Для чего нужен стартер и дроссель в схемах включения люминесцентных ламп:
Основными элементами схемы включения люминесцентной лампы с электромагнитным ПРА являются дроссель и стартер. Стартер это миниатюрная неоновая лампа, один или оба электрода которой выполнены из биметалла. При возникновении тлеющего разряда внутри стартера биметаллический электрод нагревается и, затем изгибаясь, накоротко смыкается со вторым электродом.
После подачи напряжения на схему ток через люминесцентную лампу не течет, так как газовый промежуток внутри лампы это изолятор, и для пробоя его нужно напряжение, превышающее напряжение питающей сети. Поэтому загорается только лампочка стартера, напряжение зажигания которой ниже сетевого. Ток величиной 20 – 50 мА течет по дросселю, электродам люминесцентной лампы, неоновой лампе стартера.
Устройство стартера:
Стартер состоит стеклянного баллона, наполненного инертным газом. В баллон впаяны металлический неподвижный и биметаллический электроды, имеющие выводы, проходящие через цоколи. Баллон заключен в металлический или пластмассовый корпус с отверстием в верхней части.
Схема устройства стартера тлеющего разряда: 1 — выводы, 2 – металлический подвижный электрод, 3 — стеклянный баллон, 4 — биметаллический электрод, 6 — цоколь
Стартеры для включения люминесцентных ламп в сеть выпускаются на напряжение 110 и 220 В.
Под воздействием тока электроды стартера разогреваются и замыкаются. После замыкания по цепи течет ток, превышающий в 1,5 раза номинальный ток лампы. Величина этого тока ограничена в основном сопротивлением дросселя, так как электроды стартера замкнуты, а электроды ламп имеют незначительное сопротивление.
За 1 – 2 с электроды лампы разогреваются до 800 – 900 °С, вследствие этого увеличивается электронная эмиссия и облегчается пробой газового промежутка. Электроды стартера остывают, так как разряда в нем нет.
При остывании стартера электроды возвращаются в исходное состояние и разрывают цепь. В момент разрыва цепи стартером возникает э. д. с. самоиндукции в дросселе, величина которой пропорциональна индуктивности дросселя и скорости изменения тока в момент разрыва цепи. Образовавшееся за счет э. д. с. самоиндукции повышенное напряжение (700 – 1000 В) импульсом прикладывается к лампе, подготовленной к зажиганию (электроды разогреты). Происходит пробой, и лампа начинает светиться.
К стартеру, который включен параллельно лампе, прикладывается приблизительно половина напряжения сети. Этой величины недостаточно для пробоя неоновой лампочки, поэтому она больше не зажигается. Весь период зажигания длится меньше 10 с.
Рассмотрение процесса зажигания лампы позволяет уточнить назначение основных элементов схемы.
Стартер выполняет две важные функции:
1) замыкает накоротко цепь для того, чтобы повышенным током разогреть электроды лампы и облегчить зажигание,
2) разрывает после разогрева электродов лампы электрическую цепь и тем самым вызывает импульс повышенного напряжения, обеспечивающего пробой газового промежутка.
Дроссель выполняет три функции:
1) ограничивает ток при замыкании электродов стартера,
2) генерирует импульс напряжения для пробоя лампы за счет э. д. с. самоиндукции в момент размыкания электродов стартера,
3) стабилизирует горение дугового разряда после зажигания.
Схема импульсного зажигания люминесцентной лампы в работе:
otvet.mail.ru
Назначение стартеров и дросселей
- Стартеры. Как и на автомобиле, на люминесцентной лампе стартер играет роль пускового механизма. Стартер нужен для зажигания лампы. Обычно напряжение зажигания в стартере выше рабочего напряжения в сети. Стартер смыкает и размыкает электрическую цепь во время работы лампы, на короткое время, прогревая рабочий электрод.
- Дроссели. Они играю роль трансформатора и стабилизатора для правильной работы лампы. Дроссель предохраняет лампу от перегрева и перепадов напряжения и берет всю нагрузку на себя.
Устройство стартеров и дросселей и принцип их работы
Стартер состоит из небольшой стеклянной колбы, заполненной газом. Колба размещается внутри металлического или пластикового корпуса. На нижней стороне стартера имеются два электрода, которые непосредственно вступают в контакт с проводами лампы во время работы. Сверху стартера иногда бывает окошко. Стартеры часто выходят из строя, но их очень легко заменить, потому что они съемные.
Дроссель представляет собой катушку в металлической оболочке. По мощности устанавливается такой же, как и сама лампа. Без дросселя лампа не будет работать. Дроссель поджигает находящиеся в лампе пары ртути и ограничивает подачу тока. Дроссель стабилизирует напряжение в сети, если оно выше номинального.
Принцип работы стартера и дросселя заключается в том, что один элемент (стартер) запускает в работу электроды, а дроссель поддерживает эту работу. При включении тока в цепи первым включается стартер. Он прогревает электроды, увеличивается подача тока на прибор, нагревается биметаллическая пластина стартера. После того, как электроды прогрелись, контакт размыкается, и ток передается на дроссель. Некоторое время дроссель накапливает напряжение, газ в колбе пробивается, и лампа загорается.
При работе ток равномерно распределяется между дросселем и лампой, что обеспечивается стабильную работу даже при условии повышенного напряжения. