Elektronisches Vorschaltgerät vs. magnetisches Vorschaltgerät in Bezug auf die Elektrotechnik

Einführung:

Haben Sie sich schon einmal mit der Konstruktion einer Röhrenlampe beschäftigt? Vielleicht ist Ihnen das elektronische Vorschaltgerät/der Choke aufgefallen. Vielleicht ist Ihnen auch aufgefallen, dass die Verwendung von elektrischen Drosseln langsam nachgelassen hat. Wir werden beide besprechen und erfahren, warum ihre Verwendung veraltet ist.

Zunächst besprechen wir den grundlegenden Aufbau und die Funktionsweise einer Röhrenlampe.

Teile einer Leuchtröhre:

Eine Röhrenlampe besteht aus Folgendem:

1. Ballast
2. Röhrenlichtstarter 
3. Wechseln
4. Entladungsrohr

Funktion einer Leuchtstoffröhre

1. Zunächst, beim Einschalten, erfährt die Röhrenlampe die volle Spannung durch das Vorschaltgerät und den Starter der Leuchtstofflampe, und es findet keine Entladung statt, d. h. es wird keine Leistung von der Lampe abgegeben.

2. Aufgrund der maximalen Spannung wird im Starter eine Glimmentladung aufgebaut, der Biometallstreifen schmilzt und die Leitung beginnt.

3. Das Gas im Starter ionisiert und erhitzt dann aufgrund der vollen Spannung den Biometallstreifen, der sich biegt und mit dem festen Kontakt verbindet. Als Ergebnis fließt ein großer Strom durch den Anlasser.

4. Die Spannung nimmt aufgrund des Stroms allmählich ab und der Strom fließt durch die Röhre, da die Röhre einen niedrigeren Widerstand im Vergleich zu dem des Starters aufweist.

5. Die Entladung von Quecksilberatomen mit ultravioletter Strahlung, die die Phosphorpulverbeschichtung anregt, sichtbares Licht auszustrahlen. Tatsächlich enthält das Röhrenlicht nicht den glühenden Faden einer Glühlampe, sondern stattdessen einen Quecksilberdampf, der bei Ionisation ein ultraviolettes Licht abgibt.

6. In diesem Stadium wird der Starter inaktiv, d.h. während des Betriebs der Röhrenlampe.

7. Denken Sie daran, dass der Starter nur bei elektrischen Vorschaltgeräten verwendet wird, nicht bei elektronischen Leuchtröhren.

Magnetisches Vorschaltgerät: 

Magnetisches Vorschaltgerät ist eigentlich eine Induktionsspule. Es sieht tatsächlich aus wie ein Transformator, ein Kupferdraht, der um ein Kernmaterial gewickelt ist. Induktivitäten werden im Allgemeinen verwendet, um einer Änderung des durch sie fließenden Stroms entgegenzuwirken.

Funktion des magnetischen Vorschaltgeräts:

1. Damit das Röhrenlicht funktioniert, müssen die Elektroden eine hohe Temperatur haben.

2. Zunächst widersetzt sich das Vorschaltgerät dem Strom, da es direkt in den Starter fließt, und verhindert so Schäden.

3. Der Starter ist mit dem Vorschaltgerät in Reihe geschaltet und fungiert als Schalter. Nachdem der Strom den Nennwert überschreitet, schmilzt das Startermaterial und bildet einen offenen Stromkreis.

4. Dadurch fließt der Strom durch die Leuchtröhre. Der für die Entladung erzeugte hohe Strom wird durch den Gegenstrom erzeugt, der in der Induktivität gespeichert wird, wodurch der Stromkreis aufleuchtet.

5. Wenn Luft als Medium vorhanden ist, wird der Strom durch es ionisiert und der Widerstand nimmt zunehmend ab. Folglich beginnt der Strom anzusteigen.

6. Die Induktionsspule wirkt nun als Blindlast, die den Strom begrenzt.

Warum werden magnetische Vorschaltgeräte ersetzt?

Jetzt werden magnetische Vorschaltgeräte durch die elektronischen Versionen ersetzt, da sie nicht so ausgeklügelt sind und größere Nachteile haben. Magnetische Vorschaltgeräte werden in Lampenfassungen eingesetzt, d. h. zwischen dem Stecker für die Glühbirne und dem Netzkabel.

Der Strom in magnetischen Vorschaltgeräten fließt durch die Kupferspulen, bevor er zur Glühbirne weitergeht. Der meiste Strom wird im erzeugten Magnetfeld eingefangen und nur eine kleine Strommenge wird zur Glühbirne übertragen. Der durchfließende Strom hängt von der Dicke und Länge der Kupferspule ab. Aufgrund des ungleichmäßigen Stromflusses durch die Glühbirne flackert sie und erzeugt auch dieses summende Geräusch, das Sie vielleicht schon oft gehört haben.

Elektronisches Vorschaltgerät:

Elektronisches Vorschaltgerät steuert die Startspannung und die Betriebsströme von Beleuchtungsgeräten. Elektronisches Vorschaltgerät arbeitet normalerweise mit unserer Wechselstromquelle von 220 V, 50-60 Hz Frequenz. Das elektronische Vorschaltgerät besteht aus einem Gleichrichter, der den AC-Eingang in einen DC-Ausgang umwandelt. Der so erhaltene Gleichstrom wird durch Kondensatoren gefiltert. Dieser gefilterte Strom wird dann durch eine Reihe von Induktionsspulen geleitet und einem Hochfrequenzoszillator zugeführt. Daher hat der Ausgangsstrom eine sehr hohe Frequenz (ca. 20-80 kHz).

Funktion des elektronischen Vorschaltgeräts:

Nachdem die Gleichspannung gefiltert wurde, wird sie durch die Hochfrequenzspulen geleitet. Hier hängt die Schwingung von der Eingangsspannung und -frequenz ab. Hier kann eine kleine Induktivität berücksichtigt werden, die mit der hohen Änderungsgeschwindigkeit des Stroms und der hohen Frequenz verbunden ist. Die Induktivität kann dargestellt werden als:I=L(dI/dT).

Es werden etwa mehr als 440 V benötigt, damit die Lampe leuchtet. Sobald der Schalter eingeschaltet wird, erfährt die Lampe eine Spannung von etwa 1000 V, sodass sofort eine Gasentladung stattfindet. Sobald der Entladungsprozess gestartet wird, sinkt die Spannung über der Lampe auf unter 230-125 V. Dann lässt das elektronische Vorschaltgerät einen begrenzten Strom durch die Lampe fließen und verhindert so die Möglichkeit eines Kurzschlusses. Das elektronische Vorschaltgerät wirkt als Dimmer bei Betrieb der Leuchtstofflampe, um Strom und Spannung zu begrenzen

Das elektronische Vorschaltgerät erzeugt keine wesentlichen Mengen an Grundblindleistung. Es ermöglicht jedoch eine höhere Effizienz durch Energieeinsparung. Sie speisen im Vergleich zu magnetischen Vorschaltgeräten weniger Leistung in die Lampe ein. Sie sind jedoch viel teurer und anfälliger für bestimmte Arten von Schäden.

In diesem Gerät wird ein EMI-Filter verwendet, um elektromagnetische Störungen zu blockieren, ein Gleichrichter wird verwendet, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, und ein Halbbrücken-Resonanzwandler wird verwendet, um den Gleichstrom in eine Rechteckspannung mit hoher Frequenz umzuwandeln.

Unterschied zwischen elektronischem Vorschaltgerät und magnetischem Vorschaltgerät:

Elektronische Vorschaltgeräte ändern die Frequenz des Stroms ohne Änderung der Spannung. Magnetische Vorschaltgeräte arbeiten mit einer Frequenz von etwa 60 Hz, während elektronische Vorschaltgeräte mit einer erhöhten Frequenz von etwa 20.000 Hz arbeiten. Deshalb flackern und brummen Leuchtstofflampen mit elektronischen Vorschaltgeräten nicht.

Elektronische Vorschaltgeräte sind auch ziemlich kleiner in Größe und Gewicht. Sie sind im Vergleich zu magnetischen Vorschaltgeräten viel energieeffizienter.

Elektronische Vorschaltgeräte können für parallel oder in Reihe geschaltete Lampen verwendet werden. Wenn in diesem Fall eine einzelne Lampe ausfällt, hat dies keinen Einfluss auf die Leistung anderer Lampen, die dasselbe Vorschaltgerät verwenden.