Setiap hari popularitas lampu siang hari sebagai sumber penerangan hanya tumbuh. Ini karena durasi kerjanya yang tinggi dan cahaya berkualitas tinggi.
Lampu neon tidak bekerja langsung dari jaringan 220 volt. Untuk pengoperasiannya, diperlukan unit khusus yang disebut ballast (ballast). Desain unit mencakup tiga elemen utama, yang meliputi: choke (induktor dengan inti), kapasitor smoothing, dan starter. Inilah cara kita berbicara tentang perangkat terbaru hari ini.
Salam untuk semua teman saya di situs "Tukang Listrik di Rumah", saya baru-baru ini harus mencari penyebab kerusakan perlengkapan dengan lampu neon, yang terdiri dari kerusakan elemen roda gigi kontrol, jadi masalah selanjutnya akan dikhususkan khusus untuk starter lampu neon. Kami akan menganalisis tujuan, perangkat, dan fungsinya.
Perangkat starter lampu neon
Desain elemen ini cukup sederhana. Setiap model yang dirilis oleh produsen tertentu memilikinya sendiri spesifikasi. Ini harus diperhitungkan saat memilih lampu. Starter adalah wadah kaca dengan gas inert di dalamnya. Ini bisa berupa campuran helium dan hidrogen atau neon. Elektroda logam tetap disolder ke dalam balon. Kesimpulan mereka melewati alas.
Silinder terletak di dalam wadah plastik atau logam dengan lubang di bagian atas. Bahan tubuh yang paling populer adalah plastik. Impregnasi khusus memungkinkan kasus seperti itu untuk mengatasi suhu tinggi. Any hanya memiliki dua kaki (kontak).
Jika Anda menghapus struktur dari tubuh, Anda dapat melihat labu itu sendiri. Terlihat juga bahwa beberapa elemen terhubung secara paralel ke elektroda bohlam - ini adalah kapasitor. Kapasitasnya sekitar 0,003-0,1 mikrofarad. Kapasitor dirancang untuk melakukan dua fungsi sekaligus:
- - melawan gangguan radio yang terjadi karena kontak elektroda dengan mengurangi levelnya.
- - berpartisipasi dalam proses penyalaan lampu.
Kapasitor mengurangi pulsa tegangan, yang terbentuk ketika elektroda terbuka, dan meningkatkan durasinya.
Karena koneksi paralel dengan elektroda, kapasitor mengurangi kemungkinan pengelasannya (lengket). Fenomena serupa dapat terjadi selama pembukaan elektroda karena pembentukan busur listrik. Kapasitor memadamkan busur dalam waktu sesingkat mungkin.
Mengapa Anda membutuhkan starter di lampu neon?
Elemen ini merupakan elemen utama dalam desain lampu neon. Tanpa itu, ballast elektromagnetik tidak akan dapat berfungsi. Tujuan utama starter adalah untuk memulai mekanisme dan menyalakan gas inert di labu pelepasan gas. Starter bekerja seperti sakelar - itu membuka dan menutup sirkuit listrik.
Instalasi starter ditentukan oleh kebutuhan untuk melakukan dua fungsi penting:
- - penutupan sirkuit. Memungkinkan Anda memanaskan elektroda lampu, sehingga memudahkan proses pengapian;
- - putus rantai. Terjadi segera setelah elektroda dipanaskan. Sebagai hasil dari pembukaan, impuls dihasilkan tegangan lebih, yang merupakan penyebab rusaknya celah gas labu.
Induktor berperan sebagai stabilizer dan transformator. Ini mempertahankan arus yang diperlukan dari filamen lampu, menciptakan pulsa tegangan yang diperlukan untuk kerusakan lampu dan menstabilkan proses lengkung.
Bagaimana cara kerja lampu neon?
Ketika sirkuit terhubung ke sirkuit listrik semua tegangan diterapkan ke . Dalam posisi normal, elektroda berada dalam posisi terbuka. Pelepasan cahaya mulai muncul pada elektroda starter. Arus kecil (30-50 mA) melewati sirkuit.
Arus ini cukup untuk memanaskan elektroda. Ketika suhu tertentu tercapai, mereka mulai menekuk dan menutup sirkuit. Setelah kontak ditutup, pelepasan cahaya berhenti.
Mari kita lihat bagian utama dari lampu itu sendiri.
Ketika sirkuit ditutup (melalui elektroda starter), arus mulai mengalir melaluinya, yang nilainya 1,5 kali lebih besar dari arus pengenal lampu. Besarnya arus dibatasi oleh hambatan induktor. Lampu dan elektroda starter tidak dapat melakukan fungsi ini, karena yang pertama memiliki resistansi yang tidak memadai, dan yang terakhir berada dalam posisi tertutup.
Pemanasan elektroda hingga 8000C terjadi dalam 1-2 detik. Sebagai hasil dari peningkatan suhu, peningkatan emisi elektron terjadi, yang memfasilitasi penyederhanaan proses pemecahan celah gas. Tidak ada pelepasan di elektroda starter dan secara bertahap mendingin.
Setelah starter mendingin, elektroda terbuka, mengambil posisi semula, dan memutus sirkuit. Sirkuit terbuka disertai dengan munculnya EMF induktansi diri pada induktor. Nilainya berbanding lurus dengan induktansi induktor dan laju perubahan besarnya arus ketika rangkaian putus.
Munculnya EMF induksi diri adalah alasan penciptaan tegangan meningkat nilai 800-1000 V, yang dalam bentuk pulsa diterapkan ke lampu. Elektrodanya sudah dipanaskan dan siap untuk dinyalakan. Pada saat ini, kerusakan terjadi dan cahaya dimulai.
Tegangan sekarang diterapkan ke starter, yang terhubung secara paralel dengan lampu, yang nilainya dua kali lebih rendah dari tegangan listrik. Itu tidak dapat menembus bola lampu neon, oleh karena itu, penyalaannya tidak lagi dilakukan. Seluruh siklus pengapian berlangsung tidak lebih dari 10 detik.
Cara menguji starter lampu neon
Pertanyaan ini sangat sering muncul di hadapan spesialis dalam proses memperbaiki lampu neon. Meskipun detailnya kecil, itu bisa menyebabkan masalah serius.
Anda dapat mengidentifikasi kerusakan starter dengan menggantinya dengan yang dapat diservis, jika ada. Tetapi apa yang harus dilakukan jika tidak ada lagi lampu di dekatnya, dan toko khusus terdekat berjarak lebih dari satu kilometer? Cara menguji starter lampu neon di rumah? Anda dapat memeriksa kinerja perangkat ini sesuai dengan skema standar.
Secara seri dengan starter, lampu biasa dengan filamen pijar terhubung ke jaringan. Diinginkan bahwa dayanya tidak melebihi 40 watt.
Tidak sulit untuk merakit skema seperti itu. Jika starter dalam kondisi baik, maka lampu akan menyala dan secara berkala padam beberapa saat. Proses ini akan disertai dengan klik karakteristik yang menunjukkan pekerjaan kontak. Jika lampu tidak menyala atau menyala terus-menerus (tanpa berkedip), maka starter mungkin rusak.
Dengan cara sederhana ini, Anda bisa periksa starter untuk lampu neon. Meskipun, sejujurnya, saya belum pernah melihat mereka diuji di mana pun dalam produksi. Ini mungkin karena biaya rendah mereka. Biasanya terjadi seperti jika lampu tidak berfungsi atau mulai berkedip, ganti saja starter ke yang baru, ternyata menghilangkan penyebabnya dengan baik, tidak, masalahnya berbeda.
Mengapa lampu neon berkedip?
Teman-teman terkasih, Anda mungkin telah memperhatikan bahwa luminer dengan lampu neon mulai berkedip seiring waktu. Dan ini bukan karena penggunaan sakelar backlit yang menyebabkan lampu hemat energi berkedip.
Selama pengoperasian lampu, tegangan operasi penyalaan pelepasan pijar di starter turun. Inilah alasan mengapa starter akan tetap beroperasi meskipun lampu menyala. Setelah membuka elektroda, cahaya dikembalikan. Mata manusia merasakan ini sebagai proses berkedip. Fenomena serupa adalah penyebab kerusakan lampu dan kegagalan induktor akibat panas berlebih.
Oleh karena itu, jika Anda melihat lampu berkedip terus-menerus, Anda harus ganti starter dengan yang baru. Dalam 90% kasus, dialah yang menjadi penyebab fenomena ini.
Jika terjadi flashing, perlu untuk mengganti starter sesegera mungkin, karena dalam mode operasi ini sumber daya komponen lampu akan berkurang dan bohlam atau choke mungkin sudah gagal.
