб Гейслера использоваться с Lecher линий.

Конструкция

Главная привлекательность линии Лехера заключается в том, что с её помощью можно измерить частоту без использования сложной электроники, и линия может быть легко собрана из простых материалов, продаваемых в обычном магазине. Лехерова линия для измерения длины волны как правило строится на каркасе, на котором жёстко крепятся горизонтально расположенные проводники, по которым передвигается замыкающий мостик или индикатор, и измерительной шкалы, по которой определяется расстояние между узлами. Каркас, как правило, изготовлен из непроводящих материалов, таких как дерево, потому что любые проводящие объекты вблизи линии можгут нарушать режим стоячей волны.

Во многих отношениях линия Лехера является электрической версией эксперимента с трубкой Кундта, которая используется для измерения длины звуковых волн.

Измерение скорости света

Если частота F радиоволны известна, то измерив длину волны λ с помощью линии Лехера можно рассчитать скорость волны C, которая примерно равна скорости света:

В 1891 году французский физик Проспер-Рене Блондло применяя этот метод произвёл первые измерения скорости распространения радиоволн. Он использовал 13 различных частот между 10 и 30 МГц и получил среднее значение 297600 км/сек, полученный результат находится в пределах 1% от истинного значения скорости света. Это было важным подтверждением теории Джеймса Клерка Максвелла о том, что свет тоже является электромагнитной волной, как и радиоволны.

Применение в других областях

Короткие Лехеровы линии часто используются в качестве высокодобротных резонансных контуров, которые называют настроечными или резонансными шлейфами. Например, четвертьволновая (λ / 4) короткая линия Лехера действует как параллельный резонансный контур, имея высокое сопротивление на своей резонансной частоте и низкий импеданс на других частотах. Она используются из-за того, что на частотах дециметрового диапазона (10 см. 1 м) в резонансных схемах требуются индуктивности и ёмкости малой величины, что затрудняет их изготовление и к тому же они очень чувствительны к паразитным ёмкостям и индуктивностям. Единственное различие между замкнутыми линиями передачи и обычными LC контурами заключается в том, что замкнутая линия передачи (резонансный шлейф), например Лехерова линия имеет несколько резонансов на нечётных частотах, кратных основной резонансной частоте, а сосредоточенные LC цепи имеют только одну резонансную частоту.

Питание усилителей мощности высокой частоты

Лехеровы линии могут применяться для резонансных цепей в СВЧ усилителях мощности.] Например, усилитель на двойном тетроде (QQV03-20) на частоту 432 МГц описан Г. Р. Джессопом в справочнике (G.R. Jessop, VHF UHF manual, RSGB, Potters Bar, 1983), использует линию Лехера в анодной цепи в качестве резонансного контура.

Рис. 2. Использование линии Лехера в качестве резонансного контура

Телевизионные тюнеры

Четвертьволновые линии Лехера используются в резонансных цепях в усилителях ВЧ и в гетеродинах у некоторых моделей современных телевизоров. Настройка на различные телестанции осуществляется с помощью варикапа, подключённого к обоим проводникам линии Лехера.

Волновое сопротивление линии Лехера

Расстояние между проводниками Лехеровой системы не влияет на положение стоячих волн на линии, но оно определяет волновое сопротивление, которое может быть важным для согласования линии с источником высокочастотной энергии для эффективной передачи мощности. Для двух параллельных цилиндрических проводников диаметром d и расстоянием между ними D Волновое сопротивление линии будет равно:

Для параллельных проводов формула для ёмкости где L — длина, С — ёмкость на метр

Читать еще:  Диммер для лампочки с розеткой

Имеющиеся в продаже 300 и 450 Ом ленточные кабели (например, телефонная двухпроводная линия типа «лапша») может быть использованы в качестве линий Лехера с фиксированной длиной (резонансный шлейф).

Корректор коэффициента мощности

Узел корректора коэффициента мощности состоит из м/сх контроллера коэффициента мощности LX1562 производства фирмы LinFinity, мощного полевого транзистора (МОП ПТ) М1, индуктивности L3, диода D5, конденсатора C8 и дополнительных чувствительных, компенсационных и подающих напряжение смещения компонентов (рис. 2). Тип контроллера был выбран по соображениям минимальной стоимости дополнительных компонентов, низкого стартового тока и наличия усилителя ошибки. В узле корректора используется топология повышающего конвертора для повышения и регулирования постоянного напряжения на шине так, чтобы поддерживать форму входящего из питающей сети переменного тока близкой к синусоидальной (низкий коэффициент гармоник) синфазно с переменным сетевым напряжением (высокий коэффициент коррекции мощности). Информация о зарядном токе индуктивности L3 поступает с резистора R7 в истоке транзистора М1 при переходе тока индуктивности через нулевое значение и во время заряда конденсатора С8, соединенного с шиной постоянного тока, снимается со вторичной обмотки L3. В результате обработки этих сигналов корректор обеспечивает непрерывный режим свободных колебаний, а величина индуктивности и тока индуктора может быть определена из выражений (1, 2).

Uвх — номинальное входное напряжение переменного тока;

Uвых — напряжение на шине постоянного тока;

Pвых — мощность ламп;

fs — частота переключения.

Для рассчитанного по формулам индуктора (L3) должен быть выбран такой сердечник, чтобы его насыщение не происходило даже в случае наибольшего возможного тока индуктивности (ILp) для выбранного диапазона питающих напряжений.

Область применения

При рассмотрении вопроса о том, где применяются светодиодные лампы, потребуется отдельный подход к различным образцам. Изделия, включаемые непосредственно в сеть 220 Вольт, эксплуатируются как обычные лампы (люминесцентные или накаливания) с соответствующим цоколем. В отличие от них низковольтные светодиодные осветители используются в самых различных целях, начиная от точечного освещения при обустройстве натяжных потолков и заканчивая организацией наружной и внутренней подсветки. Отдельные образцы позиционируются как автомобильные лампочки, устанавливаемые в большинстве моделей современного автотранспорта.

Важно! Сравнительно низкое по величие напряжение питания обеспечивает светодиодным лампам высокую электрическую и пожарную безопасность (исключает удар током и возгорание).

Указанные достоинства позволяют расширить область применения LED лампочек и устанавливать низковольтные модели в следующих ситуациях:

  1. В помещениях повышенной влажности (например, при обустройстве светодиодной подсветки зеркала в ванной).
  2. В условиях высокой пожарной и взрывоопасности.
  3. При обустройстве подсветок различного вида.
  4. В складах и подвальных помещениях.
  5. На улице под открытым небом.

В последнем случае такие лампы могут эксплуатироваться без специальных мер защиты и использования проводки с повышенными требованиями к надежности изоляции.

Обратите внимание: Универсальность светодиодных ламп подчеркивается тем, что в качестве блока питания в них нередко используется модуль от ленточных светодиодных подсветок.

Однако для надежности эксплуатации низковольтных ламп лучше всего воспользоваться специализированным блоком питания 12 Вольт, рассчитанным на работу со светодиодами.

Pentium 100

Я использую этот диммер , он должен быть подключен последовательно с лампочкой, и он постепенно увеличивает яркость до полной в течение

5 секунд. Если, хотя яркость все еще увеличивается, вы быстро выключаете и снова включаете лампочку, яркость остается на этом уровне.

Я купил эти устройства специально, чтобы увеличить срок службы лампочек, медленно нагревая их до полной яркости. Кажется, они помогают, так как я сейчас очень редко заменяю лампочки.

(Мне жаль, если рекомендация коммерческого продукта противоречит правилам. Я не имею отношения к компании, которая производит эти устройства, я просто использую пару из них и доволен их функционированием)

Velociraptor

Светильники типа ПВЛП-1-22[3618]40

Общие сведения

Светильники типа ПВЛП1-2×40 предназначены для общего освещения пыльных и влажных производственных помещений с химически активной средой и рассчитаны для работы в сети переменного тока номинальным напряжением 220 В частотой 50 Гц.

Структура условного обозначения

ПВЛП1-2×40-Х УХЛ4:
ПВ — пылевлагозащищенный;
Л — с люминесцентной лампой;
П — корпус пластмассовый;
1 — номер разработки;
2 — количество ламп в светильнике;
40 — мощность лампы, Вт;
Х — номера модификаций, исполнение по способу установки:
01 — на короб КЛ, 02 — на потолок;
УХЛ4 — климатическое исполнение (УХЛ) и категория размещения (4)
по ГОСТ 15159-69.

Условия эксплуатации

Номинальные значения климатических факторов по ГОСТ 15150-69, но для работы при температуре окружающей среды от 5 до 35°С.
Окружающая среда агрессивная невзрывоопасная, концентрация пыли в воздухе от 15 до 20 мг/м 3 .
Степень защиты IР54 по ГОСТ 14254-96.
Группа механического исполнения М1 по ГОСТ 17516.1-90.
Класс защиты от поражения электрическим током I по ГОСТ 12.2.007.0-75.
Требования безопасности по ГОСТ 12.2.007.13-88.
Светильники соответствуют ТУ 84-1029-85 и ГОСТ 15597-82.

Читать еще:  При включении выключателя загорается лампочка какое это явление

Нормативно-технический документ

ТУ 84.1029-85,ГОСТ 15597-82

Технические характеристики

Номинальное напряжение сети, В — 220 Частота сети, Гц — 50 Номинальная мощность лампы, Вт — 40 Количество ламп — 2 Класс по светораспределению согласно ГОСТ 17677-82 — П Характеристика светотехнической схемы — диффузный отражатель и рассеиватель из оргстекла Защитный угол (условный), град — 90 Коэффициент мощности — 0,92 КПД, %, не менее — 65 Габаритные размеры, мм, не более: длина L — 1305 ширина В — 212 высота Н — 162 Расстояние между центрами узлов крепления подвесов L 1 , мм — 600 Масса, кг, не более — 11,0 Тип пускорегулирующего аппарата по ТУ 16-535.923-82 — 1УБИ(Е)-40/220 Гарантийный срок со дня ввода в эксплуатацию, лет — 1,5
Примечание. На пускорегулирующие аппараты (ПРА), конденсаторы и резисторы гарантия не распространяется.
Кривые силы света приведены на рис. 1.

Кривая силы света светильника:
1 — в продольной плоскости;
2 — в поперечной плоскости

Светильник (рис. 2.) состоит из пластмассового корпуса, панели, рассеивателя, отражателя и узлов подвеса. На панели закреплены элементы электрической схемы (рис. 3.): ПРА, стартеры, конденсаторы, клеммные колодки. ПРА с защитными функциями от радиопомех совместно со стартерами предназначены для обеспечения режима зажигания и стабилизации разряда люминесцентных ламп. Электромонтажная схема светильника выполнена медным проводом сечением 0,5 — 0,7 мм 2 . На панели расположены также винты заземления. Заземляющий провод желто-зеленого цвета; допустима другая окраска, отличная от цвета питающих проводов.

Габаритные размеры светильника:
1 — сальниковый ввод;
2 — отражатель;
3 — панель;
4 — лампа;
5 — узел подвеса;
6 — корпус;
7 — пружинный замок для крепления отражателя;
8 — скоба;
9 — замок для крепления рассеивателя;
10 — рассеиватель

Электрическая схема светильника:
EL — лампа;
S — стартер;
R — резистор;
C — конденсатор;
A — пускорегулирующий аппарат
Рассеиватель из органического стекла крепится к корпусу с помощью восьми замков, отражатель — двумя замками.
Ввод сетевых проводов осуществляется через сальниковый ввод.
Светильник крепится на короб КЛ (рис. 4), шинопроводы ШОС67 и ШРМ75 (рис. 5) или устанавливается на потолок с помощью скобы (рис. 6). Светильник может устанавливаться индивидуально или стыковаться в линию.

1 — скоба; 2 — шайба; 3 — гайка

В комплект поставки входят: светильник в сборе; узел подвеса — 2 шт.; паспорт — 1 экз. на каждые 25 светильников; запасные части: клеммные колодки в количестве 1% от партии, но не менее 2 шт.; патрон для ламп. Лампы и стартеры в комплект поставки не входят.

Типовая схема балласта

В конструкции ЭПРА применяется активный корректор коэффициента мощности, обеспечивающий совместимость с электрической сетью. Основой корректора является мощный повышающий импульсный преобразователь, управляемый специальной интегральной микросхемой. Это обеспечивает номинальный режим с коэффициентом мощности, близким к 0,98. Высокое значение данного коэффициента сохраняется в любых режимах работы. Изменение напряжения допускается в диапазоне 220 вольт + 15%. Корректор обеспечивает стабильную освещенность даже при значительных перепадах напряжения сети. Для его стабилизации используется промежуточная цепь постоянного тока.

Важную роль играет сетевой фильтр, сглаживающий высокочастотные пульсации питающего тока. В совокупности с корректором этот прибор жестко регламентирует все составляющие потребляемого тока. Вход сетевого фильтра оборудован защитным узлом с варистором и предохранителем. Это позволяет эффективно устранять сетевые перенапряжения. С предохранителем последовательно соединяется терморезистор, имеющий отрицательный температурный коэффициент сопротивления, обеспечивающий ограничение броска входного тока, во время подключения ЭПРА от инвертора к сети.

Кроме основных элементов, схема балласта для люминесцентных ламп предполагает наличие специального узла защиты. С его помощью происходит контроль за состоянием ламп, а также их отключение в случае неисправности или отсутствия. Данный прибор следит за током, который потребляет инвертор, и напряжением, поступающим на каждую из ламп. Если в течение определенного промежутка времени заданный уровень напряжения или тока превышает установленное значение, то защита срабатывает. То же самое происходит во время обрыва контура нагрузки.

Исполнительным элементом защитного узла является тиристор. Его открытое состояние поддерживается током, проходящим через резистор, установленный в балласте. Значение балластного сопротивления позволяет тиристорному току поддерживать включенное состояние до того момента, пока с ЭПРА не будет снято питающее напряжение.

Узел управления ЭПРА питается через сетевой выпрямитель при прохождении тока в балластном резисторе. Сокращение мощности электронного балласта и улучшение его коэффициента полезного действия позволяет использовать ток сглаживающей цепи. Данная цепь подключается к точке, где соединяются транзисторы инвертора. Таким образом, происходит питание системы управления. Построение схемы обеспечивает запуск системы управления на начальной стадии, после чего, с небольшой задержкой запускается цепь питания.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector