Ультрафиолет лампы ДРЛ">
Сейчас химия на основе фотокатализаторов получает большое распространение. Разнообразные клеи лаки, фоточувствительные эмульсии и прочие интересные достижения химической промышленности. К сожалению, промышленные установки для УФ стоят приличных денег.
А что, делать если хочется только попробовать химию? подойдёт или нет? Для этой цели покупать фирменные устройства за N килобаксов, слишком кучеряво…
На территории бывшего СССР обычно из положения выходят добывая кварцевые трубки из лам типа ДРЛ, иметься целая линейка лам от ДРЛ-125 до ДРЛ-1000 с помощью них можно получить достаточно мощное излучение, этого излучения обычно хватает для большинства эпизодических задач. Типа отвердеть клей или лак раз в месяц, или засветить фоторизист.
Как добывать трубку из ламп ДРЛ, как это делать безопасно, написано много информации. Хочется коснуться другого аспекта, а именно запуска этих ламп с минимальными финансовыми затратами.
Штатно для запуска используется специальный дроссель с увеличенных магнитным рассеянием. Но даже он не всегда доступен, а т.к. он тяжёлый то обычно в регионы доставка влетает в копеечку. Дроссель на 700W + доставка тянет на 100$. Что для варианта попробовать, тоже, так не разу не дешёво.
Немного теории:
Основной проблемой запуска ртутных ламп являться наличие дугового разряда. Причём холодная лампа и горячая имеют принципиально разное сопротивление горящей дуги. Примерно от единиц Ом до десятков Ом. Соответственно для этого и служит дроссель который ограничивает ток во время запуска и работы лампы. Надо признать, что дроссель является достаточно архаичным инструментом, и для дорогих и мощных лам применяемых в UF-сушилках (несколько килловат мощности, и несколько тыс. долларов за лампу) применяют блоки электронной стабилизации горения дуги. Эти блоки позволяют более точно выдерживать параметры горения дуги продлевая тем самым жизнь лампы, и уменьшая проблемы при отверждении. Даже для архаичной ДРЛ производитель пишет, разброс напряжения не более 3% в противном случае уменьшение срока службы.
Как запустить Лампу ДРЛ без дросселя подручными средствами?
Ответ простой, надо всё го лишь ограничить ток, на всех режимах работы, начиная с разогрева, и заканчивая рабочим режимом. Ограничивать будем резистором.
Но так как резистор надо очень мощный, будем использовать имеющиеся под рукой нагревательные приборы (лампы накаливания, утюги, чайники, тены для нагрева воды, ручные кипятильники и т.д.) Это звучит смешно, но это будет работать и выполнять свои задачи.
Единственный недостаток, это перерасход электричества, т.е. если мы запустим лампу ДРЛ на 400W на балласте будет выделяться в тепло около 250W. Но думаю для задачи попробовать ультрафиолет, или для эпизодических работ это несущественно.
Почему так никто не делал?
Почему никто, существуют лампы ДРБ в которых использован именно этот принцип. Рядом с кварцевой трубкой, расположена нить накаливания обычной лампочки.
А писатели в интернете видимо не учили в школе физику. Ну конечно ещё один маленький нюанс, нужна цепь прогрева, т.е. греем лампу одним резистором, а на рабочий режим выводим другим. Но думаю, с выключателем и двумя проводками многие справятся:)
Итак схема:
Так, для многих правильные схемы, это тёмный лес, постарался изобразить в картинках. Более приближенно к жизни.
Как это работает?
1) Этап прогрева, выключатель должен быть обязательно разомкнут!!! Включаем лампу в сеть. Лампа накаливания начинает ярко светиться, трубка в лампе ДРЛ начинает мерцать и медленно разгораться. Минут через 3..5 трубка в лампе уже начнёт светить достаточно ярко.
2) Второе замыкаем выключатель на основной балласт, ток ещё увеличиться и ещё через 3 мин лампа выйдет на рабочий режим.
Внимание суммарно на нагрузке лампы + утюги чайники и т.д. будет выделять мощности сопоставимые с мощностью лампы. Утюг допустим, может отключиться встроенным термореле, и мощность лампы ДРЛ снизиться.
