hqi:evg-kvg
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hqi:evg-kvg [2011/11/25 19:09] – [Einfluss auf das UV-Spektrum] sarina | hqi:evg-kvg [Unknown date] (current) – removed - external edit (Unknown date) 127.0.0.1 | ||
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- | ====== Vorschaltgeräte: | ||
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- | ===== Wozu dient ein Vorschaltgerät? | ||
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- | Das Vorschaltgerät bei einer Metallhalogeniddampflampe hat zwei Aufgaben: | ||
- | - Es begrenzt den Strom im Betrieb | ||
- | - Es liefert eine hohe Zündspannung | ||
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- | **Strombegrenzung** | ||
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- | Alle Gasentladungslampen haben eine **negative Strom-Spannungs-Charakteristik**. Immer wieder liest man in Foren, hqi-Lampen würden nur "so viel soviel Strom ziehen, wie sie bräuchten" | ||
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- | Bei einer normalen Glühbirne ist der elektrische Widerstand durch den Glühdraht fest vorgegeben. Bei normaler Netzspannung von // | ||
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- | Deswegen kann man Glühbirnen dimmen wenn man die angelegte Spannung ändert. Und es bedeutet auch, dass bei einer bestimmten Spannung immer ein fester - von der Lampe vorgegebener - Strom durch die Lampe fließt. | ||
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- | Bei einer Gasentladungslampe ändert sich der Widerstand aber während des Betriebs. Je stärker der Stromfluss ist, desto geringer wird der Widerstand der Lampe, was (bei gleicher Spannung) zu einem noch höheren Strom und somit zu einem noch kleineren Widerstand führt. Betreibt man eine Gasentladungslampe an einer Quelle mit konstanter Spannung (=normale Steckdose) so steigt der Strom so weit an bis die Lampe explodiert.\\ Das Vorschaltgerät ist also keine Quelle mit konstanter Spannung sondern eine Quelle mit konstantem Strom, der so begrenzt wird, dass die Lampe optimal betrieben werden kann. | ||
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- | ** Zündspannung ** | ||
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- | Da der Widerstand der Lampe mit steigendem Stromfluss abnimmt kann man sich vorstellen, dass eine Lampe durch die kein Strom fließt einen sehr hohen Widerstand hat. Um das zu überbrücken ist ja nach Füllung der Lampe eine sehr hohe Spannung nötig. Bei HQL-Lampen reichen 230V, diese Lampen zünden an Netzspannung, | ||
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- | ===== Gegenüberstellung EVG und KVG ===== | ||
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- | Zum Betrieb von Metallhalogeniddampflampen gibt es konventionelle (elektromagnetische) oder elektronische Vorschaltgeräte | ||
- | | ^ KVG \\ konventionell / elektromagnetisch | ||
- | |Betriebsfrequenz |50 Hz|130 Hz bis 200 Hz| | ||
- | |Flimmern des Lichts|40%, 100 Hz|<5%, 260 Hz bis 400 Hz| | ||
- | |Stromverbrauch des Vorschaltgeräts | ||
- | |Lebensdauer des\\ Keramik-Leuchtmittels|12.000 h\\ 3,5 Jahre 10h/d |16.000 h\\ 4,5 Jahre 10h/d | | ||
- | |Geräuschentwicklung|leises Surren bis\\ lautes Brummen | ||
- | |Geräte / Gewicht|3 Geräte:\\ Drosselspule, | ||
- | |Lebensdauer|? | ||
- | |Empfindlichkeit gegenüber\\ Spannungsschwankungen und\\ -Verunreinigungen | ||
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- | ==== Konventionelles Vorschaltgerät ==== | ||
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- | Die Drosselspule (c), Zünder (b) und Kondensator (a)\\ | ||
- | An der Lüsterklemme (e) werden die drei Leiter vom Netzkabel mit den Kabeln der Vorschaltgeräte verbunden.\\ | ||
- | Wichtig ist auch die Schraube (d) an der der Schutzleiter (gelb-grün, | ||
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- | In den meisten gebrauchten Strahlern, die bei ebay verkauft werden, sind noch die alten konventionellen Vorschaltgeräte (KVG) eingebaut. Sie werden auch als elektromagnetische Vorschaltgeräte bezeichnet und bestehen aus drei Teilen | ||
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- | - Die **Drosselspule** begrenzt im Betrieb den Strom. Sie besteht als Spule aus einem aufgewickeltem Leiter und besitzt zur Verstärkung der Induktivität mit einem Metallkern. Diese besteht üblicherweise aus geblättertem Eisen. | ||
- | - Das **Zündgerät** erzeugt die für die Zündung nötige Spannung. | ||
- | - Der **Kompensationskondensator** ist für den Lampenbetrieb nicht nötig, und beeinflusst diesen auch nicht. Er dient nur dazu nach Außen die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung zu korrigieren und somit die Blindleistung zu reduzieren. Das ist nötig, da sonst die Ströme im Netz unnötig hoch werden. Für Privathaushalte ist die Blindleistungskompensation nicht vorgeschrieben und Blindleistung wird in der Stromrechnung auch nicht erfasst. | ||
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- | === Geräuschtentwicklung === | ||
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- | In den Spulen von Drossel und Zündgerät können durch die elektromagnetischen Wechselfelder Schwingungen in dem geblätterten Eisenkern verursacht werden. Diese Schwingungen übertragen sich auf andere Bauteile und können zu einer starke Geräuschtenwicklung führen. Dieses Brummen ist einer der offensichtlichsten Nachteile von konventionellen Vorschaltgeräten, | ||
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- | Gelegentlich hilft es den Strahler aufschrauben und suchen wo wackelnde Teile sizten, Schrauben nachziehen ... Im obigen Lival-Strahler sind alle Bauteile auf ein Blech aufgeschraubt, | ||
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- | ==== Elektronisches Vorschaltgerät ==== | ||
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- | Die Alternative stellt eine elektronisches Vorschaltgerät dar, von außen handelt es sich hier um eine sprichwörtliche "black box", das Innenleben besteht aus einer mit bunten elektronischen Bauteilen bestückten Platine. | ||
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- | Das EVG vereint alle nötigen Funktionen wie Strombegrenzung im Betrieb und hohe Zündspannung auf einer Platine. Im Gegensatz zum KVG wird die Lampe nicht mit einer 50Hz Sinusspannung betrieben, sondern stattdessen mit einer 150Hz bis 200Hz Rechteckspannung. Die Rechteckspannung hat den Vorteil, dass die Phase mit geringer Spannung am Nulldurchgang geringer wird. Dadurch sinkt die Leitfähigkeit des Plasmas weniger stark ab, und die Wiederzündspitze der Lampe sinkt. Die Lebensdauer der Lampenelektroden und die Schwärzung des Kolbens wird somit verringert. | ||
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- | Ein 150W EVG liefert im Betrieb etwa 1,5A bei 110V. {{wikindx> | ||
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- | Gleichzeit überwacht das Vorschaltgerät ständig Strom und Spannung und kann auf veränderte Bedingungen reagieren. Am Ende der Lebensdauer, | ||
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- | === Geräuschtentwicklung === | ||
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- | Treten Störgeräusche bei einem EVG auf, kann das ein Hinweis auf mangelnde Qualität sein, der u.U. gefährlich werden kann. Ich verweise dazu auf diesen [[http:// | ||
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- | ===== Einfluss des Vorschaltgerätes auf das Spektrum der Lampe ===== | ||
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- | Im Betrieb führt die Begrenzung des Stroms zu einem stabilen Betriebsstrom bei einer festen Temperatur. Die Temperatur beeinflusst den Druck im Entladungsgefäß und damit das Spektrum der Lampe ([[http:// | ||
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- | Spannung und Strom beeinflussen zudem wie stark die Elektroden der Lampe belastet werden. Eine stärkere Belastung wirkt sich durch eine stärkere Schwärzung des Brenners und eine verkürzte Lebensdauer der Lampe aus. | ||