Lampu neon sekarang berada di puncak popularitas. Mereka digunakan di rumah sakit, sekolah, taman kanak-kanak dan lembaga publik lainnya. Lampu neon memiliki banyak keunggulan dibandingkan lampu konvensional:
Perangkat starter dan choke dan prinsip operasinya
Starter terdiri dari botol kaca kecil berisi gas. Labu ditempatkan di dalam kotak logam atau plastik. Ada dua elektroda di bagian bawah starter yang bersentuhan langsung dengan kabel lampu selama pengoperasian. Terkadang ada jendela di atas starter. Starter sering gagal, tetapi sangat mudah diganti karena dapat dilepas.
Mencekik adalah kumparan dalam cangkang logam. Daya diatur sama dengan lampu itu sendiri. Tanpa choke, lampu tidak akan berfungsi. Induktor menyalakan uap merkuri di lampu dan membatasi suplai arus. Induktor menstabilkan tegangan dalam jaringan jika lebih tinggi dari nominal.
Prinsip pengoperasian starter dan throttle adalah bahwa satu elemen (starter) memulai elektroda, dan throttle mendukung pekerjaan ini. Ketika arus dihidupkan di sirkuit, starter dihidupkan terlebih dahulu. Ini menghangatkan elektroda, pasokan arus ke perangkat meningkat, pelat bimetal starter memanas. Setelah elektroda memanas, kontak terbuka dan arus ditransfer ke induktor. Untuk beberapa waktu, throttle mengakumulasi tegangan, gas dalam labu menerobos, dan lampu menyala.
Selama operasi, arus didistribusikan secara merata antara induktor dan lampu, yang memastikan operasi yang stabil bahkan dalam kondisi peningkatan tegangan. Induktor tidak mengkonsumsi energi untuk dirinya sendiri, ia hanya mengakumulasi dan mengubahnya.
Tanpa starter, pada dasarnya tidak mungkin menyalakan lampu menggunakan choke tertentu. Itu tidak akan menyala. Sedangkan pada saat pengoperasian lampu lebih lanjut tidak diperlukan starter. Anda bahkan dapat mencabutnya jika perlu dan memeriksanya atau menggantinya saat lampu menyala. Tetapi penyertaan selanjutnya akan membutuhkan starter. Dimungkinkan juga untuk mengoperasikan lampu tanpa starter secara langsung. Dalam hal ini, lampu dinyalakan dengan start dingin, yang secara signifikan mengurangi masa pakainya. Choke memastikan pengoperasian lampu. Tanpa itu, lampu tidak akan berfungsi.
Varietas pemula
- Pemula cahaya - lampu dengan elektroda bimetal. Starter semacam itu lebih sering digunakan, karena memiliki desain yang disederhanakan dan waktu penyalaan yang relatif singkat.
- Starter termal - ditandai dengan peningkatan waktu penyalaan, yang menyebabkan elektroda memanas lebih lama, yang memiliki efek positif pada pengoperasian lampu. Namun, starter tersebut memiliki struktur yang lebih kompleks, selain itu mengkonsumsi energi untuk diri mereka sendiri, skema koneksi mereka memiliki struktur yang kompleks.
- starter semikonduktor. Pekerjaan mereka dibangun di atas prinsip kunci. Setelah memanaskan elektroda, tegangan terbuka, dan pulsa terjadi di labu.
Varietas choke untuk lampu neon
- Tersedak elektromagnetik - terhubung secara seri dengan lampu. Untuk pengoperasian throttle elektromagnetik, starter diperlukan, yaitu, start dingin tidak lagi dimungkinkan. Mereka memiliki kelemahan yang sangat besar - selama operasi, lampu berkedip.
- Tersedak elektronik adalah penemuan yang relatif baru. Keuntungannya yang tak tertandingi adalah diagram pengkabelan yang disederhanakan, karena starter tidak diperlukan untuk operasinya. Berkat tersedak seperti itu, kedipan lampu berkurang, saat dinyalakan, lampu tidak berdenyut. Mengurangi kebisingan lampu.
Pabrikan mana yang lebih baik?
Tidak mungkin memberikan jawaban yang pasti di sini. Setiap produsen elemen untuk pengoperasian lampu neon berusaha menghasilkan produk yang baik. Karena itu, pilihannya akan didasarkan pada hasil pengalaman pribadi atau pengalaman kenalan. Produsen choke yang paling terkenal adalah Chilisin, Luxe, Vossloh schwabe, Navigator, starter: mungkin produsen paling populer adalah Philips. Pada dasarnya, choke dan starter dilengkapi dengan lampu. Jika Anda perlu membeli elemen cadangan, atau mengganti yang terbakar, Anda dapat memilih salah satu dari produsen ini.
