Floresan lambalar nedir?
Floresan lambalar, bir gazın içindeki serbest elektron ve iyonların akışı sonucunda ışığın üretildiği lambalardır. Tipik bir Floresan lamba, fosforla kaplanmış ve her iki ucunda bir çift elektrot içeren bir cam tüpten oluşur. İletken görevi gören ve ayrıca civa sıvısından oluşan tipik olarak argon inert bir gazla doldurulur.
Florasan lamba
Floresan lamba nasıl çalışır?
Elektrotlar vasıtasıyla tüpe elektrik verildiği için akım, gaz iletkeninden serbest elektronlar ve iyonlar şeklinde geçer ve civayı buharlaştırır. Elektronlar cıvanın gaz halindeki atomları ile çarpıştıkça, daha yüksek seviyelere sıçrayan serbest elektronlar verirler ve orijinal seviyelerine geri döndüklerinde ışık fotonları yayılır. Yayılan bu ışık enerjisi, insanlar tarafından görülemeyen ultraviyole ışık biçimindedir. Bu ışık tüpün üzerine kaplanan fosfora çarptığında fosforun elektronlarını daha yüksek seviyeye çıkarır ve bu elektronlar orijinal seviyelerine geri döndükçe fotonlar yayılır ve bu ışık enerjisi artık görünür ışık halindedir.
Floresan lambanın çalıştırılması
Floresan lambalarda akım, elektronların basitçe negatif uçtan pozitif uca aktığı katı hal iletkeni yerine gaz halindeki bir iletkenden geçer. Gazın içinden yük akışına izin vermek için bol miktarda serbest elektron ve iyon olması gerekir. Normalde gazda çok az serbest elektron ve iyon vardır. Bu nedenle gaza daha fazla serbest elektron eklemek için özel bir başlangıç mekanizmasına ihtiyaç vardır.
Floresan lamba için iki başlatma mekanizması
1. Yöntemlerden biri, lambaya ac akımın akışını sağlamak için bir marş anahtarı ve bir manyetik balast kullanmaktır. Lambanın elektrotlarından elektron üretimini tetiklemek için önemli ölçüde daha az voltaj gerekmesi için lambayı önceden ısıtmak için marş anahtarı gereklidir. Balast, lambadan geçen akım miktarını sınırlamak için kullanılır. Bir başlatma anahtarı ve balast olmadan, yüksek miktarda akım doğrudan lambaya akacak ve bu da lambanın direncini azaltacak ve sonunda lambayı ısıtacak ve onu yok edecektir.
Manyetik balast ve başlatma anahtarı kullanan floresan lamba
Kullanılan marş anahtarı, ampulden akım geçerken aralarında bir elektrik arkı oluşacak şekilde iki elektrottan oluşan tipik bir ampuldür. Kullanılan balast, bir transformatör bobininden oluşan manyetik balasttır. Bobinden AC akım geçerken manyetik alan oluşur. Akım arttıkça manyetik alan artar ve bu, sonunda akımın akışına karşı gelir. Böylece AC akımı sınırlıdır.
Başlangıçta AC sinyalinin her yarım döngüsü için, akım balasttan (bobin) geçer ve çevresinde bir manyetik alan oluşturur. Bu akım tüpün ipliklerinden geçerken onları yavaş yavaş ısıtır ve serbest elektron üretimine neden olur. Akım, filamentten ampulün elektrotlarına (marş anahtarı olarak kullanılır) geçerken, ampulün iki elektrotu arasında bir elektrik arkı oluşur. Elektrotlardan biri bimetalik bir şerit olduğundan, ısındıkça bükülür ve sonunda ark tamamen ortadan kalkar ve marş motorundan akım geçmediği için açık anahtar görevi görür. Bu, bobin boyunca manyetik alanda bir çökmeye neden olur ve sonuç olarak, inert gaz yoluyla yeterli miktarda serbest elektron üretmek için lambayı ısıtmak için gerekli tetiklemeyi sağlayan ve sonunda lamba yanan yüksek bir voltaj üretilir.
Manyetik balastın uygun görülmemesinin 6 nedeni?
- Güç tüketimi oldukça yüksek, yaklaşık 55 Watt.
- Onlar büyük ve ağır
- Düşük frekanslarda çalıştıkları için titremeye neden olurlar
- Daha uzun sürmezler.
- Kayıp yaklaşık 13 ila 15 Watt'tır.
2. Floresan lambaları başlatmak için Elektronik balast kullanma
Elektronik balastlar, manyetik balastın aksine hat frekansını yaklaşık 50 Hz'den 20KHz'ye çıkardıktan sonra lambaya AC akımı sağlar.
Floresan lambayı başlatmak için Elektronik Balast
Tipik bir Elektronik balast devresi, AC sinyalini DC'ye çeviren ve DC gücü üretmek için AC dalgalarını filtreleyen köprüler ve kapasitörlerden oluşan bir AC'den DC'ye dönüştürücüden oluşur. Bu DC voltajı daha sonra bir dizi anahtar kullanılarak yüksek frekanslı AC kare dalga voltajına dönüştürülür. Bu voltaj, lambaya uygulanan filtrelenmiş sinüzoidal bir AC sinyali üretmek için bir rezonant LC tank devresini çalıştırır. Akım, lambadan yüksek frekansta geçerken, tank devresi ile paralel bir RC devresi oluşturan bir direnç görevi görür. Başlangıçta, anahtarların anahtarlama frekansı bir kontrol devresi kullanılarak azaltılır, bu da lambanın önceden ısıtılmasına neden olarak lamba boyunca voltajda bir artışa yol açar. Sonunda lamba voltajı yeterince arttığında tutuşur ve yanmaya başlar. Lambadan geçen akım miktarını algılayabilen ve buna göre anahtarlama frekansını ayarlayabilen bir akım algılama düzenlemesi vardır.
Elektronik balastların daha çok tercih edilmesinin 6 nedeni
- Düşük güç tüketimine sahipler, 40W'dan daha az
- Zarar önemsizdir
- Titreme ortadan kalkar
- Daha hafiftirler ve yerlere daha çok sığarlar
- Daha uzun süre dayanırlar
Floresan lamba içeren tipik bir uygulama - Otomatik Anahtarlama Işığı
İşte sizin için kullanışlı bir ev devresi. Bu otomatik aydınlatma sistemi, CFL veya Floresan lamba kullanarak mekanı aydınlatmak için evinize kurulabilir. Lamba saat 18.00 civarında otomatik olarak yanar ve sabah kapanır. Dolayısıyla bu anahtarsız devre, mahkumlar evde olmasa bile evin binasını aydınlatmak için oldukça kullanışlıdır. Genellikle, LDR tabanlı otomatik ışıklar, ışık yoğunluğu şafakta veya alacakaranlıkta değiştiğinde titreşir. Dolayısıyla, bu tür devrelerde CFL kullanılamaz. Triyak kontrollü otomatik ışıklarda, titreme CFL içindeki devreye zarar verebileceğinden sadece akkor ampul mümkündür. Bu devre tüm bu dezavantajların üstesinden gelir ve önceden ayarlanmış ışık seviyesi değiştiğinde anında açılır / kapanır.
Nasıl çalışır?
IC1 (NE555), iki durumlu bir eylem elde etmek için bir Schmitt tetikleyicisi olarak devrede kullanılan popüler zamanlayıcı IC'dir. IC'nin ayarlama ve sıfırlama etkinlikleri, lambayı açmak / kapatmak için kullanılır. IC'nin içinde iki karşılaştırıcı var. Üst eşik karşılaştırıcısı 2/3 Vcc'de açılırken, alt tetik karşılaştırıcı 1/3 Vcc'de açılır. Bu iki karşılaştırıcının girişleri birbirine bağlanır ve LDR ile VR1 birleşimine bağlanır. Bu nedenle, LDR'nin girişlere sağladığı voltaj, ışığın yoğunluğuna bağlıdır.
LDR bir çeşit değişken dirençtir ve direnci üzerine düşen ışığın yoğunluğuna bağlı olarak değişir. Karanlıkta, LDR, 10 Meg Ohm kadar yüksek bir direnç sunar, ancak parlak ışıkta 100 Ohm veya altına düşer. Bu nedenle LDR, otomatik aydınlatma sistemleri için ideal bir ışık sensörüdür.
Gün boyunca, LDR daha az dirence sahiptir ve akım, içinden IC'nin eşiğine (Pin6) ve tetik (pin2) girişlerine akar. Sonuç olarak, eşik girişindeki voltaj 2/3 Vcc'nin üzerine çıkarak dahili Flip-Flop'u sıfırlar ve çıkış düşük kalır. Aynı zamanda, tetik girişi 1 / 3Vcc'den fazla alır. Her iki koşul da gün boyunca IC1 çıkışını düşük tutar. Röle sürücü transistörü, IC1 çıkışına bağlanır, böylece Röle gündüz saatlerinde enerjisiz kalır.
Otomatik anahtarlama ışık devresi şeması
Gün batımında, LDR'nin direnci artar ve içinden geçen akım miktarı durur. Bunun bir sonucu olarak, eşik karşılaştırıcı girişindeki (pin6) voltaj 2 / 3Vcc'nin altına düşer ve tetik karşılaştırıcı girişindeki (pin2) voltaj 1 / 3Vcc'den azdır. Bu koşulların her ikisi de karşılaştırıcıların çıkışının Flip-Flop'u ayarlayan yüksek çıkmasına neden olur. Bu, IC1 çıkışını yüksek duruma ve T1 tetikleyicilerine değiştirir. LED, IC1'in yüksek çıkışını gösterir. T1 iletildiğinde, röle, Rölenin Ortak (Comm) ve NO (Normalde Açık) kontakları aracılığıyla lamba devresine enerji verir ve onu tamamlar. Bu durum sabaha kadar devam eder ve LDR tekrar ışığa maruz kaldığında IC sıfırlanır.
Rölenin temiz anahtarlaması için T1'in tabanına kondansatör C3 eklenir. Diyot D3, T1'i kapandığında T1'i arka emf'den korur.
Nasıl ayarlanır?
Devreyi ortak bir PCB üzerine monte edin ve darbeye dayanıklı bir kasaya koyun. Fiş tipi adaptör kutusu, transformatörü ve devreyi kapatmak için iyi bir seçimdir. Üniteyi gündüz güneş ışığının olduğu bir yere, tercihen evin dışına yerleştirin. Röleyi bağlamadan önce, LED göstergesini kullanarak çıkışı kontrol edin. LED'i belirli bir ışık seviyesinde, örneğin akşam 6'da açmak için VR1'i ayarlayın. Tamamsa, Röle ve AC bağlantılarını bağlayın. Faz ve nötr, transformatörün primerinden alınabilir. Faz ve nötr kabloları alın ve bir ampul tutucusuna bağlayın. Röle kontaklarının mevcut değerine bağlı olarak istediğiniz sayıda lamba kullanabilirsiniz. Lambadan gelen ışık LDR üzerine düşmemelidir, bu nedenle lambayı uygun şekilde konumlandırın.
Dikkat : Röle kontaklarında şarj edildiğinde 230 Volt bulunmaktadır. Bu nedenle şebekeye bağlıyken devreye dokunmayın. Darbeyi önlemek için röle kontakları için iyi bir kılıf kullanın.
Fotoğraf kredisi:
