![\"\"](\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/siemens_xbo_wild_heerbrug_01.jpg\")
<\/a><\/p>\nNa prednjoj plo\u010di napajanja nalazi se posebna uti\u010dnica za spajanje ksenonske sijalice, kontrolna lampica mre\u017enog napona i specijalno izvedena grebenasta sklopka kojom se osim uklju\u010divanja istosmjernog napona napajanja sijalice, kratkotrajno i pravovremeno uklju\u010duje i visoki napon za po\u010detno paljenje iste.<\/em> <\/span><\/p>\n <\/p>\n Na zadnjoj plo\u010di su mre\u017eni osigura\u010di sa sklopkama za pode\u0161avanje primarnih namota mre\u017enog transformatora na mre\u017eni napon 110 V ili 220 V. Ispod njih je posebna izlazna uti\u010dnica na koju je doveden ispravljeni istosmjerni napon 60 V (12 A) za napajanje ugljenih lu\u010dnih ili nekih drugih projekcijskih sijalica kojima odgovara navedeni napon.Na dnu su ulazna i izlazna mre\u017ena priklju\u010dnica.<\/em><\/span><\/p>\n <\/p>\n Proizvo\u0111a\u010d napajanja je Siemens, a namjenjeno je za napajanje ksenonske sijalice unutar nekog opti\u010dkog instrumenta tvrtke Wild Heerbrug \u010dija snaga je ugranicama 162 – 345W.<\/em><\/span><\/p>\n <\/p>\n Ugljene lu\u010dne sijalice najjednostavnije su i najstarije sijalice koje svijetle na principu stvaranja elektri\u010dnog luka. Sastoje se od dva prikladno oblikovana ugljena \u0161tapi\u0107a spojena na istosmjerni izvor struje. Oni se prilikom paljenja me\u0111usobno dodirnu te se na mjestu spoja u\u017eare (zbog ve\u0107eg elektri\u010dnog otpora na mjestu spoja). Nakon \u0161to se u\u017eare \u0161tapi\u0107i malo razmaknu, dovoljno malo da se strujni krug ne prekine nego \u0107e ga odr\u017eavati nastali plamen sa jakim svjetlom \u2013 elektri\u010dni luk. Pogonski naponi za ovakve sijalice, ovisno o tipu i snazi, kre\u0107u se u rasponu 30-75 V, a struje 15-110 A.<\/p>\n Ksenonske lu\u010dne sijalice sastoje se od izdu\u017eenog (valjkastog) staklenog balona unutar kojeg su u\u010dvr\u0161\u0107ene dvije elektrode od \u010distog volframa na me\u0111usobnom razmaku od nekoliko milimetara. Unutra\u0161njost balona ispunjena je plinom ksenonom pod odre\u0111enim tlakom. Ksenonska sijalica se pali na na\u010din da se na elektrode prvo kratkotrajno (do pola sekunde) dovede visoki impulsni napon (ovisno o tipu sijalice reda 20-40 kV) kojim se uspostavi po\u010detni elektri\u010dni luk izme\u0111u elektroda. Nakon po\u010detne uspostave elektri\u010dnog luka za njegovo daljnje odr\u017eavanje dovoljan je nizak istosmjerni ili izmjeni\u010dni napon reda nekoliko desetaka volti i uz ja\u010dinu struje reda nekoliko ampera za sijalice manje snage do nekoliko desetaka ampera pa i vi\u0161e od stotinu ampera za sijalice velike snage. Za usporedbu \u0107emo okvirno navesti kako je za ksenon sijalicu snage 75W potreban radni napon od 14V (28 V prazni hod, 20 kV paljenje) i struja od 5,5A, a za sijalicu snage 10000W potreban je radni napon od 60V (150 V prazni hod, 45 kV paljenje) i struja od 160A. U zagradama su navedeni naponi koji su potrebni za po\u010detno paljenje ksenon sijalica u trajanju cca pola sekunde.<\/p>\n Vidimo da se u oba slu\u010daja radi se o tipu sijalica koje ne stvaraju svijetlost pomo\u0107u \u017earne niti, nego pomo\u0107u elektri\u010dnog luka koji se izazove izme\u0111u elektroda, otuda im i naziv lu\u010dne sijalice. Tako\u0111er, za oba tipa sijalica potrebni su pribli\u017eno isti radni naponi i struje pa se istosmjerni dio ispravlja\u010da za ksenonske sijalice mo\u017ee koristiti i za ugljene lu\u010dne sijalice, kao i naravno za druge projekcijske sijalice (sa \u017earnom niti) ukoliko rade na istim naponima i strujama.<\/p>\n Ugljene lu\u010dne sijalice koristile su se do sredine 1950-tih godina uglavnom kao sijalice za kino projektore. Zamijenile su ih ksenonske sijalice koje imaju puno du\u017ei vijek trajanja, puno ve\u0107u iskoristivost (manju potro\u0161nju struje) i kojima je mogu\u0107e dobiti svjetlosni spektar najbli\u017ei sun\u010devom svjetlosnom spektru, dakle \u010distoj bijeloj svjetlosti. Stoga su na\u0161le primjenu u razli\u010ditim opti\u010dkim ure\u0111ajima i instrumentima, projektorima i sli\u010dnim ure\u0111ajima i sustavima osvjetljenja gdje se tra\u017ei izvor \u010diste bijele svijetlosti visokog intenziteta. U moderno vrijeme (od 1990-tih godina) ksenonske sijalice postale su popularne za ugradnju u farove automobila kao zamjena za halogene sijalice gdjese za iste \u010desto koristi komercijalni naziv HID (HighIntenseDischarge – pra\u017enjenje visokog intenziteta) \u0161to opet nije ni\u0161ta drugo nego malo u\u0161minkan naziv za elektri\u010dni luk.<\/p>\n Plin ksenon slu\u017ei za osiguranje \u0161to lak\u0161eg i br\u017eeg paljenja (uspostave) po\u010detnog elektri\u010dnog luka, a o njegovom tlaku unutar balona ovisi svjetlosni spektar koji daje sijalica. Svjetlosni spektar najbli\u017ei bijeloj svjetlosti dobiva se pod tlakom plina ksenona od 8 atmosfera u hladnom stanju, no u pogonu, ovisno o ja\u010dini sijalice, tlak plina naraste do 20 i vi\u0161e atmosfera. Stoga se ove sijalice svrstavaju u grupu visokotla\u010dnih sijalica. Mogu\u0107e su i druge kombinacije plinova ili mje\u0161avine plinova pod odre\u0111enim tlakovima kojima se dobiju \u017eeljeni spektri svjetlosti. Tako\u0111er postoje izvedbe ksenon sijalica sa tri elektrode, a ta tre\u0107a pomo\u0107na elektroda slu\u017ei samo za po\u010detno paljenje elektri\u010dnog luka. Ovakve sijalice rade na dvostruko ni\u017eim tlakovima plina od sijalica sa dvije elektrode.<\/p>\n Postoje ksenonske sijalice koje rade samo na izmjeni\u010dnu ili samo na istosmjernu struju. Kod onih za izmjeni\u010dnu struju elektrode su jednake dok su kod istosmjernih ksenonskih sijalica elektrode razli\u010dite po obliku i dimenzijama. S obziromna razli\u010ditost elektroda kod istosmjernih ksenonskih sijalica potrebno je voditi ra\u010duna da se na njih ispravno dovedu polovi istosmjernog napona. U slu\u010daju pogre\u0161nog spajanja vrlo brzo \u0107e do\u0107i do razaranja elektroda i neupotrebljivosti sijalice. Tako\u0111er, napon napajanja mora biti dovoljno dobro stabiliziran (pulsiranje ne ve\u0107e od 10%) jer \u0107e ve\u0107e fluktuacije napona negativno utjecati na vijek trajanja elektroda te na intenzitet i stabilnost dobivenog svjetla (treperenje i kolebanje). Isto tako radni naponi vi\u0161i od nominalnih (preoptere\u0107enje sijalice) uzrokovati \u0107e fizi\u010dko uni\u0161tenje ksenonske sijalice (zacrnjenje staklenog tijela ili eksploziju). Iz svega vidimo da je za pogon ksenonske sijalice potreban relativno slo\u017een i stabilan izvor napajanja koji uklju\u010duje visoki napon u maksimalnom trajanju od pola sekunde za po\u010detno paljenje sijalice ali i relativno visoki napon praznog hoda ispravlja\u010da koji mora biti 2,5-3 puta ve\u0107i od srednje vrijednosti radnog napona sijalice tijekom po\u010detnog paljenja elektri\u010dnog luka i nekoliko milisekundi nakon paljenja kako bi uspostavljanje (formiranje) elektri\u010dnog luka bilo mogu\u0107e.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Lijevo se isti\u010de sna\u017eni mre\u017eni transformator 110-220 V \/ 60 V, na njemu je montiran reostat za pode\u0161avanje izlaznog napona. U sredini vidimo selenski punovalni ispravlja\u010d sa filtarskom kondenzatorom, a desno je u posebnom ku\u0107i\u0161tu smje\u0161ten generator visokog impulsnog napona 28 kV potreban za po\u010detno paljenje ksenonskih sijalica.<\/em><\/span><\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Za na\u0161e napajanje Siemens nismo prona\u0161li nikakve podatke te smo za bolje razumijevanje principa rada nacrtali kompletnu shemu istog.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Mre\u017eni transformator nosi oznaku Siemens VX 150 i \u010dini se da se radi o transformatoru specijalno napravljenom upravo za napajanje lu\u010dnih sijalica. Na natpisnoj plo\u010dici na\u017ealost ne nalazimo previ\u0161e korisnih podataka, tako da smo shemu i napone transformatora dobili mjerenjem. S obzirom na dimenzije jezgre i debljinu \u017eice na namotajima ovaj transformator vjerojatno mo\u017ee isporu\u010diti struju od najmanje 12 A.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Na zadnjoj plo\u010di ispravlja\u010da nalaze se dva osigura\u010da sa sklopkama za izbor ulaznog radnog napona. U funkciji je samo jedna kombinacija osigura\u010da i sklopke kojom se primarni namoti transformatora (V1-U1 i V2-U2) mogu spojiti paralelno za priklju\u010denje mre\u017enog napona 110 V ili kao \u0161to je kod nas slu\u010daj serijski za priklju\u010denje mre\u017enog napona 220 V. Na drugu sklopku koja nije u funkciji dovedeni su pomo\u0107ni izvodi namota (V2′ i U2′) preko kojih se mo\u017ee korigirati primarni namot na odstupanja od standardne vrijednosti mre\u017enog napona.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Kad su primarni namoti mre\u017enog transformatora spojeni serijski za 220 V, tada se jedan namot koristi ujedno i kao autotransformator za dobivanje napona od 110 V kojim se napaja sklop za generiranje visokog napona za paljenje ksenonske sijalice (ignitor). Ovaj sklop za paljenje nalazi se u posebnom bakelitnom ku\u0107i\u0161tu, a koristi princip rada Teslinog transformatora kakav smo ve\u0107 opisali u objavi VIOLET RAY \u2013 VOX ELEKTROMEDICINSKI APARATI<\/a>.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Najzanimljiviji element u sklopu ovog Teslinog transformatora je posebna izvedba iskri\u0161ta u kerami\u010dkom valjkastom ku\u0107i\u0161tu sa otvorima za hla\u0111enje. Radi se o pobolj\u0161anoj tzv. “quenched spark gap” izvedbi iskri\u0161ta koje bi u slobodnom prijevodu mogli nazvati iskri\u0161te s brzim ga\u0161enjem. Takvo iskri\u0161te razvijeno je 1906. godine za tada\u0161nje oda\u0161ilja\u010de kod kojih su se VF oscilacije dobivale tako\u0111er na principu Teslinog transformatora (oscilatora) sa iskri\u0161tem. Cilj je bio da se kod takvih induktivno vezanih oscilatora postigne da iskra traje to\u010dno onoliko vremena koliko je potrebno da se energija s primarnog oscilatorskog kruga prenese na sekundarni antenski krug, odnosno da se ugasi prije nego bi po\u010deo povratni prijenos energije sa sekundarnog natrag na primarni krug, \u0161to uzrokuje gubitke u prijenosu snage, pojavu parazitskih frekvencija i druge ne\u017eeljene pojave u radio prijenosu. Quenched spark gap iskri\u0161ta sastoje se od niza \u0161irokih cilindri\u010dnih metalnih elektroda odvojenih tankim izolacijskim odstojnim prstenima. Kod na\u0161eg iskri\u0161ta koristi se niz od pet elektroda i, koliko mo\u017eemo vizualno zaklju\u010diti, iste su napravljene od neke vrste grafita te je na svaku od njih navu\u010den cilindri\u010dni aluminijski hladnjak. Razmak izme\u0111u elektroda odr\u017eavaju po dva prstena od tinjca ukupne debljine 0,3 mm. Poanta je u tome da se sa vi\u0161e serijskih iskri\u0161ta dobije vi\u0161e manjih iskri koje se vrlo brzo gase (prekida se ionizacija) nakon prestanka protoka struje, tako\u0111er i zahvaljuju\u0107i efektu hla\u0111enja kojeg osiguravaju metalni hladnjaci navu\u010deni na elektrode.<\/p>\n <\/p>\n Specijalna izvedba iskri\u0161ta Teslinog transformatora – Quenched spark gap.<\/em><\/span><\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Kao \u0161to vidimo iz oznaka ulazni visokonaponski transformator 4,3 kV mo\u017ee se napajati izravno iz mre\u017ee 110 ili 220 V, no s obzirom da je \u010ditav ispravlja\u010d zami\u0161ljen da se mo\u017ee jednostavno prespojiti za mre\u017ene napone 110 ili 220 V, onda se i krug za paljenje ksenon sijalice u oba slu\u010daja napaja sa 110 V. Primarni rezonantni krug \u010dine kondenzatori 2 x 1 nF i primarna zavojnica Teslinog transformatora, a sekundarni rezonantni krug \u010dini sekundarna zavojnica Teslinog transformatora sa kapacitetima koji se javljaju izme\u0111u zavoja same sekundarne zavojnice i ostalim parazitskim kapacitetima u sekundarnom krugu. Kroz sekundarnu zavojnicu nakon paljenja nastavlja te\u0107i radna istosmjerna struja za odr\u017eavanje elektri\u010dnog luka tako da ova zavojnica ne smije imati prevelik omski otpor.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Uspjeli smo djelomi\u010dno rastvoriti plasti\u010dno ku\u0107i\u0161te izlaznog VN Teslinog transformatora te se vidi da se isti sastoji od svega nekoliko namotaja \u017eice. \u010citav sklop radi svega djeli\u0107 sekunde i ksenon lampe toleriraju \u0161irok raspon visokog napona za paljenje (ograni\u010denje se prakti\u010dno odnosi samo na minimalan potreban napon) tako da nije toliko bitna visoka efikasnost prijenosa snage, no potrebno je posti\u0107i i dovoljnu impulsnu frekvenciju VN napona propisanu za svaki tip sijalice tako da kod projektiranja napajanja treba i o tome voditi ra\u010duna.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Ve\u0107 smo rekli da visoki napon za paljenje ksenon lampe mora biti prisutan samo kratko vrijeme na po\u010detku ciklusa paljenja (ne du\u017ee od pola sekunde) nakon \u010dega se mora ugasiti. Ovo vrijeme trajanja napona paljenja kod na\u0161eg je ispravlja\u010da rije\u0161eno posebnom izvedbom grebenaste sklopke. Kad se sklopka prebacuje iz polo\u017eaja 0 u polo\u017eaj 1 (okret sklopke za 90\u00b0), kontakti za istosmjerni napon kao i za napon paljenja spoje se ve\u0107 na prije\u0111enih prvih 10\u00b0 od pozicije 0. Nadalje, kad sklopka na svom putu od 0 prema 1 dosegne nekih 80\u00b0, ovdje se kontakti za napon paljenja isklju\u010de, dok radni istosmjerni napon ostane i dalje uklju\u010den i trajno prisutan na poziciji sklopke 1. Kod uklju\u010divanja ispravlja\u010da potrebno je dakle momentalno prebaciti sklopku iz polo\u017eaja 0 u polo\u017eaj 1 kao kod paljenja bilo kakve sklopke, a pri tome je trenutak vremena koji je potreban za okret sklopke izme\u0111u pozicija 0 i 1 dovoljan da se pojavi kratkotrajan napon za paljenje. Ovo uklju\u010divanje napona paljenja naravno funkcionira samo kad se sklopka okre\u0107e iz pozicije 0 prema 1 (nikako ne kada se ispravlja\u010d gasi iz 1 prema 0), te je zbog toga mogu\u0107a rotacija sklopke samo u smjeru kazaljke na satu. Vidimo da ispravno paljenje ksenon sijalice preko ovog ispravlja\u010da uvelike ovisi o pouzdanom radu grebenaste sklopke ali i o samom operateru koji ne smije namjerno (silom) zadr\u017eavati poziciju sklopke na pola puta izme\u0111u 0 i 1, ve\u0107 normalno okrenuti sklopku i pre\u0107i taj put onako kako to osiguravaju same opruge unutar sklopke.<\/p>\n <\/p>\n Iz natpisne plo\u010dice ne mo\u017ee se puno saznati o elektri\u010dnim karakteristikama mre\u017enog transformatora. Mjerenjem smo utvrdili da je izlazni napon dva serijski spojena sekundarna namota 60 V (uz napon primara od 220 V). Jedino na visokonaponskom generatoru nalazimo neki podatak o ja\u010dini struje, odnosno da je predvi\u0111en za sijalice koje vuku maksimalno 12 A. Prema dimenzijama jezgre i debljini namota mre\u017eni transformator vrlo vjerojatno mo\u017ee isporu\u010diti i ja\u010de struje.<\/span> <\/em><\/p>\n <\/p>\n Za napajanje (odr\u017eavanje elektri\u010dnog luka) koristi se stabiliziran istosmjerni napon (fluktuacije ne ve\u0107e od 5 %) kako bi se osigurao ravnomjerni svjetlosni snop bez treperenja i kolebanja svjetla. U na\u0161em slu\u010daju ugra\u0111en je selenski punovalni ispravlja\u010d, a napon se dodatno filtrira elektrolitskim kondenzatorom 3000 \u00b5F. Ovaj kondenzator ima dvojaku ulogu. U trenutku paljenja ksenonske sijalice (prvih pola sekunde) po\u010detna potro\u0161nja struje mo\u017ee biti za oko 15-50% ve\u0107a od kasnije nominalne struje za odr\u017eavanje luka pa je u tom prvom trenutku izvor napajanja jako optere\u0107en (posebice selenski ispravlja\u010d) i mo\u017ee do\u0107i do velikog pada napona \u010dak i ispod minimalnog za nastajanje i stabilizaciju elektri\u010dnog luka. Da se ovo sprije\u010di koristi se energija uskladi\u0161tena u kondenzatoru. Kad se luk uspostavi i struja padne na nominalnu vrijednost za njegovo odr\u017eavanje, kondenzator funkcionira kao filtarski element, odnosno smanjuje fluktuaciju, kolebanje (ripple) ispravljenog istosmjernog napona.<\/p>\n <\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n