Запорожец Издания
Рис. 5.11. Рост напряжения перезажигания при увеличении паузы за счет уменьшения напряжения питания: 1,2,3 - мгновенные значения напряжения питания «с I. 2, 3 4 -мгновенные значения Hj,; 5- изменение и- перезажигания режим работы ламп неприемлем для освещения и очень пагубно сказывается на работе самокалящихся активированных электродов. Поэтому стабилизация разряда с помощью только емкости при работе ламп в сети переменного тока частотой 50 Гц не применяется (кроме ламп ДКсТ, см. гл. 19). Применение чисто емкостного балласта для стабилизации оказывается возможным при работе ламп в сети с повышенной частотой, начиная от 400 Гц и выше. Часто для стабилизации применяют последовательное включение дросселя и конденсатора с лампой. В этом случае благодаря наличию индуктивности толчки тока сглаживаются, а паузы тока и излучения уменьшаются. Напряжение перезажигания при работе ламп на переменном токе. При работе разрядных ламп на переменном токе во многих случаях каждые полпериода при перезажигании наблюдается пик напряжения на лампе us, называемый пиком перезажигания (рис. 5.10,6). Появление пиков перезажигания связано с остыванием электродов и деионизацией плазмы после погасания разряда. Это ведет к тому, что для зажигания разряда в обратном направлении необходимо затратить дополнительную энергию на восстановление плазмы в столбе, на образование плазмы в приэлектродных частях разряда, а иногда и местное нагревание электрода в районе катодного пятна. Чем больше эта энергия, тем больше требуемое для перезажигания напряжение и тем больше величина пика перезажигания, и наоборот. Очевидно, что чем больше пауза тока и чем быстрее происходит деионизация плазмы и остывание электродов, тем больше возрастает напряжение, необходимое для перезажигания разряда в обратном направлении, и тем больше становятся пики перезажигания. На рис. 5.11 схематически показаны условия перезажигания в зависимости от напряжения сети при работе с резистором в качестве балласта. Мгновенное значение напряжения сети должно быть выше напряжения перезажигания иъ, иначе лампа не перезаж- жется. Особенно остро эта проблема возникает при работе металлогалогенных ламп (см. гл. 15-17). Анализ причин появления пиков перезажигания должен проводиться конкретно для каждого типа ламп. Так, в люминесцентных лампах небольшие пики перезажигания связаны с явлениями в столбе, а не на электродах [0.10]. Электроды, накаленные в анодный полупериод, не успевает остыть к началу следующего полпериода, и разряд переходит в дуговой, минуя стадию тлеющего разряда. В дуговых лампах ВД и СВД с самокалящимися электродами появление пиков перезажигания часто связано с деио-низацией плазмы вблизи электродов. Так, в ртутных лампах ВД и СВД при работе в сети переменного тока с частотой 50 Гц и резистором в качестве балласта после погасания разряда в конце каждого полпериода непосредственно перед электродами появляется темная область, расширяющаяся по мере увеличения паузы тока. Особенно отчетливо это явление наблюдается в ртутных лампах СВД при их работе на постоянном токе в режиме кратковременных периодических выключений разряда (см. [4.3]). Образование этой области свидетельствует о более быстрой деионизации плазмы у электродов, чем в столбе. Вместе с увеличением ширины темной области растет и величина пиков перезажигания. Пики перезажигания уменьшаются при уменьшении работы выхода электронов из электродов и повышения температуры последних. Чем менее теплопроводен газ, наполняющий лампу, тем меньше пики перезажигания. При нагреве электродов выше определенной температуры и переходе дуги в форму без катодного пятна (см. гл. 9) одновременно происходит скачкообразное исчезновение пиков перезажигания [0.9]. Большая величина пиков перезажигания, связанных с большой величиной околокатодного падения потенциала, сопровождается усиленным распылением электродов и сокращением их срока службы. Поэтому при разработке ламп и схем их питания необходимо стремиться по возможности к уменьшению пиков перезажигания. Для этого необходимо улучшать эмиссионные свойства электродов, облегчать условия образования околокатодных частей разряда, увеличивать время деионизации разряда. Схемы должны обеспечивать работу без пауз тока. Работа разрядных ламп на повышенной частоте имеет следующие преимущества по сравнению с работой на частоте 50 Гц [0.9, 5.8]: 1) увеличивается начальная световая отдача лампы; 2) замедляется снижение светового потока в процессе эксплуатации; 3) улучшаются условия перезажигания и повышается срок службы катодов;
Рис. 5.12. Осциллограммы тока и напряжения (/) и динамические ВАХ ( ) люминесцентной лампы мощностью 40 Вт при трех частотах для трех основных типов балластов: о - индуктивный; б - резистивный; в - емкостный (библиографию см. в [0.9]) 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
|