3. Какие преимущества и недостатки имею пра, которые обеспечивают работу лампы на токе повышенной частоты?

Дослідження роботи РЛ з метою зниження недоліків, що супроводжують їх роботу (пульсації світлового потоку, велика маса і конструктивні розміри ПРА), показали, що це можливо за живлення РЛ струмом підвищеної частоти. При роботі РЛ в схемах з підвищеною частотою стуму живлення (20 кГц і вище) проявляються такі переваги:

*· зростає світлова віддача лампи на 30% завдяки зниженню втрат енергії в прикатодній ділянці;

*· подовжується термін роботи катодів завдяки покращенню умов перезасвічення і понижується спадання світлового потоку, а отже подовжується термін роботи й самої лампи;

*· зменшується маса і конструктивні розміри ПРА, а отже й втрати енергії в ПРА;

*· практично зникає пульсація світлового потоку, а отже і ймовірність стобоскопічного ефекту;

*· підвищується коефіцієнт потужності лампи.

За живлення РЛ напругою підвищеної частоти суттєво понижується величина необхідної баластної індуктивності або баластного конденсатора (пониження обернено пропорційне частоті) й застосування стартерних схем стає малонадійним і неефективним, тому застосовують безстартерні ПРА. На підвищених частотах форма струму лампи практично не залежить від типу баластного опору (індуктивного чи ємнісного), а маса дроселя зменшується більше ніж у 40 разів, оскільки для виготовлення магнітопроводу використовують не електротехнічну сталь, а феромагнітні матеріали.

До недоліків відносять значне ускладнення схеми ПРА за умови необхідності перетворення напруги живлення промислової частоти (50-60 Гц) в напругу підвищеної частоти (до десятків кілогерц). Таке перетворення здійснюють за допомогою електронних генераторів або перетворювачів (інверторів) мостової або напівмостової схеми [7,9,13]. Для живлення таких приладів необхідна постійна напруга, тому виникає ще й необхідність використовувати додаткове джерело постійної напруги (акумулятори) або електронні випрямлячі, що перетворюють змінну напругу промислової мережі живлення в постійну. Використання акумуляторів дозволяє створювати світлові прилади і освітлювальні установки з автономним (переносним) джерелом живлення.

Билет №21

1. При каких условиях мощность рл будет максимальной?

Рл=UмІл- Іл2Rб. (2.8)

Щоб знайти максимум Рл знайдемо першу похідну залежності (2.8) й прирівняємо до нуля. Тоді

Uм= 2І_лR_б.,

Іл= . (2.9)

Таким чином, РЛ за заданими значеннями Uм і Rб віддає найбільшу

потужність, якщо струм дорівнює (2.9), а напруга на лампі в два рази менша за напругу мережі живлення:

UлІл= UмІл - І_л² Rб

Uл=Uм - ІлRб

Uл= Uм/2 (2.10)

Найбільша потужність РЛ буде дорівнювати Рл=U_м²/(4Rб).

Загальна потужність, що підводиться до схеми, складається з потужності витрат на баластовому опорі й потужності, переданої в лампу.

2. От чего зависит напряжение «зажигания» газа, и как оно зависит от температуры окружающей среды?

Раніше ми зазначали, що напруга засвічення розряду за будь-яких рівних умов, залежить не окремо, а від добутку тиску газу на відстань між електродами, до яких прикладена напруга (закон Пашена), а також від виду газу. При цьому, що дуже важливо, завжди можна підібрати такий добуток, що напруга засвічення буде найменшою. Оскільки РЛ не ізольована за теплопровідністю від оточуючого середовища, то очевидно, що температура газу в РЛ буде залежною від температури середовища. Дійсно, після виготовлення РЛ, відстань між електродами залишається незмінною, але добуток тиску газу на відстань між електродами може змінюватися зі зміною температури газу, оскільки р=nkT, а значить напруга засвічення газу буде більшою за найменшу (рис. 6.1).

Конструктивно лампи виготовляють так, щоб зміна температури за для даних кліматичних умов слабо впливала на напругу засвічення, але за великих кліматичних відхилень (за від’ємних температур або підвищених ) напруга засвічення зростає й РЛ засвічується гірше. Оскільки тиск залежить від концентрації, то можно сказати, що за понижених температур оточуючого середовища в РЛ знижується тиск пари ртуті, що приводить до зростання напруги засвічення, а також за температури оточуючого середовища вище +35ºС тиск пари ртуті в РЛ збільшується, що також приводе до зростання напруги засвічення, тобто до погіршення засвічення.

Для пристосування напруги засвічення газу в РЛ до напруги мережі приймають різні технічні рішення, одним з них є використання ефекту Пеннінга, а саме, до пари ртуті в лампі додають інші гази (аргон) з метою відповідного пониження напруги засвічення створеної суміші. Іншим рішенням напругу засвічення понижують уведенням в колбу РЛ допоміжних (засвічуючих) електродів, які розміщують близько до основних. Для ЛЛ найбільш ефективним без зміни їх технологічних параметрів є виготовлення катодів такої форми, що було можливим їх попереднє розжарення, з метою можливості створення термоелектронної емісії. Це накладає відповідні вимоги до монтування РЛ в світильнику (використовують G патрон).