Основными элементами схемы включения люминесцентной лампы с электромагнитным ПРА являются дроссель и стартер. Стартер это миниатюрная неоновая лампа, один или оба электрода которой выполнены из биметалла. При возникновении тлеющего разряда внутри стартера биметаллический электрод нагревается и, затем изгибаясь, накоротко смыкается со вторым электродом.
После подачи напряжения на схему ток через люминесцентную лампу не течет, так как газовый промежуток внутри лампы это изолятор, и для пробоя его нужно напряжение, превышающее напряжение питающей сети. Поэтому загорается только лампочка стартера, напряжение зажигания которой ниже сетевого. Ток величиной 20 - 50 мА течет по дросселю, электродам люминесцентной лампы, неоновой лампе стартера.
Стартер состоит стеклянного баллона, наполненного инертным газом. В баллон впаяны металлический неподвижный и биметаллический электроды, имеющие выводы, проходящие через цоколи. Баллон заключен в металлический или пластмассовый корпус с отверстием в верхней части.
Схема устройства стартера тлеющего разряда: 1 — выводы, 2 - металлический подвижный электрод, 3 — стеклянный баллон, 4 — биметаллический электрод, 6 — цоколь
Стартеры для включения люминесцентных ламп в сеть выпускаются на напряжение 110 и 220 В.
Под воздействием тока электроды стартера разогреваются и замыкаются. После замыкания по цепи течет ток, превышающий в 1,5 раза номинальный ток лампы. Величина этого тока ограничена в основном сопротивлением дросселя, так как электроды стартера замкнуты, а электроды ламп имеют незначительное сопротивление.
Элементы схемы с дросселем и стартером: 1 - зажимы сетевого напряжения; 2 - дроссель; 3, 5 - катоды лампы, 4 - трубка, 6, 7 - электроды стартера, 8 - стартер.
За 1 - 2 с электроды лампы разогреваются до 800 - 900 °С, вследствие этого увеличивается электронная эмиссия и облегчается пробой газового промежутка. Электроды стартера остывают, так как разряда в нем нет.
При остывании стартера электроды возвращаются в исходное состояние и разрывают цепь. В момент разрыва цепи стартером возникает э. д. с. самоиндукции в дросселе, величина которой пропорциональна индуктивности дросселя и скорости изменения тока в момент разрыва цепи. Образовавшееся за счет э. д. с. самоиндукции повышенное напряжение (700 - 1000 В) импульсом прикладывается к лампе, подготовленной к зажиганию (электроды разогреты). Происходит пробой, и лампа начинает светиться.
К стартеру, который включен параллельно лампе, прикладывается приблизительно половина напряжения сети. Этой величины недостаточно для пробоя неоновой лампочки, поэтому она больше не зажигается. Весь период зажигания длится меньше 10 с.
Рассмотрение процесса зажигания лампы позволяет уточнить назначение основных элементов схемы.
Стартер выполняет две важные функции:
1) замыкает накоротко цепь для того, чтобы повышенным током разогреть электроды лампы и облегчить зажигание,
2) разрывает после разогрева электродов лампы электрическую цепь и тем самым вызывает импульс повышенного напряжения, обеспечивающего пробой газового промежутка.
Дроссель выполняет три функции:
1) ограничивает ток при замыкании электродов стартера,
2) генерирует импульс напряжения для пробоя лампы за счет э. д. с. самоиндукции в момент размыкания электродов стартера,
3) стабилизирует горение дугового разряда после зажигания.
Схема импульсного зажигания люминесцентной лампы в работе:
