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Spannung an einer Leuchstofflampe Suche nach: spannung (45779) |
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BID = 166762
Benedikt Inventar
      Beiträge: 6241
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Just for Fun habe wollte ich mir den Startvorgang einer Leuchstofflampe mal genauer anschauen.
Leider erkennt man außer einer Unmenge HF Störungen nicht viel.
Wenn die Lampe brennt, liegt an dieser nicht irgendeine Sinusspannung oder ähnliches an, sondern untenstehende Kurvenform.
Die beiden Peaks nach jedem Nulldurchgang kann ich mir ja noch erklären, die kommen daher, dass die Lampe erlischt und zum zünden wieder eine etwas höhere Spannung benötigt (ca. 130V). Aber die umgekehrten Spitzen mit Sinusförmiger Amplitude ist sehr eigenartig.
Das ganze habe ich mit einem DSO mit 250kS/s aufgezeichnet, auf einem normalen Oszi sieht es genauso aus, es ist also kein Messfehler ! Die Messamplitude beträgt +/-500V für +/-100% an der Skala rechts. |
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BID = 166766
sam2 Urgestein
     
Beiträge: 35321 Wohnort: Franken (bairisch besetzte Zone)
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Interessant!
Was für ein VG?
Und wo gemessen? |
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BID = 166773
Benedikt Inventar
      Beiträge: 6241
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Das ist die Spannung direkt an der Lampe gemessen, mit einer normalen Spule zur Strombegrenzung. Den Starter habe ich durch einen Taster ersetzt, daher kommt es also sicher nicht.
Die Spannung aus dem Trenntrafo hat einen sauberen Sinus, das kann ich also auch ausschließen.
Die Spannung an der Lampe beträgt 38Veff, der Strom liegt bei 0,67Aeff. Wenn man im Bild den Mittelwert bildet, dann liegt dieser jeweils bei etwa 8%, was rund 40V entspricht, also mit der Messung übereinstimmt.
Die Drossel ist eigentlich für eine 65W Lampe, meine hat vermutlich so etwa 15W (geschätzt, da ich dazu keinerlei Daten habe). Es ist eine grüne Leuchststofflampe aus einem Kopierer, Fax oder was auch immer.
Die Stromaufnahme der Lampe ist übrigends absolut Sinusförmig. Von dieser seltsamen Spannung sieht man beim Strom nicht das geringste.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Benedikt am 25 Feb 2005 10:52 ]
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BID = 166788
Ltof Inventar
     
Beiträge: 9386 Wohnort: Hommingberg
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Hast Du in der Nähe eine Energiespaß-Lampe mit EVG? Vielleicht wirken die Leuchten als Antennen und beeinflussen sich gegenseitig?
Ich würde erst mal alle potententiellen Störquellen im Umfeld des Meßaufbaues vom Netz trennen.
Gruß,
Ltof
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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)
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BID = 166805
Benedikt Inventar
      Beiträge: 6241
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Zitat :
ltof hat am 25 Feb 2005 11:34 geschrieben :
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Hast Du in der Nähe eine Energiespaß-Lampe mit EVG?
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Ja, aber die ist bei Messungen immer aus (und das aus gutem Grund). Aber ich habe das ganze jetzt auf 3 Oszis und in 2 Räumen gemessen, immer mit demselben Ergebnis.
Zitat :
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Ich würde erst mal alle potententiellen Störquellen im Umfeld des Meßaufbaues vom Netz trennen.
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Wie gesagt: Ich habe den Aufbau durch ganze Haus geschleppt, und habe trotzdem dasselbe Messergebnis. Die Spannung vor der Drossel ist sauber.
Es liegt aber auch nicht an der Drosselspule, ich habe die 65W Drossel durch eine 20W Drossel ersetzt: Dasselbe Ergebnis.
Allerdings ist das Ergebnis erstaunlich: Die Brennspannung ist auf 45V angestiegen, obwohl der Strom auf 0,37A gefallen ist.
Aber auch mit einer 40W Glühlampe als Strombegrenzung erhalte ich genau die selben Spitzen. Erhöhe ich den Widerstand in der Schaltung, leuchtet die 40W Lampe heller -> Die Leuchtstofflampe hat einen negativen Widerstand !
Diese Peaks stammen definitiv aus der Lampe, denn wenn ich ein Stück Draht um die Lampe lege und dann messe, ist der DC Anteil weg, aber die Spitzen immer noch da.
Das ganze habe ich mal mit höherer Auflösung gemessen, da sieht alles noch genauso aus, nur die Spitze hinter dem Nullduchgang ist keine reine Spitze, sondern ein ganzes Packet von HF Schwingungen bis in den MHz Bereich.
Die HF habe ich auch mit einem MW Radio nachgemessen:
Irgendwas im Bereich um die 1MHz eingestellt, das Radio rund 50cm neben die Lampe und eingeschaltet. Die Lampe zündet, man hört nichts. Nach etwa 1s geht die Lampe von einer Glimmentladung auf eine Lichtbogenentladung über (vermute ich zumindest, konkret: die Lampe wird etwas heller) und sofort setzt ein starkes Brummen aus dem Radio ein.
Ich bin gerade mal mit dem MW Radio durchs Haus gewandert: Alle Leuchtstofflampen verursachen diese Störung !
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Benedikt am 25 Feb 2005 12:49 ]
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BID = 166851
perl Ehrenmitglied
       
