Natriumdampflampe
Der Betrieb von Gasentladungslampen erfordert spezielle Vorschaltgeräte.
Hier mal ein einfaches für eine 35W Niederdruck Natriumdampflampe.
Die
Schaltung ist einfach und billig aufzubauen. Die Gesamtschaltung kostet weniger
als 20DM. Gasentladungslampen stellen, wenn sie einmal gezündet sind, einen
Kurzschluß da, bei dem der Strom ins Unendliche steigen würde. Aus
diesm Grund muss man den Strom begrenzen. Hier durch eine Drossel. Eine 20W
Drossel liefert genau den richtigen Strom und bleibt auch kalt genug. Eine 40W
Drossel hat sich so stark erwärmt, dass fast die Isolierung des Drahts
geschmolzen ist. Die Wattangabe bezieht sich nicht auf die Drossel, sondern
auf den Verbraucher der angeschlossen wird. Also hat die 20W Drossel einen höheren
Widerstand als die 40W Drossel.
Das Hauptproblem ist aber nicht der Betrieb sondern der Zündvorgang. Eine
Natriumdampflampe zündet ab ca. 500V sicher. Allerdings müssen die
500V länger anliegen als bei einer Leuchtstofflampe, da bei dieser die
Elektroden schon vorgeheizt sind. Bei kommerziellen Vorschaltgerätern erzeugt
ein Streufeldtrafo eine Spannung von mehreren hundert Volt. Außerdem bildet
er die Drossel für den Betrieb. Ich verwende hier auch eine Art Transformator,
allerdings basiert meiner nicht auf den Induktionsgesetzten, sondern auf den
Resonanzgesetzten. Die Drossel bildet mit dem Kondensator (wenn er von dem Starter
zugeschaltet wird) einen Schwingkreis und die Spannung steigt an. Allerdings
nicht ganz auf Resonanzfrequnez, da dies 1. einen Kurzschluß darstellen
würde und 2. würde die Spannung an den Kondensatoren so stark ansteigen,
dass es einen Lichtbogen geben würde, der die Kondensatoren und die Spule
zerstört. Je nach Spule kann es ein, dass man mit dem Kondensatorwert variieren
muss. Ich habe ihn so gewählt, dass der Strom nicht hoch wird, aber die
Lampe gerade noch angeht. Für den Kondensator habe ich 2x 1uF 250V AC in
Reihe gewählt. Die Kondensatoren haben 4A Strombelastbarkeit, was hoch
genug ist.
Hier nochmal der Startvorgang:
Die Spannung am Starter beträgt fast 230V, weshalb er aufglüht. Dadurch
erwärmt er sich und schaltet den Kondensator parallel zur Lampe, woraufhin
sich an ihm eine Spannung von 500V AC aufbaut, die die Lampe zündet. Durch
die Belastung sinkt die Spannung ab. Allerdings wird die Lampe noch eine kurze
Zeit weiterhin mit erhötem Strom betrieben, was die Elektroden aufheizt.
Wenn der Starter wieder unterbricht, fällt die Spannung auf etwa 120V an
der Lampe ab weshalb der Starter nicht mehr glüht. Die Lampe leuchtet.
Das Auffällige
daran ist, dass die Lampe angangs rot-lila leuchtet. Dies kommt von der Argon/Neon
Gasfüllung. Diese dient zum Zünden der Lampe. Das Gas erwärmt
sich und das Natrium verdampft und beginnt gelblichzu leuchten.
Vorteile:
Nachteile:
Hier möchte ich kurz nochmal die Anwendung einer solchen Lampe ansprechen:
Überall dort, wo Licht benötigt wird, dass lange Zeit an ist ohne abgeschaltet zu werden (z.B. Parkplatz, Einfahrt usw,). Für Stellen wo das Licht nur kurzzeitig eingeschaltet wird ist die Lampe wegen der hohen Startzeit nicht geeignet.
Hier
noch ein Film vom Startvorgang in 25x Geschwindigkeit. Das Flimmern am Ende
ist ein Fehler der Kamera, der durch das extrem helle Licht besonders auffällt.
Die Platine im Hintergrund soll zeigen, dass alle Farben in Grautönen (oder
besser Gelbtönen) wiedergegeben werden. Das Zünden der Lampe ist nur
in 5x Geschwindigkeit, da bei 25x nichts erkennbar war. Der ganze Vorgang dauerte
10 - 15 Minuten. Die volle Helligkeit wird nach 20 Minuten erreicht, allerdings
war dies im Film nicht erkennbar, und ich habe es deshalb weg gelassen.