מנורות פלורסנט - הגדרה, עבודה ויישום

נסה את הכלי שלנו לביטול בעיות





מהן מנורות פלורסנט?

מנורות פלורסנט הן מנורות בהן מייצרים אור כתוצאה מזרימה של אלקטרונים ויונים חופשיים בתוך גז. מנורת פלורסנט טיפוסית מורכבת מצינור זכוכית המצופה בזרחן ומכיל זוג אלקטרודות בכל קצהו. הוא מלא בגז אינרטי בדרך כלל ארגון המשמש כמוליך ומורכב גם מנוזל כספית.

נורת פלורסנט

נורת פלורסנט



כיצד פועלת מנורת פלורסנט?

כאשר החשמל מועבר לצינור דרך האלקטרודות, הזרם עובר דרך מוליך הגז, בצורה של אלקטרונים ויונים חופשיים ומאדה את הכספית. כאשר האלקטרונים מתנגשים באטומים הגזיים של הכספית, הם נותנים אלקטרונים חופשיים שקופצים לרמות גבוהות יותר וכאשר הם נופלים חזרה לרמתם המקורית, נפלטים פוטונים של אור. אנרגיית האור הנפלטת הזו היא בצורה של אור אולטרה סגול, שאינו גלוי לבני האדם. כאשר אור זה פוגע בזרחן המצופה על הצינור, הוא מלהיב את אלקטרוני הזרחן לרמה גבוהה יותר וככל שאלקטרונים אלה נופלים חזרה לרמתם המקורית, פוטונים נפלטים ואנרגיית אור זו היא כעת בצורה של אור גלוי.


הפעלת מנורת פלורסנט

במנורות פלורסנט הזרם זורם דרך מוליך גזי, במקום מוליך מצב מוצק שבו האלקטרונים פשוט זורמים מקצה שלילי לקצה החיובי. צריך להיות שפע של אלקטרונים ויונים חופשיים כדי לאפשר זרימת מטען דרך הגז. בדרך כלל יש מעט מאוד אלקטרונים ויונים חופשיים בגז. מסיבה זו יש צורך במנגנון התחלה מיוחד בכדי להכניס יותר אלקטרונים חופשיים לגז.



שני מנגנוני התחלה למנורת פלורסנט

1. אחת השיטות היא שימוש במתג המתנע ובנטל מגנטי כדי לספק את זרימת זרם זרם החשמל למנורה. מתג המתנע נדרש לחימום המנורה כך שנדרשת כמות מתח פחות משמעותית להפעלת ייצור אלקטרונים מהאלקטרודות של המנורה. הנטל משמש להגבלת כמות הזרם הזורמת דרך המנורה. ללא מתג התנעה ונטל, זרם גבוה יזרום ישירות למנורה, מה שיוריד את התנגדות המנורה ובסופו של דבר יחמם את המנורה ויהרוס אותה.

מנורת פלורסנט באמצעות נטל מגנטי ומתג המתנע

מנורת פלורסנט באמצעות נטל מגנטי ומתג המתנע

מתג המתנע המשמש הוא נורה טיפוסית המורכבת משתי אלקטרודות כך שנוצר ביניהן קשת חשמלית כאשר הזרם זורם דרך הנורה. הנטל המשמש הוא נטל מגנטי המורכב מסליל שנאי. כאשר זרם זרם חילופין עובר דרך הסליל, נוצר שדה מגנטי. ככל שהזרם גדל השדה המגנטי גדל וזה בסופו של דבר מנוגד לזרימת הזרם. לפיכך זרם ה- AC מוגבל.

בתחילה עבור כל חצי מחזור של אות ה- AC, הזרם זורם דרך הנטל (סליל), ומתפתח שדה מגנטי סביבו. זרם זה בזמן שהוא עובר דרך חוטים של הצינור מחמם אותם לאט כדי לגרום לייצור אלקטרונים חופשיים. כאשר הזרם עובר דרך הנימה אל האלקטרודות של הנורה (משמש כמתג המתנע), נוצר קשת חשמלית בין שתי האלקטרודות של הנורה. מכיוון שאחת האלקטרודות היא רצועה דו-מתכתית, היא מתכופפת כשהיא מתחממת, ובסופו של דבר הקשת מסולקת לחלוטין וכאשר לא זורם זרם דרך המתנע היא משמשת כמתג פתוח. זה גורם להתמוטטות בשדה המגנטי על פני הסליל וכתוצאה מכך נוצר מתח גבוה המספק את ההדק הנדרש לחימום המנורה כדי לייצר את הכמות הנאותה של אלקטרונים חופשיים דרך הגז האינרטי ובסופו של דבר המנורה זוהרת.


6 סיבות מדוע נטל מגנטי אינו נחשב לנוח?

  • צריכת החשמל גבוהה למדי, בערך 55 וואט.
  • הם גדולים וכבדים
  • הם גורמים להבהוב בזמן שהם עובדים בתדרים נמוכים יותר
  • הם לא נמשכים זמן רב יותר.
  • ההפסד הוא בערך 13 עד 15 וואט.

2. שימוש בנטל אלקטרוני להפעלת מנורות הפלואורסצנט

נטלים אלקטרוניים, בניגוד לנטל מגנטי, מספקים את זרם ה- AC למנורה לאחר הגדלת תדר הקו מכ- 50 הרץ ל- 20 קילוהרץ.

נטל אלקטרוני להפעלת מנורת פלורסנט

נטל אלקטרוני להפעלת מנורת פלורסנט

מעגל נטל אלקטרוני טיפוסי מורכב ממיר AC ל- DC המורכב מגשרים וקבלים המתקנים את אות ה- AC ל- DC ומסננים אדוות זרם זרם לייצור כוח DC. מתח DC זה מומר למתח גל מרובע בתדירות גבוהה באמצעות קבוצה של מתגים. מתח זה מניע מעגל טנק LC מהדהד כדי לייצר אות AC סינוסי מסונן המופעל על המנורה. כאשר הזרם עובר במנורה בתדירות גבוהה, הוא פועל כנגד היוצר מעגל RC מקביל עם מעגל הטנק. בתחילה תדר המיתוג של המתגים מצטמצם באמצעות מעגלי בקרה, מה שגורם למנורה להתחמם מראש, מה שמוביל לעלייה במתח על פני המנורה. בסופו של דבר כאשר מתח המנורה עולה מספיק, הוא נדלק ומתחיל לזרוח. ישנו סידור חישה זרם שיכול לחוש את כמות הזרם דרך המנורה ובהתאם לכך להתאים את תדר המיתוג.

6 סיבות מדוע מועדפים יותר נטל אלקטרוני

  • יש להם צריכת חשמל נמוכה, פחות מ 40W
  • הפסד זניח
  • פליקר מסולק
  • הם קלים יותר ומשתלבים יותר במקומות
  • הם מחזיקים מעמד זמן רב יותר

יישום אופייני הכולל מנורת פלורסנט - אור אוטומטי למיתוג

לפניכם מעגל ביתי שימושי. ניתן להתקין מערכת תאורה אוטומטית זו בביתכם כדי להאיר את המקום באמצעות CFL או מנורת פלורסנט. המנורה נדלקת אוטומטית בסביבות השעה 18 בערב ונכבת בבוקר. אז המעגל ללא מתג זה מאוד שימושי להארת שטח הבית גם אם האסירים אינם בבית. בדרך כלל נורות אוטומטיות מבוססות LDR מהבהבות כאשר עוצמת האור משתנה עם שחר או בין ערביים. כך שלא ניתן להשתמש ב- CFL במעגלים כאלה. באורות אוטומטיים מבוקרי טריאק, רק נורת הליבון אפשרית שכן ההבהוב עלול לפגוע במעגל בתוך CFL. מעגל זה מתגבר על כל החסרונות הללו ומופעל / כבה באופן מיידי כאשר רמת האור המוגדרת מראש משתנה.

איך זה עובד?