Для большинства такая схема будет очень сложной, особенно для тех у кого нет прибора для замера сопротивления. Для них я ещё более упростил схему:
Запуск простой, выкручиваем лампы, оставляем только нужное количество (1-2шт) для запуска горелки, и по мере прогрева начинаем вкручивать. Для мощных лам ДРЛ можно использовать в качестве резистора трубчатые галогенные лампы.
Теперь самое сложное:
Наверно, уже многие поняли, что лампы и нагрузки надо как то подбирать? Безусловно, если взять какой то утюг и подключить к лампе ДРЛ-125 от лампы ничего не останется, а вы получите ртутное заражение. К стати, тоже самое будет, если вы возьмете для лампы ДРЛ-125 дроссель от ДРЛ-700. Т.е. мозг всё таки надо включать!!!
Несколько простых правил, что бы сберечь силы нервы и здоровье:)
1)Ориентироваться на шильдики приборов нельзя, нужно замерять реальное сопротивление омметром и делать вычисления. Либо использовать с запасом прочности, выбирая чуть меньшую мощность чем можно.
2)Замерять сопротивление ламп накаливания бесполезно, холодная спираль имеет в 10 раз меньшее сопротивление, чем горячая. Лампы накаливания худший выбор, приходиться ориентироваться по надписи на лампе. И не в коем случае не включаете нагрузку из лам накаливания разом, вкручивайте их по 1-штуке, уменьшая броски тока. Так как подозреваю, что это будет самый популярный способ включения лампы ДРЛ без дросселя. Снял ролик для примера.
3)Из общих соображений для начала разогрева лампы ДРЛ используйте нагрузку не сильно больше её номинальной мощности. Для примера ДРЛ-400 для прогрева используйте 300-400ват.
Таблица для разных ламп:
| Тип лампы | V-дуги | I-дуги | R-дуги | Баластный резистор | Надпись на баласте\утюге\лампе\тэн | Тепло на баласте при работе |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ДРЛ-125 | 125 В | 1 А | 125 Ом | 80 Ом | 500 Вт | 116 Вт |
| ДРЛ-250 | 130 В | 2 А | 68 Ом | 48 Ом | 1000 Вт | 170 Вт |
| ДРЛ-400 | 135 В | 3 А | 45 Ом | 30 Ом | 1600 Вт | 250 Вт |
| ДРЛ-700 | 140 В | 5 А | 28 Ом | 17 Ом | 2850 Вт | 380 Вт |
Комментарии к таблице:
1 - наименование лампы.
2 – рабочее напряжение на прогретой лампе.
3 – номинальный рабочий ток лампы.
4 – примерное рабочее сопротивление лампы в разогретом состоянии.
5 – сопротивление балластного резистора для работы на полную мощность.
6 – примерная мощность написанная на шильдике устройства (тэны, лампы и т.д.) которое будет использовано в качестве балластного резистора.
7 – мощность в ватах, которая будет выделяться на балластном резисторе, или устройстве его заменяющем.
Если сложно, или вам кажется, что это не будет работать. Снял ролик, в качестве примера лампа ДРЛ-400 запускаю её тремя лампами по 300вт (обошлись мне по 30руб штука). Мощность на лампе ДРЛ получилась около 300W потери на лампах накаливания 180W. Как видно ничего сложно нет.
Теперь ложка дёгтя:
К сожалению, использовать горелки от ламп ДРЛ в коммерческом применении не так просто как кажется. Кварцевая трубка в лампах ДРЛ выполнена из расчётов работы в среде инертного газа. В связи с этим введены некоторые технологические упрощения в производстве. Что незамедлительно сказывается на сроке службы, как только вы разбиваете внешний баллон лампы. Хотя конечно с учётом дешевизны (Ватт\рубль) ещё не известно, что более выгодно специализированные лампы, или постоянно меняемые излучатели из ДРЛ. Перечислю, основные ошибки при проектировании всяких устройств из ламп ДРЛ:
1) Охлаждение лампы. Лампа должна быть горячая, охлаждение только косвенное. Т.е. охлаждать надо отражатель лампы а не лампу саму. Идеальный вариант засунуть излучатель в кварцевую трубку, и охлаждать внешнюю кварцевую трубку, а не сам излучатель.
2) Использование лампы без отражателей, т.е. разбили колбу и вкрутили лампу в патрон. Дело в том, что при таком подходе лампа не прогревается до рабочих температур, идёт сильная деградация и уменьшение срока службы в тысячи раз. Лампу надо поставить как минимум в U-образный отражатель из алюминия, что бы поднять температуру вокруг лампы. И заодно сфокусировать излучение.
3) Борьба с озоном. Ставят мощные вентиляторы вытяжки, и если поток идёт сквозь лампу, то получаем охлаждение. Надо разрабатывать косвенный отвод озона, что бы забор воздуха\озона шёл в как можно дальше от лампы.
4) Топорность при обрезке цоколя. При добывании излучателя, надо действовать максимально осторожно, иначе микротрещины в местах подключения проводников к лампе разгерметизируют её за десяток часов горения.
Очень частый вопрос про спектр излучения кварцевой колбы от ламп ДРЛ . Потому как некоторые производители химии пишут спектр чувствительности своих фотоинициаторов.
Так УФ излучатель лампы ДРЛ находиться в средней точке между высоким и очень высоким давлением у неё несколько резонансов в диапазоне от 312 до 579нм. Основные спектры резонанса выглядят примерно так.
Так же хочется отметить, что большинство доступных оконных стёкол отрежут спектр лампы с низу до 400нм с коэффициентом затухания 50-70%. Учитывайте это при проектировании установок экспонирования отверждении и т.д. Либо ищите химически чистые стёкла с нормированными показателями пропускания.
Хочется напомнить используйте средства защиты при работе с UF излучением, вот пару роликов для просмотра.
Первый ролик. Обращаем внимание на инопланетянина таскающего оттиски к сушке со снятым чехлом, вот так вот защищаться приходиться от UF излучения.
Второй ролик ручная сушилка для лака. К сожалению не сказано, что нужна вытяжка, озон не сильно полезен…
Ну что, ещё не страшно тогда продвигаемся дальше. А как быть бедным полиграфистам\шелкографам которые решили попробовать современные UF краски. Цены от фирменных сушилок захватывают дух, а если перевести в рубли, то просто прибивают.
Думаю многие пробовали сушить ДРЛ трубками, и ничего не получалось, ну кроме некоторых сортов лака.
В общем продолжение следует.
Читайте мои обзоры о принтерах и прочем оборудовании на моём следите за обновлениями.
Широко используемые люминесцентные лампы не лишены недостатков: во время их работы прослушивается гудение дросселя, в системе питания имеется стартер, который ненадежен в работе, и самое главное-лампа имеет нить накала, которая может перегореть, из-за чего лампу приходится заменять новой.
Люминесцентная лампа становится "вечной"
Здесь показана схема, которая позволяет устранить перечисленные недостатки. Нет привычного гудения, лампа загорается моментально, отсутствует ненадежный стартер, и, что самое главное, можно использовать лампу с перегоревшей нитью накала.
Конденсаторы С1, С4 должны быть бумажными, с рабочим напряжением в 1,5 раза больше питающего напряжения. Конденсаторы С2, С3 желательно, чтобы были слюдяными.
Резистор R1 обязательно проволочный, его сопротивление зависит от мощности лампы.
Данные элементов схемы в зависимости от мощности люминесцентных ламп приведены в таблице:
Диоды Д2, Д3 и конденсаторы С1, C4 представляют двухполупериодный выпрямитель с удвоением напряжения. Величины емкостей C1, C4 определяют рабочее напряжение лампы Л1 (чем больше емкость, тем больше напряжение на электродах лампы Л1). В момент включения напряжение в точках а и б достигает 600 В, которое прикладывается к электродам лампы Л1. В момент зажигания лампы Л1 напряжение в точках а и б уменьшается и обеспечивает нормальную работу лампы Л1, рассчитанной на напряжение 220 В.
Применение диодов Д1, Д4 и конденсаторов С2, С3 повышает напряжение до 900 В, что обеспечивает надежное зажигание лампы Л1 в момент включения. Конденсаторы С2, С3 одновременно способствуют подавлению радиопомех.
Лампа Л1 может работать без Д1, Д4, С2, С3, но при этом надежность включения уменьшается.
(ЭПРА) люминесцентные лампы перегорают. Такое случается с большими светильниками, и с компактными люминесцентными лампами (КЛЛ), более известными как экономлампы. И если сгоревшую электронику починить можно, то попросту выбрасывают.
Понятно, что если у лампы, подключенной до дросселя со стартером или к ЭПРА, перегорит одна из нитей накала, то светильник уже не включится. Кроме того, старая «брежневская» схема подключения имеет ещё несколько недостатков: затяжной запуск стартером, сопровождающийся раздражающими миганиями; мерцание лампы с удвоенной частотой сети.
Однако выход прост - запитать люминесцентную лампу не переменным, а постоянным током, и чтобы не использовать капризные стартеры, нужно приложить при запуске повышенное напряжение сети. Таким образом, мало того, что источник света перестанет мерцать, но и после подключения по новой схеме даже перегоревшая люминесцентная лампа проработает ещё не один год.
Для запуска с умноженным напряжением сети не понадобится нагревать спирали - электроны для начальной ионизации будут вырваны уже при комнатной температуре, даже из перегоревших спиралей. Так как не нужен нагрев до температуры 800–900 градусов для тлеющего стартового разряда, то резко продлевается срок службы любой люминесцентной лампы, и с целыми спиралями. После запуска, кусочки нитей становятся теплыми за счет стабильного потока электронов. Простейшая схема, имеющая эти преимущества, следующая:
На рисунке показана схема двухполупериодного выпрямителя с удвоением напряжения, здесь лампа загорается мгновенно
При подключении по такой схеме нужно соединить вместе оба внешних вывода каждой нити накала лампы - без разницы, перегоревшие они, или целые.
Конденсаторы С1, С4 нужны неполярные с рабочим напряжением более чем в 2 раза больше сетевого (например, МБМ не ниже 600 вольт). В этом и есть главный минус схемы - в ней применяются два конденсатора большой емкости, на высокое напряжение. Такие конденсаторы имеют значительные габариты.
Конденсаторы С2, С3 тоже нужны неполярные и желательно, чтобы они были слюдяными на напряжение 1000 В. На диодах Д1, Д4 и конденсаторах С2, С3 напряжение подскакивает до 900 В, чем обеспечивается надежное зажигание холодной лампы. Также эти две емкости способствуют подавлению радиопомех. Светильник можно зажечь и без этих конденсаторов и диодов, но с ними включение становится более безотказным.
Резистор нужно намотать самостоятельно из нихромовой или манганиновой проволоки. Рассеиваемая на нем мощность значительна, так как светящаяся люминесцентная лампа не имеет своего внутреннего сопротивления.
Подробные номиналы элементов схемы в зависимости от мощности светильника приведены в таблице:
Диоды можно использовать необязательно указанные в таблице, а аналогичные современные, главное, чтоб они подходили по мощности.
Чтобы зажечь неподдающуюся лампу на один из концов наматывают колечко из фольги и соединяют его проводком со спиралью на противоположной стороне. Такой ободок шириною в 50 мм вырезается из тонкой фольги и приклеивается к колбе лампы.
Следует заметить, что люминесцентная лампа вовсе не предназначена для работы на постоянном токе. При таком питании световой поток от неё со временем ослабевает из-за того, что пары ртути внутри трубки постепенно собираются возле одного из электродов. Хотя, восстановить яркость свечения достаточно легко, нужно лишь перевернуть лампу, поменяв местами плюс с минусом на её концах. А чтобы вовсе не разбирать светильник, имеет смысл заранее установить в нем переключатель.
В цоколе маленькой КЛЛ уместить такую схему, разумеется, не получиться. Но и зачем это нужно! Можно же всю схему пуска собрать в отдельной коробке и через длинные провода подсоединить к светильнику. Важно из энергосберегающей лампы вытянуть всю электронику, а также соединить два вывода каждой её нити накоротко. Главное, не забыть, и не всунуть в такой самодельный светильник исправную лампу.
Самодельный ветрогенератор. Ветрогенератор на базе асинхронного двигателя Подключение люминесцентных ламп через ЭПРА
Начиная с того времени, как была изобретена лампа накаливания, люди ищут способы создания более экономичного, и в то же время без потерь светового потока, электроприбора. И вот одним из таких приборов стала люминесцентная лампа. В свое время такие светильники стали прорывом в электротехнике, таким же, как в наше – светодиодные. Людям казалось, что такая лампа вечная, но они ошибались.
Тем не менее срок службы их все же был значительно дольше простых «лампочек Ильича», что в совокупности с экономичностью помогало завоевывать все большее доверие потребителей. Трудно найти хотя бы одно офисное помещение, где не было бы светильников для ламп дневного света. Конечно, этот световой прибор подключается не так просто, как его предшественники, схема питания люминесцентных ламп гораздо сложнее, и она не столь экономична, как светодиодная, но все же по сей день она остается лидером на предприятиях и в офисных помещениях.
Нюансы подключения
Схемы включения ламп дневного света подразумевают наличие электромагнитного пускорегулирующего аппарата или дросселя (представляющего собой своеобразный стабилизатор) со стартером. Конечно, в наше время есть люминесцентные лампы без дросселя и стартера и даже приборы с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ), но о них чуть позднее.
Итак, стартер выполняет следующую задачу: он обеспечивает в схеме короткое замыкание, разогревая и электроды, обеспечивая тем самым пробой, при помощи которого облегчается розжиг лампы. После того как электроды достаточно разогрелись, стартер обеспечивает разрыв цепи. А дроссель ограничивает ток во время замыкания, обеспечивает высоковольтный разряд для пробоя, зажигая и поддерживая стабильное горение лампы после запуска.
Принцип действия
Как уже говорилось, схема питания лампы дневного света принципиально отличается от подключения приборов накаливания. Дело в том, что электроэнергия здесь преобразовывается в световой поток посредством протекания тока сквозь скопление паров ртути, которые смешаны с инертными газами внутри колбы. Происходит пробой этого газа при помощи высокого напряжения, поступающего на электроды.
Как это происходит, можно понять на примере схемы.
На ней можно увидеть:
- пускорегулирующий аппарат (стабилизатор);
- трубка лампы, включающая в себя электроды, газ и люминофор;
- слой люминофора;
- стартерные контакты;
- стартерные электроды;
- цилиндр корпуса стартера;
- пластинка из биметалла;
- наполнение колбы из инертного газа;
- нити накаливания;
- излучение ультрафиолета;
- пробой.
Слой люминофора наносится на внутреннюю стенку лампы для того, чтобы преобразовать ультрафиолет, который невидим человеку, в освещение, принимаемое обычным зрением. При изменении состава этого слоя можно изменить оттенок цвета осветительного прибора.
Общие сведения о люминесцентных лампах
Оттенок цвета люминесцентной лампы, как и светодиодной, зависит от цветовой температуры. При t = 4 200 К свет от прибора будет белым, и маркироваться она будет как ЛБ. Если же t = 6 500 К, то освещение приобретает чуть синеватый оттенок, становится более холодным. Тогда при маркировке указывается, что это лампа ЛД, т. е. «дневная». Интересен тот факт, что при исследованиях выявлено – лампы с более теплым оттенком имеют более высокий КПД, хотя на глаз кажется, что холодные цвета светят немного ярче.
И еще один момент, касающийся размеров. В народе люминесцентную лампу Т8 на 30 Вт называют «восьмидесяткой», подразумевая, что ее длина – 80 см, что не соответствует действительности. На самом деле длина составляет 890 мм, что на 9 см длиннее. Вообще же самые ходовые ЛЛ – это как раз Т8. Их мощность зависит от длины трубки:
- Т8 на 36 Вт имеет длину в 120 см;
- Т8 на 30 Вт – 89 см («восьмидесятка»);
- Т8 на 18 Вт – 59 см («шестидесятка»);
- Т8 на 15 Вт – 44 см («сороковка»).
Варианты подключений
Бездроссельное включение
Чтобы ненадолго продлить работу сгоревшего светового прибора, существует вариант, при котором возможно подключение лампы дневного света без дросселя и стартера (схема подключения на рисунке). Он предусматривает использование умножителей напряжения.
Подача напряжения происходит после короткого замыкания нитей накаливания. Выпрямленное напряжение становится больше вдвое, чего вполне хватает для запуска лампы. С1 и С2 (на схеме) необходимо подобрать для 600 В, а С3 и С4 – под напряжение в 1 000 В. По прошествии некоторого времени пары ртути оседают в области одного из электродов, в результате чего свет от лампы становится менее ярким. Лечится это путем изменения полярности, т. е. необходимо просто развернуть реанимированную перегоревшую ЛЛ.
Подключение люминесцентных ламп без стартера
Задача этого элемента, обеспечивающего питание люминесцентных ламп – увеличение времени разогрева. Но долговечность стартера небольшая, он часто сгорает, а потому имеет смысл рассмотреть возможность того, как включить люминесцентную лампу без него. Для этого нужна установка вторичных трансформаторных обмоток.
Существуют ЛДС, которые изначально предусмотрены для подключения без стартера. На таких лампах имеется маркировка RS. При установке такого прибора в светильник, оборудованный этим элементом, лампа быстро горит. Происходит это по причине необходимости большего времени на разогрев спиралей таких ЛЛ. Если запомнить эту информацию, то уже не возникнет вопроса, как зажечь люминесцентный светильник, если произошло перегорание дросселя или стартера (схема соединения ниже).
Схема бесстартерного подключения ЛДС
Электронный пускорегулирующий аппарат
Электронный балласт в схеме питания ЛЛ заменил устаревший электромагнитный, улучшив пуск и добавив комфорта человеку. Дело в том, что более старые пусковые устройства потребляли больше энергии, часто издавали гудение, отказывали и портили лампы. К тому же в работе присутствовало мерцание по причине низких частот напряжения. При помощи электронного пускорегулирующего аппарата от этих неприятностей удалось избавиться. Необходимо разобраться, как действует ЭПРА.
Сначала происходит выпрямление тока, проходящего через диодный мост и при помощи С2 (на схеме ниже) напряжение сглаживается. Обмотки трансформатора (W1, W2, W3), включенные противофазно, нагружают генератор с высокочастотным напряжением, установленный после конденсатора (С2). В параллель к ЛЛ включен конденсатор С4. При поступлении резонансного напряжения происходит пробой газовой среды. Нить накаливания в это время уже разогрета.
После того как розжиг выполнен, показания сопротивления лампы снижаются, вместе с ними падает и напряжение до уровня, достаточного для поддержки свечения. Вся работа ЭПРА по запуску занимает меньше секунды. По такой схеме работают лампы дневного света без стартера.
Конструктивные особенности, а вместе с ними и схема включения люминесцентных ламп постоянно обновляются, изменяясь в лучшую сторону в экономии электроэнергии, уменьшаясь в размерах и увеличиваясь в долговечности работы. Главное – правильная эксплуатация и умение разобраться в огромном ассортименте, предлагаемом производителем. И тогда ЛЛ еще долго не покинут рынок электротехники.
Уважаемые посетители!!!
Данный способ подключения люминесцентного светильника должен быть всем хорошо знаком, в частности, для профессиональных электриков. При такой схеме включения люминесцентного светильника присутствует одна характерная особенность способа такого подключения, — с которой вам предстоит ознакомиться. Информация, представленная в этой теме, имеет место в обучении студентов по профессии «Электромонтажник электрических сетей и электрооборудования», — преподавательской деятельностью которой я занимаюсь в настоящее время.
Как включить люминесцентную лампу-без дросселя
На рисунке показаны два способа подключения люминесцентных светильников:
принципиальная схема включения люминесцентной лампы со стартерным зажиганием (рис.1, а) и схема включения люминесцентной лампы без дросселя (рис.1, б).
Для обоих схем включения люминесцентных ламп, импульсом повышенного напряжения, способствующему образованию дугового разряда в лампах (необходимого для их зажигания) служат: дроссель LL и лампа накаливания EL2.
Во второй схеме (рис.1,б) представлена схема включения люминесцентной лампы с использованием лампы накаливания (вместо дросселя). В данной схеме присутствует наличие токоведущего провода, один конец которого присоединен к одному из выводов электродов люминесцентной лампы. Вместо токоведущего провода можно использовать широкую полосу фольги, которая имеет такое же электрическое соединение как и провод. Соответственно, как сам отрезок провода, так и полоса фольги, должны быть закреплены по концам колбы металлическими хомутиками под диаметр колбы (люминесцентной лампы).
На этом пока все. Следите за рубрикой.
