Wissenswertes zur Leuchtstofflampe

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Autor
Wissenswertes zur Leuchtstofflampe
Suche nach: leuchtstofflampe (514)

    







BID = 7068

Josef Scholz

Elektro-FAQ Spezialist



Beiträge: 46
Wohnort: Werdohl im Sauerland / NRW
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Lichterzeugung mit Leuchtstofflampe

Leuchtstofflampen sind mit Quecksilberdampf gefüllt und haben an den Enden beheizbare Elektroden.
Die Innenwandung des Glasrohres ist mit Leuchtstoffen beschichtet, die bei Betrieb der Leuchtstofflampe in bestimmten Lichtfarben leuchten.
Daher der Name Leuchtstofflampe (Lichtstrahler)
Die Lichtfarben werden durch die Art der Gasfüllung und des Leuchtstoffes bestimmt.

Die Lebensdauer einer Leuchtstofflampe beträgt etwa 7000 Brennstunden bei etwa 2000 Schaltungen.

Wird die Leuchtstofflampe sehr häufig geschaltet, sinkt die Lebensdauer.

Die Lichtausbeute gegenüber einer Glühlampe beträgt bei gleicher Leistung etwa das 3-6 fache.

Leuchtstofflampen haben keinen Durchgang zwischen den Elektroden, also muß der Strom durch die Gasfüllung hindurch fließen. Dazu muß das Gas aber erst in einen leitenden Zustand versetzt werden

Damit der Strom durch die Leuchtstofflampe fließt,
wird die Qecksilberdampffüllung durch einen Starter und Drossel
bewirkenden Hochspannungsstoß ionisiert und damit leitfähig.
Der Strom durch die Qecksilberdampffüllung erzeugt sichtbares,
blaßblaues Licht und eine wesentlich kräftigere aber unsichtbare ultraviolette Lichtstrahlung.
Dieses UV-Licht kann die Glaswandung nicht durchdringen,
es regt aber die innerhalb des Glasrohres angebrachte Leuchstoffschicht zum leuchten an

Wirkungsweise der Leuchtstofflampe



Damit der Strom durch die Leuchtstofflampe fließt,
wird die Qecksilberdampffüllung durch einen Starter und Drossel
bewirkenden Hochspannungsstoß ionisiert und damit leitfähig.

Nach dem der Quecksilberdampf gezündet hat, wird sein Widerstand klein
und damit der Strom durch die Lampe sehr groß.
Damit die Lampe nicht zerstört wird, muß der starke Stromanstieg
durch ein Vorschaltgerät verhindert werden.

Leuchtstofflampen benötigen demnach für ihren einwandfreien Betrieb zusätzliche Betriebsmittel:
Eine Zündeinrichtung (Starter) und ein Vorschaltgerät (Drosssel).

Schaltungsprinzip der Leuchtstofflampe



Wie aus dem Stromlaufplan (oben) zu ersehen ist, wird die Leuchtstofflampe mit dem Vorschaltgerät in Reihe geschaltet.
Parallel zur Leuchtstofflampe liegt der Starter, der die Leuchtstofflampe zündet.
Der Parallel zum Starter liegende Kondensator dient überwiegend zur Funkentstörung.
Nach Einschalten des Netzschalters liegt die Netzspannung zwischen L1 und N über Vorschaltgerät und Elektroden (Wendel) an der Glimmlampe des Starters.
Das Edelgas in der Glimmlampe zündet, es fließt ein kleiner Strom.
Durch die hervorgerufene Glimmladung erwärmen sich die Elektroden der Glimmlampe.



Durch die Erwärmung krümmen sich die aus Bimetall bestehenden Elektroden im Starter und berühren sich.
Dadurch wird die Glimmlampe kurzgeschlossen



Jetzt fließt ein hoher Strom (der etwa 1,5fache Lampenstrom) vom Außenleiter L1 über das Vorschaltgerät, über die 1.Elektrode, durch den kurzgeschlossenem Starter und über die 2.Elektrode zum Neutralleiter N.
Im Vorschaltgerät baut sich ein starkes Magnetfeld auf. Die Metallwendeln (Elektroden) in der Leuchtstofflampe werden aufgeheizt.
Die Elektroden sind mit einer Paste versehen,
von der sich bei Erwärmung Elektronen leicht lösen können.

Da die kurzgeschlossene Glimmlampe im Starter nicht mehr leuchtet, kühlt sie sich ab.
Die Glimmlampenkontakte öffnen sich, der Stromkreis wird unterbrochen.
Das starke Magnetfeld im Vorschaltgerät bricht zusammen.
Das hat zur Folge, daß das Vorschaltgerät durch die Induktionswirkung einen großen Spannungsstoß an die Elektroden der Leuchtstofflampe liefert.
Der große Spannungsstoß (600V bis ca. 2000V) bringt die aus den Elektroden austretenden Elektronen auf eine große Geschwindigkeit.
Sie prallen gegen Quecksilberatome, schlagen dadurch weitere Elektronen herraus und machen die Quecksilberatome ebenfalls leitend.
Die Gasfüllung innerhalb der Leuchtstofflampe wird also leitend.
Die Leuchtstofflampe hat gezündet.



Der Strom der Leuchtstofflampe steigt lawinenartig an. Das Vorschaltgerät wirkt jetzt als Strombegrenzer (Drossel),die Leuchtstofflampe leuchtet.
Die Brennspannung bei einer 36W-Lampe ca.103V.
Die Glimmlampe im Starter kann nicht leuchten, weil die Spannung an den Glimmelektroden zu klein geworden ist.


Technische Daten:

Nennleistung 36 W, Länge 1200 mm
Nennspannung 220 V, Nennstrom 0,44 A, Brennspannung ca. 103 V
Erforderliche Zündspannung zwischen den Elektroden: 300 V-600 V
(bei warmer Lampe genügt der kleinere Wert)
Das Vorschaltgerät liefert eine Zündspannung von 600 V-2000 V
Vorheizstrom 0,64 A-0,78 A
Lampenersatzwiderstand der leuchtenden Lampe 290 Ohm
Heizwendelwiderstand 6,8 Ohm
Leistungsaufname mit Drossel 51 W
Scheinleistung: 97 VA
Leistungsfaktor cos phi = 0,52
Nennstrom bei kompensierter Lampe (cos phi = 1) 0,29 A
Zündspannung für die Starterglimmlampe ca 160 V
Löschspannung für die Starterglimmlampe ca 140 V
Strom bei leuchtender Starter-Glimmlampe 20 mA bis 40 mA
Startspannung, bei der die Kontakte öffnen sollen ca. 180 V

Anmerkung:
Der Starter kann nur dann die Zündung der Lampe einleiten, wenn er die "Startspannung" von 180 V erhält. Erst bei dieser Spannung ist es sicher, daß der Starter seine Kontakte schließt und beim Erkalten öffnet.

Unterschiedliche Starter gibt es für Single- Lampenschaltungen und für Tandemschaltungen.
Meist steht auf den Single-Starter 220V oder Single
auf dem Tandem-Starter Tandem oder 110V


_________________
Gruß
Josef Scholz
Tips und Schaltpläne zum Herd, Elektro(nik) und zum KFZ:
http://www.josefscholz.de

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Josef Scholz am 24 Dec 2002 12:59 ]

BID = 7075

admin

Administrator



Beiträge: 5027
Wohnort: Heilbronn
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Erst mal Danke an Josef für die gute Erklärung.

Das würde auch in das neue FAQ-Forum passen.

Frage :

Besteht Interesse, das FAQ-Forum witer auszubauen.
z.B. Elektroinstallation, hier würde das hier passen

oder Fernsehgeräte usw....... ?

Bei genügend Interesse kann ich die ganzen Beiträge auch in einer separaten html-Seite zusammenfassen.

Baldur (admin)

BID = 7133

djtechno

Inventar



Beiträge: 4955
Wohnort: beutelsbach
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also 180 volt braucht der starter.

in den usa wo se nur 110 volt haben nutzen dann auch andre starter.

ist dann da die glimmlampe anders dimensioneirt?

und was ist dann bei 110 volt an der leuichtstofflampe anders?

