ЭПРА для люминесцентных ламп что это такое, как работает, схемы подключения ламп с ЭПРА


Содержание страницы:

Электронный пускорегулирующий аппарат

Электро́нный пу́скорегули́рующий аппара́т (ЭПРА, электронный балласт) — электронное устройство, осуществляющее пуск и поддержание рабочего режима газоразрядных осветительных ламп.

Недостатками классического пускорегулирующего аппарата (ПРА) люминесцентных ламп являются:

  • громоздкий шумный дроссель с ненадёжным стартером;
  • мерцание с частотой сети (эффект стробирования);
  • вышедший из строя стартер вызывает фальстарт лампы (визуально определяется несколько вспышек перед стабильным зажиганием), сокращая срок службы нитей накала.
  • довольно высокие потери (низкий КПД)

В связи с наличием недостатков классического ПРА, применяемого для включения газоразрядных ламп, начались разработки альтернативного пускорегулирующего устройства на полупроводниковых элементах. Первые ЭПРА появились в 1980-х, а широкое их применение началось в 1990-е годы.

Помимо отсутствия перечисленных выше недостатков классических пускорегулирующих аппаратов, ЭПРА обладают рядом преимуществ — стабильность освещения в широком диапазоне питающих напряжений, увеличение срока службы ламп (путём обеспечения стабильного «тёплого» старта) и возможность плавного регулирования их яркости (как дополнительная опция) при помощи внешнего регулятора. Коэффициент мощности даже без корректора намного выше, чем у стартерно-дроссельной схемы; с корректором мощности же ЭПРА по этому параметру сравниваются с резистивной нагрузкой с КМ стремящимся к 1.

Содержание

Устройство ЭПРА [ править | править код ]

Типичный ЭПРА состоит из следующих блоков:

  1. Фильтр электромагнитных помех — отфильтровывает как входящие в ЭПРА из сети помехи, так и проникающие из ЭПРА в электросеть.
  2. Выпрямитель.
  3. Схема коррекции коэффициента мощности (опционально).
  4. Сглаживающий фильтр.
  5. Инвертор.
  6. Балласт (дроссель).

Инвертор может оснащаться устройством плавного регулирования яркости, требующим использования внешнего светорегулятора, специально предназначенного для управления электронным балластом.

Схема ЭПРА может быть мостовой и полумостовой. Первая имеет вдвое большее количество ключевых элементов (как правило это мощные полевые транзисторы) и используется при больших мощностях ламп (сотни Ватт). Вторая схема применяется намного чаще и, хотя она имеет более низкий КПД по сравнению с мостовой, использование специальных микросхем-драйверов, управляющих ключевыми элементами ЭПРА (например, марки ICB1FL02G) в значительной степени компенсирует этот недостаток. Нужно отметить, что указанные микросхемы применяются и в мощных ЭПРА.

Качественные ЭПРА, помимо перечисленных выше элементов, содержат встроенную защиту от перепадов напряжения сети, импульсных помех и запуска в отсутствие лампы. Линейка продукции включает в себя: стандартные, аналоговые (1-10В) и цифровые (DALI) ЭПРА. Возможности энергосбережения с управляемыми ЭПРА до 85 % по сравнению с традициональными ПРА.

Работа ЭПРА [ править | править код ]

Работа ЭПРА делится на три фазы:

  1. Предварительный разогрев электродов лампы. Делает запуск лампы мгновенным, мягким (продлевает срок службы лампы) и возможным при низких температурах окружающей среды.
  2. Поджиг — ЭПРА генерирует импульс высокого (до 1,6 кВ) напряжения, вызывающего пробой газа, наполняющего колбу лампы.
  3. Горение — на электродах лампы поддерживается небольшое напряжение, достаточное для поддержания её горения.

Схема ЭПРА для люминесцентной лампы чаще представляет собой двухтактный полумостовой преобразователь напряжения (реже встречается мостовая схема). В начале напряжение сети выпрямляется двухполупериодным диодным мостом и сглаживается фильтрующим конденсатором. Далее двухтактный полумостовой инвертор на двух n-p-n-транзисторах преобразует постоянное напряжение с диодного моста в высокочастотное напряжение. Нагрузкой преобразователя является тороидальный трансформатор с тремя обмотками, две из которых являются управляющим элементом, противофазно открывающим транзисторные ключи, а третья — рабочей, подающей на люминесцентную лампу переменное резонансное напряжение (значительно превышающее напряжение питающей сети). Следовательно, перед зажиганием люминесцентной лампы максимальный ток в резонансной цепи разогревает обе нити накала, а большое резонансное напряжение на конденсаторе, включённом параллельно лампе, зажигает её. Зажжённая лампа резко уменьшает своё сопротивление, закорачивая конденсатор — резонанс напряжений в цепи прекращается, однако уже зажженная лампа продолжает светиться. Преобразователь продолжает работать в автоматическом режиме, не меняя частоты с момента запуска, ограничивая своей индуктивностью ток в зажжённой лампе. Весь процесс зажигания длится меньше 1 с.

Что такое ЭПРА и его назначение в люминесцентном светильнике

Люминесцентные светильники обладают некоторыми недостатками, которые становятся заметными после включения света. Сильное гудение и частое мерцание света, наблюдающееся при работе подобных встроенных светильников, может вывести из душевного равновесия любого человека. Единственным решением этой проблемы является установка специального пускорегулирующего устройства под названием ЭПРА.

Производство люминесцентных светильников задумывалось для развития систем освещения, использовавших обычные лампы накаливания, которые обладали крайне малым сроком эксплуатации. Максимальный срок службы лампы накаливания составляет около двух тысяч часов, что не может сравниться с долговечностью люминесцентных ламп, который насчитывает более 16 тысяч часов. Кроме этого, люминесцентные лампы обладают хорошим световым потоком, который превышает свет от обычных ламп более чем в шесть раз.

Электронный балласт ЭПРА

Электронным балластом называется специальное изделие, которое автоматически запускает люминесцентные лампы и продолжительное время поддерживает их в работе. Изготовление ЭМПРА началось три десятилетия тому назад. Они должны были заменить большие пускорегулирующие изделия. Специалисты связывают это с тем, что у старых пускорегулирующих аппаратов было очень много недостатков, которые сильно осложняли их использование.

Перечень основных недостатков такой:

  • располагающийся в панели пускорегулирующего аппарата дроссель был больших габаритов и очень сильно шумел при работе;
  • довольно частое мерцание света;
  • очень маленький коэффициент полезного действия;
  • при поломке стартера может наблюдаться запоздалое срабатывание люминесцентной лампы.

Как устроен ЭПРА 18 Вт для светодиодных ламп

Новый ЭМПРА для светодиодной лампы, приобретенный в любом магазине, представляет собой такие составляющие:

  1. Качественный фильтр частоты, который сглаживает помехи низкого уровня и направлен на выводы изделия. Подобный фильтр помогает уменьшить воздействие светодиодной лампы на остальное бытовое оборудование, к примеру, на число помех при работе радиоприемников или телевизоров.
  2. Мощный выпрямитель, который преобразовывает в схеме переменное напряжение в постоянное.
  3. Небольшой инвертор.
  4. Разные специальные узлы, которые необходимы для корректировки мощности в схеме светодиодной лампы.
  5. Малогабаритный фильтр постоянного напряжения.
  6. Качественный дроссель, ограничивающий максимальный ток в схеме.

А также инвертор зачастую оснащен приспособлением, которое несет ответственность за плавность регулирования яркости света светодиодной лампы.

ЭПРА для люминесцентных ламп

Люминесцентный светильник, который снабжен ЭПРА, начинает работать, проходя несколько основных этапов.

Включение люминесцентного светильника

Специальный выпрямитель, который отвечает за преобразование постоянного напряжения в переменное, передает его на буфер мощного конденсатора. Далее, это напряжение проходит дальше и оказывается на полумостовом инверторе. В это время заряжаются все конденсаторы и микросхемы маленького напряжения.

Когда значение напряжения достигает показателя 7 вольт, то начинается намеренное сбрасывание микросхемы, а потом заряжается управляющий конденсатор, который регулируют несколько транзисторов. При достижении напряжением значения в 12 вольт, элементы люминесцентной лампы быстро нагреваются.

Предварительный нагрев люминесцентного светильника

При перемещении тока в изделии, сразу начинается уменьшение максимальной частоты колебаний, а значение напряжения возрастает. Прогревается люминесцентный светильник всего несколько секунд, если начинать отсчет с момента подачи напряжения на изделие. В этом случае электронный балласт играет роль систематизатора, потому что он не дает лампе запустится, не пройдя этап подготовительного прогрева. Это поможет избежать многих проблем в работе светильника.

Зажигание люминесцентного светильника

Значения показателей полумоста, к примеру, его амплитуды, уменьшаются до своего минимума. Для того чтобы люминесцентный светильник загорелся, необходимо напряжение около 620 вольт. В противном случае он просто не будет работать. Специальный дроссель способен значительно превысить это значение, увеличивая напряжение в электрической сети, что в дальнейшем приводит к зажиганию светильника. Обычно весь этот процесс занимает около нескольких секунд.

Горение люминесцентного светильника

Из-за работы электронного балласта, сила тока не превышает оптимальное значение для качественной работы лампы. ЭПРА полностью контролирует управление амплитудой переключения полумоста, обеспечивая тем самым стабильную работу светильника.

ЭПРА схема подключения

Сначала необходимо аккуратно разобрать люминесцентный светильник. Далее, стоит извлечь из него устаревшие компоненты изделия. Это, прежде всего, дроссель, разные конденсаторы, стартер и другие элементы. В светильнике необходимо оставить лишь люминесцентные лампы, жгуты проводов и ЭПРА.

Сделать ЭПРА подключение способен абсолютно любой человек, обладающий минимальными познаниями о работе электрических схем. Конечно, что людям, не располагающим опытом в этой области, даже и не следует пытаться, а необходимо обратиться к опытному электрику.

Для подключения электронного балласта будут необходимы такие инструменты и материалы:

  • набор отверток;
  • бокорезы;
  • прибор, определяющий фазы тока;
  • небольшое количество изоленты;
  • довольно острый нож, необходимый для обработки концов проводов;
  • крепежные материалы.

Перед тем как собрать схему, необходимо определиться с местоположением изделия ЭПРА внутри люминесцентного светильника. При этом стоит учесть длины абсолютно всех проводов и наличие удобного доступа к нужной управляющей системе. Именно поэтому стоит заранее проделать отверстие в корпусе светильника, куда есть возможность установить ЭПРА при помощи крепежных материалов. Далее, нужно подключить электронный балласт к разъемам светильника. Существует еще один не менее важный момент, который заключается в том, что мощность ЭПРА обязана быть в несколько раз больше, чем у люминесцентного светильника.

Как только окончен процесс правильной сборки люминесцентного светильника с устройством ЭПРА, необходимо установить его на нужное место. Сначала стоит проверить мультиметром все провода, которые торчат из стены, на присутствие в них рабочего напряжения. Когда оно отсутствует, то нужно соединить все контакты с оборудованием. После всех этих действий, стоит сделать тестовый запуск светильника, оборудованного ЭПРА. В случае когда все действия прошли успешно, то люминесцентные лампы обязаны загореться одновременно, без дополнительного процесса разогрева, а излучаемый свет не должен часто мерцать.

Достоинства и недостатки ЭПРА 18 Вт

Опытные электрики выделяют несколько главных достоинств использования электронных балластов в работе люминесцентных светильников. К ним, прежде всего, можно отнести:

  1. Сбережение максимальной мощности света, при уменьшении количества потребляемой блоком питания электрической энергии.
  2. Отсутствие сильного мерцания света, которое считается особенностью люминесцентных светильников.
  3. Уменьшение шума в процессе работы светильника.
  4. Большой срок эксплуатации лампы, что стало возможным из-за применения устройства ЭПРА.
  5. Удобное управление яркостью света люминесцентного светильника.
  6. Устойчивость к колебаниям и перепадам рабочего напряжения в электрической сети питания.
  7. Большая экономия в плане следующих замен основных деталей светильника. Из-за того, что при помощи блока питания будет использоваться наиболее плавный режим пуска изделия, то это может увеличить срок эксплуатации стартеров и люминесцентных ламп.

Главным недостатком применения ЭПРА является, как и у других новейших технологий и изделий, очень высокая стоимость по сравнению с остальными подобными блоками питания.

Эпра для люминесцентных ламп: что это такое, как работает, схемы подключения ламп с эпра

Эпра (электронный балласт) – что это такое?

Для работы люминесцентных, энергосберегающих, светодиодных ламп и панелей необходимо наличие в цепи элементов, обеспечивающих на их входных контактах определенную заданную величину тока и напряжения. Это достигается применением пускорегулирующей аппаратуры.

В случае работы люминесцентной лампы эта аппаратура обеспечивает предварительный прогрев электродов, после чего ртуть, содержащаяся в трубке, постепенно начинает переходить в парообразное состояние. Для возникновения стабильного тлеющего разряда внутри лампы необходимо, чтобы на ее электроды поступил кратковременный импульс напряжения большой величины.

Устройство ЭПРА обеспечивает возникновение этого импульса, включение лампы после полного испарения ртути и в процессе работы понижает ток и напряжение на лампе.

В самой простой модификации такой режим обеспечивает электромагнитный дроссель совместно со стартером. Но в случае применения электромагнитного дросселя работу лампы сопровождает гудение, мерцание и мигание при включении.

Электронные пускорегулирующие аппараты в итоге решают те же задачи, что и электромагнитные. Они обязаны обеспечивать зажигание и стабильную работу светильников.

Электронный балласт – это прибор для понижения тока на элементах электрической цепи. Балласты применяются, если сопротивление нагрузки не в состоянии результативно снизить потребляемый ток. Это возникает в случаях, когда устройство имеет отрицательное переменное сопротивление по отношению к элементу питания.

Если такая нагрузка будет подключена к источнику постоянного напряжения, то через нее будет протекать ток, увеличивающийся до тех пор, пока она или источник тока не выйдут из строя.

Для предотвращения этого используется балласт, обеспечивающий активное или реактивное сопротивление, понижающее величину тока до расчетного значения.

Одним из устройств с отрицательным сопротивлением является газоразрядная лампа.

В настоящее время для пуска и обеспечения работы ламп наиболее часто стали использоваться электронные балласты ЭПРА, которые имеют целый ряд преимуществ по сравнению со схемой включения при помощи электромагнитного дросселя.

Внешний вид ЭПРА для ламп Т8

Существуют такие модификации ЭПРА, которые встраиваются в корпус люминесцентных ламп цокольной модификации.

Они устанавливаются в кожухе лампы, находящемся между цоколем и излучающей трубкой.

Для светодиодных ламп, панелей и лент, принцип работы которых основан не на использовании электрического разряда между электродами лампы, а на свечении кристаллических светодиодов, вместо ЭПРА применяются электронные блоки питания.

Они могут быть встроены в корпус лампы или же установлены в светильник как отдельный элемент цепи.

Ниже показано устройство светодиодной лампы со встроенным драйвером.

Компактная лампа с встроенным ЭПРА

Электронные балласты не требуют для зажигания лампы наличия стартера как самостоятельного элемента цепи.

Схема электронного пускорегулирующего аппарата создает заданное напряжение и ток в последовательности, требующейся для корректной работы.

Электронная схема ЭПРА на нужном уровне стабилизирует рабочий ток и преобразует переменное синусоидальное напряжение питающей сети частотой 50 герц в ток более высокой частоты, от 20 кГц до 60 кГц.

Поэтому при работе люминесцентной лампы достигается отсутствие мерцания, пульсаций при запуске и гудения светильника.

Существуют различные варианты зажигания ламп, которые можно реализовать с помощью ЭПРА.

Это может быть плавный пуск с постепенным увеличением яркости свечения до номинальной за несколько секунд. Можно установить моментальный запуск.

Так же как и электромагнитный дроссель, ЭПРА первоначально разогревают электроды лампы, затем создают высоковольтный импульс и после возникновения тлеющего разряда поддерживают ее работу в оптимальном режиме.

Применение этих приборов ведет к увеличению энергоэффективности лампы и сохранению ее работоспособности на весь установленный срок службы.

Ниже приводится электрическая схема электронного преобразующего аппарата, применяемого для включения и регулирования работы люминесцентной лампы мощностью 30 ватт.

На мостик, состоящий из четырех диодов D1, D2, D3, D4 типа 1N4007 подается напряжение сети 220 вольт, частотой 50 герц.

На нем происходит выпрямление входного напряжения, то есть нижний полупериод синусоидального тока переходит в верхнюю часть графика.

После этого ток, который был условно преобразован в постоянный, необходимо сгладить, уменьшив его амплитуду. Это выполняет конденсатор С1.

Для того чтобы полученное выпрямленное напряжение преобразовать в напряжение высокой частоты, используется инвертор на транзисторах Т1 и Т2.

В схеме используется трансформатор TU3802, имеющий две управляющие обмотки и одну рабочую, с которой напряжение частотой 20 кГц подается на электроды лампы.

Ток, подающийся на лампу, разогревает электроды, и ртуть в колбе начинает испаряться, а импульс напряжения величиной 1 200 вольт зажигает тлеющий разряд в лампе, и она начинает работать в стабильном режиме.

Возможно подключение нескольких ламп через один электронный пускорегулирующий аппарат. Ниже показаны схемы включения двух и четырех ламп через один балласт.

Четыре лампы с общим ЭПРА

Для люстры можно использовать ЭПРА, если в ней установлены компактные люминесцентные лампы.

Для этого нужно выбрать прибор, рассчитанный на суммарную мощность всех ламп, установленных в люстре, с двукратным запасом по величине.

Если в люстре установлены светодиодные лампы без встроенного драйвера, то в схеме желательно предусмотреть электронный блок питания.

В случае применения электронных балластов устраняются такие негативные явления, как мигание ламп во время включения, мерцание и гудение, сопровождающие работу светильников с электромагнитными ПРА. Устраняется стробоскопический эффект, который имеет место при работе ламп на переменном токе частотой пятьдесят герц.

При использовании электронного балласта возникновение этого эффекта невозможно, поскольку на лампу подается ток высокой частоты в несколько десятков килогерц.

По цене ЭПРА довольно дорогие, но их стоимость быстро окупается в результате создания ими экономичного режима работы ламп в люстре.

Можно устанавливать в люстры лампы с встроенными драйверами.

При помощи электронных ПРА можно создать режим включения ламп с постепенным нарастанием мощности, отрегулировать поочередную работу различных групп ламп в люстре и применить другие интересные решения.

Электронные блоки питания и контроллеры применяются и в цепях со светодиодными лентами.

С применением ЭПРА мощность, расходуемая светильником, становится меньше на тридцать процентов по сравнению с потребляемой при использовании ЭмПРА.

Продолжительность пригодности лампы возрастает на пятьдесят процентов в связи с обеспечением ее работы в щадящем режиме.

Сокращаются расходы на ремонт и замену комплектующих в светильниках, оборудованных ЭПРА.

Эти приборы незаменимы в цепях, обеспечивающих работу аварийного освещения.

Электронный пускорегулирующий аппарат

ЭПРА ДЛЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП – И СВЕТОДИОДНЫХ

Включение газоразрядных ламп, в чисто которых входят всем известные люминесцентные лампы, имеет ряд особенностей. Для возникновения разряда между электродами в среде газа требуется импульс высокого напряжения между предварительно прогретыми электродами.

Во время работы ток разряда должен ограничиваться специальным балластом, функции которого выполняет дроссель – катушка с большой индуктивностью.

Пускорегулирующая аппаратура, разработанная для включения люминесцентных ламп имела множество существенных недостатков:

  • низкая надежность стартера из-за наличия контактной группы;
  • громоздкий тяжелый и шумный дроссель;
  • мерцание ламы с частотой питающей сети;
  • длительный процесс зажигания ламп;
  • затрудненный пуск при низкой температуре;
  • низкий КПД;
  • высокий уровень электромагнитных помех.

На смену устаревшим пусковым агрегатам были разработаны электронные устройства, которые не содержат механических контактов и тяжелого и габаритного дросселя.

Малые габариты современных электронных пускорегулирующих устройств (ЭПРА) дали толчок дальнейшему развитию и широкому распространению малогабаритных люминесцентных ламп, которые в народе прозвали «экономками».

Новое оборудование полностью свободно от перечисленных недостатков и, к тому же, увеличивает продолжительность работы источников света за счет плавного разогрева нитей накаливания.

Кроме того, ЭПРА имеет следующие достоинства:

  • отсутствуют механические контакты;
  • питание производится высокочастотным напряжением, что полностью исключает мерцание;
  • малые габариты и вес;
  • высокий КПД за счет введения цепей коррекции мощности;
  • минимум сетевых помех и практически полное отсутствие электромагнитных.

Работа лампы с электронным запуском включает несколько последовательных стадий:

  1. Разогрев нитей накаливания.
  2. Инициирование разряда в среде газа между электродами.
  3. Поддержание горения.

Все этапы включения полностью контролируются электронной схемой ЭПРА, которая состоит из следующих элементов:

Входной фильтр.Не пропускает помехи от ЭПРА в сеть и наоборот.Корректор мощности.Устанавливается, в основном в дорогих и мощных пускателях.Сглаживающий фильтр.Исполняется в виде электролитического конденсатора большой емкости.

Также в состав устройства входят инверторная схема преобразования напряжения и малогабаритный дроссель.

В инверторе используются мощные высоковольтные транзисторные ключи, которые включены в мостовую схему с автогенерацией или управляются специальной микросхемой. В диагональ моста включен многообмоточный резонансный трансформатор, одна из обмоток которого включена последовательно с нитями накала и резонансным конденсатором.

При включении лампы напряжение обмотки трансформатора разогревает нити накала, а затем, за счет резонанса, происходит разряд конденсатора между электродами.

Межэлектродный разряд уменьшает сопротивление рабочей среды лампы, в результате чего резонансный конденсатор оказывается закороченным и резонанс пропадает. Оставшегося значения напряжения достаточно для нормального горения.

Ток разряда ограничивается дросселем, включенным последовательно с электродами.

Эпра для питания люминесцентных ламп

Первоначально конструкции ЭПРА разрабатывались для замены старых дроссельно-стартерных устройств для установки в классические светильники с люминесцентными лампами. Для облегчения перехода на новую аппаратуру, ее габаритные размеры, как говорилось выше, делали схожими со старыми устройствами.

Такой подход позволял без изменения технологических линий по производству светильников устанавливать электронные пускатели.

Использование миниатюрных SMD компонентов и совершенствование схемотехники позволили создавать ЭПРА с минимальными габаритами.

Такие устройства помещаются в стандартный цоколь типоразмера Е27 или даже Е14, что привело к широкому распространению энергосберегающих люминесцентных ламп обладающих большим разнообразием:

  • форм;
  • мощностей;
  • цветов и оттенков свечения.

Основными характеристиками электронного пускателя для люминесцентных ламп является допустимая мощность светильника и количество одновременно подключаемых источников. Некоторые типы имеют режим плавного пуска. При этом после нажатия клавиши включения освещения светильник загорается через время от одной до нескольких секунд.

В подобных устройствах за счет схемотехнических решений разряд резонансного конденсатора происходит только после полного прогрева нитей накаливания. Лампы, включаемые через такой пускатель меньше изнашиваются, поэтому срок их службы возрастает.

Некоторые модели дешевых пускорегулирующих аппаратов имеют низкое качество изготовления. Особенно это касается параметров электролитического конденсатора фильтра. Малая емкость приводит к заметным пульсациям света, а низкое граничное напряжение увеличивает вероятность выхода конденсатора из строя.

Очень опасны модели, в которых мощные ключевые транзисторы крепятся радиатором к металлическому корпусу устройства через пластиковую изоляцию. Через некоторое время работы пластик под действием нагрева транзистора деформируется и радиатор замыкается на корпус.

Прикосновение к такому блоку во время его работы приводит к удару электрическим током.

Эпра для светодиодных светильников и панелей

Сразу следует заметить, что пускорегулирующая аппаратура для светодиодных ламп и других LED источников света не существует! Как бы не утверждали продавцы магазина или консультанты в интернет-сервисах, это свидетельствует лишь о их некомпетентности.

Светодиодные источники света в пусковых устройствах типа ЭПРА не нуждаются. Необходим источник постоянного напряжения, а в идеальном варианте – стабилизатор тока.

Такие устройства называются драйверами. Они формируют напряжение на выходных клеммах в соответствии с подключаемым источником света и ограничивают или стабилизируют значение выходного тока в определенных пределах.

Дело в том, что светодиоды нормально функционируют только в узком диапазоне протекающего через них тока.

Меньшее значение снижает яркость, а высокое вызывает резкое снижение срока службы вплоть до мгновенного перегорания излучающего диода.

Светодиод, как полупроводниковый элемент, обладает ярко выраженной зависимостью величины сопротивления от температуры, поэтому ее изменение всего на несколько градусов способно вызвать критический рост тока.

Чем отличается стабилизатор напряжения от стабилизатора тока?

Если выразить простыми словами, то стабилизатор напряжения имеет на выходе стабильное напряжение при том, что ток потребления подключенных устройств может меняться в широких пределах.

Иная ситуация в случае стабилизатора тока. Здесь обеспечивается стабильное значение тока при различных сопротивлениях нагрузки. При этом значение напряжения стабилизатора может изменяться в достаточно широком диапазоне.

Данная характеристика накладывает ограничение на совместимость устройств различных типов. К источнику тока нельзя подключать светодиодные светильники иной мощности, чем той, что указана в спецификации. Нельзя подключать параллельно несколько ламп. В крайнем случае возможно последовательное подключение, но это если позволяет диапазон выходных напряжений.

Драйвер (именно так именуется в настоящее время стабилизатор тока) рассчитан на выходной ток 100 мА и 12 – 24 В выходного напряжения. Можно подключать:

  • светодиодную лампу 100 мА 12 В или 100 мА 24 В;
  • две лампы 100 мА 12 В, соединенные последовательно;
  • две лампы 50 мА 12 – 24 В, соединенные параллельно.

Схема драйвера может быть выполнена быть выполнена как на основе трансформатора, так и при помощи инвертора, что в настоящее время составляет подавляющее большинство устройств. Драйверы с изменяемым значением выходного тока используются для регулировки яркости LED светильников.

Большинство компактных ламп выпускаются со встроенными драйверами, освобождая покупателя от мук выбора. Использование отдельных драйверов необходимо только в случае использования светодиодных лент или изготовления светильников из отдельных светодиодов или матриц.

Приобретая светодиодные панели с фиксированными размерами, желательно сразу же рассчитывать на драйвер с рекомендуемыми параметрами.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Принцип работы и схема подключения 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:

  1. По сравнению со схемой с электронным балластом на 10-15 % больший расход электроэнергии.
  2. Долгий запуск не менее 1 до 3 секунд (зависимость от износа лампы).
  3. 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”.

    Как подключить люминесцентную лампу к сети — варианты и схемы

    Популярность применения люминесцентных ламп обусловлена несколькими факторами. Важнейшими из них являются их экономичность, эффективность работы, а также равномерный свет, испускаемый с достаточно большой площади поверхности. Но помимо этих качеств необходимо знать правила подключения люминесцентных ламп. Для этого применяется несколько типов схем и дополнительных устройств.

    Особенности функционирования люминесцентных приборов

    В основу работы этих источников света заложен эффект формирования ИК излучения парами ртути под воздействием электрического разряда. На практике для этого в стеклянную колбу помещают спиральную пару катод-анод, внутреннюю поверхность лампы обрабатывают люминофорным раствором. Затем происходит наполнение конструкции сложной смесью, основным компонентом которой являются пары ртути.

    При подаче электротока возникает разряд, который и приводит к свечению лампы. Но в отличие от аналогичных моделей накаливания величина разряда должна быть четко нормированной. Только при соблюдении этого условия возможен равномерный процесс формирования света.

    Для осуществления этого применяют два типа приборов:

    1. ЭмПРА – пускорегулирующий аппарат. Он более известен как дроссель. Может использоваться в паре со стартером.
    2. ЭПРА. Более надежный и технологичный способ контроля работы люминесцентной лампы. Его применение практически полностью исключает характерное мигание лампы.

    В настоящее время большее распространение получили схемы с установкой ЭмПРА. Это связано с их дешевизной и возможность реализации подключения нескольких ламп.

    Специфика применения ЭмПРА

    Для применения электромагнитного запуска понадобятся компенсационный конденсатор, дроссель и стартер. В целях обеспечения надежности функционирования схемы вся внутренняя проводка должна быть выполнена проводами ПУГВ.

    Схема для одной лампы

    Для лучшего понимания необходимо рассмотреть все этапы включения:

    • После замыкания контакта К происходит подача электрического тока на стартер. Он представляет собой небольшую газоразрядную лампу. При этом в ней начинает формироваться тлеющий разряд, значение напряжения которого меньше чем в сети, но больше нормированного для основного прибора освещения.
    • Затем происходит тепловое расширение электродов, в результате которого они соединяются, образуя электрическую цепь. Величина тока, протекающего по ней, напрямую зависит от параметров дросселя. Он должен превышать номерованный для лампы в 1,5-2 раза.
    • В это время происходит предварительный разогрев пары катод-анод в лампе для формирования разряда в газовой среде. После размыкания электродов дросселя появляется высокий ток самоиндукции. Конденсатор снижает эту величину до нужного уровня.
    • Резкий рост напряжения провоцирует появление в колбе большого количества заряженных частиц, которые и приводят к формированию плазмы и как следствие – газового разряда.

