Elektronikus Fénycsõelõtét
Érdekes és hasznos találmány a kompakt fénycsõ (egyesek energiatakarékos izzónak hívják).
De vajon, hogy mûködik? Miért energiatakarékos? De fõleg miért érdekes ez annak aki
hobbiból elektronikával foglalkozik? Nos erre szeretnék választ adni amennyire tõlem
telik.
A kompakt fénycsõ háza tartalmaz egy áramkört ami a fénycsövet müködteti.
Nos a mûködés nagyon röviden (késõbb majd részletezem): a bejövõ hálózati feszültséget
egyenirányítja, majd egy 40..90kHz körüli frekvenciájú jellé alakítja és errõl
üzemelteti a fénycsövet. Ennek több elõnye is van. A fénycsõhöz tartozó elõtét
fojtótekercs mérete a nagy üzemi freki miatt elég kicsi lehet, ugyanakkor a teljes
áramkör hatásfoka 90% felett lehet. Ideális esetben a fénycsõ nem villog (mint
50Hz-es táplálás esetén) mert a benne levõ fénypor nem bírja követni a 40kHz
frekvenciájú váltakozó áram periódusait. Szóval ez elég jól hangzik nem? Felmerült
bennem a gondolat, hogy miért ne lehetne hagyományos olcsó 18-20-36-40-58-stb W-os
fénycsöve(ke)t hasonló áramkörrõl üzemeltetni. Természetesen lehet, erre már a
nagy cégek (pl. OSRAM) régen rájöttek és gyártanak is ilyen elõtéteket (ami persze nem olcsó
mulatság). Azonban a gyakorlat azt mutatta, hogy házilag is megy a dolog, sõt akár
jobban (és sokkal olcsóbban) is sikerülhet mint a gyári példányok.
Kezdetnek szétszereltem néhány kompakt fénycsövet, és papírra vetettem a kapcsolási
rajzát. A különbözõ típusok igen nagy hasonlóságot mutatnak. Miután a mûködést is
sikerült megérteni, nekiláttam egy saját, 40W-os fénycsõhöz használható elektronikus
elõtét kikísérletezésének. Mit lehet elvárni egy ilyen áramkörtöl: a fénycsö azonnali
begyújtása (nincs villódzás, bekapcsolás után azonnal világít mint mondjuk egy
izzólámpa), üzem köben nincs 50/100Hz-es villogás (nincs "stroboszkóp hatás"),
nagyon hosszú élettartam. (egyes gyári leírásokban 20.000 óra! szerepel).
Nemsokára felteszem a kapcsolási rajzokat, és folytatom a mûködés leírásával.
Azután pedig a házilag megépíthetõ változathoz felhasználható alkatrészekrõl,
és a megépítésrõl írok ide néhány sort. (addig is türelem, a fentiek talán
"gondolatébresztõnek" megteszik)
Az alábbi kapcsolás sokféle típusú és gyártmányú kompaktfénycsõben megtalálható.
Az leggyakoribb eltérés az elemértékekben és emiatt az üzemi frekvenciában van.
Ezenkívül egyes gyártók elõszeretettel spórolják ki a zavarszürõt és a PTC-t az áramkörbõl.
(A PTC higdegen kis ellenállású /100ohm körüli/, egy bizonyos hõmérséklet felett hirtelen
megnöl az ellenállása kb.1000x-ére. A fénycsõ izzószálainak elõfûtésére használják fel.)
Az alábbi áramkör egy TUNGSRAM gyártmányú (nem az újabb,"made in china" feliratú)
kompaktfénycsõ kapcsolási rajza. A felépítése 99%-ban felületszerelt, még a hálózati
egyenirányító is. Aktív elemként komplementer-FET párt használ, feltehetõleg nagyon jó
hatásfokkal müködik, mert a 2 FET is felületszerelt kivitelü.
Az alábbi típus a "bóvli" kategóriába sorolható. Meglepõen kevés üzemórát bírt ki,
azután szinte összes kondi tönkrement benne. A belsõ felépítése: a gyenge minõségû
alkatrészek igénytelen kivitellel párosulnak (ez persze kívülrõl nem látszik). A
kapcsolási rajzon is látszik, hogy az elsõdleges cél a minél olcsóbb gyártás volt.
Egyetlen elõnye volt: bele lehetett építeni az OSRAM elektronikát a házába
(mert itt a fénycsõ volt a rövidebb életû, az OSRAM elektronikája nem hibásodott meg)
és így a 2 rossz kompaktfénycsõbõl lehetett 1 jót "gyártani". (február óta használok
2 ilyet).
Egy kísérleti áramkör az IR2155 IC-vel. Szinte bármilyen fénycsõhöz lehetett
használni. Sajnos az IC nem olcsó. (A fénycsõ elõtétfojtótekercs és a fénycsõvön levö kondi
rezonanciafrekvenciájának meg kell egyeznie az IC-hez kapcsolt R-C tag által
meghatározott frekvenciával.)