Kehidupan pelayanan starter dan tersedak
Menurut pabrikan, starter harus tahan setidaknya 6.000 lampu menyala. Dalam hal ini, rentang pengoperasian harus dari + 5 ° C hingga + 55 ° C. Tersedak pada kondisi normal operasi harus berlangsung sekitar 3 tahun. Sekali lagi, itu semua tergantung pada pabrikan dan kemungkinan menikah.
Bagaimana memilih starter dan tersedak
Pertama, Anda perlu memutuskan jenis peluncuran apa yang akan Anda miliki. Jika Anda menggunakan throttle elektronik, maka starter tidak diperlukan. Saat memilih choke elektromagnetik, Anda perlu mempertimbangkan untuk membeli starter, karena tanpanya lampu tidak akan menyala.
- Pilih produsen tepercaya, jangan mengejar murahnya.
- Ambil segera dengan margin - tiba-tiba Anda menemukan bagian yang rusak atau tidak berfungsi dengan baik.
- Jika Anda tidak mengerti apa-apa tentang listrik, percayakan masalah ini kepada para profesional. Atau konsultasikan dengan orang yang sudah berpengalaman dengan lampu neon.
Bagaimana cara mengganti starter?
Mungkin bahkan seorang pemula dapat dengan mudah mengatasi pekerjaan ini. Terkadang lampu menyala sebentar dan padam. Jadi, Anda perlu memeriksa starter. Untuk mengganti starter, Anda harus mematikan lampu dan melepas penutupnya. Starter yang rusak ditarik keluar dari lampu dengan memutarnya berlawanan arah jarum jam. Untuk menghubungkan starter baru, cukup masukkan ke dalam alur dan putar searah jarum jam. Itu saja - starter sudah terpasang dengan kuat.
Bagaimana cara mengganti throttle
Kebanyakan pengrajin lebih suka memperbaiki choke, tetapi ini membutuhkan keterampilan teknis. Oleh karena itu, lebih mudah untuk mengganti throttle. Sebelum mengganti induktor, Anda harus mematikan listrik di seluruh rumah, karena mematikan lampu saja tidak akan mengurangi tegangan pada lampu. Setelah itu, Anda dapat membongkar throttle yang gagal. Kami melepas pengencang dan memutuskan kabel yang mengalirkan arus ke lampu. Sekarang tinggal menghubungkan kabel dalam urutan di mana mereka terhubung pada awalnya, dan meletakkan throttle di tempatnya.
Throttle dicirikan oleh parameter tertentu. Karena kadang-kadang merupakan elemen yang pada dasarnya non-linear, parameternya tidak unik. Mereka dapat dibagi menjadi dua kelompok: nominal, mencirikan induktor sebagai produk independen, dan dihitung, mencirikannya sebagai elemen rangkaian tertentu.
Parameter nominal throttle harus ditemukan atau ditentukan dalam kondisi yang ditentukan secara ketat. Kami akan menentukannya dengan tegangan sinusoidal di terminal belitan, yang menunjukkan besarnya tegangan dan frekuensi.
Peringkat harus sepenuhnya menjamin masa pakai induktor dan operasinya yang andal di sirkuit tertentu. Meskipun parameter nominal induktor tidak menentukan rezim listrik di sirkuit di mana ia dapat dimasukkan, mereka sepenuhnya mencirikan induktor sebagai produk dan, pada saat yang sama, terkait dengan parameter desainnya.
Parameter nominal utama throttle, yang harus ditunjukkan di paspornya, adalah sebagai berikut:
Frekuensi arus f, Hz.
Nilai nominal (maksimum yang diijinkan) dari arus induktor I, a.
Induktansi tersedak pada nilai
Tahanan belitan dari choke "dingin"
Kehilangan inti tersedak
Berat throttle G, kg.
Parameter nominal lain dari induktor adalah: nilai maksimum yang diizinkan dari koefisien harmonik dalam kurva arus pengenal, panas berlebih maksimum yang diizinkan dari derajat belitan induktor (pada suhu sekitar tertentu); daya keseluruhan throttle dan faktor kualitas daya reaktifnya D; indikator teknis dan ekonomi faktor penyaringan induktor dari induktor.
Mari kita jelaskan parameter dan D; parameter throttle akan dibahas dalam 1.5 dan 1.6.
1. Induktansi choke nominal
Induktansi pengenal induktor ditentukan oleh ekspresi
dimana f dan - frekuensi dan nilai efektif dari tegangan sinusoidal yang diterapkan pada belitan induktor;
I - nilai efektif arus pengenal;
Sudut fasa antara tegangan dan arus ekivalen sinusoid.
Untuk nilai kecil resistansi ohmik belitan induktor dan rugi-rugi pada intinya, induktansi nominal dapat ditentukan secara kira-kira dengan rumus
Nilai induktansi (1.1) dari choke non-linier tidak konstan, tetapi tergantung pada besarnya tegangan dan frekuensi arus yang diberikan. Oleh karena itu, induktor sebagai produk independen harus dicirikan secara tepat oleh nilai induktansi nominalnya, diukur dalam kondisi yang ditentukan sepenuhnya dan ditunjukkan dalam paspor. Hanya induktansi seperti itu yang merupakan parameter karakteristik induktor. Nilai induktansi induktor direkomendasikan untuk ditunjukkan dalam paspor yang menunjukkan dalam bentuk indeks nilai efektif tegangan sinusoidal yang ditentukan, misalnya, dll.
2. Kurva arus pengenal harmonik
Karena non-linier induktor, karena sifat inti feromagnetiknya, arus dalam belitan tidak sinusoidal. Kurva arus, bahkan dengan tegangan sinusoidal, memiliki bentuk runcing yang terdistorsi (Gbr. 1.3). Kehadiran harmonik arus yang lebih tinggi dalam beberapa kasus dapat memiliki efek yang merugikan pada pengoperasian perangkat tertentu, sementara dalam kasus lain sifat tersedak ini bermanfaat.
Beras. 1.3. Osilogram tegangan pada terminal induktor (a) dan arus pada belitan (b).
Untuk mengukur distorsi kurva arus pada tegangan non-sinusoidal, digunakan koefisien distorsi non-linier. Ini didefinisikan sebagai rasio akar kuadrat dari jumlah amplitudo kuadrat dari semua harmonik dengan amplitudo komponen yang berguna dari seluruh spektrum harmonik.
Dengan tegangan sinusoidal, faktor distorsi disebut koefisien harmonik. Ini adalah rasio akar kuadrat dari jumlah kuadrat dari nilai efektif semua harmonik, dengan pengecualian harmonik yang berguna, dengan nilai efektif harmonik bermanfaat. Jika fundamental, pertama, harmonik berguna, maka koefisien harmonik
dimana adalah nilai efektif arus harmonik.
Jika bukan yang pertama, tetapi beberapa harmonik (atau jumlah harmonik) berguna, maka pembilang pecahan harus berisi nilai akar rata-rata kuadrat dari semua harmonik, dengan pengecualian , dan penyebut harus berisi nilai efektif dari harmonik yang sesuai.
Koefisien harmonik diukur menggunakan instrumen khusus pada arus pengenal induktor. Biasanya, choke dirancang dengan nilai
3. Faktor bentuk gelombang tegangan
Tegangan yang diterapkan pada klem diperkirakan oleh faktor bentuk kurva; itu dipahami sebagai rasio
di mana adalah nilai tegangan efektif dan rata-rata, masing-masing.
4. Daya throttle
Dua kekuatan choke harus dibedakan - daya keseluruhan dan daya reaktif yang dihitung Q. Daya choke keseluruhan dipahami sebagai nilai
di bawah daya reaktif yang dihitung - nilainya
di mana adalah faktor distorsi bentuk gelombang saat ini.
Nilai menentukan dimensi inti induktor. Mengetahui daya keseluruhan yang diperlukan dari induktor yang dirancang, dimungkinkan untuk memilih inti yang dinormalisasi untuk itu. Perhatikan bahwa untuk choke konvensional, nilai dan Q sedikit berbeda. Nilai pengenal dan Q harus diukur pada tegangan dan frekuensi nominal.
5. Faktor kualitas tersedak dan sudut kerugian
Parameter ini mencirikan kualitas induktor dalam hal kerugian di dalamnya. Semakin besar faktor kualitas dan semakin kecil sudut kerugian, maka kualitas yang lebih baik mencekik. Namun, perhatikan bahwa semakin besar faktor kualitas induktor, semakin besar ukuran dan beratnya.
Faktor kualitas induktor sama dengan rasio daya reaktif induktor dengan jumlah kerugian pada inti dan belitannya:
Lebih mudah untuk memperkenalkan konsep faktor kualitas parsial atau, dengan kata lain, tentang faktor kualitas di teras dan faktor kualitas di belitan.
Faktor kualitas dan saling berhubungan dengan hubungan berikut.