    По такому же принципу можно сделать соединение двух люминесцентных ламп. Процессы, протекающие в этой цепи, практически полностью аналогичны вышеописанным.

    Подключение двух световых приборов

    К недостаткам такого способа подключения относят небольшой срок службы дросселей и стартеров. Это связано со спецификой процессов, которые происходят в них.

    Подключение с помощью ЭПРА

    Намного эффективнее использовать ЭПРА – электронный пускорегулирующий аппарат. Его принцип работы отличается от ЭмПРА. Это устройство подает на контакты лампы высокочастотное напряжение, величина которого может варьироваться от 25 до 130 Гц.

    Для правильного подключения прибора достаточно предварительно ознакомиться с инструкцией. В большинстве случаев схема подсоединения состоит из следующих этапов.

    1. Подключение контактов к электросети.
    2. Соединение проводов с клеммами нитей накалов. Для каждой из них потребуется два контакта.

    Преимущества применения этого пускового устройства заключаются в существенной экономии электроэнергии, увеличении срока службы, а также полного отсутствия мерцания и характерного для люминесцентных осветительных приборов шума.

    ЭПРА (электронный балласт) – что это такое?

    Для работы люминесцентных, энергосберегающих, светодиодных ламп и панелей необходимо наличие в цепи элементов, обеспечивающих на их входных контактах определенную заданную величину тока и напряжения. Это достигается применением пускорегулирующей аппаратуры.

    В случае работы люминесцентной лампы эта аппаратура обеспечивает предварительный прогрев электродов, после чего ртуть, содержащаяся в трубке, постепенно начинает переходить в парообразное состояние. Для возникновения стабильного тлеющего разряда внутри лампы необходимо, чтобы на ее электроды поступил кратковременный импульс напряжения большой величины.

    Устройство ЭПРА обеспечивает возникновение этого импульса, включение лампы после полного испарения ртути и в процессе работы понижает ток и напряжение на лампе.

    В самой простой модификации такой режим обеспечивает электромагнитный дроссель совместно со стартером. Но в случае применения электромагнитного дросселя работу лампы сопровождает гудение, мерцание и мигание при включении.

    Электронные пускорегулирующие аппараты в итоге решают те же задачи, что и электромагнитные. Они обязаны обеспечивать зажигание и стабильную работу светильников.

    Электронный балласт – это прибор для понижения тока на элементах электрической цепи. Балласты применяются, если сопротивление нагрузки не в состоянии результативно снизить потребляемый ток. Это возникает в случаях, когда устройство имеет отрицательное переменное сопротивление по отношению к элементу питания.

    Если такая нагрузка будет подключена к источнику постоянного напряжения, то через нее будет протекать ток, увеличивающийся до тех пор, пока она или источник тока не выйдут из строя.

    Для предотвращения этого используется балласт, обеспечивающий активное или реактивное сопротивление, понижающее величину тока до расчетного значения.

    Одним из устройств с отрицательным сопротивлением является газоразрядная лампа.

    В настоящее время для пуска и обеспечения работы ламп наиболее часто стали использоваться электронные балласты ЭПРА, которые имеют целый ряд преимуществ по сравнению со схемой включения при помощи электромагнитного дросселя.

    Внешний вид ЭПРА для ламп Т8

    Существуют такие модификации ЭПРА, которые встраиваются в корпус люминесцентных ламп цокольной модификации.

    Они устанавливаются в кожухе лампы, находящемся между цоколем и излучающей трубкой.

    Для светодиодных ламп, панелей и лент, принцип работы которых основан не на использовании электрического разряда между электродами лампы, а на свечении кристаллических светодиодов, вместо ЭПРА применяются электронные блоки питания.

    Они могут быть встроены в корпус лампы или же установлены в светильник как отдельный элемент цепи.

    Ниже показано устройство светодиодной лампы со встроенным драйвером.

    Компактная лампа с встроенным ЭПРА

    Электронные балласты не требуют для зажигания лампы наличия стартера как самостоятельного элемента цепи.

    Схема электронного пускорегулирующего аппарата создает заданное напряжение и ток в последовательности, требующейся для корректной работы.

    Электронная схема ЭПРА на нужном уровне стабилизирует рабочий ток и преобразует переменное синусоидальное напряжение питающей сети частотой 50 герц в ток более высокой частоты, от 20 кГц до 60 кГц.

    Поэтому при работе люминесцентной лампы достигается отсутствие мерцания, пульсаций при запуске и гудения светильника.

    Существуют различные варианты зажигания ламп, которые можно реализовать с помощью ЭПРА.

    Это может быть плавный пуск с постепенным увеличением яркости свечения до номинальной за несколько секунд. Можно установить моментальный запуск.

    Так же как и электромагнитный дроссель, ЭПРА первоначально разогревают электроды лампы, затем создают высоковольтный импульс и после возникновения тлеющего разряда поддерживают ее работу в оптимальном режиме.

    Применение этих приборов ведет к увеличению энергоэффективности лампы и сохранению ее работоспособности на весь установленный срок службы.

    Ниже приводится электрическая схема электронного преобразующего аппарата, применяемого для включения и регулирования работы люминесцентной лампы мощностью 30 ватт.

    На мостик, состоящий из четырех диодов D1, D2, D3, D4 типа 1N4007 подается напряжение сети 220 вольт, частотой 50 герц.

    На нем происходит выпрямление входного напряжения, то есть нижний полупериод синусоидального тока переходит в верхнюю часть графика.

    После этого ток, который был условно преобразован в постоянный, необходимо сгладить, уменьшив его амплитуду. Это выполняет конденсатор С1.

    Для того чтобы полученное выпрямленное напряжение преобразовать в напряжение высокой частоты, используется инвертор на транзисторах Т1 и Т2.

    В схеме используется трансформатор TU3802, имеющий две управляющие обмотки и одну рабочую, с которой напряжение частотой 20 кГц подается на электроды лампы.

    Ток, подающийся на лампу, разогревает электроды, и ртуть в колбе начинает испаряться, а импульс напряжения величиной 1 200 вольт зажигает тлеющий разряд в лампе, и она начинает работать в стабильном режиме.

    Возможно подключение нескольких ламп через один электронный пускорегулирующий аппарат. Ниже показаны схемы включения двух и четырех ламп через один балласт.

    Две лампы на один ЭПРА Четыре лампы с общим ЭПРА

    Для люстры можно использовать ЭПРА, если в ней установлены компактные люминесцентные лампы.

    Для этого нужно выбрать прибор, рассчитанный на суммарную мощность всех ламп, установленных в люстре, с двукратным запасом по величине.

    Если в люстре установлены светодиодные лампы без встроенного драйвера, то в схеме желательно предусмотреть электронный блок питания.

    В случае применения электронных балластов устраняются такие негативные явления, как мигание ламп во время включения, мерцание и гудение, сопровождающие работу светильников с электромагнитными ПРА. Устраняется стробоскопический эффект, который имеет место при работе ламп на переменном токе частотой пятьдесят герц.

    При использовании электронного балласта возникновение этого эффекта невозможно, поскольку на лампу подается ток высокой частоты в несколько десятков килогерц.

    По цене ЭПРА довольно дорогие, но их стоимость быстро окупается в результате создания ими экономичного режима работы ламп в люстре.

    Можно устанавливать в люстры лампы с встроенными драйверами.

    При помощи электронных ПРА можно создать режим включения ламп с постепенным нарастанием мощности, отрегулировать поочередную работу различных групп ламп в люстре и применить другие интересные решения.

    Электронные блоки питания и контроллеры применяются и в цепях со светодиодными лентами.

    С применением ЭПРА мощность, расходуемая светильником, становится меньше на тридцать процентов по сравнению с потребляемой при использовании ЭмПРА.

    Продолжительность пригодности лампы возрастает на пятьдесят процентов в связи с обеспечением ее работы в щадящем режиме.

    Сокращаются расходы на ремонт и замену комплектующих в светильниках, оборудованных ЭПРА.

    Эти приборы незаменимы в цепях, обеспечивающих работу аварийного освещения.

    Зачем нужен балласт для люминесцентных ламп

    Электромагнитный или электронный балласт для люминесцентных ламп нужен для нормальной работы этого источника освещения. Главная задача пускорегулирующего аппарата – преобразовывать постоянное напряжение в переменное. У каждого из них есть свои плюсы и минусы.

    Как работает ЛЛ с электромагнитным балластом?

    Обратите внимание на эту схему подключения. Маркировка LL1 – это балластник. Внутри ламп дневного света находится газовая среда. С увеличением тока напряжение между электродами в лампе постепенно падает, а сопротивление отрицательное. Балласт используется как раз для того, чтобы ограничивать ток, а также создает повышенное кратковременное напряжение зажигания ламп, так как в обычной сети его не хватает. Этот элемент еще называют дросселем.

    В подобном устройстве используется стартер – небольшая лампа тлеющего разряда (Е1). В ней находятся два электрода. Один из них – биметаллический (подвижный).

    В исходном положении они разомкнуты. Замыкая контакт SA1 и подавая напряжение на схему, ток сначала не проходит через источник освещения, а вот в стартере между двумя электродами появляется тлеющий разряд. Происходит нагрев электродов, и биметаллическая пластина в результате выгибается, замыкая контакт. Проходящий через балласт ток возрастает, нагревая электроды люминесцентной лампы.

    Далее электроды в стартере размыкаются. Возникает процесс самоиндукции. Дроссель создает высокий импульс напряжения, который и зажигает ЛЛ. Через нее проходит номинальный ток, но затем он падает в два раза из-за снижения напряжения на дросселе. Электроды стартера остаются в разомкнутом положении до того, пока горит лампочка. А конденсаторы С2 и С1 увеличивают КПД и уменьшают реактивные нагрузки.

    Подключение люминесцентных ламп

    Плюсы классического электромагнитного балласта:

    • низкая стоимость;
    • простота в использовании.
    • шум работающего дросселя;
    • мерцание ЛЛ;
    • долгое зажигание лампы;
    • вес и крупные габариты;
    • до 15 % потерь энергии из-за опережения переменного напряжения тока по фазе (коэффициент мощности);
    • плохое включение в среде с низкой температурой.

    На заметку! Проблему энергопотерь можно решить подключением (параллельно сети) конденсатора с емкостью 3-5 мкФ.

    Совет! Балласт надо подбирать строго в соответствии с мощностью лампы. В противном случае ваш светильник может сломаться преждевременно.

    Самые распространенные причины неисправностей ЛЛ с электромагнитным балластом

    Выделяют следующие проблемы:

    1. Отказ стартера. Признаки: светильник не включается, колба светится только по краям, светится стартер, но лампа не запускается, ЛЛ мигает стробоскопом. Решение: замена. На заметку! Проверить стартер на работоспособность можно с помощью обыкновенной лампы накаливания с патроном. Подключите один провод от патрона в розетку, а другой через стартер. С исправным стартером лампа «Ильича» должна работать. См. рисунок ниже.
    2. Отказ ЛЛ. Признаки: черные края колбы, мигание ЛЛ стробоскопом, слабое свечение, светильник не работает. Решение: замена. Совет! Часто дешевые светильники не включаются из-за потери контакта в ламподержателях. Из-за высокой температуры они плавятся. Поэтому можно отделаться лишь заменой гнезда или восстановлением контакта с лампой/стартером.
    3. Отказ дросселя. Признаки: сразу бросаются в глаза почернение обмотки и расплавленные клеммы. Проверить состояние дросселя своими руками можно с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления. У исправного оно составляет 30-40 Ом. Если мультиметр показывает меньше, дроссель закорочен, и его лучше заменить.

    к содержанию ↑

    Как работает ЛЛ с электронным балластом

    Из-за массы недостатков электромагнитного балласта создали новый, более долговечный и технологичный ЭПРА. Это единый электронный блок питания. Сейчас он самый распространенный, так как лишен недостатков, имеющихся в ЭмПРА. К тому же он работает без стартеров.

    Для примера, возьмем схему любого электронного балласта.

    Схема электронного балласта для люминесцентных ламп

    Входящее напряжение выпрямляется, как обычно, диодами VD4-VD7. Затем идет фильтрующий конденсатор С1. Его емкость зависит от мощности лампы. Обычно руководствуются расчетом: 1 мкФ на 1 Вт мощности потребителя.

    Далее заряжается конденсатор С4 и пробивается динистор CD1. Образующийся импульс напряжения задействует транзистор Т2, после чего в работу подключается полумостовой автогенератор из трансформатора TR1 и транзисторов Т1 и Т2.

    Электроды лампы начинают разогреваться. К этому добавляется колебательный контур, входящий в электрический резонанс перед разрядкой из дросселя L1, генератора и конденсаторов С2 и С3. Его частота составляет около 50 кГц. Как только конденсатор С3 заряжается до напряжения запуска, интенсивно нагреваются катоды, и происходит плавное зажигание ЛЛ. Дроссель сразу же ограничивает ток, а частота генератора падает. Колебательный контур выходит из резонанса, и устанавливается номинальное рабочее напряжение.

    Плюсы электронных балластов:

    • малый вес и небольшие габариты за счет высокой частоты;
    • высокая светоотдача благодаря повышенному КПД;
    • нет миганий у ЛЛ;
    • защита лампы от перепадов напряжения;
    • отсутствие шума при работе;
    • долговечность благодаря оптимизации режима запуска и работы;
    • есть возможность установить моментальный пуск или с задержкой.

    Минус электронных балластов – только лишь высокая стоимость.

    Обратите внимание! Электронный дешевый балласт для люминесцентных ламп работает, как и ЭмПРА: лампа дневного света зажигается от большого напряжения, а горение поддерживается малым.

    Причина поломок ламп с электронным балластом, а также их ремонт

    Да, ничего вечного не бывает. Ломаются и они. А вот ремонт электронного балласта куда сложнее, нежели чем электромагнитного. Здесь нужны навыки в пайке и знания радиодела. И не помешает также знать, как проверить электронный балласт на работоспособность, если нет заведомо рабочей ЛЛ.

    Снимите лампу со светильника. Замкните выводы нитей накала, например, скрепкой. И между ними подключите лампу накаливания. См. рисунок ниже.

    При подаче питания исправный балласт зажжет лампочку.

    Совет! После ремонта балласта, перед включением его в сеть, лучше подключить последовательно еще одну лампу накаливания (40 Вт). Это к тому, что если обнаружится короткое замыкание, она ярко засветится, а детали аппарата останутся невредимыми.

    Чаще всего в электронном балласте «вылетают» 5 деталей:

    1. Предохранитель (резистор на 2-5 Ом).
    2. Диодный мост.
    3. Транзисторы. Вместе с ними по цепи могут сгореть и резисторы номиналом 30 Ом. Выходят из строя они в основном из-за скачков напряжения.
    4. Чуть реже обнаруживается пробой конденсатора, соединяющего нити накаливания. Его емкость – всего 4,7 нФ. В дешевых светильниках ставят такие пленочные конденсаторы с рабочим напряжением 250 – 400 В. Этого очень мало, поэтому лучше заменить их на конденсаторы той же емкости, только с напряжением 1,2 кВ, а то и 2 кВ.
    5. Динистор. Часто обозначается как DB3 или CD1. Проверить его без специального оборудования нельзя. Поэтому, если все элементы на плате целы, а балласт по-прежнему не работает, попробуйте поставить другой динистор.

    Если у вас нет знаний и опыта в электронике, лучше просто замените свой балласт на новый. Сейчас каждый из них выпускается с инструкцией и схемой на корпусе. Внимательно ознакомившись с ней, вы сможете без труда подключить балласт самостоятельно.

    Схемы подключения люминесцентных ламп

    Вступление

    Существует два способа подключения люминесцентных ламп: при помощи стартера и дросселя (ЭМПРА) и при помощи электронного пускового аппарата (ЭПРА). Нельзя сказать, что они отличаются принципиально, но в схемах подключения задействованы различные устройства.

    Схемы подключения люминесцентных ламп при помощи ЭМПРА

    ЭМПРА это электромагнитный пускорегулирующий аппарат, а по сути, обычный дроссель. В схеме подключения ЭМПРА обязательно задействуется стартер, который создает первый импульс для начала свечения люминесцентной лампы.

    Схема подключения люминесцентной лампы ЭМПРА

    Данная схема подключения используется в большинстве стандартных одноламповых светильниках местного освещения эконом класса.

    Схема индуктивная реализация

    • Напряжение питания 220 Вольт;
    • Дроссель (LL) подключается последовательно к проводу питания и выводу 1 лампы;
    • Стартер подключается параллельно к выводам 2 и 3 лампы;
    • Вывод 4 лампы подключается ко второму проводу питания;
    • В схеме участвует конденсатор, который снижает импульс напряжения, увеличивает срок службы стартера и снижает радиопомехи при работе светильника.

    Схема индуктивно-ёмкостная реализация

    Вторая схема подключения называется индуктивно-ёмкостной. В ней дроссель и конденсатор (индуктивное и ёмкостное сопротивление схемы) включаются последовательно. Стартер по-прежнему подключен параллельно вывода 2-3 лампы.

    Схема подключения 2-х люминесцентных ламп до 18 Вт (ЭМПРА)

    Несколько меняются схемы подключений при двух лампах. Наиболее распространены две схемы для ламп до 18 Вт (последовательная) и ламп 36 Вт (параллельная).

    В первой схеме, по-прежнему участвуют два стартера, один стартер для каждой лампы. Дроссель подключается, как в схеме с индуктивной реализацией. Мощность дросселя подбирается суммированием мощности ламп.

    Важно! В данной (последовательной) схеме необходимо использовать стартеры на 127 (110-130) Вольт. Мощность ламп не может быть больше 22 Вт.

    Во второй параллельной схеме, участвуют уже два дросселя (LL1 и LL2). Стартеров по-прежнему два, один стартер для каждой лампы.

    Важно! В данной схеме используются стартеры на 220-240 Вольт. Мощность ламп до 80 Вт.

    Важно замечание. Современные ЭмПРА выпускаются в едином корпусе. Для подключения на корпусе есть только выводы контактов. Схема подключения ламп указывается на корпусе.

    Схемы подключения люминесцентных ламп при помощи ЭПРА

    ЭПРА это электронное пускорегулирующие устройство. По сути это сложная электронная схема которая обеспечивает и запуск и стабильную работу люминесцентных ламп (светильников).

    Отмечу, что каждый производитель ЭПРА по-своему выводит контакты для подключения к ним ламп. Схема подключения люминесцентных ламп указана на корпусе или в паспорте ЭПРА Пример на фото.

    Для информации публикую подбор схем подключения различных ламп к ЭПРА различной маркировки.

    Светильник люминесцентный эпра

    Схема устройства

    Начнем с того, что люминесцентные лампы – это газоразрядные источники света, которые работают по следующей технологии. В стеклянной колбе находятся пары ртути, в которые подается электрический разряд. Он-то и образует ультрафиолетовое свечение. На саму колбу изнутри нанесен слой люминофора, который преобразует ультрафиолетовые лучи в видимый глазами свет. Внутри лампы всегда находится отрицательное сопротивление, вот почему они не могут работать от сети в 220 вольт.

    Но тут необходимо выполнить два основных условия:

    1. Разогреть две нитки накала.
    2. Создать большое напряжение до 600 вольт.

    Внимание! Величина напряжения прямо пропорциональна длине люминесцентной лампы. То есть, для коротких светильников мощностью 18 Вт оно меньше, для длинных мощностью выше 36 Вт больше.

    Теперь сама схема ЭПРА.

    Начнем с того, что люминесцентные лампы, к примеру, ЛВО 4×18, со старым блоком всегда мерцали и издавали неприятный шум. Чтобы этого избежать, необходимо подать на нее ток частотой колебания более 20 кГц. Для этого придется повысить коэффициент мощности источника света. Поэтому реактивный ток должен возвращаться в специальный накопитель промежуточного типа, а не в сеть. Кстати, накопитель с сетью никак не связан, но именно он питает лампу, если случиться сетевой переход напряжения через ноль.

    Как работает

    Итак, сетевое напряжение в 220 вольт (оно переменное) преобразуется в постоянное с показателем 260-270 вольт. Сглаживание производится с помощью электролитического конденсатора С1.

    После чего постоянное напряжение необходимо перевести в высокочастотное напряжение до 38 кГц. За это отвечает полумостовой преобразователь двухтактного типа. В состав последнего входят два активных элемента, которые собой представляют два высоковольтных транзистора (биполярных). Их обычно называют ключами. Именно возможность перевода постоянного напряжения в высокочастотное дает возможность уменьшить габариты ЭПРА.

    Электронный пускорегулирующий аппарат

    В схеме устройства (балласта) также присутствует трансформатор. Он является одновременно и управляющим элементом преобразователя, и нагрузкой для него. Этот трансформатор имеет три обмотки:

    • Одна из них рабочая, в которой всего лишь два витка. Через нее происходит нагрузка на цепь.
    • Две – управляющие. В каждой по четыре витка.

    Особую роль во всей этой электрической схеме играет динистор симметричного типа. В схеме он обозначен, как DB3. Так вот этот элемент отвечает за запуск преобразователя. Как только напряжение в соединениях его подключения превышает допустимый порог, он открывается и подает импульс на транзистор. После чего происходит запуск преобразователя в целом.

    Далее происходит следующее:

    • С управляющих обмоток трансформатора импульсы поступают на транзисторные ключи. Эти импульсы являются противофазными. Кстати, открытие ключей вызывает наводку на двух обмотках и на рабочей тоже.
    • Переменное напряжение с рабочей обмотки подается на люминесцентную лампу через последовательно установленные элементы: первая и вторая нить накала.

    Внимание! Емкость и индуктивность в электрической цепи подбираются таким образом, чтобы в ней возникал резонанс напряжений. Но при этом частота преобразователя должна быть неизменной.

    Обратите внимание, что на конденсаторе С5 будет происходить самое большое падение напряжения. Именно этот элемент и зажигает люминесцентную лампу. То есть, получается так, что максимальная сила тока разогревает две нити накала, а напряжение на конденсаторе С5 (оно большое) зажигает источник света.


    По сути, светящаяся лампа должна снизить свое сопротивление. Так оно и есть, но снижение происходит незначительно, поэтому резонансное напряжение все еще присутствует в цепи. Это и есть причина, по которой лампа продолжает светиться. Хотя дроссель L1 создает ограничения тока на показатель разницы сопротивлений.

    Преобразователь продолжает после запуска работать в автоматическом режиме. При этом его частота не меняется, то есть, идентична частоте запуска. Кстати, сам запуск длится меньше одной секунды.

    Тестирование

    Перед тем как запустить ЭПРА в производство проводились всевозможные тесты, которые показатели, что встроенный люминесцентный светильник может работать в достаточно широком диапазоне подаваемых на него напряжений. Диапазон составил 100-220 вольт. При этом оказалось, что частота преобразователя изменяется в следующей последовательности:

    • При 220 вольт она составила 38 кГц.
    • При 100 вольтах 56 кГц.

    Но необходимо отметить, что при снижении напряжения до 100 вольт яркость свечения источника света явно уменьшилась. И еще один момент. На люминесцентный светильник всегда подается ток переменного типа. Это создает условия его равномерного износа. А точнее сказать, износа его нитей накаливания. То есть, увеличивается срок эксплуатации самой лампы. При тестировании лампы постоянным током, срок ее службы снизился в два раза.

    Причины неисправностей

    Итак, по каким причинам люминесцентная лампа может не гореть?

    • Трещины в местах пайки на плате. Все дело в том, что при включении светильника плата начинает нагреваться. После того как он будет включен, происходит остывание блока ЭПРА. Перепады температуре негативно влияют на места пайки, поэтому появляется вероятность обрыва схемы. Исправить неполадку можно пайкой обрыва или даже обычной его чисткой.
    • Если произошел обрыв нити накаливания, то сам блок ЭПРА остается в исправном состоянии. Так что эту проблему можно решить просто – заменить сгоревшую лампу новой.
    • Скачки напряжения являются основной причиной выхода из строя элементов электронного ПРА. Чаще всего выходит из строя транзистор. Производители пускорегулирующей аппаратуры не стали усложнять схему, поэтому варисторов в ней нет, который бы и отвечали за скачки. Кстати, и установленный в цепь предохранитель также от скачков напряжения не спасает. Он срабатывает лишь в том случае, если один из элементов схемы будет пробит. Поэтому совет – скачки напряжения обычно присутствуют в непогоду, поэтому не стоит включать люминесцентную лампу, когда за окном сильный дождь или ветер.
    • Неправильно проведена схема подключения аппарата к лампам.

    В настоящее время ЭПРА устанавливаются не только с газоразрядными источниками света, но и с галогенными и светодиодными лампами. При этом нельзя использовать один аппарат, предназначенный для одного вида ламп, к другой лампе. Во-первых, не подойдут по параметрам. Во-вторых, у них разные схемы.

    При выборе ЭПРА необходимо учитывать мощность лампы, в которую он будет устанавливаться.

    Оптимальный вариант модели – это аппараты с защитой от нестандартных режимов работы источника света и от деактивации их.

    Обязательно обратите внимание на позицию в паспорте или инструкции, где указано, в каких погодных климатических условиях электронный ПРА может работать. Это влияет и на качество эксплуатации, и на срок службы.

    Конструкции пускорегулирующих модулей

    Конструкции промышленных и бытовых люминесцентных лампочек, как правило, оснащаются модулями ЭПРА. Аббревиатура читается вполне доходчиво – электронный пускорегулирующий аппарат.

    Электромагнитное устройство старого образца

    Рассматривая конструкцию этого устройства из серии электромагнитной классики, сразу можно отметить явный недостаток – громоздкость модуля.

    Правда, конструкторы всегда стремились минимизировать габаритные размеры ЭМПРА. В какой-то степени это удалось, судя по современным модификациям уже в виде ЭПРА.

    Набор функциональных элементов электромагнитного пускорегулирующего устройства. Его составными частями, как видно, являются всего два компонента – дроссель (так называемый балласт) и стартер (схема формирования разряда)

    Громоздкость электромагнитной конструкции обусловлена внедрением в схему крупногабаритного дросселя – обязательного элемента, предназначенного сглаживать сетевое напряжение и выступать в качестве балласта.

    Помимо дросселя, в состав схемы ЭМПРА входят стартеры (один или два). Очевидна зависимость качества их работы и долговечности лампы, т. к. дефект стартера вызывает фальшивый старт, что означает перегрузку по току на нитях накала.

    Так выглядит один из конструктивных вариантов стартера пускорегулирующего электромагнитного модуля люминесцентных ламп. Существует масса других конструкций, где отмечается разница в размерах, материалах корпуса

    Наряду с ненадежностью стартерного пуска, люминесцентные лампы страдают от эффекта стробирования. Проявляется он в виде мерцания с определенной частотой, близкой к 50 Гц.

    Наконец, пускорегулирующий аппарат обеспечивает значительные энергетические потери, то есть в целом снижает КПД ламп люминесцентного типа.

    Усовершенствование конструкции до ЭПРА

    Начиная с 1990 годов, схемы люминесцентных ламп все чаще стали дополнять усовершенствованной конструкцией пускорегулирующего модуля.

    Основу модернизированного модуля составили полупроводниковые электронные элементы. Соответственно, уменьшились габариты устройства, а качество работы отмечается на более высоком уровне.

    Результат модификации электромагнитных регуляторов – электронные полупроводниковые устройства запуска и регулировки свечения люминесцентных ламп. С технической точки зрения, отличаются более высокими эксплуатационными показателями

    Внедрение полупроводниковых ЭПРА привело практически к полному исключению недостатков, какие присутствовали в схемах аппаратов устаревшего формата.

    Электронные модули показывают качественную стабильную работу и увеличивают долговечность люминесцентных светильников.

    Более высокий КПД, плавное регулирование яркости, повышенный коэффициент мощности – все это преимущественные показатели новых модулей ЭПРА.

    Из чего состоит приспособление?

    Главными составляющими элементами схемы электронного модуля являются:

    • выпрямительное устройство;
    • фильтр электромагнитного излучения;
    • корректор коэффициента мощности;
    • фильтр сглаживания напряжения;
    • инверторная схема;
    • дроссельный элемент.

    Схемное построение предусматривает одну из двух вариаций – мостовая либо полумостовая. Конструкции, где используется мостовая схема, как правило, поддерживают работу с лампами высокой мощности.

    Примерно на такие приборы света (мощностью от 100 ватт) рассчитаны пускорегулирующие модули, выполненные по мостовой схеме. Которая, кроме поддержки мощности, оказывает положительное влияние на характеристики питающего напряжения

    Между тем, преимущественно в составе люминесцентных светильников эксплуатируются модули, построенные на базе полумостовой схемы.

    Такие приборы на рынке встречаются чаще по сравнению с мостовыми, т. к. для традиционного применения достаточно светильников мощностью до 50 Вт.

    Особенности работы аппарата

    Условно функционирование электроники можно разделить на три рабочих этапа. Первым делом включается функция предварительного прогрева нитей накала, что является важным моментом в плане долговечности газовых приборов света.

    Особенно необходимой эта функция видится в условиях низкотемпературной окружающей среды.

    Вид рабочей электронной платы одной из моделей пускорегулирующего модуля на полупроводниковых элементах. Эта небольшая легкая плата полностью заменяет функционал массивного дросселя и добавляет ряд улучшенных свойств

    Затем схемой модуля запускается функция генерации импульса высоковольтного импеданса – уровень напряжения около 1,5 кВ.

    Присутствие напряжения такой величины между электродами неизбежно сопровождается пробоем газовой среды баллона люминесцентной лампы – зажиганием лампы.

    Наконец, подключается третий этап работы схемы модуля, основная функция которого заключается в создании стабилизированного напряжения горения газа внутри баллона.

    Уровень напряжения в этом случае относительно невысок, чем обеспечивается малое потребление энергии.

    Принципиальная схема пускорегулятора

    Как уже отмечалось, часто используемой конструкцией является модуль ЭПРА, собранный по двухтактной полумостовой схеме.

    Принципиальная схема полумостового устройства запуска и регулировки параметров люминесцентных светильников. Однако это далеко не единственное схемное решение, какие применяются для изготовления ЭПРА

    Работает такая схема в следующей последовательности:

    1. Сетевое напряжение в 220В поступает на диодный мост и фильтр.
    2. На выходе фильтра образуется постоянное напряжение в 300-310В.
    3. Инверторным модулем наращивается частота напряжения.
    4. От инвертора напряжение проходит на симметричный трансформатор.
    5. На трансформаторе за счет управляющих ключей формируется необходимый рабочий потенциал для люминесцентной лампы.

    Ключи управления, установленные в цепи двух секций первичной и на вторичной обмотке, регулируют требуемую мощность.

    Поэтому на вторичной обмотке формируется свой потенциал для каждого этапа работы лампы. Например, при разогреве нитей накала один, в режиме текущей работы другой.

    Рассмотрим принципиальную схему полумостового ЭПРА для ламп мощностью до 30 Вт. Здесь сетевое напряжение выпрямляется сборкой из четырех диодов.

    Выпрямленное напряжение от диодного моста попадает на конденсатор, где сглаживается по амплитуде, фильтруется от гармоник.

    На качество работы схемы оказывает влияние правильный подбор электронных элементов. Нормальная работа характеризуется параметром тока на плюсовом выводе конденсатора С1. Длительность импульса розжига светильника определяется конденсатором С4

    Далее посредством инвертирующей части схемы, собранной на двух ключевых транзисторах (полумост), напряжение, поступившее из сети с частотой 50 Гц, преобразуется в потенциал с более высокой частотой – от 20 кГц.

    Он подается уже на клеммы люминесцентной лампы для обеспечения рабочего режима.

    Примерно по такому же принципу действует мостовая схема. Разница состоит лишь в том, что в ней используются не два инвертора, а четыре ключевых транзистора. Соответственно, схема несколько усложняется, добавляются дополнительные элементы.

    Узел схемы инвертора, собранный по мостовой схеме. Здесь в работе узла участвуют не два, а четыре ключевых транзистора. Причем зачастую предпочтение отдается полупроводниковым элементам полевой структуры. На схеме: VT1…VT4 – транзисторы; Tp – трансформатор тока; Uп, Uн – преобразователи

    Между тем именно мостовой вариант сборки обеспечивает подключение большого количества ламп (более двух) на одном балласте. Как правило, устройства, собранные по мостовой схеме, рассчитаны на мощность нагрузки от 100 Вт и выше.

    Варианты подключения люминесцентных ламп

    В зависимости от схемных решений, используемых в конструкции пускорегулирующих аппаратов, варианты подключения могут быть самые разные.

    Если одна модель устройства поддерживает, к примеру, подключение одного светильника, другая модель может поддерживать уже одновременную работу четырех ламп.

    Простейший вариант питания светильника через электромагнитный пускорегулирующий элемент: 1 – нить накала; 2 – стартер; 3 – стеклянная колба; 4 – дроссель; L – фазная линия питания; N – нулевая линия

    Самым простым подключением видится вариант с электромагнитным устройством, где основными элементами схемы являются лишь дроссель и стартер.

    Здесь от сетевого интерфейса фазная линия соединяется к одной из двух клемм дросселя, а нулевой провод подводится на одну клемму люминесцентной лампы.

    Фаза, сглаженная на дросселе, отводится от его второй клеммы и соединяется на вторую (противоположную) клемму.

    Остающиеся свободными еще две клеммы лампы подключаются к розетке стартера. Вот, собственно, и вся схема, которая до появления электронных полупроводниковых моделей ЭПРА использовалась повсеместно.

    Вариант подключения двух люминесцентных светильников через один дроссель: 1 – фильтрующий конденсатор; 2 – дроссель, по мощности равный мощности двух приборов света; 3, 4 – лампы; 5,6 – стартеры запуска; L – фазная линия питания; N – нулевая линия

    На базе этой же схематики реализуется решение с подключением двух люминесцентных ламп, одного дросселя и двух стартеров. Правда в этом случае требуется подбирать дроссель по мощности, исходя из суммарной мощности газовых светильников.

    Дроссельный схемный вариант можно доработать с целью устранения дефекта стробирования. Он довольно часто возникает именно на светильниках с электромагнитным ЭПРА.

    Доработка сопровождается дополнением схемы диодным мостом, который включается после дросселя.

    Подключение к электронным модулям

    Варианты подключения люминесцентных ламп на электронных модулях несколько отличаются. Каждый электронный пускорегулирующий аппарат имеет входные клеммы для подачи сетевого напряжения и выходные клеммы под нагрузку.

    В зависимости от конфигурации ЭПРА, подключается одна или несколько ламп. Как правило, на корпусе прибора любой мощности, рассчитанного на подключение соответствующего количества светильников, имеется принципиальная схема включения.

    Порядок подключения люминесцентных светильников к устройству пуска и регулирования, действующего на полупроводниковых элементах: 1 – интерфейс для сети и заземления; 2 – интерфейс для светильников; 3,4 – светильники; L – фазная линия питания; N – нулевая линия; 1…6 – контакты интерфейса

    На схеме выше, к примеру, предусматривается питание максимум двух люминесцентных ламп, так как в схеме используется модель двухлампового балласта.

    Два интерфейса прибора рассчитаны так: один для подключения сетевого напряжения и заземляющего провода, второй для подключения ламп. Этот вариант тоже из серии простых решений.

    Аналогичный прибор, но рассчитанный уже для работы с четырьмя лампами, отличается наличием увеличенного числа клемм на интерфейсе подключения нагрузки. Сетевой интерфейс и линия подключения заземления остаются без изменений.

    Разводка подключения по четырехламповому варианту. В качестве устройства запуска и регулирования также используется электронный полупроводниковый ЭПРА. На схеме 1…10 – контакты интерфейса устройства пуска и регулирования

    Однако наряду с простыми устройствами, – одно-, двух-, четырехламповыми – встречаются пускорегулирующие конструкции, схематика которых предусматривает использование функции регулировки свечения люминесцентных ламп с помощью.

    Это так называемые управляемые модели регуляторов. Рекомендуем подробнее ознакомиться с принципом работы регулятора мощности осветительных приборов.

    Чем отличаются подобные приборы от уже рассмотренных устройств? Тем, что в дополнение к сетевому и нагрузочному оснащаются еще интерфейсом для подключения управляющего напряжения, уровень которого обычно составляет 1-10 вольт постоянного тока.

    Четырехламповая конфигурация с возможностью плавной регулировки яркости свечения: 1 – переключатель режима; 2 – контакты подвода управляющего напряжения; 3 – заземляющий контакт; 4, 5, 6, 7 – люминесцентные лампы; L – фазная линия питания; N – нулевая линия; 1…20 – контакты интерфейса устройства пуска и регулирования

    Таким образом, разнообразие конфигурации электронных пускорегулирующих модулей позволяет организовать системы осветительных приборов разного уровня. Имеется в виду не только уровень мощности и охвата площадей, но также уровень управления.

    Что такое ПРА и для чего он нужен?

    Пускорегулирующий аппарат — светотехническое изделие, с помощью которого осуществляется питание разрядной лампы, от электрической сети, обеспечивающее необходимые режимы зажигания, разгорания и работы лампы и конструктивно оформленное в виде единого аппарата или нескольких отдельных блоков.
    Пускорегулирующий аппарат обеспечивает:
    1) зажигание разрядной лампы, т. е. пробой межэлектродного промежутка и формирование в нем требуемого вида разряда. Указанная функция обычно выполняется зажигающим устройством, которое часто является составным элементом ПРА. Для надежного зажигания лампы ПРА должен иметь определенные выходные параметры в режиме холостого хода, т. е. в режиме работы схемы включения при не горящей лампе. К ним относятся форма, значение напряжения, подаваемого на электроды лампы в период её пуска, а при необходимости значение тока предварительного подогрева электродов и др.
    2) разгорание разрядной лампы, т. е. процесс установления рабочих параметров лампы после ее зажигания. Продолжительность разгорания лампы, а также характер изменения тока в ней в течение этого процесса зависят не только от газового наполнения лампы и соотношения температур ее колбы в холодном и рабочем состоянии, но и от типа и параметров ПРА.
    3) устойчивость режима работы разрядной лампы в контуре, заключающуюся в способности контура автоматически восстанавливать исходное значение тока при его флюктуационных изменениях. Наличие данной функции у ПРА, которая выполняется с помощью токоограничивающих элементов (стабилизаторов тока), связано со спецификой статических вольт — амперных характеристик ламп (ВАХ). Обеспечить устойчивый режим работы от источника напряжения без токоограничивающих элементов-балластов принципиально невозможно для разрядных ламп, имеющих падающие ВАХ. Для ламп с возрастающими ВАХ устойчивая работа от сети возможна и без балласта.
    Наибольшее распространение в цепях переменного тока нашёл индуктивный балласт – дроссель. Дроссель в общем случае представляет собой обмотку, намотанную на сердечник из ферромагнитного материала – листовой электротехнической стали.
    Электрический конденсатор обладает электрической ёмкостью, то есть способностью накапливать (заряжаться) и хранить электрический заряд. Конденсаторы постоянной ёмкости состоят из двух или нескольких пластин, называемых обкладками, отделённых друг от друга изоляционным материалом – диэлектриком. Пластины – обкладки конденсатора могут быть металлическими (из фольги) или иметь металлизированные покрытия, а диэлектриком могут служить воздух, слюда, лак, бумага. Чем больше площадь пластин конденсатора и меньше расстояние между ними, тем больше ёмкость конденсатора, тем больше электрических зарядов он накапливает.
    Катушка индуктивности – катушка из провода с изолированными витками. Обладает значительной индуктивностью при относительно малой электрической ёмкости и малом активном сопротивлении. Один из основных элементов электрических фильтров, колебательных контуров, электрических источников электрического тока и д.р.
    Резистор – устройство на основе проводника с нормированным постоянным или регулируемым активным сопротивлением, используемое в электрических цепях для обеспечения требуемого распределения токов и напряжений между участками цепи.
    Трансформатор – устройство для преобразования переменного напряжения по величине. Состоит из одной первичной обмотки и одной или нескольких вторичных и ферромагнитного сердечника (магнитопровода). Основные типы трансформаторов: силовые (повышающие или понижающие сетевое напряжение), используемые в электрических сетях, радиотехнических устройствах, системах автоматики и д.р.; измерительные, предназначенные главным образом для определения больших напряжений и токов.

    >ПРА — самое сердце светильника

    Зачем светильнику ПРА?

    Как известно, все используемые источники света делятся на две группы: тепловые и газоразрядные.

    Тепловые лампы — это всем известные лампы накаливания. Принцип их работы основан на нагреве металлической спирали при прохождении через нее электрического тока. Они подключаются в сеть непосредственно и не требуют использования специальных устройств для запуска. Лампы накаливания просто вкручиваются в патрон, через который протекает ток 220 Вт.

    Газоразрядные источники света, напротив, не могут включаться в сеть непосредственно, а требуют для своей работы использование специальных устройств. Это связано с физикой газового разряда. Так в газоразрядных источниках света с ростом тока напряжение на нём не растёт, а уменьшается, в отличие от других приёмников электрической энергии, где при увеличении подаваемого на них напряжения увеличивается и протекающий через них ток.

    Это означает, что если в газоразрядных лампах его не ограничивать ток разряда, он будет лавинообразно расти до тех пор, пока не выйдет из строя одно из трёх звеньев электрической цепи: источник энергии, приёмник или провода, соединяющие источник и приёмник энергии.

    Из всего вышеизложенного следует, что включение газоразрядных источников света возможно только совместно с такими устройствами, которые, с одной стороны, обеспечивают подачу напряжения, достаточного для возникновения разряда (т.е. для зажигания лампы), и, с другой стороны, ограничивают ток на уровне, требуемом для нормальной работы лампы. Такие устройства получили название пускорегулирующие аппараты (ПРА).

    Что выбрать электромагнитные или электронные ПРА?

    Электромагнитные пускорегулирующие аппараты (ЭМПРА) состоит как минимум из индуктивного балласта и импульсного зажигающего устройства (ИЗУ). Если в комплект входит компенсирующий конденсатор, то эффективность ЭМПРА повышается.

    При покупке готового светильника со встроенным ЭМПРА для его подключения не нужны специальные навыки. А вот при совмещении светильника и ЭМПРА необходимы специальные электротехнические познания.

    Величина светового потока и потребляемая мощность в светильниках с ЭМПРА зависят от напряжения питающей сети. При работе ЭМПРА может возникать шумовой фон, что может негативно сказываться на настроении покупателей. Еще один минус работы ЭМПРА — реальный срок службы лампы приблизительно в 2-2,5 раза меньше паспортного. И наконец, светильники с ЭМПРА довольно массивные. Например, если средняя масса светильника для лампы мощностью 70Вт около 2кг, то для светильника мощностью 400Вт уже около 9кг. Как правило, при монтаже такого светильника ЭМПРА не подвешивают вместе с лампой, а устанавливают внизу на значительном расстоянии или на специальных креплениях под потолком.

    ЭМПРА хороши своей традиционностью, они выпускаются по отработанной в течение многих десятилетий технологии, обеспечивающей приличную надежность. Самым ненадежным элементом ЭМПРА является ИЗУ. Если смириться с перечисленными выше особенностями, то светильник с ЭМПРА обойдется относительно недорого.

    В настоящее время реальной альтернативой ЭМПРА стали электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА), у которых эксплутационные характеристики и эффективность работы намного выше, чем у первых.

    Электронные ПРА являются более дорогими по сравнению с электромагнитным ПРА устройствами, однако начальные затраты компенсируются их высокой экономичностью, которая характеризуется:

    • уменьшенным на 30 % энергопотреблением (при сохранении светового потока) за счет повышения светоотдачи лампы на повышенной частоте и более высокого КПД;
    • увеличенным на 50% сроком службы ламп благодаря щадящему режиму работы и пуска;
    • снижением эксплуатационных расходов за счёт сокращения числа заменяемых ламп и отсутствия необходимости замены стартеров;
    • дополнительным энергосбережением до 80% при работе в системах управления светом;
    • возможностью создания систем управления светом.

    В связи с повышающимися тарифами на электроэнергию использование ЭПРА для люминесцентных ламп становится все более и более целесообразным. Даже при нынешних ценах на ЭПРА, которые в 5 — 10 раз выше, чем на электромагнитный ПРА и стартёр, ЭПРА окупается за счёт экономии электроэнергии и увеличения срока службы ламп. Специалисты крупнейших светотехнических фирм (Osram, Philips, Motorola и др.) посчитали, что при нынешнем уровне цен электроэнергии и аппаратов срок окупаемости ЭПРА составляет от 1 до 2,5 лет в зависимости от времени работы ламп.

    В настоящее время ЭПРА, представленные на рынках России, можно разделить на две группы по ценовому признаку: простые ЭПРА сопоставимые по цене с магнитными балластами (70-80 руб. за ЭПРА 2×40 Вт) и высококачественные ЭПРА по цене намного превосходящие магнитные (350-600 руб. за ЭПРА 2×40 Вт).
    Сегмент высококачественных ЭПРА на российском рынке представлен ведущим европейским производителем пускорегулирующей аппаратуры ELT (Испания). Продукцию ELT отличают высокие технические характеристики и надежность в работе, которые обеспечиваются:

    • предварительным подогревом катодов для обеспечения длительного работы лампы без вспышек и мерцания;
    • самозажимными клеммными колодками;
    • возможностью работы до 4 люминесцентных светильников от одного ЭПРА;
    • небольшими размерами и весом ЭПРА, что позволяет его установку рядом со светильником;
    • бесшумный режим работы;
    • гарантийным сроком 3 года на всю продукцию.

    В ряде европейских стран (Швеции, Австрии, Голландии, Швейцарии) уже несколько лет более половины выпускаемых светильников с люминесцентными лампами снабжены электронными балластами.

    Классификация ПРА и мировые стандарты

    В соответствии с общеевропейской классификацией электромагнитные балласты дроссельного типа по уровню потерь мощности подразделяются следующим образом:

    • Класс D — ПРА с максимальными потерями (запрет на продажу с 21 мая 2004 г. на основании Директивы Европейской комиссии № 2000/55/EG);
    • Класс C — стандартные типы ПРА (запрет на продажу с 21 ноября 2006 г. на основании Директивы Европейской комиссии № 2000/55/EG);
    • Класс B1 — ПРА с пониженными потерями относительно стандартных;
    • Класс B2 — ПРА с особо низкими потерями.

    Электронные ПРА (ЭПРА) разделены на 3 класса:

    • A3 — нерегулируемые ЭПРА;
    • A2 — нерегулируемые ЭПРА (с потерями меньшими, чем у А3);
    • A1 — регулируемые ЭПРА.

    Таким образом, с 2007 года в Европе производители светильников с ЛЛ должны будут комплектовать их только электромагнитными ПРА классов B1, B2 и высокоэкономичными ЭПРА. Заметим, что предприятия России в большинстве случаев производят ПРА самого низкого класса D. Но в дальнейшем, директива комиссии EC, может быть с некоторой задержкой, но неизбежно окажет влияние на производителей и рынок светильников с ЛЛ и в нашей стране. В связи с сокращением объемов применения электромагнитных ПРА в ближайшие годы неизбежно расширится «ниша» для развития рынка ЭПРА. Воспользовавшись этой ситуацией, ряд фирм начал производить так называемые «дешевые ЭПРА нового стандарта», вводя в заблуждение неосведомленных потребителей. Эти аппараты, уже появившиеся на рынке, значительно уступают по качеству ЭПРА ведущих специализированных изготовителей, хорошо известных на мировом рынке, например, производителей из Испании. Нужно ясно представлять себе, что цена ЭПРА может быть резко уменьшена только за счет снижения надежности и потери ряда свойств и функций:

    1. Срок службы «дешевых» ЭПРА (25-30 тыс. часов) примерно в 2 раза меньше, чем у качественных аппаратов.
    2. Схема «дешевых» ЭПРА не обеспечивает предварительный прогрев электродов ЛЛ в пусковой период. «Холодное» зажигание ламп сокращает их нормированный срок службы, особенно при значительном числе циклов «вкл. — выкл.».
    3. «Дешевые» ЭПРА лишены такой важной функции, как автоматическая подрегулировка выходной мощности ЛЛ при колебаниях сетевого напряжения. (Качественные ЭПРА обеспечивают неизменный световой поток ламп в диапазоне колебаний напряжения питания от 200 до 250 В).
    4. Автоматическое отключение ЛЛ в конце срока их службы «дешевыми» ЭПРА не гарантируется.
    5. В противоположность стандартным качественным ЭПРА «дешевые» аппараты могут питаться только переменным током.

    Выводы из изложенного выше однозначны: применение «дешевых» ЭПРА приводит к повышению эксплутационных расходов из-за меньшей надежности аппаратов и сокращения срока службы ЛЛ и поэтому не сулит потребителю ничего, кроме экономических убытков.

    Как запустить люминесцентные лампы с помощью ЭПРА

    Запуск и работа люминесцентных ламп с помощью ЭПРА

    Люминесцентные лампы как качественный источник дневного свете всё ещё не уступают по своим характеристикам светодиодным источникам света, в первую очередь из-за стоимости элементов пуска, и самого излучающего световой поток устройства. Для включения и работы люминесцентного светильника необходима пусковая система, которая вырабатывает импульсные токи высокой величины, в частности, для пуска светильника. Они могут быть двух видов:

    ЭПРА (электронная пускорегулирующая аппаратура) или балластники, как ещё их называют, имеют несколько преимуществ, качественно отличающих их от устаревших электромагнитных:

    • Надёжность;
    • Компактность;
    • Простота подключения;
    • Стабильная работа;
    • Улучшенная коммутация;
    • Защита от скачков и просадок питающего напряжения;
    • Отсутствие радиопомех;
    • Лёгкий и плавный пуск лампы, который продлевает срок работы.

    Основным недостатком, который можно выделить, при сравнении этих двух типов пускорегулирующих устройств для работы люминесцентных ламп, является стоимость. Так как элементы электромагнитной пусковой установки, а именно стартер, дроссель и конденсатор, даже в сумме будут стоить меньше, чем один качественный балластник. Но всё же перечисленные выше преимущества дают право ЭПРА называться лучшим пусковым устройством для люминесцентного источника света.

    Балластники используются в компактных, так называемых энергосберегающих лампочках, которые тоже широко распространены из-за того, что вкручиваются без всякой переделки в патрон, где раньше стояла лампа накаливания, и имеют хорошие показатели долговечности и качества света. Их запуск, вообще, происходит почти незаметно для человеческого глаза, а,по сути, это люминесцентный светильник со встроенным внутри пусковым балластником.

    Принцип работы и устройство электронного балласта

    Принцип работы балластника для люминесцентных ламп основывается на прохождении тока через выпрямитель, на буферную зону конденсатора большой ёмкости. После чего напряжение поступает на инвертор, преобразующий постоянное напряжение в переменное. В дальнейшем происходит напряжение подымается до 600 вольт, для того чтобы зажечь находящиеся внутри колбы лампы химические элементы.

    Если же разобрать балластник для люминесцентных ламп, то внутри можно увидеть полупроводниковые элементы и активные сопротивления, а также индуктивности. Всё это соединяется на печатной плате и представляет собой:

    1. Фильтр, обеспечивающий защиту от помех;
    2. Выпрямитель, который превращает переменный ток в постоянный;
    3. Корректор коэффициента мощности;
    4. Полумостовой инвертор;
    5. Систему защиты от перепадов напряжения сети;
    6. Дроссель.

    То есть всю работу ЭПРА можно разделить на несколько основных этапов:

    • Нагревание спиралей или электродов;
    • Подача на них высокого напряжения определённого импульса;
    • Стабилизация питающего напряжения на электродах лампы для уверенной, продолжительной и экономной работы.

    При монтаже нужно соблюдать обязательно простые правила электробезопасности, тем более что на выходе пускового устройства, присутствует довольно большое, опасное для человеческого организма и даже жизни человека напряжение. Поэтому все работы должны производиться при надёжно отключенном и заблокированном питающем автомате люминесцентного светильника.

    Технические характеристики и выбор балластника

    Основными техническими характеристиками, которые стоит учесть при выборе электронного балласта для люминесцентной лампы являются:

    1. Напряжение питания, его параметры и колебания;
    2. Степень защиты от влаги и пыли;
    3. Скорость розжига лампы, из холодного и горячего состояния;
    4. Мощность лампы, для которой он будет работать пусковым устройством;
    5. Количество подключаемых ламп дневного света.

    При выборе нужного балластника стоит обратить особое внимание на компанию изготовитель, ведь рекомендуется использовать только мировые компании или же проверенного отечественного производителя. Отечественный производитель, последнее время вышел, на достойное качество, в отличие от китайского товара. Конечно, стоит обратить внимание на внешний вид корпуса, так как именно на самом корпусе, а не на упаковке, должны чётко подписаны клеммы питания и подключения одной лампы или нескольких, а также основные параметры: мощность и напряжение.

    Подключение и неисправности ЭПРА

    Подключение пускового устройства для быстрого и надёжного запуска ламп дневного света считается одним из самых простых, особенно если это касается ЭПРА на один источник светового потока. Но всё же при этом нужно соблюдать не только правильность соединения проводов согласно электрической схеме, но и технику безопасности.

    Желательно перед подключением выяснить на каком из питающих проводов присутствует фаза, а на каком ноль. Это пригодится и при подключении к сети самого устройства запуска, и при подключении выключателя, так как им тоже стоит разрывать именно фазный провод.

    К неисправностям ЭПРА можно отнести только несколько случаев, так как по сравнению с электромагнитным пусковым устройством, содержащим вроде бы минимальный набор элементов, он работает без проблем и зачастую очень стабильно. Основные неисправности чаще всего связаны с контактами подключения и с питающим напряжением. Однако, если всё-таки это устройство и выходит из строя, то ремонт его может заключаться в проверке всех элементов внутри балластника, а это проблематично делать когда они находятся в схеме, на печатной плате. Поэтому чаще весь ремонт сводиться к открытию крышки корпуса и замене предохранителя, находящегося внутри.

    Напоследок всё же нужно отметить, что люминесцентные источники света содержат, пусть и в малом количестве, пары ртути, а они являются опасными и для людей, и для окружающей среды. Поэтому при утилизации нужно воспользоваться услугами только специализирующихся на этом компаний и фирм. Этот фактор, конечно же, является основным недостатков не только люминесцентных светильников и ламп, но и других газоразрядных источников света.

    Подключение люминесцентных ламп с дросселем

    Как известно, люминесцентные лампы уже давно получили широкое распространение в самых различных областях применения.

    Прогресс зашел настолько далеко, что даже в быту стало возможным использование этого осветительного элемента, хотя люминесцентные лампы, начавшие свою историю в нашей стране в 30-е гг ХХ века, ранее использовались исключительно в целях освещения зданий какого-либо специализированного назначения, в которых требовалось круглосуточное снабжение светом.

    Естественно, что и на рынке осветительных элементов люминесцентные лампы представлены в великом множестве, разнообразие моделей способно удовлетворить практически любые эксплуатационные назначения.

    Вместе с этим появились и самые разнообразные схемы подключения этого устройства, каждый из которых отличается своей спецификой и подходит для определенного типа ламп.

    Этот процесс отличается куда большим числом нюансов и тонкостей, соответственно, и уровень сложности возрастает в разы.

    И, что немало важно, от правильности подключения зависит то, насколько эффективной и долговечной будет ее работа. И конечно, необходимо предварительно ознакомиться с устройством этого светильника.

    Особенности и тонкости при подключении люминесцентных ламп

    Как известно, люминесцентные лампы относятся к числу газозарядных устройств. А любая лампа такого типа отличается, пожалуй, самым важным для внимания качеством: напрямую подключить такое изделие в сеть никак нельзя.

    На вопрос, почему нельзя этого сделать, ответ имеется в двух вариантах:

    • в состоянии, так сказать, «покоя» лампы имеют довольно высокий показатель сопротивления, для запуска ее механизма в работу нужен импульс, который будет отличаться высоким показателем напряжения;
    • люминесцентная лампа, получив импульс и образовав в себе разряд, получает довольно высокий показатель дифференциального сопротивления, соответственно, при таких условиях нельзя обойтись без сопротивления, иначе лампа просто сгорит.

    Для решения этой проблемы был введен в систему элемент – балласт.

    На сегодняшний момент существуют две разновидности балластов. ЭмПРА и ЭПРА. Подключение с использованием каждого из вышеназванных элементов отличается своими тонкостями в работе.

    Подключение люминесцентной лампы с использованием ЭмПРА: при помощи электронного дросселя

    Аббревиатура ЭмПРА не слишком понятна пользователю, не отличающемуся широким диапазоном знаний в области электроники и электротехники. Тем не менее, расшифровывается она довольно просто.

    ЭмПРА – это электромагнитный пускорегулирующий аппарат.

    Он представляет собой катушку индуктивности, также известную как дроссель, обладающий индуктивным сопротивление. Сопротивление это должно быть в определенном размере.

    Дроссель подключается с люминесцентной лампой последовательно, однако лампы тоже должны обладать определенной мощностью.

    Далее требуется подключить стартер, делать это нужно тоже строго определенным способом: последовательно нитям накаливания.

    Кстати, говоря о стартере, необходимо разъяснить, что именно представляет собой это устройство. Стартером называется неоновая лампа, оснащенная биметаллическими электродами, в сочетании с конденсатором.

    После того, как все вышеуказанные элементы подключены, происходит определенный процесс: дроссель подвергается самоиндукции. В результате этого он формирует импульс, который отвечает за запуск, причем, величина его, как правило, не превышает 1 кВ.

    Помимо этой функции дроссель еще и ограничивает ток, опираясь при этом на индуктивное сопротивление.

    Если говорить о качественных характеристиках ЭмПРА, то здесь, пожалуй, можно выделить значительно число негативных сторон в то время, как положительных моментов наберется довольно мало.

    ЭмПРА отличается довольно низким ценовым показателем, да и сама конструкция его довольно проста.

    В перевес этому представлен ряд негативных сторон приобретения и использования этого балласта:


    • запуск осуществляется довольно долго;
    • дроссель, обязательно входящий в структуру ЭмПРА, потребляет сравнительно много электроэнергии;
    • коэффициент мощности очень низок, и для увеличения его требуется применение компенсирующих конденсаторов;
    • пластины воспроизводят гудение, отличающиеся низкой частотой, и что самое неприятное, оно в последствие возрастает;
    • конструкция обеспечивает мерцание люминесцентной лампы, а это очень негативно влияет на восприятие света глазом и практически гарантирует возможные проблемы со зрением у потребителей;
    • габариты устройства слишком велики и неудобны;
    • отрицательные температурные показатели оказывают настолько сильное влияние на ЭмПРА, что при них он просто не осуществляет запуск, а значит, люминесцентные лампы на такой системе просто напросто не включатся.

    Схема подключение люминесцентной лампы с использование ЭПРА

    Помимо электромагнитного пускорегулирующего аппарата, который, как можно сделать вывод из вышесказанного, осуществляет свою работу не слишком качественно, существует и другой способ запустить все необходимые процессы в люминесцентной лампе.

    Это ЭПРА, то есть, электронный пускорегулирующий аппарат.По сравнению с ЭмПРА такой балласт намного безопаснее и оптимальнее для использования его потребителем.

    К ряду достоинств такого устройства можно отнести, например, то, что люминесцентная лампа исключает мигание, которое отрицательно влияет на состояние сетчатки глаз пользователей.

    Обеспечивается это следующей особенностью ЭПРА: лампы от него питаются не сетевым током, а обладающим высокой частотой.

    Разница в показателях весьма значительна, соответственно, неприятное мигание удается нивелировать.

    К числу достоинств ЭПРА можно отнести и следующие:

    • снижается потребление электроэнергии, что позволяет сэкономить на ее оплате;
    • электронные балласты представляют в своем ряду и устройства, позволяющие регулировать яркость освещения;
    • затраты на производство и ликвидацию отходов от такого устройства значительно ниже;
    • отлично подходят для централизованного освещения, оснащенных автоматической регулировкой, экономя электроэнергию;
    • при монтаже и установке ЭПРА не требуется специальный стартер, подключенный отдельно, система сама способна создать необходимые условия для совершения работы.

    В настоящее время электронный балласт может быть представлен в двух моделях.

    Основное их различие заключается в том, что каждая из их осуществляет запуск отличным от другого способом. Одним из них является холодный запуск, а другим – горячий.

    Холодный запуск обуславливает свою работу следующей особенностью: лампа зажигается сразу, как только ее включают.

    Правда, в этом случае есть и некоторый нюанс: этот способ хорошо подойдет только тем лампам, которые редко проходя процесс включения/выключения. При соблюдении такого условия сохраняется рабочее состояние электродов лампы, а значит, она не выйдет из строя раньше времени.

    Горячий запуск
    не зря получил такое название. Он сначала прогревает электроды, а потом уже дает пуск включению лампы. Интервал между этими действиями не слишком значителен – не более 1 секунды.

    Состояние лампы при этом сохраняется идеальное даже при частом включении/выключении, а значит, она честно прослужит весь отведенный ей срок.

    Подключение люминесцентной лампы: описание работы и схема

    Работа с ЭмПРА подразумевает свой процесс подключения люминесцентной лампы, соответственно, ЭПРА тоже отличается своими особенностями установки.

    Дроссель можно назвать пережитком советского периода, сейчас он используется довольно редко, поскольку со временем перестает отвечать всем возложенным на него требованиям.

    Однако, так как они все же имеют место быть в нашей жизни, рассмотрим в данной статье и их. Выше мы упоминали некоторые этапы работы этого устройства, теперь рассмотрим их подробно.

    ЭмПРА осуществляет свою работу по стартерной схеме.

    Там его ничто не ограничивает, кроме дросселя, создающего внутреннее сопротивление, и он возрастает в несколько раз, преобразуясь в рабочую форму.

    Благодаря этому процессу электроды в люминесцентной лампе разогреваются очень быстро, а биметаллические контакты наоборот, остывают, при этом, происходит процесс размыкания всей цепи.

    Дроссель, тем временем, запускает импульс, который и обеспечивает свет, излучаемый лампой. Пока лампа дает свет, стартер не участвует в работе, а значит, контакты его останутся разомкнутыми до тех пор, пока лампа не будет выключена.

    Учтите некоторую особенность: если вы подключаете последовательно две лампы, не планируемые к работе в одноламповой схеме, то стартеры следует брать более высокой мощности, например, на 220 Вольт. Без соблюдения этого условия ваша установка не будет работать.

    ЭПРА имеет в своем составе трансформатор и выходной каскад, работающий на транзисторном снабжении.

    Схем подключения его довольно много, но приятно отметить тот факт, что они наносятся производителем непосредственно на саму поверхность корпуса.

    Схемы довольно понятны и работа с ними не принесет особых сложностей. Все нюансы указываются, как правило, там же. Кроме того, в интернете можно найти видеоуроки по подключению практически всех схем ЭПРА, а значит, успех предприятия обеспечен.

    Важно только не упускать из внимания некоторый нюанс: схему подключения необходимо соблюсти на каждую лампу с обеих сторон.

    Механизм действия может происходить по-разному, опять же, это зависит от специфики схемы.

    К примеру, балласт осуществляет подогрев катодов лампы, прикладывая далее напряжение, которого достаточно, чтобы зажечь лампу. Напряжение выше, чем в сети. Могут встретиться и комбинированные варианты запуска.

    Опытные пользователи люминесцентных ламп советуют обратить свое внимание в пользу именно ЭПРА. Ознакомившись с перечнем положительных сторон, не трудно догадаться, почему выбор большинства обращен именно в его пользу.

    Вывод

    В данной статье мы постарались собрать всю необходимую информацию о принципах подключения люминесцентных ламп.

    И, все же, если вы сомневаетесь в своих силах и знаниях принципов физики и электроники, лучше доверьте подключение люминесцентной лампы профессионалам. Так вы сможете гарантировать, что установка не сгорит и прослужит вам долго, а цена на данную услугу окупается в несколько раз.

    А ведь именно ради долговременной службы и выбираются люминесцентные лампы.

    Понравилась статья? Подписывайтесь на обновления сайта по RSS, или следите за обновлениями В Контакте, Одноклассниках, Facebook, Twitter или Google Plus.

    Подписывайтесь на обновления по E-Mail:

    Если вы нашли неточность или у вас есть вопрос, напишите в форме комментария ниже:

    Электронный пускорегулирующий аппарат

    Электро́нный пу́скорегули́рующий аппара́т (ЭПРА, электронный балласт) — электронное устройство, осуществляющее пуск и поддержание рабочего режима газоразрядных осветительных ламп.

    Недостатками классического пускорегулирующего аппарата (ПРА) люминесцентных ламп являются:

    • громоздкий шумный дроссель с ненадёжным стартером;
    • мерцание с частотой сети (эффект стробирования);
    • вышедший из строя стартер вызывает фальстарт лампы (визуально определяется несколько вспышек перед стабильным зажиганием), сокращая срок службы нитей накала.
    • довольно высокие потери (низкий КПД)

    В связи с наличием недостатков классического ПРА, применяемого для включения газоразрядных ламп, начались разработки альтернативного пускорегулирующего устройства на полупроводниковых элементах. Первые ЭПРА появились в 1980-х, а широкое их применение началось в 1990-е годы.

    Помимо отсутствия перечисленных выше недостатков классических пускорегулирующих аппаратов, ЭПРА обладают рядом преимуществ — стабильность освещения в широком диапазоне питающих напряжений, увеличение срока службы ламп (путём обеспечения стабильного «тёплого» старта) и возможность плавного регулирования их яркости (как дополнительная опция) при помощи внешнего регулятора. Коэффициент мощности даже без корректора намного выше, чем у стартерно-дроссельной схемы; с корректором мощности же ЭПРА по этому параметру сравниваются с резистивной нагрузкой с КМ стремящимся к 1.

    Содержание

    Устройство ЭПРА [ править | править код ]

    Типичный ЭПРА состоит из следующих блоков:

    1. Фильтр электромагнитных помех — отфильтровывает как входящие в ЭПРА из сети помехи, так и проникающие из ЭПРА в электросеть.
    2. Выпрямитель.
    3. Схема коррекции коэффициента мощности (опционально).
    4. Сглаживающий фильтр.
    5. Инвертор.
    6. Балласт (дроссель).

    Инвертор может оснащаться устройством плавного регулирования яркости, требующим использования внешнего светорегулятора, специально предназначенного для управления электронным балластом.

    Схема ЭПРА может быть мостовой и полумостовой. Первая имеет вдвое большее количество ключевых элементов (как правило это мощные полевые транзисторы) и используется при больших мощностях ламп (сотни Ватт). Вторая схема применяется намного чаще и, хотя она имеет более низкий КПД по сравнению с мостовой, использование специальных микросхем-драйверов, управляющих ключевыми элементами ЭПРА (например, марки ICB1FL02G) в значительной степени компенсирует этот недостаток. Нужно отметить, что указанные микросхемы применяются и в мощных ЭПРА.

    Качественные ЭПРА, помимо перечисленных выше элементов, содержат встроенную защиту от перепадов напряжения сети, импульсных помех и запуска в отсутствие лампы. Линейка продукции включает в себя: стандартные, аналоговые (1-10В) и цифровые (DALI) ЭПРА. Возможности энергосбережения с управляемыми ЭПРА до 85 % по сравнению с традициональными ПРА.

    Работа ЭПРА [ править | править код ]

    Работа ЭПРА делится на три фазы:

    1. Предварительный разогрев электродов лампы. Делает запуск лампы мгновенным, мягким (продлевает срок службы лампы) и возможным при низких температурах окружающей среды.
    2. Поджиг — ЭПРА генерирует импульс высокого (до 1,6 кВ) напряжения, вызывающего пробой газа, наполняющего колбу лампы.
    3. Горение — на электродах лампы поддерживается небольшое напряжение, достаточное для поддержания её горения.

    Схема ЭПРА для люминесцентной лампы чаще представляет собой двухтактный полумостовой преобразователь напряжения (реже встречается мостовая схема). В начале напряжение сети выпрямляется двухполупериодным диодным мостом и сглаживается фильтрующим конденсатором. Далее двухтактный полумостовой инвертор на двух n-p-n-транзисторах преобразует постоянное напряжение с диодного моста в высокочастотное напряжение. Нагрузкой преобразователя является тороидальный трансформатор с тремя обмотками, две из которых являются управляющим элементом, противофазно открывающим транзисторные ключи, а третья — рабочей, подающей на люминесцентную лампу переменное резонансное напряжение (значительно превышающее напряжение питающей сети). Следовательно, перед зажиганием люминесцентной лампы максимальный ток в резонансной цепи разогревает обе нити накала, а большое резонансное напряжение на конденсаторе, включённом параллельно лампе, зажигает её. Зажжённая лампа резко уменьшает своё сопротивление, закорачивая конденсатор — резонанс напряжений в цепи прекращается, однако уже зажженная лампа продолжает светиться. Преобразователь продолжает работать в автоматическом режиме, не меняя частоты с момента запуска, ограничивая своей индуктивностью ток в зажжённой лампе. Весь процесс зажигания длится меньше 1 с.

    Электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА): история, принцип работы, проблемы. Популярные микросхемы для ЭПРА

    Появление люминесцентных ламп явилось следствием попыток развить достоинства ламп накаливания и минимизировать их недостатки, в частности, увеличить срок службы и экономичность лампы. Обе эти задачи были успешно решены. Время работы люминесцентных ламп составляет порядка 12 — 15 тысяч часов (для сравнения — срок службы ламп накаливания составляет около тысячи часов). При этом световая отдача люминесцентных ламп превышает световую отдачу ламп накаливания примерно в пять раз.

    Люминесцентные лампы представляют собой газоразрядные источники света, работающие по следующему принципу: под воздействием электрического поля в парах ртути, закачанной в герметичную стеклянную трубку, возникает электрический разряд, сопровождающийся ультрафиолетовым излучением. Нанесенный на внутреннюю поверхность трубки люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет. Подбирая соответствующие виды люминофора, можно изменять цветовые характеристики ламп.

    По форме различаются линейные, кольцевые, U-образные, а также компактные люминесцентные лампы.

    Схема люминесцентной лампы приведена на рисунке 1.

    Рис. 1. Люминесцентная лампа

    Люминесцентные лампы, как и все газоразрядные лампы, из-за их отрицательного внутреннего сопротивления не могут работать непосредственно с сетевым напряжением и нуждаются в соответствующих пускорегулирующих аппаратах (ПРА). Основные функции ПРА:

    • предварительный нагрев катодов для инициации эмиссии электронов;
    • создание стартового напряжения, вызывающего разряд;
    • ограничение протекающего тока

    До последнего времени схема ПРА выглядела следующим образом (см. рис 2).

    Рис. 2. Схема электромагнитного ПРА

    При замыкании выключателя напряжение сети прикладывается к стартеру. Стартер состоит из стеклянного баллона, заполненного инертным газом, в котором размещены биметаллические контакты, к выводам которых припаян конденсатор для подавления радиопомех. Баллон и конденсатор помещаются в отдельный кожух.

    Под действием сетевого напряжения газовый промежуток в стартере ионизируется. Ток 0,05 А протекает по цепи: сеть, дроссель, катод лампы, стартер, катод лампы, сеть. Ионизированный газ нагревает биметаллические контакты, которые замыкаются через доли секунды, и ток возрастает до 0,5 А. Катоды лампы разогреваются, испускаются электроны, вызывающие нагрев газовой смеси в лампе.

    После замыкания биметаллических контактов ионизация газа в стартере прекращается. Стартер начинает остывать, и через десятые доли секунды контакты размыкаются. Ток в цепи прекращается. В дросселе возникает ЭДС самоиндукции 600 — 800 В. Напряжение самоиндукции складывается с амплитудным напряжением сети и вызывает пробой газового промежутка в лампе. Ток протекает по цепи: сеть, дроссель, катод лампы, газовый промежуток, катод лампы, сеть.

    Разряд в парах ртути создает ультрафиолетовое излучение. Оно воздействует на люминофор и вызывает его свечение в видимом спектре.

    После зажигания лампы ее сопротивление уменьшается и на обмотке дросселя создается падение напряжения 100 — 110 В, а на лампе — 100 — 120 В. Стартер, рассчитанный на рабочее напряжение 220 В, перестает работать и окончательно остывает. Для предотвращения снижения cos (коэффициента мощности) за счет индуктивности, к зажимам сети иногда подключают бумажный конденсатор емкостью 3 — 9 мкФ 400 В (на рисунке не показан).

    Такая схема обладает рядом недостатков:

    • Питание током сетевой частоты может вызывать мерцание лампы, причем не обязательно с частотой 100 Гц (когда сетевое напряжение переходит через 0, газ частично деактивируется и свечение падает). Мерцание может происходить не каждый полупериод, а каждые 3 — 4 — 5 полупериодов.
    • Дроссель на сетевой частоте часто гудит.
    • Стартер, работающий не синхронно с сетевой частотой, вызывает, так называемый, фальстарт лампы (несколько вспышек перед зажиганием), последний снижает ресурс работы лампы в несколько раз.
    • Коэффициент мощности цепи лампы вследствие наличия дросселя не превышает 0,5. При мощности лампы 40 Вт, 12 — 15 Вт расходуется в дросселе на его нагрев до 100° С и выше, а коэффициент мощности (cos ), равный 0,5, говорит о том, что такое устройство представляет собой весьма неудачную нагрузку для сети.
    • При выходе лампы из строя, через конденсатор, подключенный параллельно зажимам сети, просто течет реактивный ток 0,6 А. При выходе из строя конденсатора, коррекция коэффициента мощности прекращается, но выяснить это «на глаз» нельзя, так как визуально ничего не меняется.

    Электронные балласты появились в начале 80-х, а с начала 90-х завоевали широкую популярность. По сравнению с электромагнитными балластами, электронные балласты являются достаточно дорогими устройствами, однако начальные затраты компенсируются их высокой экономичностью. Их основные преимущества по сравнению с электромагнитными ПРА:

    • уменьшение на 20 % энергопотребления (при сохранении светового потока) за счет повышения светоотдачи лампы на повышенной частоте и более высокого КПД ЭПРА по сравнению с электромагнитным ПРА;
    • увеличение на 50 % срока службы ламп благодаря щадящему режиму работы и пуска;
    • снижение эксплуатационных расходов за счёт сокращения числа заменяемых ламп и отсутствия необходимости замены стартеров;
    • дополнительное энергосбережение до 80 % при работе в системах управления светом;
    • отсутствие шумов;
    • отсутствие мерцания;
    • стабильность освещения при колебаниях электрического напряжения (обычно в пределах 200 — 250 В);
    • возможностью управлять яркостью лампы.

    Блок-схема электронного балласта выглядит следующим образом:

    Рис. 3. Блок-схема электронного балласта

    Для исключения мерцаний и гула следует питать лампу током высокой частоты (20 кГц и выше). Для повышения коэффициента мощности (cos ) реактивный ток должен возвращаться не в сеть, а в промежуточный накопитель, не связанный с ней, и подпитывающий лампу при переходе сетевого напряжения через ноль. Таким образом, схема будет состоять из сетевого выпрямителя, ВЧ генератора высокого напряжения и реактивного балласта. При этом предпочтительно подключать параллельно лампе не стартер, а конденсатор, замыкающий первичную цепь и создающий условие резонанса. Балласт фактически превращается в импульсный источник питания и требует защиты как по входу, так и по выходу.

    Учитывая, что холодный пуск снижает время работы лампы в несколько раз, необходимо предварительно разогреть ее электроды. Также, необходимо реализовать защиту генератора от неисправной лампы. Кроме того, любой импульсный источник питания должен на входе иметь эффективный помехоподавляющий фильтр. Отсутствие фильтра на входе приведет к отсутствию электромагнитной совместимости (ЭМС) в помещении с чувствительной и тонкой измерительной аппаратурой.

    Наиболее часто для управления лампами применяются полумостовые схемы. Обобщенная полумостовая схема приведена на рис. 4. Она является инвертором постоянного выпрямленного сетевого напряжения в переменное ВЧ напряжение. Здесь К1 и К2 — ключи, управляемые логическим блоком БУ, а БЗ — блок защиты от деактивированной лампы. Конденсаторы С1 и С2 образуют искусственный ноль.

    Рис. 4. Обобщенная полумостовая схема

    Последний вопрос: как разогреть электроды лампы перед пуском? Видимо, самым красивым решением является частотный метод управления, который должен обеспечивать БУ.

    Реактивный ток балластного дросселя будет подзаряжать конденсатор фильтра сетевого выпрямителя вместе с конденсаторами С1, С2. Так как защита по выходу от деактивированной лампы возлагается на блок защиты БЗ, включенный в ее цепь, то появляется возможность параллельно включить вторую лампу со своим балластным дросселем и блоком защиты. При этом, при выходе из строя одной лампы, вторая будет нормально работать.

    Мостовая схема не получила широкого распространения, так как содержит вдвое большее число силовых транзисторов. Ее применение оправданно только при больших мощностях (сотни Ватт) или использовании люминесцентных ламп с большим рабочим напряжением, например, импортных люминесцентных мощностью 80 Вт и более или ламп типа ДРЛ. В мостовой схеме (или полном инверторе) нагрузка (в данном случае лампа) находится в одной диагонали моста транзисторов, а питающий источник (причем один) — в другой диагонали. По сравнению с полумостом мост имеет более низкий КПД (на один переход транзистора больше).

    В настоящее время ЭПРА, представленные на рынках России, можно разделить на две группы по ценовому признаку: простые ЭПРА сопоставимые по цене с электромагнитными балластами (70 — 80 руб. за ЭПРА 2 х 40 Вт) и высококачественные ЭПРА по цене намного превосходящие электромагнитные (350 — 600 руб. за ЭПРА 2 х 40 Вт). Трудности реализации качественных ЭПРА обусловлены:

    • Низкими тарифами на электроэнергию.
    • Действиями недобросовестных фирм-однодневок, желающих получить сиюминутную прибыль за счет прямого подлога и нарушения требований ГОСТ.
    • Косностью мышления потребителя оценивающего сиюминутную выгоду при приобретении осветительных систем.
    • Жесткой конкуренцией с электромагнитными балластами.

    Для реализации балластов первой группы, независимо от страны происхождения (Китай, Россия, Турция, страны Балтии, Белоруссия), применяется традиционное решение — автогенераторная схема с трансформатором и выходным каскадом на биполярных транзисторах. Основной недостаток данных ЭПРА — отсутствие защиты от аномальных режимов работы. Отсутствие предохранителя и защиты от деактивированных ламп — норма для балластов этой группы. Штатный режим работы этих ЭПРА тоже не всегда нормален. Это связано, прежде всего, с повышенной температурой транзисторов полумоста составляющей примерно 100 °С, большими потерями в дросселях и низкими предельными температурными характеристиками конденсаторов. Точность установки частоты невысока, и велика вероятность возникновения емкостных токов. Кроме этого балласты этой группы, предназначенные для двух ламп, неустойчиво работают в одноламповом режиме, когда вторая лампа вышла из строя или не подключена, что тоже вызывает повышение рабочей температуры всего устройства. Все это приводит к небольшому сроку работы балластов, который составляет не более 3000 часов. Производители таких ЭПРА, пытаясь удержаться в допустимом температурном режиме, занижают выходную мощность, в результате мощность 40-ваттной лампы при эксплуатации с таким балластом составляет не более 25 Вт. Некоторые балласты не имеют пассивного корректора коэффициента мощности, и данный коэффициент имеет значение 0,6 — 0,7, что сравнимо с электромагнитными балластами. Результатом является повышенный расход электроэнергии. Также одним из существенных недостатков ЭПРА этой группы является отсутствие входного фильтра и элементов осуществляющих предварительный разогрев катодов ламп. Производители таких балластов считают использование этих компонентов непозволительной роскошью. Таким образом, в основной своей массе, балласты этой группы могут называться ЭПРА с очень большими оговорками.

    ЭПРА второй группы отличаются высоким качеством и не имеют указанных выше недостатков, но цена этих балластов не позволяет реализовывать их на российском рынке в массовом порядке.

    Рассмотрим наиболее популярные микросхемы, которые применяются сегодня в качественных ЭПРА (рис. 5, 6, 7).

    Рис. 5. Схема ЭПРА на основе микросхемы UBA2021 фирмы NXP

    Рис. 6. Схема ЭПРА на основе микросхемы ICB1FL02G фирмы Infineon

    Рис. 7. Схема ЭПРА на основе IR2520D фирмы IR

    Основное отличие данных микросхем — рабочая частота. У микросхемы фирмы NXP она составляет 39 кГц, у Infinion — 40 кГц и у IR может устанавливаться в диапазоне от 35 до 85 кГц.

    Микросхема Infinion требует большого количества навесных элементов (на рисунке приведена упрощенная схема), но она снабжена стабилизатором напряжения. Основной плюс микросхемы IR — возможность установки конструктором рабочей часты. Однако при этом есть опасность попасть на резонансную частоту лампы, что приведет к сокращению срока службы. С этой точки зрения, оптимальной является микросхема NXP, отличающаяся достаточно низкой, жестко заданной рабочей частотой, что в результате приводит к относительно небольшим потерям. Кроме того, в отличие от микросхемы IR, микросхема NXP обеспечивает защиту от емкостного режима. Хотя, нельзя не отметить основное преимущество IR — меньшие размеры и несколько меньшее количество навесных элементов.

    Рассмотрим работу балласта на основе микросхемы UBA2021 более подробно.

    Недорогой электронный балласт UBA2021 был разработан для управления люминесцентной лампой Philips TDL58W или ей подобных ламп.

    Схема в целом представляет собой полумостовой инвертор, питающийся напряжением. Он рассчитан на работу с питающим напряжением 230 В 50 — 60 Гц. Ключевым компонентом схемы является микросхема UBA2021, предназначенная для управления компактными и трубчатыми люминесцентными лампами. Микросхема — высоковольтный драйвер, обладающий всеми необходимыми функциями для корректного управления предварительным нагревом, поджигом и горением лампы. Кроме того, микросхема обеспечивает сдвиг уровня и управление (включены драйвер верхнего плеча и компенсационная обратная связь) двумя мощными дискретными КМОП-транзисторами PHX3N50E, а также защиту от емкостного режима.

    Основные преимущества — низкая стоимость и небольшое число периферийных элементов.

    Работа лампы и ЭПРА делится на 3 фазы:

    • Предварительный нагрев
    • Поджиг
    • Горение

    Рассмотрим все фазы поочередно.

    Ниже приведены осциллограммы тока и напряжения в лампе при использовании электронного балласта UBA2021.

    Рис. 8. Осциллограммы тока и напряжения в лампе

    После включения выпрямленное питающее напряжение поступает на буферный конденсатор С4 через ограничитель пусковых бросков R1. Буферный конденсатор сглаживает пульсации напряжения (удвоенной частоты сети). Результат — высокое постоянное напряжение Vhv, которое подается на вход полумостового инвертора (силовые компоненты TR1, TR2, L1, C7, лампа C5 и C6). При включении конденсаторы низкого напряжения C9, C10 и C13 заряжаются высоким напряжением через резисторы R2, R4, электрод лампы и вывод 13 микросхемы UBA2021, который внутренне соединен с выводом 5 во время фазы включения. Как только напряжение VS на конденсаторе С13 достигает 5.5 В, происходит сброс микросхемы UBA2021.

    После первоначального сброса транзистор TR2 открывается, а TR1 — закрывается. Благодаря этому, конденсатор компенсационной обратной связи С12 заряжается через петлю компенсационной обратной связи микросхемы UBA2021. Далее напряжение питания VS растет и, когда оно превышает 12 В, схема начинает генерировать колебания. Ток питания микросхемы устанавливается на уровне 14 мА. Система входит в фазу предварительного нагрева.

    Примечание. Система снабжена функцией защиты от запуска при отсутствующей лампе. При отсутствии электрода цепь питания разрывается.

    Фаза предварительного нагрева

    КМОП-транзисторы TR1 и TR2 открываются попеременно. В средней точке моста возникает переменное напряжение квадратной формы, изменяющееся от 0 до Vhv. Стартовая частота — 98 кГц. При этих условиях схема, образованная D5, D6 и C8 параллельно C10 может взять на себя функцию питания низким напряжением от цепи питания при запуске. В течение примерно 1.8 с (время предварительного нагрева Tpre, задается конденсатором С17 и резистором R7) система находится в фазе предварительного нагрева, когда контролируется ток электрода лампы. Это позволяет обоим электродам лампы разогреваться в заранее определенном оптимальном режиме. Разогреваются эмитирующие электроды, и электроны в больших количествах эмитируются в лампу. Теперь лампа поджигается при намного более низком напряжении, так что электрическая нагрузка на лампу и схему сводится к минимуму, что обеспечивает долгий срок службы лампы.

    После начала генерирования колебаний небольшой переменный ток начинает течь через среднюю точку полумоста через L1, C7 и электроды лампы. Частота постепенно снижается, а ток возрастает. Скорость уменьшения частоты задается конденсатором С14 и внутренним источником тока. Частота перестает снижаться, когда достигается определенное переменное напряжение на резисторах предварительного нагрева R5 и R6, примерно через 3 мс после включения. Теперь UBA2021 управляет переменным током через электроды, измеряя падение напряжения на резисторах R5 и R6.

    Во время всего предварительного нагрева частота полумоста намного выше резонансной частоты L1 и C7 (55.6 кГц), так что напряжение на C7 является достаточно низким и не позволяет лампе зажечься. Если напряжение будет высоким, лампа загорится слишком рано, что приведет к почернению ее концов. Этот феномен называется холодным поджигом.

    Номинал балластной спирали L1 определяется необходимым током лампы, емкостью C7 и рабочей частотой в фазе горения. Величина минимальной емкости С7 зависит от L1 и напряжения, при котором лампа остается не зажженной при заданном токе предварительного нагрева и минимальном напряжении сети. В результате конденсатор C7 = 8.2 нФ обеспечивает наилучшие характеристики предварительного нагрева.

    По истечении времени предварительного нагрева UBA2021 снижает частоту полумоста до нижнего порога fb(39 кГц). Скорость уменьшения частоты сейчас намного ниже, чем в фазе предварительного нагрева. Частота переключения приближается к резонансной частоте контура, образованного L1, C7 и электродами лампы, на которой сопротивление блокирующих конденсаторов для постоянного тока С5 и С6 довольно мало. В худшем случае напряжение зажигания лампы TDL58W при низкой температуре составляет 600 В. Комбинация балластной спирали L1 и конденсатора С7 выбирается таким образом, чтобы напряжение на лампе превышало данный верхний уровень. Напряжение зажигания лампы определяет максимальное значение С7 при заданном значении L1 исходя из нижней частоты fb микросхемы UBA2021. Нижняя частота fb задается резистором R7 и конденсаторами C15/C16. Максимальное время поджига составляет 1.7 с (15/16 от Tpre) и задается С17 и R7. UBA2021 может переходить к фазе горения двумя способами:

    • Если частота fb не достигнута, переход осуществляется по истечении максимального времени поджига Tign
    • По достижении частоты fb

    В фазе горения частота обычно падает до fb (39 кГц), которая используется в качестве номинальной рабочей частоты. Однако, схема разработана таким образом, чтобы использовать упреждающее управление UBA2021, так что частота зависит от тока через вывод 13 микросхемы. Упреждающее управление активируется по достижении частоты fb.

    В фазе включения конденсаторы низкого напряжения C9, C10 и C13 заряжаются высоким напряжением Vhv через резисторы R2, R4, электрод лампы и вывод 13 микросхемы UBA2021, который внутренне соединен с выводом 5. В фазе горения вывод 13 соединяется в выводом 8. Теперь ток через резисторы R2 и R4 используется для получения информации для цепи упреждающего управления, чтобы управлять частотой переключения полумоста. Он пропорционален амплитуде выпрямленного напряжения сети Vhv. Пульсации сети (100 — 120 Гц) фильтруются конденсатором С17. В результате мощность лампы остается более или менее постоянной при изменении напряжения сети в диапазоне 200 — 260 В. Параметры приведены в таблице 1.

    Таблица 1. Напряжение в сети и мощность в лампе

    Vmains [V] Pmains [W] Plamp [W] [%]
    200 52.0 47.6 92
    210 53.5 48.9 91
    220 54.4 49.6 91
    230 55.0 50.0 91
    240 55.4 50.2 91
    250 55.6 50.3 91
    260 55.8 50.3 90

    где Vmains — напряжение сети, Рmains — мощность, потребляемая от сети, Plamp -мощность излучения лампы, — КПД.

    На частотах выше 10 кГц лампу можно рассматривать, как резистивную нагрузку. Эффективность лампы на частотах выше 10 кГц значительно возрастает по сравнению с лампами, работающими на частоте 50 — 60 Гц. Это означает, что лампа TDL58W потребляющая 50 Вт на высокой частоте дает столько же света, сколько лампа TDL58W, потребляющая 58 Вт на частоте 50 — 60 Гц.

    Для защиты схемы от перегрузок в микросхему UBA2021 встроена схема защиты от емкостного режима. Данная защита активна в фазах поджига и горения. Для этого UBA2021 анализирует условия переключения при нулевом напряжении при каждом цикле переключении полумоста. Это делается посредством отслеживания напряжения через R5 и R6. Если напряжение в момент включения TR2 ниже 20 мВ, это значит, что схема работает в емкостном режиме.

    При обнаружении емкостного режима UBA2021 повышает частоту переключения. Скорость повышения частоты намного выше, чем скорость снижения во время предварительного нагрева и поджига. В результате, частота переключения поднимается выше резонансной частоты. Если емкостной режим больше не обнаруживается, частота опускается до частоты упреждающего управления. Защита от удаления лампы включена в цепь низковольтного питания UBA2021. Если удалить лампу, переменное напряжение на С6 будет равно 0, так что низкое напряжение питания на UBA2021 исчезнет. Когда будет установлена новая лампа, схема заработает вновь. При этом нет необходимости выключать балластную схему.

    Наконец, схема не запускается при отсутствующей лампе. В этой ситуации пусковой резистор R4 отключен от напряжения Vhv.

    Устройство и виды электронного балласта для люминесцентных ламп

    Электронный балласт выступает своеобразным пусковым механизмом, обеспечивающим стабильную работу люминесцентной лампы. Применение данного устройства актуально при недостаточной электрической нагрузке или при отсутствии ограничения в потреблении тока.

    Условия для подключения, запуска и горения люминесцентной лампы

    Люминесцентная лампочка представляет собой стеклянную колбу, заполненную инертным газом с добавлением незначительного количества ртути. На трубке присутствуют электроды, подающие напряжение определенной величины. Формируемое электрическое поле провоцирует появление разряда и, как следствие, тока.

    Продуцируемое голубоватое свечение практически неощутимо для человека, поскольку относится к невидимому цветовому диапазону. Издаваемое ультрафиолетовое излучение попадает на покрытие лампы, содержащее соединения фосфора. В результате формируются лучи, находящиеся в видимой части спектра.

    При включении люминесцентной лампы наблюдается лавинообразное увеличение тока, что провоцирует снижение сопротивления. Поэтому присоединить такого потребителя напрямую к сети невозможно. Для эффективной и длительной работы лампочки необходимо предупредить перегрев электродов. Для этого используется балластник или дроссель. Он продуцирует дополнительную нагрузку, когда ее не хватает в сети, что ограничивает величину тока.

    Основные характеристики балластов

    ПРА – пускорегулирующие аппараты – бывают двух типов: электронные и электромагнитные.

    Электромагнитные устройства

    Агрегат работает благодаря индуктивному сопротивлению дросселя. Его встраивают в схему последовательно лампе.

    Для включения осветительного прибора также необходим стартер. Это небольшое устройство, напоминающее лампу, из категории газоразрядных. Внутри него находятся электроды из биметалла.

    Стартер подключают к прибору параллельным способом.

    При наличии электромагнитного балласта люминесцентная лампа работает по следующей схеме:

    1. При поступлении напряжения в стартере появляется разряд. В результате происходит разогрев электродов, вследствие чего они замыкаются.
    2. Рабочий ток увеличивается в несколько раз. Этот процесс ограничивает только внутреннее сопротивление дросселя.
    3. На фоне роста показателей тока разогреваются электроды лампы.
    4. При остывании стартера происходит размыкание цепи.
    5. Происходящие процессы приводят к появлению относительно высокого напряжения. В результате происходит «зажигание» источника внутри колбы.

    Когда осветительный прибор перейдет в обычный режим работы, его напряжение будет существенно ниже сетевого, чего недостаточно для активации стартера. Поэтому он находится в разомкнутом виде и не влияет на функционирование лампы.

    При наличии электромагнитных модулей на включение осветительных приборов уходит относительно много времени. В процессе эксплуатации это время постоянно увеличивается, что является существенным недостатком изделий. Такие источники света мигают в процессе работы, поэтому их не рекомендуется использовать в жилых помещениях. Также они довольно шумны и потребляют много электроэнергии.

    Электронные агрегаты

    Электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) являются своеобразными преобразователями напряжения. В схеме устройств отсутствует стартер. Чтобы понять, что такое ЭПРА для светодиодного или люминесцентного светильника, необходимо разобрать принцип его работы.

    Перед подачей на катоды лампы зажигающего потенциала они подвергаются нагреву. При этом высокая частота напряжения, которое поступает к устройству, увеличивает его КПД и предупреждает мерцание. Также в процесс зажигания может быть задействован колебательная цепь. Она входит в резонанс до того момента, пока в колбе лампы отсутствует разряд. Это приводит к увеличению напряжения и к росту тока, что провоцирует разогрев катодов.

    Балласты для компактных ламп

    Сравнительно недавно на рынке появились люминесцентные лампы, адаптированные под стандартные плафоны. Это позволяет использовать их в качестве осветительных приборов в помещениях любого назначения без замены светильников.

    Балласт компактных ламп размещается внутри патрона. Поэтому их ремонт теоретически возможен, но на практике не осуществляется.

    Преимущества и недостатки электронного балласта

    Электронный пускорегулирующий аппарат имеет ряд неоспоримых преимуществ:

    • Запуск лампы с электрическим балластом происходит очень быстро – на протяжении 1 секунды после включения.
    • ЭПРА генерирует частоту 38-50 кГц. Поэтому лампы с электронным балластом лишены таких негативных моментов, как мерцание и искажение изображения.
    • Срок службы приборов с электронным ПРА увеличивается в два раза.

    Преимуществом электронного балласта для люминесцентных ламп называют простую схему его подключения. Также подобное устройство относится к категории энергоэффективных. При этом его КПД составляет 95%, что является довольно хорошим показателем.

    Электронные балласты для ламп дневного света стоят дороже своих электромагнитных аналогов. Также их недостатком называют большую вероятность выхода из строя при скачках напряжения.

    Рекомендации специалистов по выбору

    При приобретении балластника обращают внимание на мощность модуля. Она должна соответствовать аналогичному показателю осветительного устройства. В противном случае прибор не сможет нормально функционировать.

    При покупке балласта нельзя ориентироваться только на его стоимость. Электромагнитные приборы стоят дешевле, но они менее эффективны. Высокая стоимость электронных устройств нивелируется их отличными характеристиками.

    Подбор балласта по производителю

    При покупке дросселя следует ориентироваться на репутацию фирмы, которая его выпускает. Изделие китайского производства не всегда сможет оправдать ожидания пользователей. Специалисты рекомендуют покупать приборы от брендов, продукция которых проверена временем и подтверждена положительными отзывами клиентов.

    Качественные балласты имеют крепкий корпус, изготовленный из пластика, устойчивого к деформациям и действию критических температур. Им присвоена степень защиты IP2. Это означает, что в прибор не могут проникнуть посторонние предметы, размер которых больше 12,5 мм.

    Признаком хорошего балласта в лампе называют ее плавный запуск. Между включением прибора и появлением освещения всегда присутствует небольшая пауза. При ее отсутствии схема дросселя упрощена, что снижает срок эксплуатации лампы.

    Популярные электромагнитные балласты

    У пользователей большой популярностью пользуются электромагнитные дроссели, изготовленные фирмой E.Next. Производитель поставляет высококачественную продукцию, которая соответствует международным стандартам. На свои изделия компания предоставляет гарантию и обеспечивает сервисную поддержку.

    Не меньшим спросом пользуется продукция известного европейского производителя электрооборудования Philips. Такие изделия позиционируются как энергоэффективные и надежные. При их использовании удается правильно регулировать нагрузку, что положительно сказывается на работе ламп.

    Лучшие устройства электронного типа

    Дроссели электронного типа относятся к современным изделиям с оптимальными функциями. Подобную продукцию выпускает немецкая компания Osram. Стоимость балластов от данной фирмы выше китайских аналогов, но ниже в сравнении с изделиями Philips и Vossloh-Schwabe.

    Модули Horos относятся к категории бюджетных. Несмотря на невысокую стоимость, они имеют оптимальное КПД, характеризуются низким энергопотреблением. При этом балласты этой фирмы повышают качество работы осветительных устройств и устраняют задержку при включении. При их использовании можно полностью забыть о мерцании осветительных приборов.

    Популярность на рынке имеет продукция молодой, но перспективной компании Feron. Она предоставляет покупателям изделия европейского качества по доступным ценам. Балласты Feron предохраняют лампы от перепадов напряжения, устраняют мерцание и экономят электроэнергию. Производимое приборами освещение мягкое и равномерное.

    All-Audio.pro

    Статьи, Схемы, Справочники

    Эпра схема

    Комплексные поставки электронных компонентов. Электронные балласты Контроллеры ICB1FL02G Infineon для построения электронных балластов люминесцентных ламп Электронные балласты последнее время прочно занимают своё место в системах уличного освещения, освещения зданий и транспорта. Связано это с целым рядом преимуществ, которые отсутствуют у электромагнитных балластов — отсутствие мерцания, более высокий КПД, больший срок службы лампы благодаря щадящему пусковому режиму. Исходя из этих требований, при разработке ЭПРА разработчик решает, необходимо ли оснащать его корректором коэффициента мощности или нет. Для крупных заводов, метрополитена и других организаций, где необходимо использование большого количества люминесцентных ламп, уровень реактивной мощности может превысить допустимый уровень. В таких случаях ЭПРА обязательно должен содержать корректор коэффициента мощности.

    Поиск данных по Вашему запросу:

    Дождитесь окончания поиска во всех базах.
    По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

    Перейти к результатам поиска >>>

    Ремонт эпра люминесцентных ламп своими руками


    Подробно: ремонт эпра люминесцентных ламп своими руками от настоящего мастера для сайта olenord. Балласт для газоразрядной лампы люминесцентные источники света применяется с целью обеспечения нормальных условий работы. Другое название — пускорегулирующий аппарат ПРА.

    Существует два варианта: электромагнитный и электронный. Первый из них отличается рядом недостатков, например, шум, эффект мерцания люминесцентной лампы. Второй вид балласта исключает многие минусы в работе источника света данной группы, поэтому и более популярен. Но поломки в таких приборах тоже случаются.

    Прежде чем выбрасывать, рекомендуется проверить элементы схемы балласта на наличие неисправностей. Вполне реально самостоятельно выполнить ремонт ЭПРА. Главная функция ЭПРА заключается в преобразовании переменного тока в постоянный. По-другому электронный балласт для газоразрядных ламп называется еще и высокочастотным инвертором.

    Один из плюсов таких приборов — компактность и, соответственно, небольшой вес, что дополнительно упрощает работу люминесцентных источников света. А еще ЭПРА не создает шум при работе. Балласт электронного типа после подключения к источнику питания обеспечивает выпрямление тока и подогрев электродов. Чтобы люминесцентная лампа зажглась, подается напряжение определенной величины. Настройка тока происходит в автоматическом режиме, что реализуется посредством специального регулятора.

    ЭПРА для люминесцентных ламп подразделяются на группы, отличные по функциональности: аналоговые; цифровые; стандартные. Пускорегулирующий аппарат подключается с одной стороны к источнику питания, с другой — к осветительному элементу.

    Нужно предусмотреть возможность установки и крепления ЭПРА. Подключение производится в соответствии с полярностью проводов. Если планируется установить две лампы через ПРА, используется вариант параллельного соединения. Поджиг и поддержание функционирования лампы осуществляется в три этапа: прогрев электродов, появление излучения в результате высоковольтного импульса, поддержание горения осуществляется посредством постоянной подачи напряжения небольшой величины.

    Если наблюдаются проблемы в работе газоразрядных ламп мерцание, отсутствие свечения , можно самостоятельно сделать ремонт. Но сначала необходимо понять, в чем заключается проблема: в балласте или осветительном элементе. Чтобы проверить работоспособность ЭПРА, из светильников удаляется линейная лампочка, электроды замыкаются, и подсоединяется обычная лампа накаливания.

    Если она загорелась, проблема не в пускорегулирующем аппарате. В противном же случае нужно искать причину поломки внутри балласта. Начинать следует с предохранителя. Если один из узлов схемы вышел из строя, необходимо заменить его аналогом. Параметры можно увидеть на сгоревшем элементе. Ремонт балласта для газоразрядных ламп предполагает необходимость использования навыков владения паяльником. Если с предохранителем все в порядке, далее следует проверить на исправность конденсатор и диоды, которые установлены в непосредственной близости к нему.

    Напряжение конденсатора не должно быть ниже определенного порога для разных элементов эта величина разнится. Если все элементы ПРА в рабочем состоянии, без видимых повреждений и прозвон также ничего не дал, осталось проверить обмотку дросселя.

    В некоторых случаях проще купить новую лампу. Это целесообразно сделать в случае, когда стоимость отдельных элементов выше ожидаемого предела или при отсутствии достаточных навыков в процессе пайки.

    Ремонт компактных люминесцентных ламп выполняется по сходному принципу: сначала разбирается корпус; проверяются нити накала, определяется причина поломки на плате ПРА. Часто встречаются ситуации, когда балласт полностью исправен, а нити накаливания перегорели. Починку лампы в этом случае произвести сложно. Если в доме имеется еще один сломанный источник света сходной модели, но с неповрежденным телом накала, можно совместить два изделия в одно. Таким образом, ЭПРА представляет группу усовершенствованных аппаратов, обеспечивающих эффективную работу люминесцентных ламп.

    Если было замечено мерцание источника света или он и вовсе не включается, проверка балласта и его последующий ремонт позволят продлить срок службы лампочки. Лампы дневного света сокращенно ЛДС заняли достойную нишу на рынке электроосветительных приборов благодаря своей экономичности и высоким эксплуатационным характеристикам. Появились различные модификации ЛДС, позволяющие усовершенствовать устройства запуска ламп ЭПРА , минимизировать размеры светильников, сделать компактные люминесцентные лампы КЛС , совместив колбу и электрическую плату в одном корпусе.

    Данные осветительные электроприборы существенно дороже обычных лампочек накаливания, поэтому, при выходе из строя люминесцентных светильников, стоит задуматься об их ремонте и восстановлении. Подробно принцип работы люминесцентных источников света, их подключение и замена описаны в предыдущей статье, а узнать о видах, достоинствах и преимуществах люминесцентных энергосберегающих ламп можно, перейдя по данной ссылке.

    Здесь будут описаны основные неполадки люминесцентных светильников, методы продления срока службы ЛДС и возможности ремонта пускорегулирующих аппаратов ПРА. Стоит коротко описать взаимодействие компонентов люминесцентного светильника — сама лампа не может работать без пускорегулирующего аппарата балласта , который бывает электромагнитным ЭмПРА в виде дросселя и стартера, и электронным ЭПРА , в котором физические условия запуска и свечения источника света обеспечиваются радиоэлектронными составляющими.

    Соответственно, причиной неработающего светильника могут быть неполадки, как в электронной схеме пускорегулирующего аппарата, так и старение, износ и перегорание самой лампы. Правильное определение причин позволит осуществить своими руками ремонт неработающей лампы дневного света. В отличие от обычных лампочек накаливания, которая перестает работать перегорает мгновенно и всегда неожиданно, скорый износ лампы дневного света можно определить по тому, как она моргает мигает во время запуска.

    Данный процесс свидетельствует об изменениях в химическом составе светящегося газа вырождение паров ртути а также о выгорании электродов. Замена лампы на новую позволит точно определить причину мигания. Но не стоит выбрасывать старую лампу. Во первых, ее нужно утилизировать, согласно государственным законам, так как внутри колбы имеются вредные пары ртути.

    Во вторых, даже если перегорели нити накаливания, можно продлить строк эксплуатации данного источника света, при помощи несложной схемы, которую можно спаять своими руками, или подключив лампу к ЭПРА с холодным запуском, замкнув контактные выводы, как показано на видео:.

    По аналогичной причине люминесцентная лампа мигает на старте из-за низкого напряжения сети. Во время работы, если скачки напряжения не превышают допустимых пределов, исправный светильник дневного света мигать не должен — пускорегулирующий аппарат поддерживает ток в газе на одном уровне. Почернение у торцов лампы свидетельствует о потере эмиссии, что влечет мигание при запуске, нестабильную работу и ослабление свечения. Проверка и ремонт пускорегулирующих аппаратов, как и продление срока службы изношенной лампы, требует радиотехнических познаний и соответствующих инструментов, таких как мультиметр, паяльник, набор отверток и т д.

    Поскольку люминесцентный светильник с ЭмПРА достаточно прост, после замены лампы и стартера, алгоритм ремонта заключается в следующих этапах:. У разных производителей ЭПРА электронные схемы различаются, но, в общем, их принцип действия одинаков — нити накала люминесцентных ламп обладают некой индуктивностью, что позволяет включить их в автоколебательный контур, состоящий из конденсаторов и катушек.

    Данный контур имеет обратную связь с инвертором, собранным на мощных транзисторных ключах. При нагреве нитей их сопротивление увеличивается, изменяются характеристики колебаний, на что реагирует инвертор, выдавая напряжение розжига лампы. Ток через ионизированный газ шунтирует напряжение на нитях, уменьшая их накал. Обратная связь инвертора с автоколебательным контуром позволяет регулировать силу тока в лампе. Для питания инвертора применяется диодный выпрямитель с системой фильтрации и сглаживания помех.

    Высокочастотный инвертор является одной из причин большой популярности ЭПРА — подключенная лампа не моргает с удвоенной частотой сети Гц, и не гудит при работе, как это происходит при применении ЭмПРА. Большинство радиолюбителей не задаются целью понять предназначение и функцию каждого элемента схемы, тем более, если нет возможности проверить характеристики в работе. Поэтому будет намного полезней описать последовательность действий при ремонте.

    Для диагностики ЭПРА в ремонтных мастерских используется осциллограф, генераторы частоты и другое измерительное оборудование. В домашних условиях возможности поиска неисправных компонентов сводится к визуальному осмотру электронной платы и последовательному поиску перегоревшей детали при помощи имеющихся измерительных инструментов.

    Первым делом следует проверить предохранитель, если он присутствует в схеме. Выход из строя предохранителя может оказаться единственной проблемой, возникшей из-за перенапряжения в сети. Но чаще перегоревший предохранитель, как правило, указывает на более сложные неисправности пускорегулирующего аппарата лампы дневного света.

    Как показывает практика, в электронном балласте могут выйти из строя любые компоненты — конденсаторы, резисторы, транзисторы, диоды, дроссели и трансформаторы. Визуально определить неисправность можно по характерному почернению деталей, изменению цвета платы или вспучиванию конденсаторов, как показано на видео:. Выявленный дефектный элемент подлежит замене. Паять полупроводниковые приборы — диоды и транзисторы следует с особой осторожностью — они чувствительны к перегреву.

    Следует помнить, что запускать электронный балласт без нагрузки нельзя, то есть, нужно подключить к нему лампу дневного света соответствующей мощности. Многие радиолюбители переходят с ЭмПРА, изготовляя самодельный электронный балласт для люминесцентных источников дневного света.

    Схема электронного балласта с измеренными в контрольных точках осциллограммами приведена на рисунке:. На рисунке ниже показана осциллограмма в момент запуска розжига лампы дневного света, а также приводится чертеж печатной платы и внешний вид электронного пускорегулирующего аппарата.

    На видео ниже мастер, изготовивший данный электронный балласт, указывает на основные особенности собственноручного изготовления данного устройства:.

    Уже во время начала массовой эксплуатации люминесцентных светильников радиолюбители научились продлевать срок их службы и заставляли зажигаться лампы дневного света, у которых перегорели нити накаливания. Зажигание обеспечивалось путем увеличения напряжения , приложенного к электродам лампы. Увеличение напряжения производится по схеме с двухполупериодным умножителем на диодах и конденсаторах. Таким образом на электродах лампы в момент запуска достигается пик напряжения свыше В, что является достаточным для холодной ионизации паров ртути и возникновения разряда в газе колбы.

    Поэтому возможен розжиг и стабильная работа лампы даже с перегоревшими спиралями. Основным недостатком данной схемы запуска ламп дневного света является большое номинальное напряжение конденсаторов — не менее В , что делает устройство весьма громоздким. Другим недостатком является постоянный ток, из-за чего пары ртути будут накапливаться возле анода, поэтому лампу нужно будет периодически переключать, вынимая из держателей и оборачивая. Резистор выполняет функцию ограничения тока, иначе лампа может взорваться.

    Резистор можно намотать своими руками, используя проволоку из нихрома, но, такие же результаты дает правильно подобранная лампа накаливания, в которой рассеиваемая тепловая энергия не пропадет даром, а будет выделяться в виде дополнительного свечения лампочки. В большинстве случаев радиолюбители используют вместо резистора лампы накаливания на В, мощностью Вт, комбинируя их в случае надобности. Мощность лампы, подключаемой вместо резистора, должна в несколько раз превышать мощность подключаемого люминесцентного светильника.

    Номиналы других элементов, рассчитанные исходя из мощности лампы дневного света, указаны в таблице. В данной таблице требуемое сопротивление и мощность рассеивающей лампы достигается путем параллельного подключения нескольких лампочек на В. Диоды могут быть заменены на импортные, с аналогичными характеристиками. Конденсаторы должны выдерживать напряжение не менее В.

    ЭПРА (электронный балласт) – что это такое?

    Выход нашёл в том, чтобы сделать тоже самое, но по своему. Собственно добросовестно срисованная с печатной платы схема. На схеме номинал резисторов указан в соответствии с цветовой маркировкой. Только в отношении дросселя позволил себе не разматывать имеющийся для определения количества витков, а замерил сопротивление намотанного провода 1,5 Ом при диаметре 0,4 мм — сработало. Первая сборка на монтажной плате. Номиналы компонентов подбирал скрупулёзно, невзирая на габариты и количество, и был вознаграждён — лампочка зажглась с первого раза. Ферритовое кольцо 10 х 6 х 4,5 мм от энергосберегающей лампочки, его магнитная проницаемость неизвестна, диаметр провода катушек на него намотанных 0,3 мм без изоляции.

    Электронные балласты

    Класс газоразрядных источников света, к которому относятся люминесцентные лампы, требует использования специальной аппаратуры, осуществляющей прохождение дугового разряда внутри стеклянного герметичного корпуса. Устройство и принцип работы люминесцентной лампы. Ее форма изготавливается в виде трубки. Она может быть прямой, изогнутой или закрученной. Поверхность стеклянной колбы внутри покрыта слоем люминофора, а на ее концах расположены вольфрамовые нити накала. Внутренний объем герметичен, заполнен инертным газом невысокого давления с парами ртути. Свечение люминесцентной лампы происходит за счет создания и поддержания разряда электрической дуги в инертном газе между нитями накала, которые работают по принципу термоэлектронной эмиссии. Для ее протекания через вольфрамовую проволоку пропускается электрический ток, обеспечивающий нагрев металла.

    Схемы подключения люминесцентных ламп

    Длительный срок службы обеспечивает правильно спроектированное разработчиками устройство пуска и регулировки работы. Содержание: 1. Кратко об особенностях работы лампы 2. Подключение с применением электромагнитного балласта или ЭПРА 3.

    Как правильно подключать люминесцентную лампу

    Для работы люминесцентных, энергосберегающих, светодиодных ламп и панелей необходимо наличие в цепи элементов, обеспечивающих на их входных контактах определенную заданную величину тока и напряжения. Это достигается применением пускорегулирующей аппаратуры. В случае работы люминесцентной лампы эта аппаратура обеспечивает предварительный прогрев электродов, после чего ртуть, содержащаяся в трубке, постепенно начинает переходить в парообразное состояние. Для возникновения стабильного тлеющего разряда внутри лампы необходимо, чтобы на ее электроды поступил кратковременный импульс напряжения большой величины. Устройство ЭПРА обеспечивает возникновение этого импульса, включение лампы после полного испарения ртути и в процессе работы понижает ток и напряжение на лампе. В самой простой модификации такой режим обеспечивает электромагнитный дроссель совместно со стартером.

    Схема эпра для люминесцентных ламп 18 w

    Появление люминесцентных ламп явилось следствием попыток развить достоинства ламп накаливания и минимизировать их недостатки, в частности, увеличить срок службы и экономичность лампы. Обе эти задачи были успешно решены. Время работы люминесцентных ламп составляет порядка 12 — 15 тысяч часов для сравнения — срок службы ламп накаливания составляет около тысячи часов. При этом световая отдача люминесцентных ламп превышает световую отдачу ламп накаливания примерно в пять раз. Люминесцентные лампы представляют собой газоразрядные источники света, работающие по следующему принципу: под воздействием электрического поля в парах ртути, закачанной в герметичную стеклянную трубку, возникает электрический разряд, сопровождающийся ультрафиолетовым излучением. Нанесенный на внутреннюю поверхность трубки люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет. Подбирая соответствующие виды люминофора, можно изменять цветовые характеристики ламп. По форме различаются линейные, кольцевые, U-образные, а также компактные люминесцентные лампы.

    ЭПРА – что это такое, и как работает

    Нельзя сказать, что они отличаются принципиально, но в схемах подключения задействованы различные устройства. ЭМПРА это электромагнитный пускорегулирующий аппарат, а по сути, обычный дроссель. В схеме подключения ЭМПРА обязательно задействуется стартер, который создает первый импульс для начала свечения люминесцентной лампы. В чем отличия пускорегулирующих аппаратов.

    Схема подключения люминесцентных ламп: основные варианты

    Несмотря на повышение спроса на светодиодные источники света, люминесцентные лампы все еще остаются на пике популярности. Во многом это объясняется относительно небольшой стоимостью осветительного устройства и пускорегулирующего аппарата далее ПРА , необходимого для его работы. Рассмотрим функциональное назначение и принцип работы последних. Люминесцентные источники света не представляется возможным напрямую включить в электрическую сеть. На это имеются следующие причины:.

    ЭПРА ДЛЯ ЛАМПЫ СВОИМИ РУКАМИ

    Нельзя сказать, что они отличаются принципиально, но в схемах подключения задействованы различные устройства. ЭМПРА это электромагнитный пускорегулирующий аппарат, а по сути, обычный дроссель. В схеме подключения ЭМПРА обязательно задействуется стартер, который создает первый импульс для начала свечения люминесцентной лампы. Данная схема подключения используется в большинстве стандартных одноламповых светильниках местного освещения эконом класса. Вторая схема подключения называется индуктивно-ёмкостной.

    ЭПРА для люминесцентных ламп: что это такое, как работает, схемы подключения ламп с ЭПРА

    Люминесцентная лампа ЛЛ представляет собой стеклянную трубку, заполненную инертным газом Ar, Ne, Kr с добавлением небольшого количества ртути. На концах трубки имеются металлические электроды для подачи напряжения, электрическое поле которого приводит к пробою газа, возникновению тлеющего разряда и появлению электрического тока в цепи. Свечение газового разряда бледно-голубого оттенка, в видимом световом диапазоне очень слабое.

    Подарки и советы

    Множество идей оригинальных и приятных подарков по любому событию и на все случаи жизни

    Схема подключения лдс ламп. Эпра – что это такое, и как работает

    Отличительный принцип схемы подключения люминесцентных светильников заключается в необходимости включения в нее приборов пускового типа, от них зависит длительность эксплуатации.

    Для того чтобы разбираться в схемах необходимо понимать принцип работы данных светильников.

    Устройство светильника люминесцентного типа — это герметичный сосуд, наполненный особой консистенцией из газа. Расчёт смеси производился с целью растрачивания меньшей энергии ионизации газов в сравнении с обычными лампами, за счет этого можно хорошо сэкономить на освещении дома или квартиры.

    Для постоянного освещения необходимо удержание тлеющего разряда. Этот процесс обеспечивается с помощью подачи нужного напряжения. Проблема заключается лишь в следующей ситуации — такой разряд появляется от подающего напряжения, которое выше рабочего. Но и эта задача была решена производителями.

    На двух сторонах лампы устанавливаются электроды, которые принимают напряжение, и поддерживают разряд. Каждый электрод имеет два контакта, с которыми происходит соединение источника тока. За счет этого происходит нагревание зоны, которая окружает электроды.

    Светильник загорается впоследствии нагрева каждого электрода. Происходит это за счет воздействия на них высоковольтных импульсов и последующей работы напряжения.

    При воздействии разряда газы находящиеся в емкости лампы активизируют излучение ультрафиолетового света, который не воспринимается глазом человека. Для того чтобы зрение человека различало это свечение колба внутри покрыта люминофорным веществом, которое смещает частотный интервал освещения в видимый интервал.

    Изменяя структуру данного вещества происходит изменение гаммы цветовых температур.

    Важно! Нельзя попросту включить светильник в сеть. Дуга появится после обеспечения прогревания электродов и импульсного напряжения.

    Специальные балласты помогают обеспечить такие условия.

    Нюансы схемы подключения

    Цепь данного вида должна включать в себя наличие дросселя и стартера.

    Стартер выглядит как небольшой по мощности источник неонового освещения. Для его питания необходима электросеть с переменным значением тока, также он оснащен некоторым количеством биметаллических контактов.

    Подключение дросселя, стартерных контактов и электродных нитей происходит последовательно.

    Другой вариант возможен при замещении стартера на кнопку от входного звонка.

    Напряжение будет осуществляться удержанием кнопки в состоянии нажатия. Когда светильник зажжётся ее необходимо отпустить.

    • подключенный дроссель сохраняет электромагнитную энергию;
    • с помощью стартерных контактов поступает электричество;
    • перемещение тока осуществляется с помощью вольфрамовых нитей нагревания электродов;
    • нагрев электродов и стартера;
    • затем размыкаются контакты стартера;
    • энергия, которая аккумулируется с помощью дросселя освобождается;
    • светильник включается.

    Для того чтобы увеличить показатель полезного действия, уменьшить помехи в модель схемы вводятся два конденсатора.

    Плюсы данной схемы:

    Большая масса устройства;

    Лампа мерцает, что не хорошо сказывается на зрении;

    Потребляет большое количество электроэнергии;

    Включается устройство около трех секунд;

    Плохое функционировании при минусовых температурах.

    Подключение с помощью вышеописанной схемы происходит со стартерами. Рассматриваемый ниже вариант имеет модель стартера S10 мощностью 4-65Вт., лампу на 40Вт и такую же мощность у дросселя.

    Этап 1. Подключение стартера к штыревым контактам лампы, которые имеют вид нитей накаливания.

    Этап 2. Остальные контакты подключается к дросселю.

    Этап 3. Конденсатор подключается к контактам питания параллельным образом. За счет конденсатора компенсируется уровень реактивной мощностью, и происходит уменьшение количества помех.

    Особенности схемы подключения

    За счет электронного балласта лампе обеспечивается долгий период функционирования и экономия затрат электроэнергии. При работе с напряжением до 133 кГц свет распространяется без мерцания.

    Микросхемами обеспечивается питание светильников, подогрев электродов, тем самым повышается их продуктивность и увеличиваются сроки эксплуатации. Имеется возможность совместно с лампами данной схемы подключения использовать диммеры — это устройства, которые плавно регулируют яркость свечения.

    Электронный балласт преобразует напряжение. Действие постоянного тока трансформируется в ток высокочастотного и переменного вида, который переходит на нагреватели электродов.

    Повышается частота за счет этого происходит уменьшение интенсивности нагревания электродов. Использование электронного балласта в схеме подключения позволяет подстроиться под свойства светильника.

    Плюсы схемы данного вида:

    • большая экономия;
    • лампочка плавно включается;
    • отсутствует мерцание;
    • бережно прогреваются электроды лампы;
    • допустимая эксплуатация при низких температурах;
    • компактность и маленькая масса;
    • долговременный срок действия.

    Лампы дневного света уже достаточно прочно и давно вошли в жизнь большинства людей. Сейчас они становятся все более популярными, ведь постоянно дорожает электроэнергия и пользованием обычными лампами накаливания слишком дорогое удовольствие. Также известно, что компактные энергосберегающие лампы могут приобрести далеко не все, кроме того, большинство современных люстр нуждаются в большом количестве подобных ламп, из-за чего возникают сомнения в их экономичности. Именно поэтому во многих современных квартирах устанавливают люминесцентные дневного света, в чем помогает схема лампы дневного света, на которой можно увидеть принципы ее работы.

    Устройство люминесцентных ламп

    Для понятия принципов работы лампы дневного света необходимо изучить ее устройство. Она состоит из тонкой цилиндрической колбы из стекла, которая имеет разные формы и диаметры. Люминесцентные лампы бывают нескольких видов:

    • U-образные;
    • прямые;
    • кольцевые;
    • компактные (со специальными цоколями Е14, а также Е27).

    Все они имеют разный внешний вид, однако их объединяет наличие электродов, люминесцентного покрытия и закачанного инертного газа с парами ртути внутри. Электроды являются небольшими спиралями, раскаляющимися на небольшой временной промежуток, зажигая, таким образом, газ, благодаря которому тот люминофор, который нанесен на стенки лампы светиться. Известно, что спирали для розжига небольшого размера, поэтому стандартное напряжение, которое есть в домашней электросети, не подходит для них. Поэтому, в этих целях пользуются специализированными приборами под названием дроссели, с их помощью ограничивается сила тока до нужного значения, благодаря их индуктивному сопротивлению. Кроме того, чтобы спираль сумела быстро разогреться, однако не перегореть, схема лампы дневного света показывает еще и стартер, отключающий накал электродов после того, как газ в трубках лампы зажигается.

    Принципы работы ламп дневного света

    Во время работы на клеммы подается напряжение 220В, проходящее через дроссель прямо на первую спираль данной лампы. Потом она переходит на стартер, срабатывающий, а также пропускающий ток на спираль, которая подключена к сетевой клемме. Это демонстрирует схема подключения ламп дневного света.

    Достаточно часто на входных клеммах может устанавливаться конденсатор, который играет роль специализированного сетевого фильтра. Именно благодаря его работе, частица реактивной мощности, вырабатываемой в процессе работы дросселем, гасится. В результате получается, что лампа потребляет меньшее количество электроэнергии.

    Проверка ламп дневного света

    Если ваша лампа перестала зажигаться, вероятная причина данной неисправности – обрыв вольфрамовой нити, разогревающей газ и заставляющей светиться люминофор. Во время работы вольфрам со временем испаряется, начиная оседать на стенках лампы. В процессе, стеклянная колба на краях имеет темный налет, который предупреждает о возможном выходе из строя данного устройства.

    Проверить целостность вольфрамовой нити очень просто, нужно взять обычный тестер, измеряющий сопротивление проводника, после чего надо прикоснуться щупами к выводным концам данной лампы. Если прибор покажет, например, сопротивление, составляющее 9.9 Ом, тогда это будет значить, что нить цела. Если же во время проверки пары электродов тестер покажет полный ноль, данная сторона имеет обрыв, поэтому включение ламп дневного света не совершиться.

    Спираль может оборваться из-за того, что на протяжении времени ее использования нить истончается, поэтому постепенно возрастает напряжение, которое сквозь нее проходит. Благодаря тому, что напряжение постоянно возрастает, стартер выходит из строя, что можно увидеть по характерному «морганию» данных ламп. После того, как будут заменены сгоревшие лампы и стартеры, схема будет работать без наладок.

    Если же во время включения ламп слышны посторонние звуки либо же ощутим запах гари, тогда необходимо сразу же обесточить светильник, проверив работоспособность его элементов. Может быть, что на самих клеммных соединениях появилась слабина и подключение проводов прогревается. Кроме этого, в случае некачественного изготовления дросселя, может случиться витковое замыкание обмоток, что приведет к выходу ламп из строя.

    Как подключить люминесцентную лампу?

    Подключение лампы дневного света является очень простым процессом, схема его предназначается для розжига только одной лампы. Чтобы подключить пару ламп дневного света, нужно слегка изменить схему, действуя при этом по единому принципу последовательного соединения элементов.

    В подобном случае необходимо пользоваться парой стартеров, по одному на лампу. Во время подключения пары ламп к единому дросселю, необходимо обязательно учитывать его номинальную мощность, указанную на корпусе. К примеру, если его мощность составляет 40 Вт, тогда есть возможность подключить к нему пару одинаковых ламп, максимальная нагрузка которых равна 20 Вт.

    Кроме того, бывает подключение лампы дневного света, в котором не используются стартеры. Благодаря применению специализированных электронных балластных устройств, лампа разживается мгновенно, при этом не «моргая» стартерными схемами управления.

    Подключение люминесцентной лампы к электронному балласту

    Подключать лампу к электронным балластам очень просто, ведь на их корпусе есть детальная информация, а также схематически показано соединение контактов лампы с соответственными клеммами. Однако, чтобы было более понятно, как же подключить лампу дневного света к данному устройству, можно просто тщательно изучить схему.

    Главное преимущество данного подключения – отсутствие дополнительных элементов, которые нужны для стартерных схем, управляющих лампами. Кроме того с упрощением схемы значительно увеличивается надежность работы всего светильника, ведь исключаются дополнительные соединения со стартерами, которые достаточно ненадежные устройства.

    В основном, все провода, которые нужны для сборки схемы, идут в комплекте с самим электронным балластным устройством, поэтому отпадает необходимость изобретать велосипед, что-нибудь придумывать и нести при этом дополнительные расходы на приобретение недостающих элементов. В этом видео-ролике Вы сможете Более подробно ознакомиться с принципами работы и подключения люминесцентных ламп:

    Навигация по записям

    LL люминесцентная лампа мощностью 4-58 Вт

    St стартер OSRAM ST111 или PHILIPS S10 с рабочим напряжением 220 В

    V электромагнитный ПРА мощностью 4-58 Вт

    К конденсатор компенсационный

    U N напряжение 220 В
    При использовании данной схемы люминисцентной лампы мощность ЭМПРА должна соответствовать мощности лампы. ЭМПРА в стартерных схемах подключается последовательно лампе и служит для ограничения роста тока в лампе (и таким образом предохраняет ее от перегорания).

    По схожей стартерной схеме можно включать две люминесцентные лампы последовательно — такая схема включения носит название «тандемной» схемы включения ламп дневного света.

    LL люминесцентная лампа мощностью 4 Вт, 6 Вт, 8 Вт, 15 Вт, 18 Вт

    St стартер OSRAM ST151 или PHILIPS S2 с рабочим напряжением 127 В

    V ПРА мощностью 8 Вт, 18 Вт, 36 Вт

    К конденсатор компенсационный

    U N напряжение 220 В

    При использовании данной схемы включения мощность электромагнитного ПРА должна в два раза превышать мощность одной лампы. В общем эта схема всегда приводится на дросселе. Там же написана мощность используемой люминисцентной лампы, а иногда и тип стартера приведен. Тип дросселя должен соответствовать типу включаемой лампы, иначе лампа может оказаться перегружена и перегорит намного раньше своего срока. Хотя в зависимости от комплектов есть и вполне живучие несоответствующие экземпляры лампа- дроссель ПРА .

    Параллельно с лампой и ПРА на входе сети в схему обычно включают фазокомпенсирующий конденсатор , емкость которого зависит от типа люминесцентной лампы, в противном случае нерационально используется электросеть, так как через провода люминесцентного светильника течет удвоенный ток, сдвинутый по фазе относительно напряжения сети на 90°. Фазокомпенсирующий конденсатор позволяет «вернуть» амплитуду и фазу тока к их необходимым значениям.

    В схемах зажигания люминесцентной лампы применяется специальный пускатель — стартер (St), представляющий собой биметаллический контакт. В нормальном состоянии он разомкнут и начинает замыкаться только, если на схему подано питание, и лампа не горит. Как только лампа зажигается, напряжение на стартере снижается, и он возвратится в исходное («холодное») состояние. Существует два основных типа стартеров, используемых в схемах люминесцентных ламп, рассчитанных на напряжение сети 127 и 220 В. Внимательно ознакомьтесь с приведенными выше схемами: с первой используется стартер на 220В, а во второй — на 127В.

    При последовательном подключении ламп дневного света, при перегорании одной из ламп гаснут обе. Существует самый простой способ преодолеть эту проблему — использовать специальный балласт, в котором для зажигания ламп используется только один стартер, но на 220 В. Стартер в этой схеме срабатывает так же быстро, как и в одноламповых схемах, причем число «миганий» ламп также снижается.

    Электрические схемы подключения люминесцентных ламп диаметром 16, 26 и 38 мм: речь пойдет о бесстартерных схемах.

    Люминесцентные лампы напрямую от сети в 220 вольт не работают. Им необходим специальный переходник, который будет стабилизировать напряжение и сглаживать пульсацию тока. Этот прибор носит название пускорегулирующая аппаратура (ПРА), состоящая из дросселя, с помощью которого сглаживается пульсация, стартер, используемый как пускатель, и конденсатор для стабилизации напряжения. Правда, ПРА в этом виде – это старый блок, который постепенно выводится из оборота. Все дело в том, что ему на смену пришла новая модель – ЭПРА, то есть, тот же пускорегулирующий аппарат, только электронного типа. Итак, давайте разберемся в ЭПРА – что это такое, его схема и основные составляющие.

    Конструкция и принцип работы ЭПРА

    По сути, ЭПРА – это электронное плато, небольшого размера, в состав которого входит несколько специальных электронных элемента. Компактность конструкции дает возможность установить плато в светильник вместо дросселя, стартера и конденсатора, которые все вместе занимают больше места, чем ЭПРА. При этом схема подключения достаточно проста. О ней чуть ниже.

    Преимущества

    • Люминесцентная лампа с ЭПРА включается быстро, но плавно.
    • Она не моргает и не шумит.
    • Коэффициент мощности – 0,95.
    • Новый блок практически не греется по сравнению с устаревшим, а это прямая экономия электрического тока до 22%.
    • Новый пусковой блок снабжен несколькими видами защиты лампы, что повышает ее пожарную безопасность, безопасность эксплуатации, а также продлевает в несколько раз срок службы.
    • Обеспечение плавного свечения, без мерцания.

    Внимание! Современные правила охраны труда предписывают использовать в рабочих помещениях люминесцентные лампы, снабженные именно этой новой аппаратурой.

    Схема устройства

    Начнем с того, что люминесцентные лампы – это газоразрядные источники света, которые работают по следующей технологии. В стеклянной колбе находятся пары ртути, в которые подается электрический разряд. Он-то и образует ультрафиолетовое свечение. На саму колбу изнутри нанесен слой люминофора, который преобразует ультрафиолетовые лучи в видимый глазами свет. Внутри лампы всегда находится отрицательное сопротивление, вот почему они не могут работать от сети в 220 вольт.

    Но тут необходимо выполнить два основных условия:

    1. Разогреть две нитки накала.
    2. Создать большое напряжение до 600 вольт.

    Внимание! Величина напряжения прямо пропорциональна длине люминесцентной лампы. То есть, для коротких светильников мощностью 18 Вт оно меньше, для длинных мощностью выше 36 Вт больше.

    Теперь сама схема ЭПРА.

    Начнем с того, что люминесцентные лампы, к примеру, ЛВО 4×18, со старым блоком всегда мерцали и издавали неприятный шум. Чтобы этого избежать, необходимо подать на нее ток частотой колебания более 20 кГц. Для этого придется повысить коэффициент мощности источника света. Поэтому реактивный ток должен возвращаться в специальный накопитель промежуточного типа, а не в сеть. Кстати, накопитель с сетью никак не связан, но именно он питает лампу, если случиться сетевой переход напряжения через ноль.

    Как работает

    Итак, сетевое напряжение в 220 вольт (оно переменное) преобразуется в постоянное с показателем 260-270 вольт. Сглаживание производится с помощью электролитического конденсатора С1.

    После чего постоянное напряжение необходимо перевести в высокочастотное напряжение до 38 кГц. За это отвечает полумостовой преобразователь двухтактного типа. В состав последнего входят два активных элемента, которые собой представляют два высоковольтных транзистора (биполярных). Их обычно называют ключами. Именно возможность перевода постоянного напряжения в высокочастотное дает возможность уменьшить габариты ЭПРА.

    В схеме устройства (балласта) также присутствует трансформатор. Он является одновременно и управляющим элементом преобразователя, и нагрузкой для него. Этот трансформатор имеет три обмотки:

    • Одна из них рабочая, в которой всего лишь два витка. Через нее происходит нагрузка на цепь.
    • Две – управляющие. В каждой по четыре витка.

    Особую роль во всей этой электрической схеме играет динистор симметричного типа. В схеме он обозначен, как DB3. Так вот этот элемент отвечает за запуск преобразователя. Как только напряжение в соединениях его подключения превышает допустимый порог, он открывается и подает импульс на транзистор. После чего происходит запуск преобразователя в целом.

    • С управляющих обмоток трансформатора импульсы поступают на транзисторные ключи. Эти импульсы являются противофазными. Кстати, открытие ключей вызывает наводку на двух обмотках и на рабочей тоже.
    • Переменное напряжение с рабочей обмотки подается на люминесцентную лампу через последовательно установленные элементы: первая и вторая нить накала.

    Внимание! Емкость и индуктивность в электрической цепи подбираются таким образом, чтобы в ней возникал резонанс напряжений. Но при этом частота преобразователя должна быть неизменной.

    Обратите внимание, что на конденсаторе С5 будет происходить самое большое падение напряжения. Именно этот элемент и зажигает люминесцентную лампу. То есть, получается так, что максимальная сила тока разогревает две нити накала, а напряжение на конденсаторе С5 (оно большое) зажигает источник света.

    По сути, светящаяся лампа должна снизить свое сопротивление. Так оно и есть, но снижение происходит незначительно, поэтому резонансное напряжение все еще присутствует в цепи. Это и есть причина, по которой лампа продолжает светиться. Хотя дроссель L1 создает ограничения тока на показатель разницы сопротивлений.

    Преобразователь продолжает после запуска работать в автоматическом режиме. При этом его частота не меняется, то есть, идентична частоте запуска. Кстати, сам запуск длится меньше одной секунды.

    Тестирование

    Перед тем как запустить ЭПРА в производство проводились всевозможные тесты, которые показатели, что встроенный люминесцентный светильник может работать в достаточно широком диапазоне подаваемых на него напряжений. Диапазон составил 100-220 вольт. При этом оказалось, что частота преобразователя изменяется в следующей последовательности:

    • При 220 вольт она составила 38 кГц.
    • При 100 вольтах 56 кГц.

    Но необходимо отметить, что при снижении напряжения до 100 вольт яркость свечения источника света явно уменьшилась. И еще один момент. На люминесцентный светильник всегда подается ток переменного типа. Это создает условия его равномерного износа. А точнее сказать, износа его нитей накаливания. То есть, увеличивается срок эксплуатации самой лампы. При тестировании лампы постоянным током, срок ее службы снизился в два раза.

    Причины неисправностей

    Итак, по каким причинам люминесцентная лампа может не гореть?

    • Трещины в местах пайки на плате. Все дело в том, что при включении светильника плата начинает нагреваться. После того как он будет включен, происходит остывание блока ЭПРА. Перепады температуре негативно влияют на места пайки, поэтому появляется вероятность обрыва схемы. Исправить неполадку можно пайкой обрыва или даже обычной его чисткой.
    • Если произошел обрыв нити накаливания, то сам блок ЭПРА остается в исправном состоянии. Так что эту проблему можно решить просто – заменить сгоревшую лампу новой.
    • Скачки напряжения являются основной причиной выхода из строя элементов электронного ПРА. Чаще всего выходит из строя транзистор. Производители пускорегулирующей аппаратуры не стали усложнять схему, поэтому варисторов в ней нет, который бы и отвечали за скачки. Кстати, и установленный в цепь предохранитель также от скачков напряжения не спасает. Он срабатывает лишь в том случае, если один из элементов схемы будет пробит. Поэтому совет – скачки напряжения обычно присутствуют в непогоду, поэтому не стоит включать люминесцентную лампу, когда за окном сильный дождь или ветер.
    • Неправильно проведена схема подключения аппарата к лампам.

    Это интересно

    В настоящее время ЭПРА устанавливаются не только с газоразрядными источниками света, но и с галогенными и светодиодными лампами. При этом нельзя использовать один аппарат, предназначенный для одного вида ламп, к другой лампе. Во-первых, не подойдут по параметрам. Во-вторых, у них разные схемы.

    При выборе ЭПРА необходимо учитывать мощность лампы, в которую он будет устанавливаться.

    Оптимальный вариант модели – это аппараты с защитой от нестандартных режимов работы источника света и от деактивации их.

    Обязательно обратите внимание на позицию в паспорте или инструкции, где указано, в каких погодных климатических условиях электронный ПРА может работать. Это влияет и на качество эксплуатации, и на срок службы.

    И последнее – это схема подключения. В принципе, ничего сложного. Обычно производитель прямо на коробке указывает эту самую схему подключения, где точно по клеммам указаны и номера, и контур подключения. Обычно для вводного контура – три клеммы: ноль, фаза и заземление. Для выходного на лампы – по две клеммы, то есть попарно, на каждую лампу.

    Принцип работы и схемы балласта для люминесцентных ламп

    Люминесцентные лампы представляют собой запаянные колбы с заключенным внутри газом. В результате включения на электродах создается заряд, который приводит к резкому лавинообразному возрастанию тока, что, в свою очередь, приводит к резкому снижению сопротивления в конструкции.

    Если не будет организован балласт, то лампа перегревается, а электроды в результате перегрузки могут быстро перегорать. Для решения этой проблемы в схему вводится дроссель, который ограничивает до определенного значения ток.

    Что такое

    Балласт для ламп дневного света – это пускорегулирующий аппарат. Данное устройство подсоединяется между разрядными лампами и сетью. Это делается для ограничения подачи тока и его регулировки до нужного значения. Газоразрядный источник света с отрицательным сопротивлением – отличный пример данной схемы.

    Общий принцип работы элемента

    По сути, балласт для люминесцентных ламп представляет собой дроссель. Он регулирует силу подачи тока, ограничивая или разделяя разночастотные электрические сигналы. Ликвидирует пульсации постоянного тока. Происходит нагрев катодов люминесцентных ламп.

    Далее, на них производится подача необходимого количества напряжения, которое активирует работу осветительного прибора. Напряжение корректируется с помощью особого регулятора, который впаян в инверторную схему. Именно он отлаживает диапазон напряжений. За счет вышеперечисленных особенностей работы балласта мерцание в источнике света полностью исключается.

    В схему встроен и стартер. Его функции – трансляция напряжения и зажигание. При включении лампы, на микросхеме балласта происходит снижение силы тока. Данная особенность позволяет выстроить необходимый режим работы осветительного прибора.


    Сегодня на рынке широко представлены такие виды балластных устройств, как:

    • электромагнитные;
    • электронные;
    • балласты для компактных ламп.

    Представленные категории отмечены надёжной работой и обеспечивают длительное функционирование и простоту эксплуатации всех люминесцентных ламп. Все эти приборы имеют идентичный принцип действия, однако отличаются по некоторым пунктам.

    Электромагнитные

    Данные балласты применимы для ламп, подключенных к электросети при помощи стартера. Первично возникающий разряд интенсивно разогревает и замыкает биметаллические электродные элементы. Происходит резкое увеличение рабочего тока.

    Электромагнитный балласт легко узнать по внешнему виду. Конструкция более массивная, по сравнению с электронным прототипом.

    При выходе из строя стартера, в схеме электромагнитного балласта, возникает фальстарт. При поступлении питания лампа начинает мигать, впоследствии идёт ровная подача электроэнергии. Эта особенность значительно снижает рабочий ресурс источника освещения.

    Плюсы Минусы
    Высококлассный уровень надежности, доказанный практикой и временем. Долгий запуск — на первом этапе эксплуатации запуск осуществляется за 2-3 секунды и до 8 секунд к моменту завершения срока службы.
    Простота конструкции. Повышенный расход электроэнергии.
    Удобство эксплуатации модуля. Мерцание лампы с частотой 50 Гц (эффект стробирования). Негативно влияет на человека, который длительно находится в помещении с подобным видом освещения.
    Доступная цена для потребителей. Слышен гул работы дросселя.
    Количество фирм производителей. Значительный вес конструкции и громоздкость.

    Электронные

    Сегодня применяются магнитные и электронные балластники, которые состоят в первом случае из микросхемы, транзисторов, динисторов и диодов, а во втором – из металлических пластин и медного провода. Посредством стартера лампы запускаются, причем в качестве единой функции этого элемента с балластником в одной схеме организовано явление в электронном варианте детали.

    • малый вес и компактность;
    • плавное быстрое включение;
    • в отличие от электромагнитных конструкций, которым для работы требуется сеть 50 Гц, высокочастотные магнитные аналоги функционируют без шумов от вибрации и мерцания;
    • снижены потери на нагревание;
    • коэффициенты мощности в электронных схемах достигают 0,95;
    • продленный срок эксплуатации и безопасность применения обеспечиваются несколькими видами защиты.
    Достоинства Недостатки
    Автоматическая настройка балласта под различные виды ламп. Более высокая стоимость, по сравнению с электромагнитными моделями.
    Моментальное включение осветительного прибора, без дополнительной нагрузки на устройство.
    Экономия потребления электроэнергии до 30%.
    Исключен нагрев электронного модуля.
    Ровная световая подача и отсутствие шумовых эффектов в процессе освещения.
    Увеличение срока службы люминесцентных ламп.
    Дополнительная защита гарантирует увеличение степени пожаробезопасности.
    Снижение рисков в процессе эксплуатации.
    Ровная подача светопотока исключает быструю утомляемость.
    Отсутствие негативных функций в условиях пониженных температур.
    Компактность и легкость конструкции.

    Для компактных люминесцентных ламп

    Компактные типы ламп дневного света представлены приборами, аналогичным лампой накаливания типов Е27, Е40 и Е14. В таких схемах электронные балласты встраиваются вовнутрь патрона. В данной конструкции исключён ремонт в случае поломки. Дешевле и практичнее будет приобрести новую лампу.

    Как подобрать

    1. При выборе балласта для люминесцентной лампы необходимо обратить внимание на мощность модуля. Она должна совпадать с показателями мощности осветительного прибора. Если не соблюдать эти требования, то прибор не будет функционировать должным образом;
    2. Стоимость. Электромагнитные элементы уступают в цене электронным. Но, технически они устарели и в эксплуатации уступают дополнительными энергозатратами и громоздкостью;
    3. Стоимость на электронные балласты выше, но практичность и экономия электроэнергии перекрывает этот недостаток.

    Брендовые производители включают в комплектацию качественные детали, способствующие корректной работе на протяжении долгого времени. Такие устройства смогут отработать срок гарантии.

    Необходимо обратить внимание на наличие маркировки IP2, проставленной на изделиях. Это указывает на то, что прибор имеет нужный уровень защиты, а также защищен от попадания внутрь корпуса мелких элементов. Конструкция исключает прямой контакт пользователя с элементами, подводящими электроэнергию.

    Температурный диапазон существенно расширен. Приборы могут функционировать при температуре от -20 °C до + 40 °C.

    Лучшие производители электромагнитных аппаратов

    По статистике лучшее электромагнитное устройств у известного бренда E.Next. Это неудивительно, данная компания выпускает высококлассные модули, отличающиеся своей надежностью и долговечностью. Продукция выполнена в соответствии со строгими требованиями, которые причисляются к товарам данного класса. На всю линейку товаров компания E.Next предоставляет гарантию, а также предлагает своим клиентам качественное обслуживание. Клиент может обратиться в один из множества call-центров и задать вопрос сотрудникам технической поддержки.

    Европейская компания Philips не уступает своим коллегам по производству электромагнитных балластов. Изделия данной торговой марки считаются одними из самых надежных и эффективных на рынке. Поэтому выбрать необходимую модель для лампы накаливания не составит труда.

    Актуальные электронные модули

    Первое место данного типа оборудования, достается товарам от компании Osram. Стоимость продукции данной марки, будет значительно выше стоимости аналогов отечественного или китайского производства. Но модули этой фирмы уступают в цене конкурентам Vossloh-Schwabe или Philips.

    Более бюджетный вариант,предлагает фирма Horos. Несмотря на низкие финансовые затраты, данные балласты демонстрируют хороший уровень КПД высокую степень рабочей эффективности.

    Сравнительно молодая компания Feron уже успела положительно зарекомендовать себя среди множества постоянных потребителей. Важно отметить грамотное соотношение доступной цены и высокого качества изделий. В их комплектацию входит: надежный предохранитель, защищающий от внезапных перепадов напряжения и различных помех, исключается светомерцание и экономия энергозатрат до 30%.

    Как проверить

    Перед проверкой нужно снять трубку, после этого закоротить нити накала, а после, между ними, подключить к питанию лампу накаливания на 220 В. Специалисты рекомендуют не включать в сеть любую схему без лампочки. Работающая лампочка, после подключения системы к цепи, укажет на исправность балласта.

    Основные неисправности

    Как правило, причиной вышедшего из строя осветительного прибора могут стать разлады в схеме регулирующего запуск аппарата, а также износ деталей и перегорание лампы. Если грамотно определить причины поломки, то можно произвести самостоятельный ремонт прибора освещения.

    Ремонт

    В первую очередь стоит обратить внимание на состояние предохранителя, так как чаще всего именно его выход из строя является основной причиной неполадок в работе балласта. Однако, это может быть причиной более серьезных поломок пускорегулирующего аппарата.

    Проверить диоды и транзисторы, нужно при помощи мультиметра. Специалисты рекомендуют выпаять их из платы, чтобы сопротивление других элементов не искажало показания. Важно! Новые элементы необходимо паять с осторожностью, они довольно чувствительны к перегреву.

    Схемы электронного

    В зависимости от типа конкретной лампочки элементы ЭПРА могут иметь различную реализацию, как по электронной начинке, так и по встраиваемости. Ниже будут рассмотрены несколько вариантов для приборов с различной мощностью и конструкцией.

    Схема ЭПРА для ламп дневного света с мощностью 36 Вт

    В зависимости от применяемых электронных деталей по типу и техническим показателям у балластников электрическая схема может существенно отличаться, однако выполняемые ими функции будут такими же.

    На приведенном выше рисунке в схеме используются такие элементы:

    • диоды VD4–VD7 предназначены для выпрямления тока;
    • конденсатор С1 предназначен для фильтрации тока, проходящего через систему диодов 4-7;
    • конденсатор С4 начинает зарядку после подачи напряжения;
    • динистор CD1 пробивается в момент достижения напряжением показателя 30 В;
    • транзистор T2 открывается после пробития 1 динистора;
    • трансформатор TR1 и транзисторы T1, T2 запускаются в результате активации на них автогенератора;
    • генератор, дроссель L1 и последовательные конденсаторы С2, С3 на частоте примерно 45–50 кГц начинают резонировать;
    • конденсатор С3 включает лампу после достижения на нем пусковой величины заряда.

    Схема ЭПРА на базе диодного моста для ЛДС с мощностью 36 Вт

    В приведенной схеме есть одна особенность – колебательный контур встраивается в конструкцию самого осветительного прибора, что обеспечивает резонанс прибора до момента появления в колбе разряда.

    Таким образом, частью контура будет выступать нить накала лампы, что в момент появления разряда в газовой среде сопровождается изменением в колебательном контуре соответствующих параметров. Это выводит его с резонанса, что сопровождается снижением до рабочего уровня напряжения.

    Схема ЭПРА для ЛДС с мощностью 18 Вт

    Лампы, которые оснащены Е27 и Е14 цоколем сегодня получили наибольшее распространение среди потребителей. В этом приборе балласт встраивается прямо в конструкции устройства. Выше приведена соответствующая схема.

    Схема ЭПРА на базе диодного моста для ЛДС с мощностью 18 Вт

    Необходимо учитывать особенность строения автогенератора, в основу которого входит пара транзисторов.

    Из повышающей обмотки, обозначенной на схеме 1-1 трансформатора Тр, поступает питание. Частями последовательного колебательного контура выступает дроссель L1 и конденсатор С2, резонансная частота которого от генерируемой автогенератором существенно отличается. Приведенная выше схема используется для настольных осветительных приборов бюджетного класса.

    Схема ЭПРА в более дорогих устройствах для ЛДС с мощностью 21 Вт

    Необходимо отметить, что более простые схемы балласта, которые применяются для осветительных приборов типа ЛДС, не смогут гарантировать длительную эксплуатацию лампы, поскольку подвергаются большим нагрузкам.

    У дорогих изделий такой контур обеспечивает стабильное функционирование на протяжении всего эксплуатационного срока, поскольку все используемые элементы соответствуют более серьезным техническим требованиям.

    Блок питания из балласта

    Переоборудование балласта в блок питания заключается в следующем:

    Демонтаж корпуса балласта происходит при помощи отвертки. Необходимо применять минимальное усилие, чтобы не увеличивать силу давления на колбу.
    Разделить жилки контактов самой лампы от платы, отматывая их с четырех штырей.
    После извлечения платы штырьки соединяют при помощи перемычек.
    Далее стоит посмотреть, какой именно трансформатор будет использован в новой схеме, а именно: уже имеющийся дроссель, или новый трансформатор.

    Чтобы грамотно подобрать нужный балласт для люминесцентной лампы, нужно :

    • понимать принцип устройства данного элемента и его функции;
    • при подборе балласта полагаться на проверенного производителя;
    • обратить внимание на стоимость и фирму;
    • мощность модуля должна совпадать с мощностью осветительного прибора.

    В люминесцентных лампах используются электронные и магнитные балласты разной схемы. По большей части такие устройства определяют стоимость осветительного прибора, поскольку способные длительное время поддерживать работоспособность прибора.

    В недорогих изделиях не только применяются упрощенные схемы, но и элементы несоответствующего качества, которые физически не способны выдержать создаваемые током цепи нагрузки. Поэтому выбор ламп должен основываться именно на схеме балласта, гарантийном сроке работы изделия и его качестве.

    Как работает эпра люминесцентных ламп

    Электромагнитный или электронный балласт для люминесцентных ламп нужен для нормальной работы этого источника освещения. Главная задача пускорегулирующего аппарата – преобразовывать постоянное напряжение в переменное. У каждого из них есть свои плюсы и минусы.

    Как работает ЛЛ с электромагнитным балластом?

    Обратите внимание на эту схему подключения. Маркировка LL1 – это балластник. Внутри ламп дневного света находится газовая среда. С увеличением тока напряжение между электродами в лампе постепенно падает, а сопротивление отрицательное. Балласт используется как раз для того, чтобы ограничивать ток, а также создает повышенное кратковременное напряжение зажигания ламп, так как в обычной сети его не хватает. Этот элемент еще называют дросселем.

    В подобном устройстве используется стартер – небольшая лампа тлеющего разряда (Е1). В ней находятся два электрода. Один из них – биметаллический (подвижный).

    В исходном положении они разомкнуты. Замыкая контакт SA1 и подавая напряжение на схему, ток сначала не проходит через источник освещения, а вот в стартере между двумя электродами появляется тлеющий разряд. Происходит нагрев электродов, и биметаллическая пластина в результате выгибается, замыкая контакт. Проходящий через балласт ток возрастает, нагревая электроды люминесцентной лампы.

    Далее электроды в стартере размыкаются. Возникает процесс самоиндукции. Дроссель создает высокий импульс напряжения, который и зажигает ЛЛ. Через нее проходит номинальный ток, но затем он падает в два раза из-за снижения напряжения на дросселе. Электроды стартера остаются в разомкнутом положении до того, пока горит лампочка. А конденсаторы С2 и С1 увеличивают КПД и уменьшают реактивные нагрузки.

    Подключение люминесцентных ламп

    Плюсы классического электромагнитного балласта:

    • низкая стоимость;
    • простота в использовании.
    • шум работающего дросселя;
    • мерцание ЛЛ;
    • долгое зажигание лампы;
    • вес и крупные габариты;
    • до 15 % потерь энергии из-за опережения переменного напряжения тока по фазе (коэффициент мощности);
    • плохое включение в среде с низкой температурой.

    На заметку! Проблему энергопотерь можно решить подключением (параллельно сети) конденсатора с емкостью 3-5 мкФ.

    Совет! Балласт надо подбирать строго в соответствии с мощностью лампы. В противном случае ваш светильник может сломаться преждевременно.

    Самые распространенные причины неисправностей ЛЛ с электромагнитным балластом

    Выделяют следующие проблемы:

    1. Отказ стартера. Признаки: светильник не включается, колба светится только по краям, светится стартер, но лампа не запускается, ЛЛ мигает стробоскопом. Решение: замена. На заметку! Проверить стартер на работоспособность можно с помощью обыкновенной лампы накаливания с патроном. Подключите один провод от патрона в розетку, а другой через стартер. С исправным стартером лампа «Ильича» должна работать. См. рисунок ниже.
    2. Отказ ЛЛ. Признаки: черные края колбы, мигание ЛЛ стробоскопом, слабое свечение, светильник не работает. Решение: замена. Совет! Часто дешевые светильники не включаются из-за потери контакта в ламподержателях. Из-за высокой температуры они плавятся. Поэтому можно отделаться лишь заменой гнезда или восстановлением контакта с лампой/стартером.
    3. Отказ дросселя. Признаки: сразу бросаются в глаза почернение обмотки и расплавленные клеммы. Проверить состояние дросселя своими руками можно с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления. У исправного оно составляет 30-40 Ом. Если мультиметр показывает меньше, дроссель закорочен, и его лучше заменить.

    Как работает ЛЛ с электронным балластом

    Из-за массы недостатков электромагнитного балласта создали новый, более долговечный и технологичный ЭПРА. Это единый электронный блок питания. Сейчас он самый распространенный, так как лишен недостатков, имеющихся в ЭмПРА. К тому же он работает без стартеров.

    Для примера, возьмем схему любого электронного балласта.

    Схема электронного балласта для люминесцентных ламп

    Входящее напряжение выпрямляется, как обычно, диодами VD4-VD7. Затем идет фильтрующий конденсатор С1. Его емкость зависит от мощности лампы. Обычно руководствуются расчетом: 1 мкФ на 1 Вт мощности потребителя.

    Далее заряжается конденсатор С4 и пробивается динистор CD1. Образующийся импульс напряжения задействует транзистор Т2, после чего в работу подключается полумостовой автогенератор из трансформатора TR1 и транзисторов Т1 и Т2.

    Электроды лампы начинают разогреваться. К этому добавляется колебательный контур, входящий в электрический резонанс перед разрядкой из дросселя L1, генератора и конденсаторов С2 и С3. Его частота составляет около 50 кГц. Как только конденсатор С3 заряжается до напряжения запуска, интенсивно нагреваются катоды, и происходит плавное зажигание ЛЛ. Дроссель сразу же ограничивает ток, а частота генератора падает. Колебательный контур выходит из резонанса, и устанавливается номинальное рабочее напряжение.

    Плюсы электронных балластов:

    • малый вес и небольшие габариты за счет высокой частоты;
    • высокая светоотдача благодаря повышенному КПД;
    • нет миганий у ЛЛ;
    • защита лампы от перепадов напряжения;
    • отсутствие шума при работе;
    • долговечность благодаря оптимизации режима запуска и работы;
    • есть возможность установить моментальный пуск или с задержкой.

    Минус электронных балластов – только лишь высокая стоимость.

    Обратите внимание! Электронный дешевый балласт для люминесцентных ламп работает, как и ЭмПРА: лампа дневного света зажигается от большого напряжения, а горение поддерживается малым.

    Причина поломок ламп с электронным балластом, а также их ремонт

    Да, ничего вечного не бывает. Ломаются и они. А вот ремонт электронного балласта куда сложнее, нежели чем электромагнитного. Здесь нужны навыки в пайке и знания радиодела. И не помешает также знать, как проверить электронный балласт на работоспособность, если нет заведомо рабочей ЛЛ.

    Снимите лампу со светильника. Замкните выводы нитей накала, например, скрепкой. И между ними подключите лампу накаливания. См. рисунок ниже.

    При подаче питания исправный балласт зажжет лампочку.

    Совет! После ремонта балласта, перед включением его в сеть, лучше подключить последовательно еще одну лампу накаливания (40 Вт). Это к тому, что если обнаружится короткое замыкание, она ярко засветится, а детали аппарата останутся невредимыми.

    Чаще всего в электронном балласте «вылетают» 5 деталей:

    1. Предохранитель (резистор на 2-5 Ом).
    2. Диодный мост.
    3. Транзисторы. Вместе с ними по цепи могут сгореть и резисторы номиналом 30 Ом. Выходят из строя они в основном из-за скачков напряжения.
    4. Чуть реже обнаруживается пробой конденсатора, соединяющего нити накаливания. Его емкость – всего 4,7 нФ. В дешевых светильниках ставят такие пленочные конденсаторы с рабочим напряжением 250 – 400 В. Этого очень мало, поэтому лучше заменить их на конденсаторы той же емкости, только с напряжением 1,2 кВ, а то и 2 кВ.
    5. Динистор. Часто обозначается как DB3 или CD1. Проверить его без специального оборудования нельзя. Поэтому, если все элементы на плате целы, а балласт по-прежнему не работает, попробуйте поставить другой динистор.

    Если у вас нет знаний и опыта в электронике, лучше просто замените свой балласт на новый. Сейчас каждый из них выпускается с инструкцией и схемой на корпусе. Внимательно ознакомившись с ней, вы сможете без труда подключить балласт самостоятельно.

    Люминесцентные лампы напрямую от сети в 220 вольт не работают. Им необходим специальный переходник, который будет стабилизировать напряжение и сглаживать пульсацию тока. Этот прибор носит название пускорегулирующая аппаратура (ПРА), состоящая из дросселя, с помощью которого сглаживается пульсация, стартер, используемый как пускатель, и конденсатор для стабилизации напряжения. Правда, ПРА в этом виде – это старый блок, который постепенно выводится из оборота. Все дело в том, что ему на смену пришла новая модель – ЭПРА, то есть, тот же пускорегулирующий аппарат, только электронного типа. Итак, давайте разберемся в ЭПРА – что это такое, его схема и основные составляющие.

    Конструкция и принцип работы ЭПРА

    По сути, ЭПРА – это электронное плато, небольшого размера, в состав которого входит несколько специальных электронных элемента. Компактность конструкции дает возможность установить плато в светильник вместо дросселя, стартера и конденсатора, которые все вместе занимают больше места, чем ЭПРА. При этом схема подключения достаточно проста. О ней чуть ниже.

    Преимущества

    • Люминесцентная лампа с ЭПРА включается быстро, но плавно.
    • Она не моргает и не шумит.
    • Коэффициент мощности – 0,95.
    • Новый блок практически не греется по сравнению с устаревшим, а это прямая экономия электрического тока до 22%.
    • Новый пусковой блок снабжен несколькими видами защиты лампы, что повышает ее пожарную безопасность, безопасность эксплуатации, а также продлевает в несколько раз срок службы.
    • Обеспечение плавного свечения, без мерцания.

    Внутреннее устройство ЭПРА

    Внимание! Современные правила охраны труда предписывают использовать в рабочих помещениях люминесцентные лампы, снабженные именно этой новой аппаратурой.

    Схема устройства

    Начнем с того, что люминесцентные лампы – это газоразрядные источники света, которые работают по следующей технологии. В стеклянной колбе находятся пары ртути, в которые подается электрический разряд. Он-то и образует ультрафиолетовое свечение. На саму колбу изнутри нанесен слой люминофора, который преобразует ультрафиолетовые лучи в видимый глазами свет. Внутри лампы всегда находится отрицательное сопротивление, вот почему они не могут работать от сети в 220 вольт.

    Но тут необходимо выполнить два основных условия:

    1. Разогреть две нитки накала.
    2. Создать большое напряжение до 600 вольт.

    Внимание! Величина напряжения прямо пропорциональна длине люминесцентной лампы. То есть, для коротких светильников мощностью 18 Вт оно меньше, для длинных мощностью выше 36 Вт больше.

    Теперь сама схема ЭПРА.

    Начнем с того, что люминесцентные лампы, к примеру, ЛВО 4×18, со старым блоком всегда мерцали и издавали неприятный шум. Чтобы этого избежать, необходимо подать на нее ток частотой колебания более 20 кГц. Для этого придется повысить коэффициент мощности источника света. Поэтому реактивный ток должен возвращаться в специальный накопитель промежуточного типа, а не в сеть. Кстати, накопитель с сетью никак не связан, но именно он питает лампу, если случиться сетевой переход напряжения через ноль.

    Как работает

    Итак, сетевое напряжение в 220 вольт (оно переменное) преобразуется в постоянное с показателем 260-270 вольт. Сглаживание производится с помощью электролитического конденсатора С1.

    После чего постоянное напряжение необходимо перевести в высокочастотное напряжение до 38 кГц. За это отвечает полумостовой преобразователь двухтактного типа. В состав последнего входят два активных элемента, которые собой представляют два высоковольтных транзистора (биполярных). Их обычно называют ключами. Именно возможность перевода постоянного напряжения в высокочастотное дает возможность уменьшить габариты ЭПРА.

    Электронный пускорегулирующий аппарат

    В схеме устройства (балласта) также присутствует трансформатор. Он является одновременно и управляющим элементом преобразователя, и нагрузкой для него. Этот трансформатор имеет три обмотки:

    • Одна из них рабочая, в которой всего лишь два витка. Через нее происходит нагрузка на цепь.
    • Две – управляющие. В каждой по четыре витка.

    Особую роль во всей этой электрической схеме играет динистор симметричного типа. В схеме он обозначен, как DB3. Так вот этот элемент отвечает за запуск преобразователя. Как только напряжение в соединениях его подключения превышает допустимый порог, он открывается и подает импульс на транзистор. После чего происходит запуск преобразователя в целом.

    Далее происходит следующее:

    • С управляющих обмоток трансформатора импульсы поступают на транзисторные ключи. Эти импульсы являются противофазными. Кстати, открытие ключей вызывает наводку на двух обмотках и на рабочей тоже.
    • Переменное напряжение с рабочей обмотки подается на люминесцентную лампу через последовательно установленные элементы: первая и вторая нить накала.

    Внимание! Емкость и индуктивность в электрической цепи подбираются таким образом, чтобы в ней возникал резонанс напряжений. Но при этом частота преобразователя должна быть неизменной.

    Обратите внимание, что на конденсаторе С5 будет происходить самое большое падение напряжения. Именно этот элемент и зажигает люминесцентную лампу. То есть, получается так, что максимальная сила тока разогревает две нити накала, а напряжение на конденсаторе С5 (оно большое) зажигает источник света.

    По сути, светящаяся лампа должна снизить свое сопротивление. Так оно и есть, но снижение происходит незначительно, поэтому резонансное напряжение все еще присутствует в цепи. Это и есть причина, по которой лампа продолжает светиться. Хотя дроссель L1 создает ограничения тока на показатель разницы сопротивлений.

    Преобразователь продолжает после запуска работать в автоматическом режиме. При этом его частота не меняется, то есть, идентична частоте запуска. Кстати, сам запуск длится меньше одной секунды.

    Тестирование

    Перед тем как запустить ЭПРА в производство проводились всевозможные тесты, которые показатели, что встроенный люминесцентный светильник может работать в достаточно широком диапазоне подаваемых на него напряжений. Диапазон составил 100-220 вольт. При этом оказалось, что частота преобразователя изменяется в следующей последовательности:

    • При 220 вольт она составила 38 кГц.
    • При 100 вольтах 56 кГц.

    Но необходимо отметить, что при снижении напряжения до 100 вольт яркость свечения источника света явно уменьшилась. И еще один момент. На люминесцентный светильник всегда подается ток переменного типа. Это создает условия его равномерного износа. А точнее сказать, износа его нитей накаливания. То есть, увеличивается срок эксплуатации самой лампы. При тестировании лампы постоянным током, срок ее службы снизился в два раза.

    Причины неисправностей

    Итак, по каким причинам люминесцентная лампа может не гореть?

    • Трещины в местах пайки на плате. Все дело в том, что при включении светильника плата начинает нагреваться. После того как он будет включен, происходит остывание блока ЭПРА. Перепады температуре негативно влияют на места пайки, поэтому появляется вероятность обрыва схемы. Исправить неполадку можно пайкой обрыва или даже обычной его чисткой.
    • Если произошел обрыв нити накаливания, то сам блок ЭПРА остается в исправном состоянии. Так что эту проблему можно решить просто – заменить сгоревшую лампу новой.
    • Скачки напряжения являются основной причиной выхода из строя элементов электронного ПРА. Чаще всего выходит из строя транзистор. Производители пускорегулирующей аппаратуры не стали усложнять схему, поэтому варисторов в ней нет, который бы и отвечали за скачки. Кстати, и установленный в цепь предохранитель также от скачков напряжения не спасает. Он срабатывает лишь в том случае, если один из элементов схемы будет пробит. Поэтому совет – скачки напряжения обычно присутствуют в непогоду, поэтому не стоит включать люминесцентную лампу, когда за окном сильный дождь или ветер.
    • Неправильно проведена схема подключения аппарата к лампам.

    Это интересно

    В настоящее время ЭПРА устанавливаются не только с газоразрядными источниками света, но и с галогенными и светодиодными лампами. При этом нельзя использовать один аппарат, предназначенный для одного вида ламп, к другой лампе. Во-первых, не подойдут по параметрам. Во-вторых, у них разные схемы.

    При выборе ЭПРА необходимо учитывать мощность лампы, в которую он будет устанавливаться.

    Оптимальный вариант модели – это аппараты с защитой от нестандартных режимов работы источника света и от деактивации их.

    Обязательно обратите внимание на позицию в паспорте или инструкции, где указано, в каких погодных климатических условиях электронный ПРА может работать. Это влияет и на качество эксплуатации, и на срок службы.

    Подключение

    И последнее – это схема подключения. В принципе, ничего сложного. Обычно производитель прямо на коробке указывает эту самую схему подключения, где точно по клеммам указаны и номера, и контур подключения. Обычно для вводного контура – три клеммы: ноль, фаза и заземление. Для выходного на лампы – по две клеммы, то есть попарно, на каждую лампу.

    Для работы люминесцентных, энергосберегающих, светодиодных ламп и панелей необходимо наличие в цепи элементов, обеспечивающих на их входных контактах определенную заданную величину тока и напряжения. Это достигается применением пускорегулирующей аппаратуры.

    В случае работы люминесцентной лампы эта аппаратура обеспечивает предварительный прогрев электродов, после чего ртуть, содержащаяся в трубке, постепенно начинает переходить в парообразное состояние. Для возникновения стабильного тлеющего разряда внутри лампы необходимо, чтобы на ее электроды поступил кратковременный импульс напряжения большой величины.

    Устройство ЭПРА обеспечивает возникновение этого импульса, включение лампы после полного испарения ртути и в процессе работы понижает ток и напряжение на лампе.

    В самой простой модификации такой режим обеспечивает электромагнитный дроссель совместно со стартером. Но в случае применения электромагнитного дросселя работу лампы сопровождает гудение, мерцание и мигание при включении.

    Электронные пускорегулирующие аппараты в итоге решают те же задачи, что и электромагнитные. Они обязаны обеспечивать зажигание и стабильную работу светильников.

    Электронный балласт – это прибор для понижения тока на элементах электрической цепи. Балласты применяются, если сопротивление нагрузки не в состоянии результативно снизить потребляемый ток. Это возникает в случаях, когда устройство имеет отрицательное переменное сопротивление по отношению к элементу питания.

    Если такая нагрузка будет подключена к источнику постоянного напряжения, то через нее будет протекать ток, увеличивающийся до тех пор, пока она или источник тока не выйдут из строя.

    Для предотвращения этого используется балласт, обеспечивающий активное или реактивное сопротивление, понижающее величину тока до расчетного значения.

    Одним из устройств с отрицательным сопротивлением является газоразрядная лампа.

    В настоящее время для пуска и обеспечения работы ламп наиболее часто стали использоваться электронные балласты ЭПРА, которые имеют целый ряд преимуществ по сравнению со схемой включения при помощи электромагнитного дросселя.

    Внешний вид ЭПРА для ламп Т8

    Существуют такие модификации ЭПРА, которые встраиваются в корпус люминесцентных ламп цокольной модификации.

    Они устанавливаются в кожухе лампы, находящемся между цоколем и излучающей трубкой.

    Для светодиодных ламп, панелей и лент, принцип работы которых основан не на использовании электрического разряда между электродами лампы, а на свечении кристаллических светодиодов, вместо ЭПРА применяются электронные блоки питания.

    Они могут быть встроены в корпус лампы или же установлены в светильник как отдельный элемент цепи.

    Ниже показано устройство светодиодной лампы со встроенным драйвером.


    Компактная лампа с встроенным ЭПРА

    Электронные балласты не требуют для зажигания лампы наличия стартера как самостоятельного элемента цепи.

    Схема электронного пускорегулирующего аппарата создает заданное напряжение и ток в последовательности, требующейся для корректной работы.

    Электронная схема ЭПРА на нужном уровне стабилизирует рабочий ток и преобразует переменное синусоидальное напряжение питающей сети частотой 50 герц в ток более высокой частоты, от 20 кГц до 60 кГц.

    Поэтому при работе люминесцентной лампы достигается отсутствие мерцания, пульсаций при запуске и гудения светильника.

    Существуют различные варианты зажигания ламп, которые можно реализовать с помощью ЭПРА.

    Это может быть плавный пуск с постепенным увеличением яркости свечения до номинальной за несколько секунд. Можно установить моментальный запуск.

    Так же как и электромагнитный дроссель, ЭПРА первоначально разогревают электроды лампы, затем создают высоковольтный импульс и после возникновения тлеющего разряда поддерживают ее работу в оптимальном режиме.

    Применение этих приборов ведет к увеличению энергоэффективности лампы и сохранению ее работоспособности на весь установленный срок службы.

    Ниже приводится электрическая схема электронного преобразующего аппарата, применяемого для включения и регулирования работы люминесцентной лампы мощностью 30 ватт.

    На мостик, состоящий из четырех диодов D1, D2, D3, D4 типа 1N4007 подается напряжение сети 220 вольт, частотой 50 герц.

    На нем происходит выпрямление входного напряжения, то есть нижний полупериод синусоидального тока переходит в верхнюю часть графика.

    После этого ток, который был условно преобразован в постоянный, необходимо сгладить, уменьшив его амплитуду. Это выполняет конденсатор С1.

    Для того чтобы полученное выпрямленное напряжение преобразовать в напряжение высокой частоты, используется инвертор на транзисторах Т1 и Т2.

    В схеме используется трансформатор TU3802, имеющий две управляющие обмотки и одну рабочую, с которой напряжение частотой 20 кГц подается на электроды лампы.

    Ток, подающийся на лампу, разогревает электроды, и ртуть в колбе начинает испаряться, а импульс напряжения величиной 1 200 вольт зажигает тлеющий разряд в лампе, и она начинает работать в стабильном режиме.

    Возможно подключение нескольких ламп через один электронный пускорегулирующий аппарат. Ниже показаны схемы включения двух и четырех ламп через один балласт.

    Четыре лампы с общим ЭПРА

    Для люстры можно использовать ЭПРА, если в ней установлены компактные люминесцентные лампы.

    Для этого нужно выбрать прибор, рассчитанный на суммарную мощность всех ламп, установленных в люстре, с двукратным запасом по величине.

    Если в люстре установлены светодиодные лампы без встроенного драйвера, то в схеме желательно предусмотреть электронный блок питания.

    В случае применения электронных балластов устраняются такие негативные явления, как мигание ламп во время включения, мерцание и гудение, сопровождающие работу светильников с электромагнитными ПРА. Устраняется стробоскопический эффект, который имеет место при работе ламп на переменном токе частотой пятьдесят герц.

    При использовании электронного балласта возникновение этого эффекта невозможно, поскольку на лампу подается ток высокой частоты в несколько десятков килогерц.

    По цене ЭПРА довольно дорогие, но их стоимость быстро окупается в результате создания ими экономичного режима работы ламп в люстре.

    Можно устанавливать в люстры лампы с встроенными драйверами.

    При помощи электронных ПРА можно создать режим включения ламп с постепенным нарастанием мощности, отрегулировать поочередную работу различных групп ламп в люстре и применить другие интересные решения.

    Электронные блоки питания и контроллеры применяются и в цепях со светодиодными лентами.

    С применением ЭПРА мощность, расходуемая светильником, становится меньше на тридцать процентов по сравнению с потребляемой при использовании ЭмПРА.

    Продолжительность пригодности лампы возрастает на пятьдесят процентов в связи с обеспечением ее работы в щадящем режиме.

    Сокращаются расходы на ремонт и замену комплектующих в светильниках, оборудованных ЭПРА.

    Эти приборы незаменимы в цепях, обеспечивающих работу аварийного освещения.

    Схемы подключения люминесцентных ламп: с дросселем и без дросселя, 2-х и более ламп (Фото & Видео)

    Обычные лампы накаливания малоэффективны – они выделяют больше тепла, чем света. Да и срок службы их невелик. Подключение люминесцентных ламп позволяет почти в 3 раза сэкономить на оплате электроэнергии. Плюс подобные источники освещения имеют больший диапазон цветов и менее вредны для глаз. Однако для их монтажа требуется приобретение специальных устройств: дросселей или электронных плат ЭПРА.

    Особенности люминесцентных светильников

    Устройство люминесцентной лампы

    Чтобы понять, каким образом осуществляется подключение люминесцентных ламп, требуется понять принцип их работы. Внешне они выглядят как стеклянные цилиндры, воздух в которых полностью заменен инертным газом, находящимся под небольшим давлением. Здесь же находится небольшое количество паров ртути, способных ускорять ионизацию – движение электронов.

    С двух сторон цилиндра расположены электроды. Между ними находится вольфрамовая спираль, покрытая оксидами веществ, способных при пропускании тока и нагреве легко перемещаться на довольно большие расстояния, создавая ультрафиолетовое излучение (УФ).

    Но, так как этот вид излучения невидим, его преобразуют с помощью люминофора (особого состава на основе галофосфата кальция, которым покрыты стенки цилиндра), способного поглощать УФ, взамен выделяя видимые лучи света. Именно от вида люминофора зависит цвет освещения.

    После включения устройства и перехода в рабочее состояние сила тока в нем может возрастать за счет падения сопротивления газов. Если не ограничить этот процесс, оно может быстро сгореть.