Az alábbi áramkör kapcsolási rajzát utólag szúrtam be ide - a saját áramkörök közreadása
után. Az osram újabb kompaktfénycsövei más, az eddigiektöl eltérö áramkört tartalmaznak.
A sok tekercs ne tévesszen meg senkit - 3db eböl úgy néz ki külsöre mint egy ellenállás,
a másik 3 tekercs: lényegében a fénycsö elötét tekercsen van még 2 pár menetes segédtekercs
a visszacsatoláshoz. Az alkatrészek 50%-a felületszerelt, így elsö ránézésre olyan az
elektronika (a többi ilyesmihez képest) mintha alig lenne benne alkatrész. Az egyébként jól
müködö elektronika meglepöen jó hatásfokú - viszont a fénycsö "katódja" kb 2 év után megszakadt.
Mellesleg az Osram kompakt fénycsövek nagy része így megy tönkre, saját tapasztalatom szerint
5-böl 4db, ill. az egyikben az alsó fet szállt el. A korábbi tranzisztoros felépítésü osramokhoz
képest eltérés az is, hogy a 20W-os áramkörben az eddigi 10uF-os tápszürö kondi helyett már csak
4,7uF van benne, feltehetöleg a spórolás jegyében (szerintem a gyürüvasmagos megoldást is ezért
vetették el), az hogy közben szépen megvakul a felhasználó a vibrálósabb fénytöl már senkit sem érdekel
(persze nem feltünöen, inkább csak kimérni lehetne, hogy pont kétszer annyira vibrál a fénye
mint a régebbiknek). Érdemes lenne néhány újabb Tungsram, Philips, stb... kfénycsövet is megnézni,
milyen újdonságokat tartalmaznak, a régi de nagyon jól bevált megoldáshoz képest. Természetesen
PTC-t mostanában egyetlen kompaktfénycsöben sem találtam..... Most már csak a rajz van hátra, íme:
Íme az (egyik) általam kikísérletezett áramkör. Egész jó hatásfokkal müködik,
üzem közben a fetek csak kis mértékben melegednek (a disszipációjuk jóval 1W alatti), enyhén
melegedett a gyürüvasmag és a fazékvas is (saccra itt sem volt 1W-nyi a veszteség).
Ugyanaz mint a fenti áramkör, de 2 fénycsõvel. Itt már kicsit jobban melegszenek a FET-ek
de még ez sem vészes (kibírják hûtõborda nélkül is, de azért nem árt). Némelyik gyûrûvasmag
nem bír ekkora terhelést és elreped bár ez elég ritka, és ilyenkor sem hibásodik meg
a többi alkatrész. Az áramkör 2x50W fénycsõvel is mûködött.
A 40w-os fénycsõ elõtét mûködése:
A hálózati feszültség az R7 lökésgátló (áramkorlátozó) ellenálláson és a zavarszûrõn
keresztül egy graetz egyenirányítóra kerül. Az egyenfeszültséget a C1 kondenzátor szûri.
Bekapcsolás után a C2 kondenzátor töltõdni kezd az R1 ellenálláson keresztül. Amikor
eléri a diac küszöbfeszültségét akkor a diac átvezet (kisüti C2-t) és egy impulzust
juttat a T2 gate elektródjára. Ekkor a FET kinyit és áram folyik a
Tr1-L1-izzószál-C6-izzószál-C4/C5
útvonalon. A Tr1 szekunderén feszültség indukálódik és nyitva tartja T2-t egészen
a vasmag telítõdéséig. Ezután T2 lezár, megszûnik a Tr1 primer árama, ekkor ellentétes
polaritású szekunder feszültség keletkezik ami a T1 nyitását eredményezi. T1 nyitásakor
ismét áram folyik a Tr1-L1-izzószál-C6-izzószál-C4/C5
útvonalon de ellentétes irányban
és a Tr1 szekunderfeszültsége most a T1-et tartja nyitva a vasmag telítõdéséig.
A folyamat 40..90 KHz -es "tempóban" ismétlõdik, a T1 source elektródján kb.
150V-os négyszögjel fog megjelenni. Az L1-C6 soros rezgõkört képez, ami a fénycsõ
gyújtása elõtt Q-szoros feszültséget, kb. 1000-2000V-ot indukál az L1-en és a
C6-on. Ez a feszültség begyújtja a fénycsövet. A rezgõkör jósági tényezõje
(és egyúttal a feszültség is) a
fénycsõ terhelõ hatása miatt lecsökken, és az L1 egyszerû elõtét fojtótekercsként
mûködik tovább, C6 pedig a nagyobb frekvenciájú felharmonikusokat csökkenti.