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Welche Frequenz haben die Pickel denn ?
Mit etwas Pech mißt du Rückwirkungen des Schaltnetzteils deines DSO auf den PE.
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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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BID = 166910
Benedikt Inventar
      Beiträge: 6241
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Zitat :
perl hat am 25 Feb 2005 14:17 geschrieben :
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Welche Frequenz haben die Pickel denn ?
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Frequenz kann man nicht direkt sagen, aber falls du den Abstand meinst: Das sind ca. 0,5ms (wie man auch im Bild ablesen kann, leider habe ich da die falsche Samplerate eingestellt. Das ganze ist nicht 80ms, sondern 20ms, eben eine Periode lang.)
Zitat :
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Mit etwas Pech mißt du Rückwirkungen des Schaltnetzteils deines DSO auf den PE.
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Dagegen spricht, dass ich es mit 3 unterschiedlichen Oszis gemessen habe, eines ist Marke Eigenbau und hat nichtmal ein SMPS...
Weiterhin habe ich die HF Störungen ja auch an einer normalen Leuchtstofflampe mit einem MW Radio nachgewiesen.
Das lässt eigentlich nur einen Schluss zu: Es kommt wirklich von der Leuchtstofflampe !
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Benedikt am 25 Feb 2005 15:38 ]
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BID = 166944
Benedikt Inventar
      Beiträge: 6241
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Ich habe noch ein paar Messungen gemacht, um wirklich absolut sicher gehen zu können, dass es sich nicht um irgendwelche Störungen aus dem Netz handelt und daher bin ich auf Gleichspannung umgestiegen:
230V gleichgerichtet, 1000uF Siebelko dahiner, eine 40W Glühlampe als Strombegrenzung und dann die Heizung der Lampe auf 15V, dann zündet die Röhre auch bei <100V.
Mit einem lauten Knall explodierte der LM317 des Netzteils für die Heizung als die Leuchtstofflampe zündete...
Und wie erwartet: Auch hier wieder die Schwingungen.
Die Brennspannung liegt bei 50V + 10V Schwingungen.
Die Frequenz steigt wenn die Lampe warm wird. Direkt nach dem Zünden (bei kalter Lampe) liegt sie bei etwa 1kHz und steigt relativ schnell bei einer 40W Glühlampe als Strombegrenzung auf rund 2,7kHz. Bei einer 100W Lampe auf über 3,5kHz.
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BID = 167944
Benedikt Inventar
      Beiträge: 6241
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Diese Schwingungen treten nicht nur bei Leuchstofflampen auf, sondern ich konnte sie bei jeder Gasentladung feststellen. Besonders gut ging es mit dem russischen Überspannungsableiter P350. Mit 1k Vorwiderstand an 300V erhält man dieselbe Kurvenform wie bei der Leuchtstofflampe.
Mit zunehmendem Widerstand wird das ganze sinusähnlicher.
Aber warum schwingt eine Gasentladung ? 
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BID = 167968
Supermerio Neu hier

Beiträge: 36
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Gasentladunge haben doch bei steigendem strom einen geringeren widerstand, bei hene wird deshalb ja ein widerstand vorgeschalten um schwingung zu vermeiden, aber wie schaut das ganze bei wechselstrom aus?
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BID = 167971
Benedikt Inventar
      Beiträge: 6241
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Zitat :
Supermerio hat am 28 Feb 2005 10:06 geschrieben :
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Gasentladunge haben doch bei steigendem strom einen geringeren widerstand, bei hene wird deshalb ja ein widerstand vorgeschalten um schwingung zu vermeiden
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Ja, daher dachte ich am Anfang, dass die Leuchtstofflampe Schwingkreis aus der Drosselspule + Wicklungskapazitäten anregt. Aber es schwingt ja auch, wenn man nur die Lampe und einen Widerstand anschließt.
Zitat :
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aber wie schaut das ganze bei wechselstrom aus?
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So wie auf dem obersten Bild. Während der positive/negativen Halbwelle schwingt alles.
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BID = 168314
perl Ehrenmitglied
       
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Hast du einen kapazitätsarmen Tastkopf verwendet, oder etwa Koaxkabel direkt angeschlossen ?
Ein HeNe-Laserrohr produziert schon Kippschwingungen, wenn der Vorwiderstand nicht direkt am Rohr ist. Die Kapazität von einigen dm Zuleitungsdraht reicht dafür aus.
Der negative Widerstand der Gasentladung ist dabei umso größer, und somit auch der für Stabilität erforderliche Vorwiderstand, je geringer der Strom ist.
Allerdings ist auf deinem ersten Oszillogramm zu sehen, daß die Amplitude der Schwingung mit den Strom zunimmt.
Was mich dabei irritiert, ist die Polaritätsumkehr die während der Spikes auftritt.
Ist das echt oder ein schlecht kompensierter Tastkopf ?
Oszillatorschaltungen mit Glimmlampen sind ja nichts neues, aber das Leuchtstofflampem auch zu solchen Kippschwingungen neigen war mir bislang nicht bekannt.
Möglicherweise sind auch Laufzeiteffekte im Plasma beteiligt. Bei längeren Leuchtstofflampen ist mir gut in Erinnerung, daß die Entladung helle und dunkle Zonen hat, die sogar wandern können, wenn man die Lampe mit einem Ende in die Nähe der Antenne eines Langwellensenders hält.
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BID = 168382
djtechno Inventar
     
Beiträge: 4955 Wohnort: beutelsbach
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dachte diese zonen sieht man bei leuchtstofflampen nur wenn alterungsbedingt das vakuum schwindet (ja und da wandern sie oft),weil im physikunterricht wars so das wenn die röhre evakuiert wurde, daß da die zonen zuerst recht groß sind, kleienr werden und irgendwann leuchtet die röhre durchgehend
daher dachte ich imemr daß wenn die zonen auftreten die röhre nimmer 100% dicht sei  (aber gut, daß störungen die auch erzeugen können, klingt plausibel)
Marcus
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BID = 168403
Benedikt Inventar
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Zitat :
perl hat am 28 Feb 2005 22:44 geschrieben :
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Hast du einen kapazitätsarmen Tastkopf verwendet, oder etwa Koaxkabel direkt angeschlossen ?
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Es war ein 10:1 Tastkopf mit 15pF Kapazität. Bei dem 1k Vorwiderstand der Röhre und den <1pF der Röhre müssten die Schwingungen im MHz Bereich liegen, wenn es normale Kippschwingungen wären.
Außerdem habe ich einfach mal den Tastkopf an das Glas der Röhre gelegt und auch hier die Schwingungen gemessen
Zitat :
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Allerdings ist auf deinem ersten Oszillogramm zu sehen, daß die Amplitude der Schwingung mit den Strom zunimmt.
Was mich dabei irritiert, ist die Polaritätsumkehr die während der Spikes auftritt.
Ist das echt oder ein schlecht kompensierter Tastkopf ?
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Das kann sein, dass der Tastkopf etwas überkompensiert ist. Mein selbstgebautes DSO hat warscheinlich um einiges weniger Kapazität als mein normales Oszi. Auf dem normalen Oszi sind die Peaks nicht ganz so stark. Wobei es keine echten Peaks sind, die sind eigentlich an der Spitze schön rund.
Zitat :
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Oszillatorschaltungen mit Glimmlampen sind ja nichts neues, aber das Leuchtstofflampem auch zu solchen Kippschwingungen neigen war mir bislang nicht bekannt.
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Wie gesagt, die Schwingungen müssten bei 1k und 15pF irgendwo im 10MHz Bereich liegen und nicht bei <10kHz.
Zitat :
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Möglicherweise sind auch Laufzeiteffekte im Plasma beteiligt. Bei längeren Leuchtstofflampen ist mir gut in Erinnerung, daß die Entladung helle und dunkle Zonen hat, die sogar wandern können, wenn man die Lampe mit einem Ende in die Nähe der Antenne eines Langwellensenders hält.
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Die kenne ich bestens. Es muss nicht unbedingt ein LW Sender sein, es geht auch mit einigen 10MHz ganz gut, wenn die Röhre entsprechend klein ist und die Gasfüllung geeignet ist. Dann zieht sich ein Faden aus wenigen mm großen Kügelchen durch die Röhre.
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