Схема подключения лампы дневного света со стартером
Осветительные приборы, независимо от их конструктивных особенностей, оформления и производителя, оснащены всем необходимым. В том числе, и устройством, называемым стартером. Но для того, чтобы найти причину, по которой не включается лампа, или заменить ею обычную, с нитью накаливания (к примеру, в том же гараже, сарае), нужно знать, как работает вся схема подключения лампы дневного света со стартером.
Сортамент ламп ДС значительный. Наиболее известны в быту такие модификации:
С ними проблема стартера как таковая не существует. Достаточно изделие вкрутить в патрон, щелкнуть выключателем, и оно загорается. И если причина находится внутри корпуса (в цокольной части, где расположена электронная схема – балласт), то такая лампа дневного света, как правило, просто утилизируется. Хотя, в принципе, она подлежит ремонту своими руками, но учитывая стоимость изделия, желающих тратить время на восстановление ее работоспособности немного. Тот, кого данный вопрос интересует, без труда найдет в Сети соответствующий материал.
А вот с изделиями самых первых модификаций ламп дневного света несколько сложнее.
Устройство лампы ДС
Она представляет собой герметичную колбу с нанесенным на внутренние стенки люминофором и заполненную инертным газом. В большинстве случаев это аргон. В стеклянном сосуде также располагаются нити накаливания (катоды) и находится немного ртути. Поэтому стартер для таких осветителей устанавливается отдельно и работает совместно с дросселем. Схема их подключения хорошо видна на рисунке.
Принцип лампы ДС
Он основан на том, что под воздействием ЭМП (а проще говоря, электричества) пары ртути способны испускать лучи инфракрасного спектра (ИК), которые вызывают свечение люминофора. Вот его мы визуально и наблюдаем. То есть, при подаче на прибор напряжения он начинает светиться, так как эл/ток разогревает вольфрамовые электроды, что и инициирует испарение металла (Hg по таблице Менделеева) при повышении температуры в колбе. Варианты и схемы подключения люминесцентных приборов описаны здесь.
Казалось бы, в чем сложность, и зачем, собственно, нужен стартер? Дело в том, что весь процесс можно рассматривать как 2 взаимосвязанных «технологических» этапа. На первом, в момент «пуска», необходимо обеспечить парообразование ртути. Для этого стандартного напряжения пром/сети (220/50) явно недостаточно. Нужен определенный скачок; кратковременный, но значительный. А вот на втором этапе, в процессе свечения лампы ДС, ток необходимо не только ограничить, но и стабилизировать по номиналу. Все эти задачи и решают стартер и дроссель, но только совместно.
Описание физических процессов в лампе ДС
Стартер на схеме как таковой не обозначен. Он состоит из миниатюрной платы с расположенными на ней конденсатором и тиратроном (лампочка, замыкающая/размыкающая при определенных условиях), которая закрывается цилиндрическим корпусом. Но это относится к старым модификациям изделия; в них «цилиндр» из мягкого металла.
Сейчас они в продаже практически не встречаются. В современных стартерах корпус из пластика, и его внутреннее устройство несколько иное. Это, по сути, та же мини-колба, в которой или газовая смесь, или неон. То есть новые виды стартеров являются самостоятельными миниатюрными газоразрядными лампами.
- При подаче напряжения ток протекает по цепи и производит предварительный разогрев электродов лампы ДС и контактов стартера (изначально разомкнутых). Повышение температуры обеспечивается тлеющим разрядом, который возникает между пластинками. Одна из них постоянно неподвижна, а вот вторая выполнена из биметалла. При прохождении эл/тока этот контакт, нагреваясь, начинает выгибаться. При достижении температурой определенного значения он касается второго; тем самым замыкается цепь. Это о работе несимметричного стартера. В симметричном аналоге (более распространены в бытовых светильниках) оба контакта подвижны, но принцип функционирования приборов полностью идентичен.
- Номинал тока резко увеличивается; до 2,5 – 3 раз, в зависимости от особенностей схемы и ее составных элементов.
- Это инициирует быстрый разогрев вольфрамовых электродов лампы ДС. Одновременно контакты остывают, так как при их замыкании исчезает тлеющий разряд и температура падает. В результате – очередной изгиб (уже в противоположную сторону) и разрыв цепи.
- На такое изменение в схеме тут же реагирует дроссель. В нем резко появляется высокое напряжение (за счет эффекта самоиндукции), которое и обеспечивает «розжиг» ЛДС.
Что влияет на работу схемы
- Напряжение в домовой эл/сети. Если его номинал ниже стандартного значения, то у дросселя просто «не хватит сил», чтобы разжечь лампу дневного света. И стартер здесь уже не при чем. Кстати, если осветительный прибор отказывается включаться, начать ремонт нужно именно с проверки напряжения в розетке.
- Неисправность стартера. При чуть заниженном напряжении он будет пытаться разжечь лампу, так как его контакты могут на короткое время и замкнуться. Таких попыток может быть несколько, с интервалом в 8 – 10 секунд. При этом иногда слышны характерные щелчки (для старых модификаций). Но если результата нет, а напряжение в норме, следует поменять стартер. У хорошего хозяина всегда есть резерв, потому такая диагностика схемы много времени не займет.
Совет. Если лампа ДС стала периодически мигать в процессе работы, то желательно сразу же поменять стартер. Иначе из-за перегрева дроссель довольно быстро выйдет из строя. А его купить гораздо сложнее, так как модификаций много, и нужного варианта может и не быть. Особенно если осветительный прибор старой сборки.
Схемы включений ламп ДС
В статье рассмотрен самый простой вариант. Но их достаточно много, тем более что в светильниках нередко бывает не одна, а две, а то и больше ламп дневного света. Да и схемы бытовых осветительных приборов порою сильно отличаются – одновременное включение ЛДС, раздельное, ступенчатое. Вместо стартера и дросселя в некоторых устройствах используется электронный балласт. Перечисление всех вариантов не имеет смысла. Вот наиболее распространенные схемы подключения ЛДС, которые помогут решить проблему с неработающим светильником:
Вариант с двумя ЛДС. На рисунке видно, чем такие схемы отличаются от аналогичных с одной лампой.
Получается, что ничего сложного в подключении лампы дневного света нет. Зная схему светильника, несложно произвести диагностику и устранить неисправность.
electroadvice.ru
Устройство энергосберегающей лампы. Схема и ремонт.
Схема и ремонт люминесцентных энергосберегающих ламп
В настоящее время всё большее распространение получают так называемые люминесцентные энергосберегающие лампы. В отличие от обычных люминесцентных ламп с электромагнитным балластом, в энергосберегающих лампах с электронным балластом используется специальная схема.
Благодаря этому такие лампы легко установить в патрон взамен обычной лампочки накаливания со стандартным цоколем E27 и E14. Именно о бытовых люминесцентных лампах с электронным балластом далее и пойдёт речь.
Отличительные особенности люминесцентных ламп от обычных ламп накаливания.
Люминесцентные лампы не зря называют энергосберегающими, так как их применение позволяет снизить энергопотребление на 20 – 25 %. Их спектр излучения более соответствует естественному дневному свету. В зависимости от состава применяемого люминофора можно изготавливать лампы с разным оттенком свечения, как более тёплых тонов, так и холодных. Следует отметить, что люминесцентные лампы более долговечны, чем лампы накаливания. Конечно, многое зависит от качества конструкции и технологии изготовления.
Устройство компактной люминесцентной лампы (КЛЛ).
Компактная люминесцентная лампа с электронным балластом (сокращённо КЛЛ) состоит из колбы, электронной платы и цоколя E27 (E14), с помощью которого она устанавливается в стандартном патроне.
Внутри корпуса размещается круглая печатная плата, на которой собран высокочастотный преобразователь. Преобразователь при номинальной нагрузке имеет частоту 40 – 60 кГц. В результате того, что используется довольно высокая частота преобразования, устраняется “моргание”, свойственное люминесцентным лампам с электромагнитным балластом (на основе дросселя), которые работают на частоте электросети 50 Гц. Принципиальная схема КЛЛ показана на рисунке.
По данной принципиальной схеме собираются в основном достаточно дешёвые модели, к примеру, выпускаемые под брендом Navigator и ERA. Если вы используете компактные люминесцентные лампы, то, скорее всего они собраны по приведённой схеме. Разброс указанных на схеме значений параметров резисторов и конденсаторов реально существует. Это связано с тем, что для ламп разной мощности применяются элементы с разными параметрами. В остальном схемотехника таких ламп мало чем отличается.
Разберёмся подробнее в назначении радиоэлементов, показанных на схеме. На транзисторах VT1 и VT2 собран высокочастотный генератор. В качестве транзисторов VT1 и VT2 используются кремниевые высоковольтные n-p-n транзисторы серии MJE13003 в корпусе TO-126. Обычно на корпусе этих транзисторов указываются только цифровой индекс 13003. Также могут применяться транзисторы MPSA42 в более миниатюрном корпусе формата TO-92 или аналогичные высоковольтные транзисторы.
Миниатюрный симметричный динистор DB3 (VS1) служит для автозапуска преобразователя в момент подачи питания. Внешне динистор DB3 выглядит как миниатюрный диод. Схема автозапуска необходима, т.к преобразователь собран по схеме с обратной связью по току и поэтому сам не запускается. В маломощных лампах динистор может отсутствовать вообще.
Диодный мост, выполненный на элементах VD1 – VD4 служит для выпрямления переменного тока. Электролитический конденсатор С2 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Диодный мост и конденсатор С2 являются простейшим сетевым выпрямителем. С конденсатора C2 постоянное напряжение поступает на преобразователь. Диодный мост может выполняться как на отдельных элементах (4 диодах), либо может применяться диодная сборка.
При своей работе преобразователь генерирует высокочастотные помехи, которые нежелательны. Конденсатор С1, дроссель (катушка индуктивности) L1 и резистор R1 препятствуют распространению высокочастотных помех по электросети. В некоторых лампах, видимо из экономии 🙂 вместо L1 устанавливают проволочную перемычку. Также, во многих моделях нет предохранителя FU1, который указан на схеме. В таких случаях, разрывной резистор R1 также играет роль простейшего предохранителя. В случае неисправности электронной схемы потребляемый ток превышает определённое значение, и резистор сгорает, разрывая цепь.
Дроссель L2 обычно собран на Ш-образном ферритовом магнитопроводе и внешне выглядит как миниатюрный броневой трансформатор. На печатной плате этот дроссель занимает довольно внушительное пространство. Обмотка дросселя L2 содержит 200 – 400 витков провода диаметром 0,2 мм. Также на печатной плате можно найти трансформатор, который указан на схеме как T1. Трансформатор T1 собран на кольцевом магнитопроводе с наружным диаметром около 10 мм. На трансформаторе намотаны 3 обмотки монтажным или обмоточным проводом диаметром 0,3 – 0,4 мм. Число витков каждой обмотки колеблется от 2 – 3 до 6 – 10.
Колба люминесцентной лампы имеет 4 вывода от 2 спиралей. Выводы спиралей подключаются к электронной плате методом холодной скрутки, т.е без пайки и прикручены на жёсткие проволочные штыри, которые впаяны в плату. В лампах малой мощности, имеющих малые габариты, выводы спиралей запаиваются непосредственно в электронную плату.
Ремонт бытовых люминесцентных ламп с электронным балластом.
Производители компактных люминесцентных ламп заявляют, что их ресурс в несколько раз больше, чем обычных ламп накаливания. Но, несмотря на это бытовые люминесцентные лампы с электронным балластом выходят из строя довольно часто.
Связано это с тем, что в них применяются электронные компоненты, не рассчитанные на перегрузки. Также стоит отметить высокий процент бракованных изделий и невысокое качество изготовления. По сравнению с лампами накаливания стоимость люминесцентных довольно высока, поэтому ремонт таких ламп оправдан хотя бы в личных целях. Практика показывает, что причиной выхода из строя служит в основном неисправность электронной части (преобразователя). После несложного ремонта работоспособность КЛЛ полностью восстанавливается и это позволяет сократить денежные расходы.
Перед тем, как начать рассказ о ремонте КЛЛ, затронем тему экологии и безопасности.
Опасность люминесцентных ламп и рекомендации по использованию.
Несмотря на свои положительные качества люминесцентные лампы вредны как для окружающей среды, так и для здоровья человека. Дело в том, что в колбе присутствуют пары ртути. Если её разбить, то опасные пары ртути попадут в окружающую среду и, возможно, в организм человека. Ртуть относят к веществам 1-ого класса опасности.
При повреждении колбы необходимо покинуть на 15 – 20 минут помещение и сразу же провести принудительное проветривание комнаты. Необходимо внимательно относиться к эксплуатации любых люминесцентных ламп. Следует помнить, что соединения ртути, применяемые в энергосберегающих лампах опаснее обычной металлической ртути. Ртуть способна оставаться в организме человека и наносить вред здоровью.
Кроме указанного недостатка необходимо отметить, что в спектре излучения люминесцентной лампы присутствует вредное ультрафиолетовое излучение. При длительном нахождении близко с включенной люминесцентной лампой возможно раздражение кожи, так как она чувствительна к ультрафиолету.
Наличие в колбе высокотоксичных соединений ртути является главным мотивом экологов, которые призывают сократить производство люминесцентных ламп и переходить к более безопасным светодиодным.
Разборка люминесцентной лампы с электронным балластом.
Несмотря на простоту разборки компактной люминесцентной лампы, следует быть аккуратным и не допускать разбития колбы. Как уже говорилось, внутри колбы присутствуют пары ртути, опасные для здоровья. К сожалению, прочность стеклянных колб невысока и оставляет желать лучшего.
Для того чтобы вскрыть корпус где размещена электронная схема преобразователя, необходимо острым предметом (узкой отвёрткой) разжать пластмассовую защёлку, которая скрепляет две пластмассовые части корпуса.
Далее следует отсоединить выводы спиралей от основной электронной схемы. Делать это лучше узкими плоскогубцами подхватив конец вывода провода спирали и отмотать витки с проволочных штырей. После этого стеклянную колбу лучше поместить в надёжное место, чтобы не допустить её разбития.
Оставшаяся электронная плата соединена двумя проводниками со второй частью корпуса, на которой смонтирован стандартный цоколь E27 (E14).
Восстановление работоспособности ламп с электронным балластом.
При восстановлении КЛЛ первым делом следует проверить целостность нитей накала (спиралей) внутри стеклянной колбы. Целостность нитей накала просто проверить с помощью обычного омметра. Если сопротивление нитей мало (единицы Ом), то нить исправна. Если же при замере сопротивление бесконечно велико, то нить накала перегорела и применить колбу в данном случае невозможно.
Наиболее уязвимыми компонентами электронного преобразователя, выполненного на основе уже описанной схемы (см. принципиальную схему), являются конденсаторы.
Если люминесцентная лампа не включается, то следует проверить на пробой конденсаторы C3, C4, C5. При перегрузках эти конденсаторы выходят из строя, т.к приложенное напряжение превосходит напряжение, на которое они рассчитаны. Если лампа не включается, но колба светиться в районе электродов, то возможно пробит конденсатор C5.
В таком случае преобразователь исправен, но поскольку конденсатор пробит, то в колбе не возникает разряд. Конденсатор C5 входит в колебательный контур, в котором в момент запуска возникает высоковольтный импульс, приводящий к появлению разряда. Поэтому если конденсатор пробит, то лампа не сможет нормально перейти в рабочий режим, а в районе спиралей будет наблюдаться свечение, вызываемое разогревом спиралей.
Холодный и горячий режим запуска люминесцентных ламп.
Бытовые люминесцентные лампы бывают двух типов:
Если КЛЛ загорается сразу после включения, то в ней реализован холодный запуск. Данный режим плох тем, что в таком режиме катоды лампы предварительно не прогреваются. Это может привести к перегоранию нитей накала вследствие протекания импульса тока.
Для люминесцентных ламп более предпочтителен горячий запуск. При горячем запуске лампа загорается плавно, в течение 1-3 секунд. В течение этих несколько секунд происходит разогрев нитей накала. Известно, что холодная нить накала имеет меньшее сопротивление, чем разогретая. Поэтому, при холодном запуске через нить накала проходит значительный импульс тока, который может со временем вызвать её перегорание.
Для обычных ламп накаливания холодный запуск является стандартным, поэтому многие знают, что они сгорают как раз в момент включения.
Для реализации горячего запуска в лампах с электронным балластом применяется следующая схема. Последовательно с нитями накала включается позистор (PTC — терморезистор). На принципиальной схеме этот позистор будет подключен параллельно конденсатору С5.
В момент включения в результате резонанса на конденсаторе С5, а, следовательно, и на электродах лампы возникает высокое напряжение, необходимое для её зажжения. Но в таком случае нити накала плохо прогреты. Лампа включается мгновенно. В данном случае параллельно С5 подключен позистор. В момент запуска позистор имеет низкое сопротивление и добротность контура L2C5 значительно меньше.
В результате напряжение резонанса ниже порога зажжения. В течение нескольких секунд позистор разогревается и его сопротивление увеличивается. В это же время разогреваются и нити накала. Добротность контура возрастает и, следовательно, растёт напряжение на электродах. Происходит плавный горячий запуск лампы. В рабочем режиме позистор имеет высокое сопротивление и не влияет на рабочий режим.
Нередки случаи, что выходит из строя как раз этот позистор, и лампа попросту не включается. Поэтому при ремонте ламп с балластом следует обратить на него внимание.
Довольно часто сгорает низкоомный резистор R1, который, как уже говорилось, играет роль предохранителя.
Активные элементы, такие как транзисторы VT1, VT2, диоды выпрямительного моста VD1 –VD4 также стоит проверить. Как правило, причиной их неисправности служит электрический пробой p-n переходов. Динистор VS1 и электролитический конденсатор С2 на практике редко выходят из строя.
Главная » Мастерская » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
go-radio.ru
схемы, инструкции и советы мастеров
Электрофурнитура
Подключение люминесцентной лампы сложнее обычной накальной, но не настолько, чтобы обязательно вызывать электрика. Разобраться может каждый, у кого есть желание. Существует несколько схем, по которым осуществляется монтаж, но суть их сводится к двум: с дросселем и без него. Пусковое устройство необходимо в обоих случаях, но оно бывает разных типов, поэтому следует хорошо знать особенности каждого варианта.
1
Конструкция и принцип работы люминесцентных источников света
Лампы дневного света известны довольно давно. Они освещают помещение подобно лампочкам накаливания, но потребление электроэнергии в 5 раз меньше. От самых современных светильников нового поколения, которые еще экономичнее, ЛДС выгодно отличаются демократичной стоимостью. Мягкий световой поток обеспечивается смесью газов, находящихся внутри прибора. При этом состав рассчитан так, что ионизация происходит при незначительных затратах энергии – отсюда экономия на освещении.
Устройство ЛДС
Люминесцентная лампа по сравнению с накальной более сложна по конструкции. Имеет вид герметичного стеклянного баллона с газами и ртутными парами внутри. На торцах расположены электроды, на которых при напряжении происходит разряд и возникает невидимое человеческому глазу ультрафиолетовое свечение. Оно воздействует на нанесенный изнутри по стеклу люминофор, который излучает мягкий свет.
Для работы люминесцентной лампы необходима поддержка тлеющего разряда, который подается на электроды. Он появляется, если напряжение существенно превышает обычные 220 В. Поэтому вначале вырабатывается высоковольтный импульс, затем светильник входит в нормальный режим, используя минимальное количество электроэнергии для постоянного свечения.
Дроссель для устройства
Чтобы запустить процесс, необходима пускорегулирующая аппаратура: устаревшая электромагнитная (ЭмПРА) или современная электронная (ЭПРА).
В ЭмПРА главный элемент – дроссель (балластное сопротивление). Его задача – ограничить ток при разогреве электродов, затем подать импульс, чтобы зажглась лампа. Он также стабилизирует напряжение, поэтому мерцание светильника малозаметно.
Стартер
Газоразрядная лампа и конденсатор – другие элементы пускорегулирующей аппаратуры. Они размещены в небольшом корпусе, вместе называются стартером. Когда включают лампу дневного света, 220 В недостаточно, чтобы разогреть спирали электродов. Увеличение тока в несколько раз обеспечивает газоразрядная лампа, которая отключается как только зажигается светильник. Стартер больше не работает до тех пор, пока опять не придется повторить процесс.
2
Подключение с электромагнитным балластом – классическая схема
Первые лампы дневного света включались через дроссель и стартер. Раньше это были отдельные устройства (в некоторых моделях так и сейчас) с гнездами в корпусе светильника для каждого. Схема также имеет 2 конденсатора. Один размещен в стартере – продлевает импульс, второй стабилизирует напряжение. Все оборудование называют электромагнитным балластом.
Этот тип подключения имеет несколько преимуществ:
- прошел испытание временем и подтвердил надежность;
- простой;
- комплектующие недорогие по стоимости.
Практическое применение выявило многие недостатки, особенно по сравнению с электронной схемой подключения ЛДС:
- потребляет на 15% больше электричества;
- тяжелый осветительный прибор;
- долго включается, особенно когда стареет лампа;
- плохо работает на холоде;
- гудит дроссель, звук нарастает со временем;
- мерцает свет, что плохо сказывается на зрении.
Схема для одной лампы
При монтаже вначале вставляют в гнездо стартер для соединения с нитями накаливания в колбе. К свободным контактам подключают дроссель. На сетевые провода параллельно устанавливают конденсатор.
Опытные электрики советуют на время, пока не купили стартер, вместо неработающего использовать кнопку от звонка или что-то похожее. Ее удерживают, пока лампа зажигается, затем отпускают.
3
Особенности электронной схемы – современный вариант
Основное преимущество такого способа – более продолжительная служба ЛДС. Устройство собрано на микросхемах, благодаря этому у него компактные размеры, низкое энергопотребление. Прибор работает на частоте 130 кГц, свет от этого ровный, не мерцает. С применением электроники также собирают современные люминесцентные лампы, у которых балласт расположен в стандартном цоколе.
Конструктивно это печатная плата, размещенная в небольшом корпусе. На обратной стороне имеется схема подключения, из которой понятно, как и сколько ламп подключается. Графическую информацию повторяют надписи. Имеются удобные контакты, куда требуется вставить провода.
ЭПРА выполняет те же функции, что и дроссель со стартером, но делает это более качественно. Электроды подогреваются плавно, что способствует большей эффективности и длительной работе. Светильники с электронной начинкой можно использовать вместе с диммером – устройством, которым плавно регулируют яркость освещения. Его нельзя применить, если пусковая аппаратура электромагнитная.
Схема подключения электронного балласта устроена так, что регулирующее устройство подстраивается под потребности лампы. Чем старее светильник, тем более высокое напряжение необходимо для пуска. ЭПРА это учитывает и обеспечивает качественную работу прибора.
По сравнению с ЭмПРА электронный балласт обладает большими преимуществами:
- высокая экономичность и надежность;
- бережно прогревает электроды и плавно включает лампочки;
- малый вес, компактность;
- самостоятельно адаптируется под светильник;
- низкие температуры не влияют на работоспособность.
К недостаткам относят несколько усложненную схему подключения. Ошибки в монтаже недопустимы – не только не засветится лампочка, но и устройство выйдет из строя.
Полупроводниковый балласт можно установить вместо электромагнитного. Как это сделать, показывает видео.
4
Порядок последовательного подключения двух ламп
К одному дросселю можно подключить 2 лампы, понадобится такое же количество стартеров.
Работа выполняется в такой очередности:
- 1. На каждую лампочку параллельно подключают стартер. Они вставляются в штыревые гнезда на корпусе светильника.
- 2. К свободным контактам присоединяют сетевой провод. Способ последовательный, через дроссель.
- 3. Конденсатор включают параллельно на фазный и нулевой провод. Можно обойтись без него, но качество освещения будет хуже.
Подключение двух ламп к одному ЭПРА
Важно использовать хороший выключатель. Дешевый с плохими контактами. Они быстро подгорают и залипают через повышенный ток при включении светильника. Поэтому для люминесцентных ламп требуются качественные электромеханические приборы.
obustroen.ru
Схема подключения и принципы работы люминесцентных ламп.
Среди всех источников искусственного света самыми распространенными сегодня являются люминесцентные лампы. Благодаря тому что они в 5-7 раз экономичнее ламп накаливания и гораздо дешевле самых сверхэффективных на сегодня- светодиодных.
Люминесцентные лампы сегодня можно встретить на каждом шагу. Они используются преимущественно для освещения в магазинах, супермаркетах, учебных заведениях, общественных зданиях, а после появления компактных вариантов, подходящих под обычные патроны E27 и E14 домашних светильников и люстр, люминесцентные лампы стали широко применяться для освещения в многоквартирных квартирах и частных домах.
Принцип работы.
Люминесцентная лампа — это газоразрядный источник света, внутри стрелянной трубы протекает электрический разряд между двумя спиралями (катодом и анодом), расположенными с обоих сторон. Пары ртути под воздействием электрического разряда излучают невидимое для наших глаз ультрафиолетовое излучение, которое затем преобразовывается в видимый свет при помощи нанесенного по внутренней поверхности лампы люминофора, состоящего из смеси фосфора с другими элементами.
Схема подключения с применением электромагнитный балласта или ЭмПРА.
ЭмПРА — это сокращенная аббревиатура- Электромагнитный Пускорегулирующий Аппарат. Часто называемый, как дроссель. Его мощность должна соответствовать общей мощности подключаемым к нему лампам.
Это довольно старая (активно применяемая еще в советское время) простая стартерная схема подключения к электросети люминесцентной лампы дневного света.
Стартер — это миниатюрная лампочка с неоновым наполнением с двумя биметаллическими электродами внутри, которые разомкнуты в нормальном положении.
Принцип работы: при включении электропитания в стартере возникает разряд и замыкаются накоротко биметаллические электроды, после чего ток в цепи электродов и стартера ограничивается только внутренним сопротивлением дросселя, в результате чего возрастает почти в три раза больше рабочий ток в лампе и моментально разогреваются электроды люминесцентной лампы. Одновременно с этим остывают биметаллические контакты стартера и цепь размыкается.
В этот момент разрыва дроссель, благодаря самоиндукции создает запускающий высоковольтный импульс (до 1 кВольта), который приводит к разряду в газовой среде и зажигается лампа. После этого напряжение на ней будет равняться половине от сетевого, которого будет недостаточно для повторного замыкания электродов стартера.
Если лампа светит стартер не будет участвовать в схеме работы и его контакты всегда будут разомкнуты.
Часто встречается последовательная схема включения 2 ламп, для работы в которой применяются стартеры на 127 Вольт, но они не будут работать в одноламповой схеме, для которой понадобятся стартеры на 220 Вольт!
Недостатки схемы ПРА:
- По сравнению со схемой с электронным балластом на 10-15 % больший расход электроэнергии.
- Долгий запуск не менее 1 до 3 секунд (зависимость от износа лампы).
- Звук от гудения пластин дросселя, возрастающий со временем.
- Стробоскопический эффект мерцания лампы, что негативно влияет на зрение, при чем детали станков, вращающихся синхронно с частотой сети- кажутся неподвижными.
- Неработоспособность при низких температурах окружающей среды. Например, зимой в неотапливаемом гараже.
Схема подключения с применением электронного балласта или ЭПРА.
Электронный Пускорегулирующий Аппарат (сокращенно- ЭПРА) в отличии от электромагнитного- подает на лампы напряжение не сетевой частоты, а высокочастотное от 25 до 133 кГц. А это полностью исключает возможность появления заметного для глаз мигания ламп. В ЭПРА используется автогенераторная схема, включающая трансформатор и выходной каскад на транзисторах.
Схемы подключений бывают разные, как правило они наносятся сверху на блоке и не вызывают трудности в подключении. Давайте рассмотрим пример.
Слева, L – фаза и N- ноль от электропитания. Один провод общий на контакты с левой стороны и два — раздельные.
Справа, 4 контакта. По два на каждую нить накала. Только соблюдайте схему подключения на каждую лампу с обоих сторон.
Преимущества схем с ЭПРА:
- Увеличение срока службы люминесцентных ламп, благодаря специальному режиму работы и запуска.
- По сравнению с ПРА до 20% экономия электроэнергии.
- Отсутствие в процессе работы шума и мерцания.
- Отсутствует в схеме стартер, который часто ломается.
- Специальные модели выпускаются с возможностью диммирования или регулирования яркости свечения.
Как Вы уже поняли у ЭПРА много преимуществ, именно поэтому Мы только и рекомендуем их использовать.
Дополнительно прочитайте по этом теме нашу статью ”Характеристики люминесцентных ламп и светильников”.
jelektro.ru
Устройство и схема включения люминесцентной лампы
Люминесцентная лампа (ЛЛ) представляет собой источник света, создаваемый электрическим разрядом в среде паров ртути и инертного газа. При этом возникает невидимое ультрафиолетовое свечение, действующее на слой люминофора, нанесенный изнутри на стеклянную колбу. Типовая схема включения люминесцентной лампы представляет собой пускорегулирующее устройство с электромагнитным балластом (ЭмПРА).
Устройство и описание ЛЛ
Колба большинства ламп всегда имела цилиндрическую форму, но сейчас она может быть в виде сложной фигуры. На торцах в нее вмонтированы электроды, конструктивно похожие на некоторые спирали ламп накаливания, изготовленные из вольфрама. Они подпаяны к расположенным снаружи штырькам, на которые подается напряжение.
Газовая электропроводная среда внутри ЛЛ имеет отрицательное сопротивление. Оно проявляется в снижении напряжения между противоположными электродами при росте тока, который необходимо ограничивать. Схема включения люминесцентной лампы содержит балластник (дроссель), основное назначение которого — создание большого импульса напряжения для ее зажигания. Кроме него в ЭмПРА входит стартер — лампа тлеющего разряда с размещенными внутри нее двумя электродами в среде инертного газа. Один из них изготовлен из биметаллической пластины. В исходном состоянии электроды разомкнуты.
Принцип работы ЛЛ
Стартерная схема включения люминесцентных ламп работает следующим образом.
- На схему подается напряжение, но сначала через ЛЛ ток не идет из-за большого сопротивления среды. По спиралям катодов ток проходит и разогревает их. Кроме того, он поступает также на стартер, для которого подаваемого напряжения достаточно, чтобы внутри возник тлеющий разряд.
- При разогреве контактов пускателя от проходящего тока биметаллическая пластина замыкается. После этого проводником становится металл, и разряд прекращается.
- Биметаллический электрод остывает и размыкает контакт. При этом дроссель выдает импульс высокого напряжения из-за самоиндукции, и ЛЛ зажигается.
- Через лампу идет ток, который затем в 2 раза уменьшается, поскольку напряжение на дросселе падает. Его недостаточно для повторного запуска стартера, контакты которого остаются разомкнутыми при горении ЛЛ.
Схема включения двух ламп люминесцентных, установленных в одном светильнике, предусматривает использование для них одного общего дросселя. Они подключаются последовательно, но на каждой лампе установлено по одному параллельному стартеру.
Недостатком светильника является отключение второй лампы, если одна из них вышла из строя.
Важно! С люминесцентными лампами необходимо использовать специальные выключатели. У бюджетных устройств стартовые токи большие, и контакты могут залипать.
Бездроссельное включение люминесцентных ламп: схемы
Несмотря на дешевизну, электромагнитные балласты имеют недостатки. Они и явились причиной создания электронных схем зажигания (ЭПРА).
Как запускается ЛЛ с ЭПРА
Бездроссельное включение люминесцентных ламп производится через электронный блок, в котором формируется последовательное изменение напряжения при их зажигании.
Достоинства электронной схемы запуска:
- возможность пуска с любой временной задержкой;
- не нужны массивный электромагнитный дроссель и стартер;
- отсутствие гудения и моргания ламп;
- высокая светоотдача;
- легкость и компактность устройства;
- больший срок эксплуатации.
Современные электронные балласты обладают компактными размерами и низким потреблением энергии. Их называют драйверами, помещая в цоколь малогабаритной лампы. Бездроссельное включение люминесцентных ламп позволяет использовать обычные стандартные патроны.
Система ЭПРА преобразует сетевое переменное напряжение 220 В в высокочастотное. Сначала разогреваются электроды ЛЛ, а затем подается высокое напряжение. При высокой частоте повышается КПД и полностью исключается мерцание. Схема включения люминесцентной лампы может обеспечивать холодный запуск или с плавным увеличением яркости. В первом случае срок эксплуатации электродов существенно сокращается.
Повышенное напряжение в электронной схеме создается через колебательный контур, приводящий к резонансу и зажиганию лампы. Запуск совершается намного легче, чем в классической схеме с электромагнитным дросселем. Затем также снижается напряжение до необходимого значения удерживания разряда.
Выпрямление напряжения осуществляется диодным мостом, после чего оно сглаживается параллельно подключенным конденсатором С1. После подключения к сети сразу заряжается конденсатор С4 и пробивается динистор. Запускается полумостовой генератор на трансформаторе TR1 и транзисторах Т1 и Т2. При достижении частоты 45-50 кГц создается резонанс c помощью последовательного контура С2, С3, L1, подключенного к электродам, и лампа зажигается. В этой схеме также есть дроссель, но с очень малыми габаритами, позволяющими поместить его в цоколь лампы.
ЭПРА имеет автоматическую подстройку под ЛЛ по мере изменения характеристик. Через некоторое время для изношенной лампы требуется повышение напряжения для зажигания. В схеме ЭмПРА она просто не запустится, а электронный балласт подстраивается под изменение характеристик и тем самым позволяет эксплуатировать устройство в благоприятных режимах.
Преимущества современных ЭПРА следующие:
- плавное включение;
- экономичность работы;
- сохранение электродов;
- исключение мерцания;
- работоспособность при низкой температуре;
- компактность;
- долговечность.
Недостатками являются более высокая стоимость и сложная схема зажигания.
Применение умножителей напряжения
Способ дает возможность включать ЛЛ без электромагнитного балласта, но применяется преимущественно для продления жизни лампам. Схема включения сгоревших люминесцентных ламп позволяет им проработать еще некоторое время, если мощность не превышает 20-40 Вт. При этом нити накала могут быть как целыми, так и перегоревшими. В обоих случаях выводы каждой нити накала нужно закоротить.
После выпрямления напряжение удваивается, и лампа загорается моментально. Конденсаторы С1, С2 выбираются под рабочее напряжение 600 В. Их недостаток заключается в больших габаритах. Конденсаторы С3, С4 устанавливают слюдяные на 1000 В.
ЛЛ не предназначена для питания постоянным током. Со временем ртуть скапливается около одного из электродов, и свечение ослабевает. Для его восстановления изменяют полярность, перевернув лампу. Можно установить переключатель, чтобы ее не снимать.
Бесстартерная схема включения люминесцентных ламп
Схема со стартером требует долгого разогрева лампы. Кроме того, его иногда приходится менять. В связи с этим существует другая схема с подогревом электродов через вторичные обмотки трансформатора, который также выполняет функцию балласта.
Когда производится включение люминесцентных ламп без стартера, на них должно быть обозначение RS (быстрый старт). Светильник со стартерным запуском здесь не подойдет, поскольку его электроды дольше разогреваются, и спирали быстро перегорят.
Как включить сгоревшую лампу?
Если спирали вышли из строя, ЛЛ можно зажечь без умножителя напряжения, используя обычную схему ЭмПРА. Схема включения перегоревшей люминесцентной лампы незначительно изменяется по сравнению с обычной. Для этого к стартеру последовательно подключают конденсатор, а штырьки электродов замыкают накоротко. После такой небольшой переделки лампа проработает еще какое-то время.
Заключение
Конструкция и схема включения люминесцентной лампы постоянно совершенствуется в сторону экономичности, уменьшения размеров и повышения срока службы. Важно правильно ее эксплуатировать, разбираться во всем многообразии выпускаемых типов и знать эффективные способы подключения.
fb.ru