Schémata zapojení zářivek

S rostoucími cenami elektřiny je třeba myslet na úspornější svítidla. Jedním z nich jsou osvětlovací tělesa s denním světlem. Schéma zapojení zářivek není příliš složité, takže ho lze vyřešit i bez speciálních znalostí elektrotechniky.

Princip činnosti zářivkového svítidla

Svítidla pro denní svícení využívají schopnosti rtuťových par vyzařovat pod vlivem elektřiny ultrafialové vlny. V rozsahu viditelném pro naše oči je toto záření převáděno látkami - luminofory.

Běžná zářivka je tedy skleněná žárovka, jejíž stěny jsou pokryty luminoforem. Uvnitř je také určité množství rtuti. Jsou zde dvě wolframové elektrody, které zajišťují emisi elektronů a zahřívání (odpařování) rtuti. Baňka je naplněna inertním plynem, nejčastěji argonem. Žhavení začíná v přítomnosti par rtuti zahřátých na určitou teplotu.

Pro odpařování rtuti však obvyklé napětí sítě nestačí. K zahájení práce paralelně s elektrodami patří startovací regulační zařízení (zkráceně PRA). Jejich úkolem je vytvořit krátkodobý nárůst napětí nezbytný pro spuštění žhavení a poté omezit provozní proud a zabránit jeho nekontrolovanému nárůstu. Tato zařízení - regulační zařízení - jsou dvojího typu - elektromagnetická a elektronická. Podle toho se liší i jejich schémata.

Schémata se startérem

Objevila se první schémata se startéry a tlumivkami. Jednalo se (v některých variantách i jedná) o dvě samostatná zařízení, z nichž každé mělo vlastní zásuvku. V obvodu jsou také dva kondenzátory: jeden je zařazen paralelně pro stabilizaci napětí, druhý je v pouzdře startéru, zvyšuje dobu trvání startovacího impulzu. Tomu všemu se říkalo "úsporný" - elektromagnetický předřadník. Schéma zářivky se startérem a tlumivkou na fotografii níže.

Funguje to takto:

• Po zapnutí napájení protéká proud tlumivkou a zasahuje první wolframovou spirálu. Poté prochází startérem do druhé spirály a nulovým vodičem ven. Současně se postupně rozzáří wolframová vlákna i kontakty startéru.
• Startér se skládá ze dvou kontaktů. Jeden je stacionární, druhý je pohyblivý bimetalový. V normálním stavu jsou rozpojené. Při průchodu proudu se bimetalový kontakt zahřívá, což způsobuje jeho ohnutí. Po ohnutí se spojí se stacionárním kontaktem.
• Jakmile se kontakty spojí, proud v obvodu se okamžitě zvýší 2-3krát. Je omezen pouze tlumivkou.
• V důsledku náhlého přepětí se elektrody velmi rychle zahřívají.
• Bimetalová destička startéru se ochladí a přeruší kontakt.
• V okamžiku přerušení kontaktu dojde k náhlému přepětí na škrticí klapce (samoindukce). Toto napětí je dostatečné k tomu, aby elektrony pronikly do argonového prostředí. Dojde k zapálení a svítidlo postupně přejde do provozního režimu. K tomu dojde poté, co se vypaří veškerá rtuť.

Provozní napětí ve svítidle je nižší než síťové napětí, pro které je startér určen. Proto po zapálení nefunguje. V pracovní lampě jsou její kontakty rozpojené a nepodílí se na jejím provozu.

Toto schéma se také nazývá elektromagnetický předřadník (EMB) a schéma provozu elektromagnetický předřadník - EmPRA . Často se toto zařízení nazývá jednoduše tlumivka.

Nevýhody tohoto schématu připojení zářivky jsou dostatečné:

• pulzující světlo, které negativně působí na oči a ty se rychle unaví;
• hluk při spouštění a provozu;
• neschopnost nastartovat při nízkých teplotách;
• dlouhá doba spuštění - od zapnutí trvá přibližně 1-3 sekundy.

Dvě trubice a dva startéry

Ve svítidlech pro dvě denní světla jsou dvě sady zapojeny do série:

• fázový vodič je přiveden na vstup tlumivky;
• z výstupu tlumivky jde na jeden kontakt lampy 1, z druhého kontaktu jde na startér 1;
• ze startéru 1 přechází na druhý pár kontaktů téže svítilny 1 a volný kontakt je připojen k nulovému napájecímu vodiči (N);

Stejným způsobem je připojena i druhá trubka: nejprve škrtící klapka, z ní jeden kontakt svítidla 2, druhý kontakt téže skupiny jde na druhý startér, výstup startéru je připojen na druhý pár kontaktů osvětlovacího zařízení 2 a volný kontakt je připojen na nulový vstupní vodič.

Ve videu je předvedeno stejné schéma zapojení pro dvoulampovou svítilnu pro denní svícení. Snad tak bude snazší vypořádat se s dráty.

Schéma připojení dvou svítilen z jedné tlumivky (se dvěma startéry)

Prakticky nejdražší v tomto schématu jsou tlumivky. Můžete ušetřit a vyrobit dvoulampovou lampu s jedinou tlumivkou. Jak na to - se podívejte ve videu.

Elektronický předřadník

Všechny výše popsané nevýhody systému byly podnětem k výzkumu. Výsledkem byl vývoj schématu elektronického předřadníku. Ten nedodává do sítě frekvenci 50 Hz, ale vysokofrekvenční oscilace (20-60 kHz), čímž odstraňuje pro oči velmi nepříjemné blikající světlo.

Elektronický předřadník vypadá jako malý blok se svorkami. Uvnitř je jedna deska s plošnými spoji, na které je celý obvod sestaven. Jednotka má malé rozměry a lze ji namontovat do krytu i toho nejmenšího svítidla. Parametry jsou zvoleny tak, aby spuštění bylo rychlé, tiché. K provozu nejsou potřeba žádná další zařízení. Jedná se o tzv. bezstartérové spínací schéma.

Každé zařízení má na zadní straně schéma. Je z něj okamžitě patrné, kolik svítidel je k němu připojeno. Informace jsou duplicitně uvedeny v nápisech. Je uveden výkon světelných zdrojů a jejich počet, jakož i technické vlastnosti zařízení. Například jednotka na fotografii výše může sloužit pouze pro jednu lampu. Vpravo je schéma jejího zapojení. Jak vidíte, nejde o nic složitého. Vezmete vodiče, propojíte vodiče s určenými kontakty:

• první a druhý kontakt blokového výstupu se připojí k jednomu páru kontaktů svítilny:
• třetí a čtvrtý pin jsou připojeny k druhému páru;
• ke vstupu, který napájíte.

To je vše. Lampa funguje. Schéma připojení dvou zářivek k EB není o mnoho složitější (viz schéma na fotografii níže).

Výhody elektronických předřadníků jsou popsány ve videu.

Stejné zařízení se instaluje do patice žárovek pro denní svícení se standardními paticemi, které se také nazývají "úsporné žárovky". Jedná se o podobné osvětlovací zařízení, pouze značně upravené.