    Для снижения силы тока используют дроссели (ограничители) – винтоспиральные катушки индуктивности, дающие дополнительную нагрузку и способные сдвигать фазу переменного тока и поддерживать желаемую мощность на весь период включения. Ограничительные устройства имеют и иное название: балласты или ПРА (пускорегулирующие аппараты).

    Электронный пускорегулирующий аппарат

    Более совершенными видами балласта являются электронные механизмы (ЭПРА), принцип работы которых будет описан в следующей главе. Для запуска разряда используется пусковое устройство, называемоестартером.

    Принцип действия

    Принцип действия люминесцентных ламп

    Опишем кратко схему взаимодействия стартера, балласта и светильника:

    1. При подаче питания ток, проходя через ПРА, проходит через контакты стартера по вольфрамовым спиралям, раскаляя их и далее уходит в сторону нуля
    2. Стартер оснащается парой контактов: подвижным и неподвижным. При поступлении тока подвижный контакт (биметаллический), нагреваясь, изменяет свою форму и соединяется с первым
    3. При этом сила тока тут же значительно увеличивается до предела, ограничиваемого дросселем. Происходит разогревание электродов
    4. Пластина стартера, напротив, начинает остывать и рассоединяет контакты. В этот момент происходит резкий скачек напряжения и пробивка электронами газа. При превращении ртути в пар источник света переходит в рабочий режим
    5. Стартер в процессе уже не участвует – его контакты разомкнуты.

    Основные этапы подключения

    Схема подключения одного источника освещения к одному дросселю

    Схема подключения люминесцентной лампы с дросселем довольно проста:

    1. Включение в схему компенсирующего конденсатора позволяет снизить потери энергии и сэкономить ее потребление. В принципе, система будет работать и без него, но с большими затратами электроэнергии
    2. Напряжение должно проходить последовательно по всем точкам, начиная с конденсатора
    3. Далее в систему включается ПРА. Для получения ровного свечения его параметры должны идеально соответствовать мощности лампы
    4. Дроссель подключается к источнику света последовательно
    5. После выхода его из катушки следует подсоединить клеммы стартера
    6. Монтируем к нему второй сетевой контакт

    К сожалению, стартер – не слишком надежное устройство. Плюс при работе лампа может мерцать, негативно влияя на зрение. В принципе, возможно и подключение без него. Заменить эту деталь можно подпружинной кнопкой-выключателем.

    Монтаж двух ламп

    Какое бы количество источников света не требовалось включить в осветительную систему, все они подключаются последовательно. Для запуска двух ламп потребуется соответственно два стартера. Их подсоединяют параллельно.

    Итак, опишем процесс подключения сразу 2 люминесцентных ламп:

    1. Фаза вначале должна подходить ко входу дросселя
    2. От него она должна поступать к первой лампе
    3. Затем направляться к первому стартеру
    4. Далее переходить на вторую контактную пару этого же источника света
    5. Выходящий контакт соединяют с нулем
    6. Точно в такой же последовательности подсоединяют вторую трубу. Первым – ПРА. Затем контакт второго источника света и т.д.

    Если вы поняли принцип этой схемы, то легко сможете этим же способом подключить 3 или 4 люминесцентных лампы.

    Пара ламп и один дроссель

    Схема с одним дросселем

    Стартеров здесь понадобится два, а вот дорогостоящий ПРА вполне можно использовать один. Схема подключения в этом случае будет чуть сложней:

    1. Подсоединяем провод от держателя стартера к одному из разъемов источника света
    2. Второй провод (он будет подлиней) должен проходить от второго держателя стартера к другому концу источника света (лампе). Обратите внимание, что гнезд у него с обеих сторон два. Оба провода должны попасть в параллельные (одинаковые) гнезда, расположенные с одной стороны
    3. Берем провод и вставляем его вначале в свободное гнездо первой, а затем второй лампы
    4. Во второе гнездо первой подсоединяем провод с подключенной к нему розеткой
    5. Раздвоенный второй конец этого провода подключаем к дросселю
    6. Осталось подключить к следующему стартеру второй источник света. Подсоединяем провод в свободное отверстие гнезда второй лампы
    7. Последним проводом соединяем противоположную сторону второго источника света к дросселю

    Подключение без дросселя

    В данном подключении дроссель не используется

    Этот способ используется в основном в старых лампах при выходе из строя балласта. Сделать это можно посредством использования постоянного тока, номинал которого выше обычного. То есть напряжение в момент пуска следует повысить. Сила этого напряжения подбирается исходя из характеристик как сети, так и самого источника света.

    Для подключения люминесцентной лампы без дросселя требуется подсоединение диодного моста (или пары диодов). Контакты замыкаются с обеих сторон попарно. На одну сторону источника освещения должен приходиться плюс, на другую минус.

    Подобную схему можно использовать даже при сгоревшей нити накаливания. Ведь цилиндр с газом при этом способе будет подпитываться за счет постоянного напряжения. Учтите лишь, что данный способ можно использовать на короткий период – со временем труба быстро потемнеет, а затем из-за выгорания люминофора вовсе перестанет излучать свет.

    Подключение ЭПРА

    Подсоединение ЭПРА (электронного пускового механизма)

    Дроссели являются довольно шумными устройствами. Поэтому их последние годы подключают в систему люминесцентного освещения нечасто, заменяя их ЭПРА, цифровыми или аналоговыми.

    В стартере подобные устройства уже не нуждаются. По сути, электронные пусковые устройства – это небольшие электронные платы. Они сами способны регулировать уровень напряжения и обеспечивают ровный свет, без мерцания. Плюс они более безопасны и менее пожароопасны в эксплуатации и имеют больший срок службы.

    Вариантов реализации ЭПРА может быть немало, но основных способов запуска два:

    • источники предварительно разогревают; это помогает увеличить КПД прибора и снизить его мерцание
    • с использованием колебательного контура; нить накала в этом случае является его частью; при прохождении разряда параметры контура меняются, в результате напряжение падает до требуемого уровня

    Избавиться от надоедливого гудения и моргания можно, заменив старый дроссель на современный электронный пускорегулирующий механизм. Для этого следует:

    1. Разобрать старую схему, удалив из нее дроссель, стартер, а также конденсаты. Внутри должны остаться лишь источник света и провода
    2. Прикрепляем подобранный по мощности ЭПРА к корпусу саморезами. Если ламп две, то мощность электронного механизма должна быть выше в 2 раза
    3. Соединяем его проводами с гнездами ламп
    4. Если сборка произведена правильно, оба источника света должны засветиться одновременно, ровным ярким светом. Гудения, естественно, быть уже не должно.

    Достоинства и недостатки люминесцентных источников света

    Использование ламп для тепличного выращивания растений

    • Первым значительным плюсом таких устройств является существенная экономия электроэнергии. Источники света последнего поколения, работающие по этому принципу, тратят ее в 4-5 раз меньше, чем обычные лампы накаливания.
    • Кроме высокой светоотдачи, положительным моментом является длительный срок службы. Он может составлять 12-25 тыс. часов. Подобные устройства часто используют для контрастного освещения помещений большой площади (офисов, торговых центров, школ) или уличного освещения. Используют их на транспорте, в уличных фонарях, туннелях.
    • Необходимость подключения дополнительных устройств (стартеров и дросселей)
    • Доминирование в спектре желтого света и искажение цветопередачи освещаемых предметов
    • Значительные габариты колбы, из-за чего становится сложно равномерно перераспределить поток света
    • На силу света в таких источниках способна влиять температура окружающей среды
    • Разогрев лампы происходит не сразу; полную яркость она набирает спустя некоторое время, иногда оно может длится 10-15 минут
    • значительная пульсация света, что может сказаться отрицательно на зрении
    • Наличие, пусть в минимальных количествах ртути, опасной для здоровья человека, растений и животных

    Последними разработками ученых стали компактные люминесцентные источники освещения, внешне схожие с обычными лампами накаливания. Они снабжены стандартным патроном, и их можно легко вкрутить в любую люстру или торшер. Никакой модернизации при этом не требуется.

    Вся пускорегулирующая аппаратура (ПРА) в них расположена в самом патроне или выносится отдельно в небольшие блоки. Подобные устройства часто называют энергосберегающими.

    Сравнение параметров разных источников освещения

    Но все же последние годы пользователи предпочитают подключать вместо люминесцентных ламп современные светодиодные. Принцип работы этих устройств существенно отличается. Люминесцентные колбы заполняются газом и парами ртути, и световое излучение образуется за счет разогревания вольфрамовой спирали. В светодиодных устройствах излучателем света является группа диодов или единичный светодиод. Именно он преобразует ток в световые лучи при протекании его через полупроводник.

    Подобные устройства не только более прочны и менее опасны (повреждение люминесцентных же грозит попаданием в организм человека ртути). КПД светодиодных источников освещения гораздо больше, поэтому они более экономичны. Схема подключения люминесцентной или светодиодной лампы в обеих случаях максимально проста – достаточно лишь вкрутить ее патрон в цоколь.

    Подробно о способах подключения люминесцентных ламп смотрите на следующем видео:

    ВИДЕО: Как подключить люминесцентную лампу

    Схемы подключения люминесцентных ламп: с дросселем и без дросселя, 2-х и более ламп (Фото & Видео)

    Для нас очень важна обратная связь с нашими читателями. Если Вы не согласны с данными оценками, оставьте свой рейтинг в комментариях с аргументацией Вашего выбора. Благодарим за ваше участие. Ваше мнение будет полезно другим пользователям.

    Схемы подключения люминесцентных ламп

    С повышением цен на электроэнергию, приходится задумываться о более экономных светильниках. Одни из таких используют осветительные приборы дневного света. Схема подключения люминесцентных ламп не слишком сложна, так что даже без особых знаний электротехники можно разобраться.

    Хорошая освещенность и линейные размеры — преимущества дневного света

    Принцип работы люминесцентного светильника

    В светильниках дневного света использована способность паров ртути излучать инфракрасные волны под воздействием электричества. В видимый для нашего глаза диапазон, это излучение переводят вещества-люминофоры.

    Потому обычная люминесцентная лампа представляет собой стеклянную колбу, стенки которой покрыты люминофором. Внутри также находится некоторое количество ртути. Имеются два вольфрамовых электрода, обеспечивающих эмиссию электронов и разогрев (испарение) ртути. Колба заполнена инертным газом, чаще всего — аргоном. Свечение начинается при наличии паров ртути, разогретых до определенной температуры.

    Принципиальное устройство люминесцентной лампы дневного света

    Но для испарения ртути обычного напряжения сети недостаточно. Для начала работы параллельно с электродами включают пуско-регулирующие устройства (сокращенно ПРА). Их задача — создать кратковременный скачок напряжения, необходимый для начала свечения, а затем ограничивать рабочий ток, не допуская его неконтролируемого возрастания. Эти устройства — ПРА — бывают двух видов — электромагнитные и электронные. Соответственно, схемы отличаются.

    Схемы со стартером

    Самыми первыми появились схемы со стартерами и дросселями. Это были (в некоторых вариантах и есть) два отдельных устройства, под каждое из которых имелось свое гнездо. Также в схеме есть два конденсатора: один включен параллельно (для стабилизации напряжения), второй находится в корпусе стартера (увеличивает длительность стартового импульса). Называется все это «хозяйство» — электромагнитным балластом. Схема люминесцентного светильника со стартером и дросселем — на фото ниже.

    Схема подключения люминесцентных ламп со стартером

    Вот как она работает:

    • При включении питания, ток протекает через дроссель, попадает на первую вольфрамовую спираль. Далее, через стартер попадает на вторую спираль и уходит через нулевой проводник. При этом вольфрамовые нити понемногу раскаляются, как и контакты стартера.
    • Стартер состоит из двух контактов. Один неподвижный, второй подвижный биметаллический. В нормальном состоянии они разомкнуты. При прохождении тока биметаллический контакт разогревается, что приводит к тому, что он изгибается. Согнувшись, он соединяется с неподвижным контактом.
    • Как только контакты соединились, ток в цепи мгновенно вырастает (в 2-3 раза). Его ограничивает только дроссель.
    • За счет резкого скачка очень быстро разогреваются электроды.
    • Биметаллическая пластина стартера остывает и разрывает контакт.
    • В момент разрыва контакта возникает резкий скачок напряжения на дросселе (самоиндукция). Этого напряжения достаточно для того, чтобы электроны пробили аргоновую среду. Происходит розжиг и постепенно лампа выходит на рабочий режим. Он наступает после того, как испарилась вся ртуть.

    Рабочее напряжение в лампе ниже сетевого, на которое рассчитан стартер. Потому после розжига он не срабатывает. В работающем светильнике его контакты разомкнуты и он никак в ее работе не участвует.

    Эта схема называется еще электромагнитный балласт (ЭМБ), а схема работы электромагнитное пускорегулирующее устройство — ЭмПРА . Часто это устройство называют просто дросселем.

    Недостатков у этой схемы подключения люминесцентной лампы достаточно:

    • пульсирующий свет, который негативно сказывается на глазах и они быстро устают;
    • шумы при пуске и работе;
    • невозможность запуска при пониженной температуре;
    • длительный старт — от момента включения проходит порядка 1-3 секунд.

    Две трубки и два дроссели

    В светильниках на две лампы дневного света два комплекта подключаются последовательно:

    • фазный провод подается на вход дросселя;
    • с выхода дросселя идет на один контакт лампы 1, со второго контакта уходит на стартер 1;
    • со стартера 1 идет на вторую пару контактов той же лампы 1, а свободный контакт соединяют с нулевым проводом питания (N);

    Так же подключается вторая трубка: сначала дроссель, с него — на один контакт лампы 2, второй контакт этой же группы идет на второй стартер, выход стартера соединяется со второй парой контактов осветительного прибора 2 и свободный контакт соединяется с нулевым проводом ввода.

    Схема подключения на две лампы дневного света

    Та же схема подключения двухлампового светильника дневного света продемонстрирована в видео. Возможно, так будет проще разобраться с проводами.

    Схема подключения двух ламп от одного дросселя (с двумя стартерами)

    Практически самые дорогие в этой схеме — дросселя. Можно сэкономить, и сделать двухламповый светильник с одним дросселем. Как — смотрите в видео.

    Электронный балласт

    Все недостатки описанной выше схемы стимулировали изыскания. В результате была разработана схема электронного балласта. Она которая подает не сетевую частоту в 50Гц, а высокочастотные колебания (20-60 кГц), тем самым убирая очень неприятное для глаз мигание света.

    Один из электронных балластов — ЭПРА

    Выглядит электронный балласт как небольшой блок с выведенными клеммами. Внутри находится одна печатная плата, на которой собрана вся схема. Блок имеет небольшие габариты и монтируется в корпусе даже самого небольшого светильника. Параметры подобраны так, что пуск происходит быстро, бесшумно. Для работы больше никаких устройств не надо. Это так называемая безстартерная схема включения.

    На каждом устройстве с обратной стороны нанесена схема. По ней сразу понятно, сколько ламп к нему подключается. Информация продублирована и в надписях. Указывается мощность ламп и их количество, а также технические характеристики устройства. Например, блок на фото выше обслуживать может только одну лампу. Схема ее подключения есть справа. Как видите, ничего сложного нет. Берете провода, соединяете проводниками с указанными контактами:

    • первый и второй контакты выхода блока подключаете к одной паре контактов лампы:
    • третий и четвертый подаете на другую пару;
    • ко входу подаете питание.

    Все. Лампа работает. Ненамного сложнее схема включения двух люминесцентных ламп к ЭПРА (смотрите схему на фото ниже).

    ЭПРА для двух ламп дневного света

    Преимущества электронных балластников описаны в видео.

    Такое же устройство вмонтировано в цоколь ламп дневного света со стандартными патронами, которые еще называют «экономлампами». Это аналогичный осветительный прибор, только сильно видоизмененный.

    Это тоже люминесцентные лампы, только форма другая

    Как подключить люминесцентную лампу – схемы с дросселем и балластом

    Люминесцентные светильники основаны на свечении газового разряда в парах ртути. Излучение находится в ультрафиолетовом диапазоне и для его преобразования в видимый свет колба лампы покрыта слоем люминофора.

    Принцип работы люминесцентного светильника

    Особенность работы люминесцентных светильников заключается в том, что их нельзя напрямую подключать в сеть питания. Сопротивление между электродами в холодном состоянии большое, и величина тока, протекающего между ними, недостаточна для возникновения разряда. Для зажигания требуется импульс высокого напряжения.

    Лампа с зажженным разрядом характеризуется низким сопротивлением, которое имеет реактивную характеристику. Для компенсации реактивной составляющей и ограничения протекающего тока последовательно с люминесцентным источником света включается дроссель (балласт).

    Многим непонятно, для чего нужен стартер в люминесцентных лампах. Дроссель, включенный в цепь питания совместно со стартером, формирует импульс высокого напряжения для запуска разряда между электродами. Так получается потому, что при размыкании контактов стартера на выводах дросселя формируется импульс ЭДС самоиндукции величиной до 1кВ.

    Для чего нужен дроссель

    Использование дросселя для люминесцентных ламп (балласта) в цепях питания необходимо по двум причинам:

    • формирование напряжения запуска;
    • ограничение тока через электроды.

    Принцип работы дросселя основан на реактивном сопротивлении катушки индуктивности, которой является дроссель. Индуктивное сопротивление вносит сдвиг фаз между напряжением и током, равный 90º.

    Из того, что ограничивающей ток величиной, является индуктивное сопротивление, следует, что дроссели, предназначенные для ламп одной мощности, нельзя использовать для подключения более или менее мощных устройств.

    В некоторых пределах возможны допуски. Так, ранее отечественная промышленность выпускала люминесцентные светильники с мощностью 40 Вт. Дроссель 36W для люминесцентных ламп современного производства можно без опасений использовать в цепях питания устаревших светильников и наоборот.

    Отличия дросселя от ЭПРА

    Дроссельная схема включения люминесцентных источников освещения отличается простотой и высокой надежностью. Исключение составляет регулярная замена стартеров, поскольку в их состав входит группа размыкающих контактов для формирования импульсов запуска.

    В то же время схема имеет существенные недостатки, которые заставили искать новые решения включения ламп:

    • длительное время запуска, которое увеличивается по мере износа лампы или снижения напряжения питания;
    • большие искажения формы напряжения питающей сети (cosф Читайте также: Что такое дроссель?

    Классическое подключение через электромагнитный балласт – дроссель

    Наиболее распространенная схема подключения люминесцентной лампы включает в себя дроссель и стартер, которые именуются электромагнитной пускорегулирующей аппаратурой (ЭмПРА). Схема представляет собой последовательную цепь: дроссель – нити накала – стартер.

    В начальный момент включения через элементы цепи протекает ток, нагревающий нити накала лампы и одновременно контактную группу стартера. После нагрева контактов они размыкаются, провоцируя появление ЭДС самоиндукции на концах обмотки электромагнитного балласта. Высокое напряжение вызывает пробой газового промежутка между электродами.

    Конденсатор малой емкости, подключенный параллельно контактам стартера, образует с дросселем колебательный контур. Такое решение повышает величину напряжения импульса запуска и снижает подгорание контактов стартера.

    При появлении устойчивого разряда сопротивление между электродами на противоположных концах колбы падает и ток протекает по цепи дроссель-электроды. Ток в это время ограничен индуктивным сопротивлением дросселя. Электрод в стартере замыкается, стартер в это время в работе уже не участвует.

    Если разряд в колбе не возник, процесс подогрева и поджига повторяется несколько раз. В это время возможно мерцание лампы. Если люминесцентная лампа моргает, но не загорается, то это может свидетельствовать о выходе ее из строя в результате снижения эмиссионной способности электродов или о пониженном напряжении питающей сети.

    Подключение люминесцентных ламп с дросселем может дополняться конденсатором, который снижает искажения сети. Также конденсатор устанавливается в сдвоенных светильниках для взаимного сдвига фар между соседними лампами для визуального уменьшения эффекта мерцания.

    Подключение через современный электронный балласт

    В светильниках, использующих для работы электронную пускорегулирующую аппаратуру, схема включения люминесцентных ламп приведена на кожухе ЭПРА. Для правильного включения необходимо в точности следовать указаниям. При этом не требуется никакой регулировки. Правильно собранная схема при исправных элементах начинает работать сразу же.

    Схема для последовательного подключения двух ламп

    Люминесцентные лампы допускают последовательное включение двух осветительных устройств в одну цепь при наличии следующих условий:

    • использование двух идентичных источников света;
    • предназначенный для подобной схемы электромагнитный балласт;
    • дроссель, рассчитанный на удвоенную мощность.

    Преимущество схемы с последовательным включением заключается в использовании только одного тяжелого дросселя, но при неисправности в одной из лампочек или стартер светильник оказывается полностью неработоспособным.

    Современные ЭПРА допускают включение только согласно приведенной схеме, но много конструкций рассчитано на включение двух ламп. При этом в схеме организовано два независимых канала формирования напряжения, поэтому двойной электронный балласт обеспечивает работоспособность одной лампы при неисправности или отсутствии соседней.

    Подключение без стартера

    Разработано несколько вариантов включения люминесцентных светильников без дросселя и стартера. Во всех используется принцип создания высокого напряжения запуска при помощи умножителя напряжения.

    Многие из схем допускают работу с перегоревшими нитями накала, что позволяет использовать неисправные лампы. Некоторые решения используют питание постоянным током. Это приводит к полному отсутствию мерцания, но электроды при этом изнашиваются неравномерно. Это можно заметить по наличию темных пятен люминофора с одной из сторон колбы.

    Некоторые электрики вместо стартера устанавливают отдельную кнопку запуска, но это подразумевает управление включением светильника при помощи выключателя и кнопки, что неудобно и чревато повреждением лампы при излишне длительном нажатии на кнопку из-за перегрева электродов.

    Схемы включения люминесцентных светильников без использования стартера, если не считать ЭПРА, промышленностью не выпускаются. Это связано с их низкой надежностью, отрицательным влиянием на срок службы ламп, большими габаритами из-за наличия конденсаторов большой емкости.

    Электронный и электромагнитный дроссель для люминесцентных ламп

    Несмотря на повышение спроса на светодиодные источники света, люминесцентные лампы все еще остаются на пике популярности. Во многом это объясняется относительно небольшой стоимостью осветительного устройства и пускорегулирующего аппарата (далее ПРА), необходимого для его работы. Рассмотрим функциональное назначение и принцип работы последних.

    Основные функции

    Люминесцентные источники света не представляется возможным напрямую включить в электрическую сеть. На это имеются следующие причины:

    • чтобы создать стойкий разряд в лампе люминесцентного типа, необходимо предварительно разогреть ее электроды и подать на них стартовый импульс;
    • поскольку источники света газоразрядного типа обладают отрицательным дифференциальным сопротивлением, для них характерно после выхода в рабочий режим возрастание силы тока. Его необходимо ограничивать, чтобы не допустить выхода источника света из строя.

    Исходя из описанных выше причин, необходимо использовать ПРА.

    ПРА электромагнитного типа

    Принцип работы

    Рассмотрим принцип работы электромагнитного дросселя на примере типичной схемы подключения для ламп газоразрядного типа .

    Типичная схема подключения

    На схеме обозначены:

    • EL – лампа газоразрядного (люминесцентного) типа;
    • SF – стартер, он представляет собой устройство состоящее из колбы, наполненной инертным газом, внутри нее находятся контакты из биметалла. Параллельно к колбе установлен конденсатор;
    • LL –дроссель (электромагнитный);
    • спирали лампы (1 и 2);
    • C – конденсатор (компенсирует реактивную мощность), его емкость зависит от мощности лампы, ниже показана таблица соответствия.
    Мощность газоразрядного источника (Вт) Емкость конденсатора (мкФ)
    15 4,50
    18 4,50
    30 4,50
    36 4,50
    58 7,00

    Встречаются устройства, в схемах которых отсутствует компенсирующий конденсатор, это недопустимо, поскольку реактивная нагрузка приводит к следующим негативным последствиям:

    • происходит увеличение потребляемой мощности, что приводит к повышенному расходу электроэнергии;
    • существенно сокращается ресурс оборудования.

    Теперь перейдем непосредственно к принципу работы, приведенной выше типовой схемы. Условно ее можно разделить на следующие этапы:

    • при подключении к электросети, через цепь дроссель «LL» – спираль « 1» – стартер «SF» – спираль «2» начинает проходить ток, сила которого от 40 до 50 мА;
    • под воздействием этого процесса в колбе стартера ионизируется инертный газ, что приводит к повышению силы тока и разогреву биметаллических контактов;
    • нагревшиеся электроды в стартере замыкаются, это вызывает резкое повышение силы тока, примерно до 600 мА. Дальнейший его рост ограничивает индуктивность дросселя;
    • за счет увеличившейся силы тока в цепи происходит разогрев спиралей (1 и 2), в результате чего ими излучаются электроны, разогревается газовая смесь, что приводит к разряду ;
    • под воздействием разряда возникает ультрафиолетовое излучение, которое попадает на покрытие из люминофора. В результате он светится в видимом спектре;
    • когда источник света «зажигается», его сопротивление уменьшается, соответственно, понижается напряжение на дросселе (до 110 В);
    • контакты стартера остывают и размыкаются.

    Тандемное подключение

    Ниже показана схема, где две лампы люминесцентного типа включены последовательно.

    Схема тандемного подключения

    Принцип работы у представленной схемы не отличается от типового подключения, единственная разница — в параметрах стартеров. При двухламповом подключении применяются стартеры, у которых «пробивное» напряжение 110 В (тип S2), для однолампового – 220 В (тип S10).

    Стартеры S10 и S2 на 220 и 110 В соответственно

    Особенности дросселей электромагнитного типа

    Говоря об особенностях электромагнитных ПРА, необходимо заметить, что единственные преимущества этих устройств – относительно невысокая цена, простая эксплуатация и несложный монтаж. Недостатков у классической схемы подключения значительно больше:

    • наличие громоздкого и «шумного» дросселя;
    • стартеры, к сожалению, не отличаются надежностью;
    • наличие эффекта стробирования (лампа мерцает с частотой 50 Гц) вызывает повышенную утомляемость у человека, что приводит к снижению его работоспособности;
    • при вышедших из строя стартерах проявляется фальстарт, то есть лампа, перед тем как «зажечься», несколько раз мигает, это снижает рабочий ресурс источника света;
    • примерно около 25% мощности расходуется на электромагнитный балласт, в результате существенно снижается КПД.

    Использование электронного ПРА позволяет избавиться от большинства из перечисленных выше недостатков.

    Пускорегулирующий аппарат электронного типа (ЭПРА)

    Массово ЭПРА появились не так давно, около тридцати лет назад, в настоящее время они практически вытеснили электромагнитные устройства. Этому способствовали многочисленные преимущества перед классической схемой включения, назовем основные из них:

    • повышение световой отдачи ламп люминесцентного типа благодаря высокочастотному разряду;
    • отсутствие шума, характерного для низкочастотных электромагнитных дросселей;
    • снижение эффекта стробирования значительно расширило сферу применения;
    • отсутствие фальстарта увеличивает срок эксплуатации люминесцентных источников;
    • КПД может достигать 97%;
    • по сравнению с ПРА электромагнитного типа, энергопотребление снижено на 30%;
    • нет необходимости компенсировать реактивную нагрузку;
    • в некоторых моделях электронных устройств предусмотрено управление мощностью источника освещения, это производится регулировкой частоты в преобразователе напряжения.

    ЭПЛА внешний вид и внутренне устройство

    Стоит также отметить: благодаря отсутствию громоздкого дросселя, стало возможным уменьшить размеры электронного балласта, что позволило разместить его в цоколе. Это существенно расширяет сферу применения, делая возможным использование в осветительных приборах вместо источников, в которых используется нить накала.

    ЭПРА, размещенный в цоколе

    В качестве примера приведем схему простого электронного балласта, типичную для большинства недорогих устройств.

    Схема типичного ЭПРА

    Перечень элементов:

    • номиналы резисторов: R1 и R2 -15 Ом, R3 и R4 – 2,2 Ом, R5 – 620 кОм, R6 – 1,6 Мом;
    • используемые конденсаторы: C1 – 47 нФ 400 В, С2 – 6800 пФ 1200 В, С3 – 2200пФ, С4 – 22 нФ, С5 – 4,7 мкФ 350 В;
    • диоды: VD1-VD7 – 1N400;
    • транзисторы: Т1 и Т2 – 13003;
    • диодный симистор VS – DB3.

    Завершая тему ЭПРА, необходимо заметить — их существенным недостатком является относительно высокая стоимость качественных устройств. Что касается недорогих моделей, надежность таковых оставляет желать лучшего.

    Подключение без балласта

    При необходимости газоразрядные источники света возможно включить в сеть питания без электромагнитного или электронного балласта. Схема такого включения показана ниже.

    Бездроссельный способ подключения

    Для реализации такого подключения понадобится:

    • лампа люминесцентного типа – 40 Вт и накаливания – 60 Вт (последняя будет работать как балластное сопротивление);
    • два конденсатора 0,47 мкФ 400 В (играют роль умножителя);
    • диодный мост КЦ404А или аналогичный, можно использовать четыре диода, рассчитанных под ток не менее 1 А и обратное импульсное напряжение 600 В.

    Данная схема проигрывает по своим параметрам подключению при помощи электромагнитного дросселя и ЭПРА. Она приведена для ознакомления.

  • Добавить комментарий