Zvýšení proudu v důsledku plynového výboje v pracovní zářivce vede ke snížení napětí na jejích elektrodách. Proto, aby proces pokračoval, musí být do spínacího obvodu lampy zaveden předřadník, aby se zabránilo zvýšení proudu. Elektromagnetická tlumivka se používá jako předřadník v obvodu startéru pro připojení žárovek. Je to cívka drátu navinutá na speciálním feromagnetickém jádru. Indukční vlastnosti tlumivky svou konstrukcí umožňují její využití i pro vytváření podmínek pro spouštění zářivek.
Tlumivka pro startování zářivky
Podle obvyklého zapojení je tlumivka pro zářivku zapojena do série s jejími katodami. Paralelně ke katodám je připojen startér. Po připojení systému ke zdroji střídavého elektrického proudu o průmyslové frekvenci a rozpojení obvodu se startovacími elektrodami se v induktoru objeví napěťový impuls dosti velké velikosti. Pokud se napěťový pulz induktoru shoduje ve fázi s pulzem síťového napětí, celková hodnota napětí může překročit hodnotu potřebnou ke spuštění lampy s vyhřívanými elektrodami, což by mělo vést k rozsvícení lampy .
Typy tlumivek
Během provozu lampy omezuje odpor induktoru proud protékající obvodem na určitou hodnotu nutnou k vytvoření podmínek pro její normální fungování. Určitá část energie se spotřebuje na zahřívání škrticí klapky, aniž by se prováděla nějaká užitečná práce. Podle velikosti ztráty výkonu se tlumivky dělí na tři typy: D – normální úroveň, C – snížená a B – zvláště nízká úroveň ztráty. V závislosti na typu tlumivky se úroveň ztráty energie na ní může pohybovat od 15 do 100 % výkonu samotné lampy.
Zapnutí tlumivky ve střídavém obvodu způsobí fázový posun mezi napětím a proudem. Při označování tlumivek se obvykle udává úhel kosinus (cos f), o jehož hodnotu proud zaostává za napětím. Říká se mu také účiník. Činný výkon je určen součinem napětí, proudu a kosinusu fí.
P = UI cosph
Nízká hodnota kosinus phi vede ke zvýšení spotřeby jalové energie a způsobuje dodatečné zatížení napájecích vodičů a transformátorů. Pro zvýšení kosinus phi je nutné dodatečně připojit kompenzační kondenzátor k pracovnímu obvodu zářivek. Nejběžnější použití je paralelní připojení kondenzátoru k zařízení. Kondenzátor o kapacitě 3 až 5 μF umožňuje při práci se zářivkami o výkonu 18 – 36 W zvednout kosinus phi na hodnotu 0,85.
Všechny tlumivky pracující na frekvenci 50 Hz produkují hluk různé intenzity.
Podle parametru zvukového šumu se vyráběné tlumivky dělí na normální (N), nízké (P), velmi nízké (C) a zejména nízké (A) úrovně.
Výkon rozsvícených lamp musí odpovídat konstrukčnímu výkonu induktoru, jinak může překročení přípustných parametrů vést k jejich předčasnému selhání. selhání . Označení tlumivek obvykle udává jejich výkon (od 4 do 80 W), frekvenci a efektivní střídavé napětí připojené sítě a také účiník a hodnotu limitovaného proudu.
Elektronický plyn (EKG)
Většinu nevýhod zářivek se spínacím obvodem startéru lze odstranit použitím vysokofrekvenčních elektronických spínacích zařízení, někdy nazývaných elektronické tlumivky. Pro získání vysokofrekvenčního napětí je nízkofrekvenční napájecí napětí usměrněno na stejnosměrné a následně převedeno na vysokofrekvenční střídavé. Přes zesilovač a vysokofrekvenční tlumivku je do lampy přiváděno napětí o frekvenci 20 až 40 kHz z výstupu převodníku. Pro vytvoření startovacích podmínek připojte paralelně k elektrodám lampy k , tvořící s induktorem sériový oscilační obvod.
Při zapojení zařízení dochází vlivem rezonančních jevů v sériovém obvodu k prudkému nárůstu síly protékajícího proudu a napětí v jeho úsecích. Tento proud je dostatečný pro počáteční ohřev elektrod lampy a napětí vznikající na kondenzátoru je dostatečné pro vytvoření plynového výboje v zářivce. Napětí na elektrodách pracovní svítilny se sníží na úroveň doutnavého napětí a převodník automaticky změní frekvenci impulzů tak, aby se v svítilně ustavil požadovaný průtok proudu.
Většina elektronických spínacích zařízení lamp stabilizuje proud během rázů napájecího napětí a také koriguje účiník. Účiník nejlepších modelů elektronických zařízení může dosáhnout 0,99.
Výhody elektronických spínacích zařízení
Díky použití vysokofrekvenčního střídavého proudu mají svítidla s elektronickými zařízeními pro zapínání zářivek řadu výhod :
· Použití vysokofrekvenčního výboje umožňuje zvýšit světelnou účinnost žárovek. U krátkých žárovek může toto zvýšení dosáhnout 40 %.
· Spouštění lamp je možné při nízkých okolních teplotách.
· Snižuje se efekt blikání světelného toku provozních žárovek, což umožňuje jejich použití v každodenním životě i ve výrobě pro osvětlení rotujících dílů.
· Nízkofrekvenční elektromagnetická tlumivka nevydává žádný slyšitelný hluk.
· Účiník blížící se jednotce odstraňuje úlohu kompenzace jalové energie v síti.
· Startování na první pokus eliminuje efekt blikání žárovek při rozsvícení a výrazně zvyšuje jejich životnost.
· Některá pokročilá elektronická zařízení umožňují měnit výkon světelného toku lampy úpravou frekvence měniče napětí.
Elektronická tlumivka je výrazně lehčí a rozměrově menší než nízkofrekvenční tlumivka. Posledně uvedená okolnost umožňuje umístit elektronická spínací zařízení do pouzder miniaturních zářivek, které se stále více rozšiřují.
Při použití elektronických spínacích zařízení je také nutné zajistit, aby jejich výkon odpovídal výkonu a počtu připojených svítilen. Tím bude zajištěn spolehlivý náběh a dlouhodobý stabilní provoz svítidla se zářivkami.
