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Elektronisches Vorschaltgerät für Leuchtstofflampen (EVG)


Zum Betrieb einer Leuchtstofflampe erfüllt ein elektronische Vorschaltgerät primär vier Aufgaben:



  • Zündung

  • Versorgung der Lampe mit hochfrequentem Strom

  • Strombegrenzung

  • Lampenüberwachung


Funktionsweise


Zündung


Zur Zündung der Leuchtstofflampe legt ein “Kaltstart-EVG“ lediglich eine Zündspannung an,

dadurch altern jedoch die Lampenkathoden stark, was bei einer geringen Anzahl von Lampenstarts (teils < 2000) zum Ausfall der Lampe durch Kathodenbruch führt.


Ein Warmstart-EVG legt einen Heizstrom an die Lampenwendel an, um durch Glühemission zusätzliche Ladungsträger zu erzeugen.

So kann die Entladungsstrecke in der Lampe bei deutlich geringerer Spannung durchzünden.


Versorgung der Lampe mit hochfrequentem Strom


Elektronische Vorschaltgeräte EVG erzeugen eine Betriebsfrequenz von 30 kHz bis 150 kHz. Damit wird eine höhere Lichtausbeute der Lampen bei verminderten Eigenverlusten des Vorschaltgerätes erreicht.


Strombegrenzung


Nach dem Durchzünden der Entladungsstrecke wird die Lampe schnell niederohmig, so dass der Stromfluss begrenzt werden muss, damit die Lampe nicht zerstört wird.


Lampenüberwachung


Während Start und Betrieb der Lampe überwachen elektronische Vorschaltgeräte die Lampenparameter, um das EVG bei Fehlerfällen abzuschalten:



  • Elektrodenbruch / Stromkreis offen

  • End-of-Life-Effekt (asymmetrischer Spannungsanstieg am Lebensdauerende)


Wirtschaftlichkeit


Effizienz


Beim Betrieb der Leuchtstofflampen bei der Frequenz von 50 Hz muss die Endladungsstrecke bei jedem Stromdurchgang erneut ionisiert werden, was Energie erfordert. Diese Neuionisierung der Entladung entfällt beim Hochfrequenzbetrieb der Lampe, die Spannungsspitzen entfallen. Die Lampenspannung nähert sich der Sinusform. Bei Hochfrequenzbetrieb erhöht sich die Lichtausbeute der Lampe bis zu 10%, weil zusätzliche Ionisierungsarbeit eingespart wird. Darüber hinaus sind die Verlustprozesse im EVG selbst gegenüber magnetischen Vorschaltgeräten deutlich reduziert, so dass in der Summe Leuchten mit EVG eine gegenüber KVG um bis zu 25% geringere Leistungsaufnahme (Systemleistung) aufweisen.


Erhöhte Lampenlebensdauer


Die Lebensdauer von Leuchtstofflampen ist ganz wesentlich von der Art des Startverfahrens abhängig. Kaltstarts mit ungenügend vorgeheizten Elektrodenverringern die Lebensdauer der Lampen. Durch eineauf die Lampe abgestimmte Vorheizzeit und Vorheizenergie der Elektroden wird eine nahezu von der Schalthäufigkeit unabhängige Lebensdauer erreicht. Mit solchen lampenschonenden Startsystemen (Warmstart-EVG) wird eine Verlängerung der Lampenlebensdauer um bis zu 50% gegenüber Starterschaltungen, bei stabförmigen Leuchtstofflampen auf bis zu 18000 Stunden,erreicht. In Bild 3.2-8 ist das Lebensdauerverhalten stabförmiger Leuchtstofflampen am KVG (bzw. VVG)und EVG unter den in IEC 60081 „Double-cappedfluorescent lamps-Performance“ definierten Schaltzyklen (165 Minuten ein- und 15 Minuten ausgeschaltet),dargestellt.


Kategorie: Beleuchtungselektronik










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