Bez nich nic nie działa: układy zapłonowe zapewniają świetlówkom odpowiednią energię elektryczną, a jednocześnie chronią je przed zbyt wysokimi prądami rozładowania.
Dowiedz się, jakie korzyści oferują elektroniczne układy zapłonowe w porównaniu do tradycyjnych rozwiązań oraz na co warto zwrócić uwagę przy ich wyborze.
Przez ponad 100 lat to żarówki żarnikowe dominowały w technologii oświetleniowej. Jednak ze względu na niski współczynnik sprawności i wysokie zużycie energii zostały one wycofane z obrotu na mocy przepisów prawa.
Podobny los spotkał halogenowe lampy wysokonapięciowe – przynajmniej te należące do najbardziej energochłonnych klas, które również objęto zakazem sprzedaży.
Głównym powodem wycofania tych źródeł światła była ich przestarzała technologia: w żarówkach i halogenach metalowy drut jest rozgrzewany do czerwoności za pomocą prądu. Niestety, tylko niewielka część pobranej energii zamieniana jest na światło widzialne – nawet 95% przekształcane jest w ciepło.
Lepszą alternatywą okazały się lampy fluorescencyjne, które działają według zupełnie innej zasady: prąd elektryczny pobudza gaz wewnątrz lampy do emisji promieniowania UV, które z kolei wzbudza świecenie luminoforu pokrywającego jej wnętrze.
Lampy fluorescencyjne przekształcają energię elektryczną w światło użytkowe znacznie efektywniej niż tradycyjne żarówki czy halogeny. Ich typowa skuteczność świetlna wynosi od 50 do 100 lumenów na wat, co oznacza kilkukrotnie wyższą wydajność w porównaniu do żarówek o podobnej mocy świetlnej.
Alternatywą dla tradycyjnych świetlówek liniowych są kompaktowe świetlówki, znane również jako żarówki energooszczędne. Występują w takich samych popularnych rozmiarach jak klasyczne żarówki. Jeszcze lepszym rozwiązaniem pod względem wydajności świetlnej w stosunku do zużycia energii są jednak źródła światła LED, które można bez żadnych przeróbek wkręcić do standardowych opraw z gwintem E27 lub E14.
Statecznik lampowy to w istocie urządzenie elektryczne, które włącza się szeregowo z odbiornikiem, aby ograniczyć natężenie prądu w obwodzie. W przypadku świetlówek stateczniki indukcyjne zapobiegają nadmiernemu wzrostowi prądu przepływającego przez rurkę – zjawisku, które mogłoby wystąpić ze względu na ujemną rezystancję różnicową charakterystyki napięciowo-prądowej lampy i doprowadzić do jej uszkodzenia.
Stateczniki różnią się znacznie pod względem stopnia zaawansowania. Mogą mieć bardzo prostą budowę – składać się jedynie z rezystora, cewki, kondensatora lub ich kombinacji. Takie układy nazywa się konwencjonalnymi statecznikami (KVG). Bardziej zaawansowaną technologią są elektroniczne stateczniki (EVG), które obecnie stosuje się powszechnie w świetlówkach liniowych, kompaktowych oraz lampach wyładowczych wysokiego ciśnienia.
Elektroniczne stateczniki wykorzystują tranzystory do przekształcania częstotliwości sieciowej na prąd zmienny o wysokiej częstotliwości, jednocześnie zapewniając precyzyjne sterowanie przepływem prądu. Dzięki temu pracują znacznie efektywniej – już przy 10 kilohercach sprawność jest o niemal 10% wyższa niż przy standardowej częstotliwości sieci. Niektóre modele osiągają częstotliwości pracy nawet do 40 kiloherców.
Tanie elektroniczne układy zapłonowe zawierają jedynie prosty oscylator i obwód rezonansowy. Takie rozwiązanie określa się jako obwód rezonansowy prądu. W krótkim czasie napięcie osiąga wartość około jednego kilowolta, co umożliwia natychmiastowy zapłon lampy w trybie zimnej katody.
Żarniki katodowe nadal pełnią funkcję ochronną – zabezpieczają układ zapłonowy przed przegrzaniem, jeśli nie dojdzie do zapłonu lampy. Niektórzy producenci stosują w tym celu termistory o dodatnim współczynniku temperaturowym, które opóźniają zapłon i pozwalają żarnikom na krótkie nagrzanie.
Bardziej zaawansowane elektroniczne układy zapłonowe (EVG) działają w trybie programowanego startu. Proces uruchamiania rozpoczyna się przy częstotliwości powyżej częstotliwości rezonansowej wyjściowego obwodu. Po rozgrzaniu żarników częstotliwość szybko spada. Gdy zbliży się do częstotliwości rezonansowej układu, napięcie wyjściowe gwałtownie wzrasta, powodując zapłon lampy. W przypadku niepowodzenia, układ elektroniczny automatycznie przerywa pracę urządzenia.
Niektóre modele wyposażone są w sterowanie mikroprocesorowe, dlatego określa się je często mianem cyfrowych układów zapłonowych. Pozwalają one na zastosowanie zaawansowanej logiki sterowania procesem uruchamiania i działania lampy. Umożliwiają m.in. wykrycie uszkodzonych elektrod lub brakujących świetlówek jeszcze przed próbą zapłonu, rozpoznają typ lampy, szacują przewidywany czas do jej wymiany, a także oferują funkcję ściemniania. Dzięki temu jeden układ może obsługiwać różne typy źródeł światła.
Przede wszystkim należy zwrócić uwagę, do jakiego rodzaju lamp przeznaczone jest dane urządzenie sterujące. Oprócz elektronicznych układów zapłonowych do standardowych i kompaktowych świetlówek, dostępne są również modele dedykowane lampom halogenowo-metalohalogenkowym oraz wysokoprężnym lampom wyładowczym.
Ważne są także inne parametry, takie jak maksymalna liczba możliwych do podłączenia źródeł światła, dopuszczalna moc urządzenia czy konstrukcja i materiał obudowy. Ten ostatni aspekt ma szczególne znaczenie, ponieważ dostępne są wersje przeznaczone zarówno do zabudowy w oprawach oświetleniowych, jak i modele do bezpośredniego podłączenia z użyciem przewodów zasilających, kabli połączeniowych oraz systemu odciążającego przewody. W przypadku urządzeń do zabudowy można wybierać między obudowami z tworzywa sztucznego i metalu.
FAQ – często zadawane pytania
Czy można bez problemu wymienić tradycyjne świetlówki na tuby LED?
Tak, jest to możliwe, zwłaszcza jeśli oprawa jest wyposażona w elektroniczny układ zapłonowy (EVG) zamiast konwencjonalnego (KVG). Tradycyjne świetlówki podłączone do KVG wymagają stosowania startera, który odpowiada za wytworzenie napięcia zapłonu. Charakterystyczne dla tego rozwiązania jest migotanie podczas uruchamiania. Oprawy z EVG nie potrzebują startera, dzięki czemu nie występuje efekt migotania.
Tuby LED są dostępne w wersjach pasujących do obu typów układów zapłonowych, jednak przy zastosowaniu KVG konieczne jest użycie specjalnego startera LED. Należy również zwrócić uwagę, by wybierane tuby LED były zgodne z typem T8 – oznacza to spełnienie norm dotyczących średnicy, mocy i długości.
Wiele EVG dla lamp metalohalogenkowych wyposażonych jest we wtyczki typu Wieland. Co to oznacza?
Wtyczka Wieland stosowana jest wszędzie tam, gdzie wymagane jest pewne i bezpieczne połączenie elektryczne. W przeciwieństwie do tradycyjnych wtyczek z bolcem ochronnym, złącze Wieland nie posiada odsłoniętych metalowych styków, co znacznie zwiększa bezpieczeństwo użytkowania. Dodatkowo, styki tej wtyczki są osadzone znacznie stabilniej w gnieździe, co zapobiega ich luźnemu osadzeniu. W tradycyjnych wtyczkach może dojść do rozchwiania styków, co przy dużym natężeniu prądu może prowadzić do powstawania łuków elektrycznych i tym samym zwiększać ryzyko pożaru.