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- | Keinesfalls sollten hqi-Lampen mit Vorschaltgeräten für völlig andere Leistungststufen, | ||
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- | ==== Einfluss auf das UV-Spektrum ==== | ||
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- | Bei Metallhalogeniddampflampen mit UV-Strahlung (Lucky Reptile, Solar Raptor, MegaRay) ist es wichtig, dass die Lampen die erwartete VitaminD-wirksame UV-Strahlung abgeben. | ||
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- | Spektrale Messungen von UV-Halogenmetalldampflampen zeigen, dass bei geringerer Leistung des EVGs und anzunehmender geringerer Temperatur im Entladungsgefäß, | ||
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- | Messungen von Michael Jetter für verschiedene 70W EVGs zeigen, dass das Verhältnis von UV zu sichtbarer Strahlung bei EVGs mit höherer Leistungsaufnahme abnimmt, sich also das Spektrum bei höherer EVG-Leistung weg vom UV zum sichtbaren Licht verschiebt. [[http:// | ||
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- | {{evgvergleich.png}} | ||
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- | Auch Messungen einer Solar Raptor mit Solarmter 6.2 (UVB) und Solarmeter 6.5 (UVI) zeigen, dass der VitaminD-wirksame UV-Anteil bei EVGs mit geringerer Leistung höher ist. Das gilt in diesem Fall nicht nur relativ: | ||
- | | | Verhältnis UVI/UVB | | ||
- | | 70W Solar Raptor + 70W EVG | 2,97±0,15 | | ||
- | | 70W Solar Raptor + 50W EVG | 3,21±0,36 | | ||
- | Sondern sogar absolut: | ||
- | | UVI 50W EVG / 70W EVG | 1,04±0,07 | | ||
- | | UVB 50W EVG / 70W EVG | 0,96±0,09 | | ||
- | Während der UVB-Wert am 50W EVG etwas kleiner ist als der Wert am 70W EVG ist der UVI-Wert (der die VitaminD-wirksame Strahlung besser abschätzt) sogar höher! | ||
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- | HQI-Lampen leuchten häufig auch bei ungeeigneten Vorschaltgeräten. Wie sich das jedoch auf den VitaminD-wirksamen UV-Anteil auswirkt ist nicht ohne weiteres ersichtlich! | ||
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- | ===== Beispiel Lival Power T Strahler | ||
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- | | |vorher (KVG)|nachher (EVG)| | ||
- | |Gewicht des Strahlers|4 kg|1,8 kg| | ||
- | |Leistungsaufnahme\\ 70W (73W) hci Leuchtmittel|91 -- 94 W|74 -- 76 W| | ||
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- | Schraubt man alle Bauteile aus dem obigen Strahler ab, entsteht Platz für das EVG. Außerdem kommt man hin und wieder zu der Erkenntnis dass man einen gebrauchten Strahler grundsätzlich lieber mal auseinander schraubt, bevor man ihn in die Steckdose steckt. Der kaum mehr vorhandene Zustand des Schutzleiters und die Brüchigkeit des Zündgeräts legen deutliches Zeugniss über das Alter (und die Sicherheit) des Strahlers ab! | ||
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- | Das EVG passt von den Abmessungen her fast perfekt in den Strahler. Beim nächsten mal würde ich es allerdings noch etwas kürzen, so dass es weiter in den Strahler hinein geschoben werden kann. Entgegen der groben Abschätzung vor dem Bohren, passt der Reflektor nämlich nicht gerade mit 1mm Spiel neben dem EVG vorbei, sondern stößt leicht an, so dass der Reflektor etwas schief im Gehäuse sitzt. Nicht tragisch genug um nochmal neue Löcher zu bohren, aber doch ärgerlich genug, um den Tipp hier weiterzugeben. | ||
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- | Das EVG wird an der Lüsterklemme mit dem Kabel zur Steckdose verbunden. Zwischen EVG und Lampensockel müssen entsprechende Leiter eingesetzt werden, die den hohen Temperaturen und Zündspannungen standhalten (wenn sie noch in gutem Zustand sind, können die Kabel verwendet werden, mit denen der Sockel bereits mit den Bauteilen des KVG verbunden war)! Der Schaltplan ist auf dem Gehäuse des EVGs aufgedruckt.\\ Erdung des Gehäuses nicht vergessen. | ||
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- | Eine detaillierte und bebilderte [[http:// | ||
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