IC1 (NE555) הוא הטיימר הפופולרי המשמש במעגל כטריגר של שמיט כדי לקבל פעולה בינונית. פעילויות ההגדרה והאיפוס של ה- IC משמשות להפעלת / כיבוי המנורה. בתוך ה- IC ישנם שני משווים. משווה הסף העליון נסע ב- 2/3 Vcc ואילו המשווה ההדק התחתון נוסע ב- 1/3 Vcc. התשומות של שני השוואות הללו קשורות זו לזו ומחוברות בצומת ה- LDR ו- VR1. לפיכך המתח שמספק ה- LDR לתשומות תלוי בעוצמת האור.

LDR הוא סוג של נגד משתנה והתנגדותו משתנה בהתאם לעוצמת האור הנופל עליו. בחושך, LDR מציע עמידות גבוהה מאוד עד 10 מג אוהם אך הוא מפחית ל 100 אוהם או פחות באור בהיר. אז LDR הוא חיישן תאורה אידאלי למערכות תאורה אוטומטיות.

בשעות היום ל- LDR יש פחות התנגדות וזרם זורם דרכו אל סף (Pin6) וכניסות ההדק (pin2) של IC. כתוצאה מכך, המתח בכניסת הסף עולה על 2/3 Vcc שמאפס את הכפכף הפנימי והפלט נשאר נמוך. במקביל, קלט ההדק מקבל יותר מ 1 / 3Vcc. שני התנאים שומרים על תפוקת IC1 נמוכה במהלך היום. הטרנזיסטור של מנהל הממסר מחובר ליציאה של IC1 כך שהממסר נשאר חסר אנרגיה במהלך היום.

דיאגרמת מעגל אור החלפה אוטומטית

דיאגרמת מעגל אור החלפה אוטומטית

בשקיעה, ההתנגדות של LDR גוברת וכמות הזרם הזורם דרכה נפסקת. כתוצאה מכך, המתח בכניסה להשוואת הסף (pin6) יורד מתחת ל -2 / 3Vcc והמתח בכניסה להשוואת ההדק (pin2) נמוך מ -1 / 3Vcc. שני התנאים הללו גורמים לתפוקת המשווים להיות גבוהה מה שמגדיר את הכפכף. זה משנה את התפוקה של IC1 למצב גבוה ומפעילים T1. נורית LED מציינת את התפוקה הגבוהה של IC1. כאשר T1 מתנהל, ממסר ממריץ ומשלים את מעגל המנורה דרך המגעים המשותפים (Comm) וה- NO (פתוח בדרך כלל) של הממסר. מצב זה נמשך עד הבוקר וה- IC מתאפס כאשר ה- LDR נחשף שוב לאור.

קבל C3 מתווסף לבסיס T1 למיתוג נקי של הממסר. דיודה D3 מגנה על T1 מגב e.m.f כאשר T1 מכבה.

איך להגדיר?

הרכיבו את המעגל על ​​גבי לוח PCB משותף וסגרו למקרה חסין זעזועים. תיבת מתאם מסוג תקע היא בחירה טובה לסגור את השנאי והמעגל. מקם את היחידה במקום בו זמינה אור שמש רצוי מחוץ לבית. לפני חיבור הממסר, בדוק את הפלט באמצעות מחוון LED. התאם את VR1 להפעלת הנורית ברמת אור מסוימת, נניח בשעה 18 בערב. אם זה בסדר, חבר את ממסר ואת חיבורי ה- AC. ניתן להקיש על השלב ועל הניטרל מהראשוני של השנאי. קח את החוטים הפאזיים והניטראליים והתחבר למחזיק נורה. אתה יכול להשתמש בכל מספר מנורות בהתאם לדירוג הנוכחי של אנשי הקשר הממסרים. אור מהמנורה לא אמור ליפול על ה- LDR ולכן מקם את המנורה בהתאם.

זְהִירוּת : יש 230 וולט במגעי הממסר בעת טעינה. אז אל תיגע במעגל כשהוא מחובר לרשת החשמל. השתמש בשרוול טוב לאנשי הממסר כדי למנוע הלם.

קרדיט צילום:

  • מנורת פלואורסצנט ליד ויקימדיה
  • הפעלת מנורת פלורסנט באמצעות נטל מגנטי ומתג המתנע על ידי ויקימדיה