пускорегулирующий разрядная электрическая лампа

Наряду со стартерным ПРА для зажигания ЛЛ применение находят схемы, в которых зажигание ламп обеспечивается за счет синусоидального напряжения без использования стартеров. Такие схемы принято выделять в самостоятельную группу бесстартерных ПРА.

Бесстартерные ПРА по конструкции значительно сложнее стартерных, имеют большие потери мощности и большие габаритные размеры, но в основном обеспечивают повышенную надежность зажигания и высокий срок службы ламп. Поэтому расходы на эксплуатацию осветительных установок с бссстартерной ПРА в определенных условиях могут оказаться существенно ниже, чем со стартерными.

Различие состоит в том, что в бесетартерных схемах зажигание осуществляется синусоидальным, питающим напряжением. В процессе зажигания ламп в бесетартерных схемах определяющую роль играет распространение плазменного фронта по длине трубки от зажигающего электрода к заземленному и возникновение тлеющего разряда. Скорость распространения фронта ионизации составляет около 10³ м/с и определяется скоростью нарастания напряжения, подаваемого на лампу, распределенной емкостью стенок лампы и проводимостью плазменного столба, образующегося за фронтом ионизации.

В связи с тем, что зажигание ЛЛ в бесстартёрных схемах осуществляется синусоидальным напряжением определенной амплитуды, для надежного зажигания ламп большое значение имеют факторы, облегчающие зажигание и стабилизирующие напряжение зажигания на определенном уровне при изменении условий окружающей среды. Кроме предварительного нагрева электродов, существенную роль играет наличие на колбе лампы токопроводящей полосы. Особенно эффективно сказывается на снижении напряжения зажигания соединение полосы с одним из электродов лампы, с землей, а также подача на полосу определенного электрического потенциала. Использование в бесстартерных схемах обычных ЛЛ, предназначенных для работы в стартерных схемах, снижает надежность зажигания ламп и в значительной степени лишает смысла применение бесетартерных ПРА.

Бесстартерные ПРА принято делить на две группы: ПРА быстрого зажигания, в которых осуществляются предварительный нагрев электродов ЛЛ и затем зажигание ее под действием синусоидального напряжения источника питания (значение напряжения зажигания определяется конструкцией и условиями работы ламп), и ПРА мгновенного зажигания, в которых ЛЛ с холодными электродами зажигается при подаче на нее повышенного напряжения.

Зажигание ламп в схемах мгновенного зажигания происходит под действием электростатической эмиссии, что отрицательно сказывается на сроке службы электродов. Поэтому для таких схем включения выпускаются специальные лампы с усиленными электродами. Применение обычных стартерных ЛЛ в схемах мгновенного зажигания снижает срок их службы на 50 70 %, и поэтому в нашей стране схемы мгновенного зажигания, как правило, не используют. В дальнейшем мы рассмотрим схемы первой группы и будем относить к ним название «бесстартерные схемы».

Независимо от электрической схемы бесстартерные ПРА должны обеспечивать:

1) предварительный нагрев электродов лампы в пусковом режиме до температуры, интенсивной термоэлектронной эмиссии с катода и снижения напряжения зажигания;

2) подачу на лампу зажигающего напряжения, которое применительно к ПРА называют напряжением холостого хода. За напряжение холостого хода U_хх бесстартерных ПРА принимают напряжение, которое создаёт аппарат на зажимах не горящей лампы.

3) компенсацию при необходимости напряжения предварительного нагрева электродов, т.е. снижение напряжения нагрева электродов в рабочем режиме по сравнению с пусковым. Это требование обусловлено стремлением обеспечить максимальный срок службы ламп. В последнее время наметилась тенденция выпуска ЛЛ с триспиральными электродами с низким сопротивлением. Такие электроды требуют для своего нагрева напряжения около 3,6 4,4 В, которое при значительном запасе на катоде оксидного слоя обеспечивает длительный срок службы ламп даже в схемах без компенсации напряжения предварительного нагрева электродов;

4) стабилизацию рабочего режима ламп в определенных пределах, так же как и стартерные ПРА.

Бесстартерные ПРА, обеспечивающие зажигание ЛЛ с предварительным нагревом электродов, можно разделить на следующие три основные группы:

1)резонансные, в которых предварительный нагрев электродов осуществляется током резонансного контура, состоящего из балластных и пусковых индуктивных и емкостных элементов, а требуемое напряжение холостого хода обеспечивается на одном из реактивных резонансных элементов, параллельно которому включена ЛЛ;

2) с накальным трансформатором для предварительного нагрева электродов. Увеличение напряжения холостого хода может быть достигнуто путем, как усложнения накального трансформатора, так и применения специальных пусковых конденсаторов;

3) с автотрансформаторами с рассеянием. В таких схемах повышенное напряжение холостого хода, требуемое для зажигания лампы, обеспечивается выбором числа витков вторичной обмотки. Конструкция магнитной системы обеспечивает стабилизацию тока лампы в рабочем режиме.