BID = 7136

Gast

Nichtregistrierter Benutzer

Man sollte vielleicht noch einmal ein paar Worte über die s.g. Tandemschaltung von Leuchtstoffröhren verlieren. Dabei werden zwei Leuchtstofflampen zu meist 18w (früher 20W) in Serie geschaltet und an einer einzigen Drossel betrieben. Jede Lampe hat aber ihren eigenen Starter, der logischerweise schon bei niedriger Spannung zünden muss,- denn die Netzspannung verteilt sich ja auf beide.
Darum gibt es im Geschäft auch Starter für Einzellampen (aufschrift Single) oder für doppelflammige Lampen (aufschrift Tandem oder Double)
Ein Single-Starter in einer Zweiflammigen Leuchte zündet nicht und ein Tandem-Starter in einer Lampe mit hoher Brennspannung (die übrigens mit dem Alter steigt) kann u.U. ständig von Neuem den Zündvorgang einleuiten, obwohl die Lampe brennt.

BID = 7142

Josef Scholz

Elektro-FAQ Spezialist



Beiträge: 46
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Hallo

In den Usa gibt es verschiedene Netzspannungen, allerdings herrscht im Haushaltsbereich in en meisten Staaten etwa 110V, 60Hz vor.
Das möchte ich nur mal am Rande erwähnen, weil es mit der Grundschaltung der Leuchtstofflampe, so wie ich sie beschrieben habe wenig zu tun hat, schließlich hab ich diesen Beitrag in Deutschland veröffentlicht.
Ja, der Singel-Starter benötigt für eine sichere Startung der Röhre 180 V, der Tandemstarter , oft mit der Aufschrift 110V versehen, benötigt etwa 90 Volt Mindestspannung.

Ich hab absichtlich nur die Standartschaltung und nicht zusätzlich die Varianten mit PTC oder die Tandem- oder die Rapidschaltung beschrieben, weil es mir mehr um das Zünden einer LF-Lampe ging als um die vielfältigen Schaltungsarten.


_________________
Gruß

Josef Scholz

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BID = 7156

djtechno

Inventar



Beiträge: 4955
Wohnort: beutelsbach
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ah,okay, dann nutzen die in den usa dann prinzipiell die Art starter,die man bei uns fuer die Tandemlampen benutzt.

ok,dann wär das ja beantwortet

BID = 9483

krockie

Stammposter

Beiträge: 414
Wohnort: OWL

@ Josef

Danke für die Erklärung.
Aber wie ist es dann bei den Leuchtstofflampen im KFz Bereich die mit 12 V = betrieben werden?
auch in Deutschland !!

Das mit der hohen Induktivitätsspannung an der Drossel, eine Frage dazu, ich kenne das eigentlich nur mit Gleichspannung, weil die Polarität bei der Wechselspannung ständig wechselt, wie kann sich dann bei diesen Spulen ein hohes Magnetfeld aufbauen?

Es wäre nett wenn Du die Kompensation und den Zweck detailiert erklären könntest.
ich weis nur darüber das es ohne Kompensation das EVU mit Blindleistung welches nicht mit normalen Zählern erfasst werden kann belastet und das man bei der Hausinstallation maximal 120 watt Leuchtstoffröhren ohne Kompensation installieren darf.
In Gewerblichen Räumen wie Büroräume usw. müssen immer Kompensierte Lecuhtstofflampen installiert werden

Danke
Krockie

BID = 9525

Josef Scholz

Elektro-FAQ Spezialist



Beiträge: 46
Wohnort: Werdohl im Sauerland / NRW
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Hallo krockie

Das Ziel dieser Veröffentlichung war es, die Wirkungsweise einer Leuchtstofflampe anhand der Standardschalung für jedermann verständlich darzustellen.
Gleichzeitig sollte dieser Artikel auch für Fachleute nicht langweilig werden. Glaub mir, daß war schon ein Spagat.
Ich könnte aus dem Stegreif herraus sicherlich fünf DIN A4 Seiten lang über alles mögliche zur Leuchttofflampe schreiben, hatte aber eine kompakte, gut verständliche Version angestrebt.

Wo ein Elektromagnetfeld schlagartig abgebaut wird, wird eine hohe Spannungsspitze entstehen. Sie ist der Ursache der Erregung entgegengesetzt.

Die Douschaltung beinhaltet eine LF-Lampe mit Kondensator in Reihe und eine Leuchtstofflampe parallel zu dieser Leuchtstofflampe ohne Kondensator.
Sinn dieser Schaltung ist es, Blindströme zu kompensieren.
Die Elektrizitätswerke schreiben es in der AVBelt und der jeweiligen TAB vor.
Aber auch eine andere sehr wichtige Funktion hat diese Duoschaltung, sie soll den Strotoskop-Effekt unterdrücken.
Genau das ist es, was in der Industrie mit drehenden Maschinen unbedingt erforderlich ist. Stell dir mal eine Drehbank vor, sie steht unter Leuchtstofflampen ohne Duo-Schaltung. Bei einer bestimmten Drehzahl unter der 50Hz betriebenen Leuchtstofflampe tritt der Strotoskop-Effekt auf, das sich drehende Werkstück scheint stillzustehen, eine gefährliche Situation. Ist aber die zweite Leuchtsofflampe in Duoschaltung über den Kondensator um 90° in der Phasenlage verschoben, dann tritt dieser gefährliche Effekt nicht auf.

Wenn ich mal mehr Zeit habe, könnte ich mir vorstellen, mich auch zu diesen Themen mal auszulassen.


_________________
Gruß

Josef Scholz

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BID = 9556

krockie

Stammposter

Beiträge: 414
Wohnort: OWL

Danke,
aber wie ist denn nun mit den Leuchtstofflampen im KFz Bereich, da steht ja bekanntlich nur 12 = zu Verfügung.
Zur Induktionsspannung habe ich nicht ganz verstanden, auch auf die Gefajhr hin das ich Dir vielleicht auf die nerven gehe, möchte ich noch eine frage dazu stellen.

ZITAT:
Wo ein Elektromagnetfeld schlagartig abgebaut wird, wird eine hohe Spannungsspitze entstehen. Sie ist der Ursache der Erregung entgegengesetzt.

Bei der Wechselsapnnung hier in Deutschland wechselt doch die Polarität 100 mal in der Sekunde.
Also nehme ich an das es auch 100 mal schlagartig das EMF ab-bzw aufgebaut wird, wieso kann sich da denn ein starkes EMF überhaupt aufbauen, die Zeit die dafür nötig wäre ist doch nicht gegeben.
Danke für Deine Gedult mit mir, das liegt in meiner Natur.
Ich will immer alles richtig verstehen was mich besonders interessiert, manchmal braucht es einige Zeit, dann sitzt es aber fürs leben

Gruß
Krockie



BID = 9563

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Die 100 Vorzeichenwechsel pro Sekunde sind, in elektrischen Maßstäben gesehen, recht gemütlich und, weil sinusförmig, keineswegs schlagartig.


Dann gibt es da den diffusen Ausdruck vom "Elektromagnetfeld" das schlagartig abgebaut wird.
Gemeint ist nur das Magnetfeld, das abgebaut wird.
Ein sich änderndes Magnetfeld hat eine Induktionsspannung, und somit ein elektrisches Feld zur Folge.
Und umgekehrt.
Dieses Wechselspiel ist die Grundlage der Ausbreitung elektromagnetischer ( so richtig !) Wellen.
Und was die Zeiten angeht: Das Elektrische Feld hat immer dann ein Extremum, wenn das Magnetische Feld durch Null geht.
Und umgekehrt.

Zu Deiner Frage, wie LS-Lampen (und andere Gasenladungslampen, zB. Xe-Scheinwerfer) aus den viel zu kleinen 12V betrieben werden:

Da sind Transistoren am Werk, die den Stromkreis vielleicht 100.000 mal pro Sekunde unterbrechen.
Das Resultat ist ein "zerhackter" Gleichstrom oder besser, die Überlagerung eines Wechsel- und Gleichstroms.
Die Wechselstromkomponente kann man dann mittels eines Transformators auf praktisch beliebige Werte bringen.







_________________
Haftungsausschluß:



Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !


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