Öregebb fénycsõ esetén, ha nem gyújtana be azonnal akkor az átfolyó áram
felmelegíti az izzószálat benne és ezután mindenképpen be fog gyújtani....gyakorlatilag
"kukázott" fénycsöveket is mûködésre lehet bírni). A D1 feladata, hogy ha az
oszcilláció beindult akkor nem engedi C2-t feltöltõdni, hogy a diac ne adhasson
újabb impulzust. D2-t azért célszerü beépíteni mert a kapacitása sokkal kisebb mint
a diac-é (az üzemi frekvencián esetleg számíthat, de D2 el is hagyható) Az R2-R3-C3
az indítást segíti, ill. a négyszögjel meredekségét korlátozza (a gyakorlatban a
hatásfokot is befolyásolja egy kicsit) A Z1...Z4 a FET-ek gate elektródját védik
a Tr1 esetlegesen túl nagy szekunder feszültség impulzusaitól, R4-R5 a zener diódák
és a FET-ek gate áramát korlátozzák. (ekkora frekin bizony folyik gate áram is a FET-eken)
A C4-C5 kondi DC leválasztás miatt kell az áramkörbe. R6 ellenállás biztosítja,
hogy a diac csak akkor indíthassa az áramkört ha a C1 kondenzátor már feltöltõdött,
ill. kikapcsolás után ha az oszilláció megszûnt akkor a diac ne adhasson újabb
impulzusokat a T2-re.
A felhasználható alkatrészek és a megépítés:
-R7 ellenállás elhagyható ha a zavarszûrõ tekercsének az ellenállása legalább 3-4 ohm.
-A C1 kondi lehetõleg 105°C-os legyen, ennek a kondinak az értéke és a minõsége
határozza meg, hogy a fénycsõ mennyire egyenletesen világít. (ha a kapacitás túl kicsi
akkor az egyenfeszültség 100Hz-es "hullámosságát" a fénycsõ fényében is viszontláthatjuk,
bár ez még mindig sokkal kevesebb mintha a fénycsõ 50Hz-röl üzemelne).
-C6 kondenzátor elég nagy igénybevételnek van kitéve a begyújtáskor, ha nem sikerül
legalább 1600V-osat venni akkor több sorba kötött darabból kell kialakítani.
(kerámia kondi egyik pozicíóban se legyen)
-Az áramkör szinte bármilyen legalább 400V-os és legalább 4A-es FET-el jól mûködik.
-A gyûrûvasmag (Tr1): AL1000...AL4000 körüli különféle vasmagokkal próbáltam ki,
mindegyikkel mûködött. A gyári kompaktfénycsõ elektronikákban AL1200-as kb. 8mm
átmérõjû vasmag van, ez felhasználható a 40W-os elektronikához is. De az üzletekben
kapható különféle gyûrûvasmagok 90%-a is megfelelõ. Hálózati zavarszûrõbõl kiszerelt
vasmaggal is mûködött az áramkör bár ez jobban melegedett a többinél. (AL4000)
-Az elõtétfojtó (L1): olyan vasmagok használhatók fel amelyek AL70...400 közöttiek,
és gyárilag légrésesre készítették (fazékvas és E vasmag is használható). Tehát ha a 2
féloldalt összeillesztjük akkor a középsõ oszlop nem ér össze hanem legalább 0.5mm
légrés van köztük. Légrés nélküli vasmaggal az áramkör üzemképtelen. A vasmag
keresztmetszete 0.31cm2 -nél azért ne legyen kevesebb (persze ha elég jó minõségû
akkor miért ne....) A tekercselés: a szigetelésnek el kell bírnia a 2000V-ot, ha
több párhuzamos vékonyabb szálból tekerjük meg akkor kevésbé fog melegedni
("litze huzal" és "skin hatás"). A teljesítményt (40W) a C1 után a 300V-os egyenfeszbe
iktatott árammérõ segítségével határozhatjuk meg. A kívánt teljesítmény eléréséhez
esetleg le (vagy fel) kel néhány menetet tekercselni az L1-re, ezért érdemes elõször
kikísérletezni az adott vasmagon szükséges menetszámot meghatározni és ezután
"rendesen" elkészíteni a tekercset.
-Végül még annyit, hogy az áramkör nem veszélytelen, igen jól kell szigetelni
és körültekintõen kell vele kísérletezni, ezért a megépítése kezdõknek nem ajánlott.
Rossz szigetelés esetén 2KV-os feszültség átívelhet ami igen kellemetlen
következményekkel járhat (pl. áramütést vagy tüzet is okozhat). Ezért mindenki
csak a saját felelõsségére foglalkozzon az áramkörrel, és vegye figyelembe a fentieket.
Már irom a szöveget is a rajzhoz, csak nem tudom mikor lesz kész :-)))
Mostanában nem foglalkoztam a fénycsöelektronikákkal, de lehet hogy nemsokára megint elöveszem,
mivel vannak újabb ötletek amik esetleg beválhatnak. Idöpontot ne kérdezzen senki mert még nem tudom
mikorra lesz belöle valami. 12V-os, jó hatásfokú, üzembiztos, és a fénycsövet korrektül meghajtó áramkört
szeretnék összedobni. Ez utóbbi alatt azt értem, hogy a fénycsö ne kapjon asszimetrikus impulzusopkat
és az elektronika ne kényszerítse a fénycsövet egyenirányításra.A fénycsö hajlamos arra, hogy
asszimetrikusan melegednek fel a "katódjai" és emiatt az átfolyó áram, egyenáramú összetevöt fog
tartalmazni, ez pedig a fénycsöre nézve káros (csökken az élettartam, feketednek a fénycsö végei)
A fenti áramkörröl még illene írnom pár sort: A korábban készült ill. a gyári elötétek egyik hátránya, hogy
szükség van a fénycsö "fütöszálaira", hogy az áramkör üzembiztos legyen. Ha a fénycsöhöz csak 2 vezetéket
viszünk, (a fütöszálak rövidrezárva) akkor a fénycsö meghibásodása esetén az elektronikát egy csillapítatlan
soros rezgökör terheli. Ez fénycsöhiba (pl. törés,stb..) akkora áramot vehet fel, hogy a félvezetök tönkremennek
az elektronikában, azonkivül akkora feszültség alakulhat ki a rezgökör elemein, hogy átüt a tekercs vagy a
kondenzátor szigetelése. A fenti áramkör az ilyen hibalehetöségek kiküszöbölésére készült, gyujtáskor és hiba
esetén korlátozza a kimenö áram erösségét (és ezzel a rezgökör elemeinek max feszültségét is.), és ha egy
meghatározott idö után is nagyobb áram folyik mint az üzemi akkor letiltja az elektronika müködését. Ezzel elérhetö,
hogy az elektronika nem hibásodik meg fénycsö hiba és rövidzár esetén sem, a fénycsövet elegendö 2 vezetékkel
meghajtani (szakadt fütöszál esetén is begyujt), és az élettartama a fénycsönek a gyakorlatban addig tart ameddig a
gáztér ill. a fénypor bevonat (vagyis baromi sokáig)
Készült egy újabb 230V-os fénycsö elötét ez edigi tapasztalatokat figyelembe véve. Egy meglevö 2x18/20W-os
armatúrát alakítottam át. Kézenfekvö volt az ötlet, hogy az eredetileg elötétként használt tekercset az
elektronikus elötét egyenirányítójához használjam fel mint az L-C szürö elemét. Ez sok elönnyel járt:
nincs nagy bekapcsolási áramimpulzus, mert a tekercs erösen korlátozza az áramot, az áramfelvétel a hálózatból nem
rövid idejü impulzusokból áll (mint a sima C osztályú egyenirányítás esetén), emiatt a teljesítménytényezö
(power factor) sokkal jobb lesz (ez nem ugyanaz mint a cos.fi!). Terhelés közben az egyenfeszültség 190...200V
körülire csökken le, és mivel nagy áramimpulzusok sincsenek a szürökondi élettartama is nagyobb lehet.
A fénycsöveket a névlegesnél nagyobb teljesítménnyel hajtom meg, így nagyobb fényeröt lehet elérni és a fénycsö
élettartama még így is hosszú lesz. Erre az OSRAM 32W-os beépített elektronikájú körfénycsöve adta az ötletet,
ugyanis az ebben levö fénycsö megfelel méretben egy névlegesen 18W-os körfénycsönek (valószinüleg nem csak méretben,
hanem minden tekintetben). Néhány alkatrész értéke módosult a korábbi kapcsolásokhoz képest, így egy hangyányival
jobb lett a hatásfok is.
Jelenleg néhány órája üzemel az alábbi elektronika, a teljesítményfelvétele kb. 62W ebböl saccra 27W körüli juthat
egy-egy fénycsöre.
Gyorsan bevágok ide pár fotót:
Az email-ek tanulsága szerint sokan nem értik miért kell ilyen relative bonyolult áramkör a fénycsövek
üzemeltetéséhez, miért nehézkes a fényerö szabályozása, illetve miért nehéz jó, törpefeszültségröl (12V) müködö
elötétet készíteni. Erre próbálok meg válaszokat adni, saját tapasztalataim és különbözö netes infók alapján.
Hogy érthetö legyen a dolog elöször ide kivánkozik a fénycsö felépítése és elektronikus alkatrészként való viselkedése a
gyakorlatban, most erröl írok méhány sort. Valószinüleg nem lesz tökéletes és hibátlan leírás - nem is ez a cél, a lényeg
hogy érhetö legyen.
Gyakorlatilag egy üvegcsö 2 végében egy-egy izzószálat helyeznek el,
a csö belsö fala (általában) "fényporral" van bevonva mert a fénycsö belsejében zömében UV fény keletkezik
és ezt alakítja át látható (általában fehér) fénnyé. A csö gáztöltésü: higanygöz és argon keveréke - tehát semmi köze
a neonhoz (ez utóbbira példa a nagyfeszültségröl müködö szines fényreklámok, üvegcsöböl hajlított betük).
A higanytartalom miatt nem árt ha tudjuk: a rossz fénycsö veszélyes hulladék - mert a higany mérgezö.
Hagyományos fénycsöelötéttel üzemeltetve a fénycsövet, bekpcsolás után közvetlenül felizzanak benne az izzószálak,
ez ionizálja a csö gáztöltetét, az izzószálra esetlegesen kicsapódott higany is elpárolog. Az izzítás után - a már
vezetövé vált gáztölteten át indul meg az áram amit általában egy soros légréses vasmagú 50Hz-re méretezett tekercs
korlátoz üzemi értékre. A továbiakban az átfolyó áram biztosítja hogy az ionizáció a gázban fennmaradjon, hogy a csöben
levö higany göz állapotban legyen. A fénycsö lényegesen jobb hatásfokkal állít elö fényt mint egy izzólámpa, de
többféle hátránnya is van, ezeknek egy részét lehet elektronikus megoldásokkal csökkenteni.
50HZ-es táplálás esetén a váltakozó áram nullaátmeneteinél a fénye is kialszik - magyarul villog,
ami ugyan nem látható a villogás sebessége miatt de fárasztja a szemet, forgó gépek közelében
használva stroboszkóp hatást okozhat ami igen balesetveszélyes lehet, a felhasznált fénypor határozza meg a kisugárzott fény szinspektrumát, ami az olcsó fénycsövek esetében
nem a leg optimállisabb. Stb...
Elektronikus szempotból a fénycsö hideg állapotban a két vége között szakadást mutat. Kb 1...2kV feszültség hatására
átüt és vezetövé válik. Ha az izzószálait felfütik akkor a gázon átfolyó áram megindításához szükséges feszültség
100...600V-ra csökken. (ezek az értékek természetesen tipustól, a fénycsö elhasználodottságától, hömérséklettöl és még
sok egyébtöl függenek). Amikor a fénycsövön az áram megindult, az elenállása meredeken lecsökken, az átfolyó áram növekedni
kezd- amit ha nem korlátozna semmi akkor ívkisülés alakulna ki a csöben és tönkremenne. Amennyiben az áramot valamilyen
eszközzel (pl fojtótekercs) az üzenmi értékre korlátozzuk akkor 50...200V körüli feszültség és 50....500mA körüli áram tartományban fog
stabilan üzemelni a fénycsö (megint csak sokmindentöl függenek a tényleges értékek). A gyakorlati tapassztalatok szerint
a fénycsö erösen nemlineáris instabil eszköz, állandóan változik az ellenállása, elötét nélkül szinte lehetetlen normálisan üzemeltetni.
A legoptimálisabban váltakozó áramú (f > 10kHz), szimmetrikus hullámformájú (szinusz, négyszög, háronszög)), DC összetevöt nem tartalmazó
feszültségröl üzemeltethetö. Bár müködik akár egyenárammal, akár impulzusokkal is de ennek hátrányos következményei vannak.
Rövid ideü, nagy amplitudójú impulzusokkal való táplálás esetén a fénycsö nem ködfénykisüléssel fog üzemelni, hanem pillanatnyi
ivkisülések sorozata alakul ki benne, ami rontja a hatásfokát és csökkenti az élettartamát. Azonkivül általában a 2 vége nem
egyformán melegszik fel, különösen ha a jelalak (az átfolyó áram idöfuggvénye) asszimetrikus, a különbözö áramirányokba a csö
más ellenállást fog mutatni, kialakul egy DC áramösszetevö (a fénycsö egyenirányítani kezd) ez további élettartamcsökenést,
hatásfokcsökkenést okoz. A fénycsö végei (idö elött) feketedni kezdenek, nem lesz egyenletes fénye a csö hossza mentén.
Hasonló problémákat okoz az egyenáramú táplálás is, a fénycsö "katódjai" (izzószálai) közül lényegénben csak az egyik dolgozik
ahelyett hogy megfeleznék a melót :) egymás között.
Sokan küldenek nekem ilyen egytranzisztoros 12V-os kapcsolásokat, hogy lám milyen egyszerü....
Na igen, müködnek de.....tipikus példák az asszimetrikus impulzusok elöállítására. Az ilyen asszimetrikus áramkörökben
igen nagy eséllyel egyenirányítani kezd a fénycsö, még akkor is ha oszcilloszkóppal nézve szinte szimmetrikus jelet kap.
Egy soros kondenzátorral egyébként a DC összetevö kiküszöbölhetö, de az asszimetria nem. Tehát itt üzenem minden levélírónak
aki ilyesmin agyalt: az ilyen kapcsolások valóban müködöképesek, de igen messze vannak attól, hogy korrekt módon hajtsák
meg a fénycsövet....
Azthiszem innetöl érthetöbb valamivel miért áll annyi alkatrészböl egy elektronikus elötét. A fényerö szabályzáshoz
elméletben egyszerüen csak az átfolyó áram erösségét kellene változtatni, csakhogy ha pl. az átfolyó áram értéke csökken
akkor a fénycsö impedanciája megnöl, a hömérséklete (a belsö gáznyomás) csökken, a szükséges feszültség (tipustól, gáztöltettöl, sokmindentöl függöen)
változik. Alacsonyabb hömérsékleten még instabilabb a csö, gyakran elöfordulnak benne állóhullám-szerü vagy mozgó esetleg
forgó fényfoltok, az impedanciája (ellenállása) szinte szeszélyesen változik. Elektronika legyen a talpán ami ilyen körülmények
között is képes biztosítani a korrekt meghajtást (szimm jelalak, stb...) és képes stabil müködésre kényszeríoteni a fénycsövet.
Persze van ilyen célra kifejlesztett IC, meg gyári elötétek is - nem olcsók és nem is egyszerüek. Pontosan azért nem, mert
eredetileg a fénycsövet nem erre találták ki.....
A törpefeszültségü elötétek használata további problémákat vet fel.
Két lehetöség van: 1, olcsó egyszerü áramkört használunk, és ha zavar, hogy fekedtedik a csö kidobjuk és veszünk másikat.
2, korrekt meghajtással próbálkozunk valamivel bonyolultabb áramkört használva. Többször próbáltam különféle megoldásokat hasonló
müködési elvvel mint a 230V-os elötétek, egy transzformátorral elöállítva a szükséges nagyságú feszültséget. Ezek a
megoldások müködtek ugyan, de mivel a fénycsö áramát itt is egy indultív elötét állítja be, a transzverter terhelése
is igen meesze van az ohmos terheléstöl - amire határozott melegedéssel reagál. Vagyis itt meg az elektronika hatásfoka
romlott le....(a 230V-os elötéteknél ez sokkal kevésbé okoz problémát). Kicsit eröltetett megoldásnak tünik, de mégis ez adta
eddig a legjobb eredményt, hogy pl. 12V-ból elöállítunk 300VDC-t és erröl járatunk egy 230V-os elektronikus fénycsöelötétet.
Ez persze eléggé alkatrésztemetönek tünik, de a ma kapható félvezetöket, IC-ket nézve nem is olyan nagy valami megcsinálni.
Kisebb teljesítményre (max 20W) láttam egyszerü felépítésü, jó hatásfokú rezonáns átalakítót, ami n*100V szinuszos feszültséget
állított elö, és a fénycsö áramát kondenzátorokkal korlátozta. Egy ilyennek a rajzát esetleg késöbb közzéteszem, de ez igen
nehézkesen méretezhetö vagy utánépíthetö, ugyanis meglehetösen kritikus a trafó áttétele mellett a tekercseinek induktivitása
is, valamint egy további megfelelö induktivitású tekercs is kell az áramkörbe. Vagyis egy jól müködö áramkör elkészítése
rengeteg kisérletezgetést igényel, és tartok töle hogy sokaknak "beletörne a bicskája"...
Remélem néhány kérdésre sikerült választ adni. Véleményem szerint néhány éven belül a fénycsöveket kiszorítják a korszerübb
fényforrások. Jelenleg úgy tünik erre a LED-ek a legesélyesebbek, a jelenleg (2005) kapható 1...3W-os LED tipusok hatásfoka,
élettartama, már meghaladja a fénycsövekét, és joval olcsóbb, egyszerübb elektronika kell az üzemeltetésükhöz (pl. kapcsolóüzemü
áramgenerátor). Sajnos a nagyteljesítményü LED-ek a viszonylag magas áraik miatt még nem eléggé versenyképesek a hagyományos
vlágítási megoldásokkal, de ezek az árak évröl-évre csökkennek. LED-es zseblámpákat gondolom mindenki látott már, az ujabban
megjelenö példányok már elérhetö áron kaphatók és jóval nagyobb fényerövel világítanak mint az izzólámpás társaik.
Szóval sajnos v. inkább szerencsére a fénycsö müködtetése elöbb utóbb csak egy érdekes elektronikai problémává válik. Ugyanakkor
a kW-os fémgözlámpák, neonok! és hasonló eszközök továbbra is szükségessé teszik az ehhez hasonló áramkörök alkalmazását.
Skori
Most a weblap egyik kedves látogatójának levelébõl idézek:
Az ötlet: Háromfázisú gázkisülésû fényforrás!
Egy gáztérben,három egymástól egyenlõ távolságban elhelyezett izzó vagy hideg katód,három induktív elõtéttel
a háromfázisú hálózat vonali feszültségei közé kapcsolva,folyamatos forgó ívkisülést produkál.Elõnye,a gáztérben
folyamatos ionizáció miatt nagyobb folyási szög,jobb hatásfok, mert csak három elektródát kell emisszió képes hõfokon
tartani,a hagyományos háromfázisú elrendezés három különálló csövében hat elektróda izzik.A magasabb,400 V efektív
értékû bekapcsolási feszültség könnyebb gyújtást eredményez.Készíthetõ fémhalogén,nátrium,higanygõz, hideg vagy
izzókatódos fénycsõ is ezen ötlet alapján.Kicsit elkésett ez a dolog a LED-ek rohamos térhódítása idején,de még
nagy megvilágítás szükséglet esetén lehet létjogosultsága.Én gyártattam egy hidegkatódos prototipust,
Csepelen.Fénypor nélküli,hogy ne legyen utánvilágítása a jobb tanulmányozhatóság érdekében.Kb10 cm ívhossz
argon ,hg. töltéssel minden gyújtási segítség nélkül indul.Azért írtam ezt meg Neked, hátha tudsz vele valamit
kezdeni kutatásaid során. Csodálom ezt a kitartó,fáradtságos,sokirányú munkát amit a weblapodon láthatunk.
Sinkovicz Attila
Itt vannak a képek a 3 fázisú fénycsõrõl. Ha lehet tedd fel a honlapodra, így mások is láthatják.
Mit füzhetnék hozzá ehez? Valóban kissé megkésett dolog, de akkor is NAGYSZERÛ ÖTLET!! Köszönjük!
2010.aug.
Úgy tünik a fénycsöves világításoknak még van egy kis ideje, megbízást kaptam némi fejlesztésre -
és úgy tûnik valóban lehet másmilyen - picivel drágább, de sok szempontból az ediginél mégjobb
elektronikát is készíteni! Ezek megoldások nem biztos hogy felkerülhetnek ide, mivel elsõsorban
nem hobbi, hanem professzionális célból készülnek, de ha lesznek bevizsgált, megvásárolható elektronikák akkor
azt itt is jelezni fogom. Illetve ha a fejlesztés finanszírozója valamikor késõbb engedélyt ad a
közzétételre, akkor esetleg kapcsolási rajzok is lesznek.
Kérem, hogy mailban se kérje senki a rajzokat, mert egyelõre nem adom ki senkinek sem.
2010 aug. Skori
Mostanában sokan "eltemeteik" a fénycsöveket, részben igazuk is van - hiszen higanyt tartalmaznak,
ami mérgezõ és környezetkárosító. További hátrányuk, hogy a fény szinspektruma nem fedi le egyenletesen
a látható tartományt (feltehetõleg ez is a látásunk rovására megy hosszútávon).
Bár léteznek jobb szinvisszaadású speciális fénycsövek is, ezeknek az ára
is sokszorosa a "mezei" fénycsõhöz képest. A kompaktfénycsöveknek gyakorlatilag ugyanezek a
hátrányai, sõt mivel a lámpa házában kevés a hely az alkatrészek nagyobb hõmérsékleten üzemelnek
és sokszor idõ elõtt tönkremennek. A gagyi verziók nem tartalmaznak rendes zavarszûrõt, tehát
"elektroszmoggal" is szennyezik a környezetet, és rewndelkeznek a kapcsolóüzemû tápok ismert
hátrányaival. A tápjában levõ kis értékü pufferkondinak köszönhetõen elõfordulhat, a régi
fénycsõarmaturákból is ismert, 100Hz-es villogás - ami ugyen nem látható, de fárasztja a szemet.
Valószinüleg erre sokan ráéreztek (talán nem is mindenki tudatosan), és azért sem akarták
lecserélni az olcsó izzólámpákat a drága kompaktfénycsövekre. A másik ok talán az lehet,
hogy a reklámokkal ellentétben a kompaktcsõ nem tud annyi üzemórát mint kellene, az izzó
meg nem ég ki olyan hamar mint ahogy ezekben a reklámokban elhangzik. Arról nem beszélve,
hogy ma már a többség tudja (pl. a gusztustalan "intelligens mosópor" reklámok óta), hogy
a reklámokban teljesen hülyének nézik a tisztelt fogyasztót. Persze nem mindenki - tisztelet
a kivételnek :) Sõt megkockáztatom, hogy pont nem a "hülyék", hanem a "nem-hülyék" miatt
tiltották be a 230V/100W-os (majd késõbb apránként a többi) hagyományos izzó forgalmazását.
Már megint a pénzrõl szól a dolog, a környezetvédelemhez semmi köze, mint ahogy egyébként
állítják (akiknek az érdeke úgy diktálja). Igaz, az izzólámpa többet fogyaszt - méghozzá
sokkal, és ezért több CO2 kerül a levegõbe. És? Cseréljük le a CO2-t
higanyra és más mérgekre (amit a fénycsövek tartalmaznak)? Tényleg jobban járunk? Valaki biztosan,
pl. a gyártók, hiszen az izzó árának sokszorosát zsebelik be egy-egy kompaktcsõért!
Persze jönnek a ledes világítások ezerrel pl. kínából, de addig még gyorsan el kell adni
a kompaktcsöveket, mert pillanatok alatt eladhatatlan veszélyes hulladékká fog válni,
a gyárak raktárkészlete - és a végén még õk fizthetnek az ártalmatlanításért. Na ez
nem fog elõfordulni - hála az agymosásnak ami a reklámokban megy.
Persze a ledektõl sem kell ám hasraesni, a szinvisszaadásuk, a fény szinspektrum
eloszlása szintén messze van még attól amit egy mezei izzólámpa produkál. A fõ elõnye a
hatásfokában az egyszerüségében, és az olcsó gyártásban van. Ja és valószinüleg nincs
benne higany, és más mérgek is csak sokkal csekélyebb mennyiségben.
Gondoljunk bele, a gyártáshoz nem kell üvegtechnika, nem kellenek vákumgépek,
nem kell gáztöltet, stb... csak müanyagok és félvezetõk és fém. Bizony-bizony, nagy
üzlet ám ez - valószinüleg sokkal olcsóbbnak kellene lenniük mint egy izzó.
Miért is húzom így le ezeket a dolgokat? Csak hogy tisztán lássunk. Nem mondom,
hogy ne vegyünk ilyesmit, haladni kell a korral, és én is használok kompaktfénycsövet,
izzót, fénycsövet, és ledes lámpát is. De tudni kell melyik hová való. Pl. olvasáshoz
maradok az izzónál, a spajzban, wc-ben olcsó ledek vannak, a garázsban fénycsõarmatúra,
a nappaliban meg kompaktcsõ, és van ahol led és izzó kombinációt használok!
Továbbá bizom benne, hogy a ledeket fejlesztik annyira, hogy jó és univerzális
fényforrásokká válhassanak. A magánvéleményem az, hogy a korrek megoldás az lett
volna ha hagyjuk az izzót magától kihalni. A dolog erõltetése felettébb gyanús,
és különben is hadd döntsem el én (mint fogyasztó) hogy akarok-e izzót használni
vagy sem... Illetve legyen olyan alternatíva amirõl nem kell oldalakon át írni,
vitázni stb...
De visszakanyarodnék a fénycsövekhez még egy kicsit. Miért
csináljunk fénycsõelektronikát 2010-ben? Pl:
- azért, hogy a meglevõ fénycsöveket ne kelljen kidobni, és ezzel higannyal szennyezni a környezetet!
- mert egy jó elektronikával hosszabb lesz az élettartama,
- jobb lesz a hatásfoka (kisebb lesz az energiafogyasztás)
- és...
ÉS Bizonyos fényforrásokat egyszerüen nem lehet kiváltani egyelõre sem ledekkel, sem mással.
Soroljam? Pl. a szoláriumcsövek is fénycsövek, de UV-B tartományra jelenleg
nincs power-led (illetve ma már talán akad horror áron mW-os teljesítménnyel).
A fertõtlenítõ, UV-C sugárzó germicid fénycsövek sem válthatók ki egyelõre leddel, mint
ahogy a kvarclámpák, és más, gyógyászati célú, UV tartományban is sugárzó fénycsõ sem.
Márpedig ezek is tartósabbak ha elektronikus elõtétrõl üzemeltetjuk, és ha ritkábban
kell cserélni a csöveket akkor kevesebb szennyezést okozunk vele. Ez utóbbi a "mezei",
világítási célú fénycsövekre is igaz. Továbbá az 50Hz-es elõtétfojtóhoz (vagy egy gagyi
fénycsõ-elektronikához képest) egy jó elektronikus elõtét valószinüleg tényleg
megtérül (szép lassan).
És a lényeget majdnem lehagytam: ez még mindíg egy érdekes elektronikai témakör,
amivel akár hobbiból is lehet foglakozni! ;)
Mielõtt valaki letámadna, hogy "debizony léteznek UV ledek", akkor megemlíteném, hogy azok jelenleg a látható
kék fény határán, az UV-A tartomány elején üzemelnek. Az UV-B és UV-C tartományú powerledekre még várni kell...
Az alábbi képet a neten találtam, azért került ide, hogy a hulléámhosszakkal nagyjából tisztában legyünk.
Infra: >800nm Látható fény:800-400nm UVA: 380-315nm UVB: 280-315nm UVC: 280-100nm
közeliUV, NUV: 380-200nm távilUV, FUV, VUV: 200-10nm
Piszkált ez az UV led téma, és nekiálltam keresgélni! A legrövidebb hullámhosszú UV
powerled amit
a neten találtam 365nm-es hullámhossz körül üzemel.
Találtam még 295nm-es hullámhosszú
UV-B ledrõl hírt, de konkrétan kapható ledet még nem (pedig az már igencsak érdekes lenne!).
VISSZA A KEZDÖOLDALRA
