 |
 |
 |
 |
Рис. 12.5. Схематическое изображение областей «холодного» и «горячего» зажигания ЛЛ в схемах быстрого зажигания
давление наполняющего газа, конструкция и состояние электродов и др. (см. § 5.1).
О напряжении зажигания даже для одной лампы можно говорить только как о статистической величине, имеющей некоторое распределение. Поэтому зависимости U3 от различных факторов должны изображаться в виде зоны, щирину которой следует строить по законам статистики.
На рис. 12.5 показаны области, соответствующие различным условиям зажигания. В области / лампа не зажигается. Область соответствует зажиганию при холодных катодах - область «холодных» зажиганий. Она наименее благоприятна для срока службы ламп с подогревными катодами. Область III соответствует зажиганию при достаточно прогретых катодах - область «горячих» зажиганий. Она наиболее благоприятна для работы ламп с подогревными катодами. В области IV возможны холодные зажигания, несмотря на ток подогрева катодов, достаточный для «горячего» зажигания.
Схемы быстрого зажигания должны обеспечивать предварительный накал катодов, достаточный для того, чтобы лампы работали в области «горячего» зажигания, и обеспечивать подачу на лампу напряжения, гарантирующего «горячее» зажигание дугового разряда с учетом возможного разброса параметров ламп, пониженного напряжения сети и других неблагоприятных факторов и по возможности исключающего «холодные» зажигания. Для гарантированного зажигания ламп без полоски (верхняя граница области III) требуется эффективное напряжение холостого хода не ниже 250-300 В, т. е. выше напряжения сети 220 В.
Наличие полосок и предварительный накал катодов позволяют при напряжении сети не ниже 210-200 В обойтись без дополнительного повыщения напряжения, что значительно упро-
Рис. 12.6. Некоторые схемы быстрого зажигания ЛЛ
щает схемы-ПРА. Поэтому во всех схемах быстрого зажигания без дополнительного повышения питающего лампу напряжения необходимо применять полоски. С этой целью, например, выпускаются специальные лампы с нанесенной на поверхность трубки проводящей прозрачной полосой или общим покрытием. Следует, однако, подчеркнуть, что в сетях со значительным снижением напряжения подобные схемы не обеспечивают надежного зажигания ламп (влияние полосок на U3 см. § 5.1).
Предложено большое количество схем быстрого зажигания, тем или иным путем решающих эти задачи. На рис. 12.6 представлены схемы, рассчитанные на работу с полоской. Предварительный накал катодом осуществляется от специальных накаль-ных обмоток через автотрансформатор, первичная обмотка которого включена параллельно лампе. Сопротивление обмотки z3 выбирается значительно больше 2др с тем, чтобы при негорящей лампе практически все напряжение сети падало на z3 и в на-кальных обмотках возникала ЭДС, достаточная для нагрева катодов (рис. 12.б,а). После зажигания лампы напряжение на z3 падает до fJ, вследствие чего автоматически уменьшается ЭДС накальных обмоток и подкал катодов. Схема рис. 12.6,6 аналогична схеме рис. 12.6,а, но для небольшого повышения напряжения холостого хода последовательно с первичной обмоткой автотрансформатора включен конденсатор. В таких схемах обычно используется явление феррорезонанса. В схемах быстрого пуска следует применять ЛЛ с низкоомными катодами.
Поскольку бесстартерные ПРА для ЛЛ имеют значительно большую массу и габариты и большие потери мощности, чем стартерные, их следует применять только в специальных случаях, когда стартерные схемы неприменимы. Более подробно см. в [5.7, 5.8, 12.1].
Работа ламп в цепи переменного тока с лампами накаливания в качестве балласта. Применение ЛН в качестве балласта кажется заманчивым из-за малых размеров, массы, начальных затрат и высокого cos ф. Однако этот
способ имеет много минусов: почти вдвое снижается световая отдача установки; лампы накаливания работают в очень невыгодных условиях, вследствие чего их срок службы невелик; ухудшаются условия зажигания и горения ЛЛ, что отрицательно сказывается на их сроке службы. Поэтому этот способ не находит широкого применения.
В схеме со стартером при замыкании контактов стартера лампа накаливания работает в условиях очень сильного перекала, что сокращает ее срок службы. Для устранения этого дефекта можно включать в цепь стартера последовательно сопротивление, ограничивающее ток в цепи лампы и катодов допустимыми пределами. При использовании ламп накаливания в качестве балласта индуктивность контура настолько мала, что не обеспечивает импульс напряжения достаточной энергии для надежного зажигания ЛЛ, особенно длинных. Поэтому приходится либо применять металлическую полоску, либо включать последовательно с лампой накаливания небольшой дроссель, обеспечивающий необходимую индуктивность.
При работе ЛЛ с ЛН из-за увеличения пауз тока увеличивается глубина пульсаций светового потока ЛЛ, ухудшаются условия повторных зажиганий. Стандартные ЛН в сочетании со стандартными ЛЛ могут обеспечить только приблизительное соответствие электрических режимов обеих ламп их номинальным значениям.
Некоторые вопросы работы ЛЛ с постоянным подогревом катодов и балластной ЛН см., например, в [5.7, 12.1].
Работа ламп на постоянном токе. При работе стандартных ламп на постоянном токе электрод, являющийся анодом, сильно перегревается, поэтому желательно применять специальные лампы с другой конструкцией электродов. На практике оба электрода делают одинаковой конструкции, поскольку полярность лампы приходится периодически менять; кроме того, изготовление различных электродов неудобно ни с производственной, ни с эксплуатационной точек зрения.
Для устранения перегрева анода увеличивают поверхность экранов. Их делают в виде двух никелевых пластинок или цилиндра, окружающего биспираль. Это приводит к существенному снижению анодного падения (до -f 0,5 В, в то время как у ламп обычного типа оно составляет от 3 до 5 В). Подобные лампы были разработаны А. Новиком и В. Сасоровым (библиографию см. в [0.9]).
При работе ламп на постоянном токе наблюдается явление катафореза, в результате которого анодный конец лампы через некоторое время обедняется ртутью настолько, что начинает падать яркость свечения лампы (рис. 12.7). После нескольких десятков часов горения достигается стационарное состояние, при этом световой поток лампы может снижаться почти вдвое. Для устранения этого явления лампу приходится периодически переполюсо-рывать.
Явление катафореза в ЛЛ состоит в том, что положительные ионы ртути Под действием электрического поля постепенно перемещаются к катоду, в результате чего анодный конец лампы через некоторое время обедняется ртутью. Ионы ртути, доходя до катода, нейтрализуются на нем, превращаясь в атомы ртути. Избыточная ртуть конденсируется на стенках трубки. Под
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 [ 145 ] 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239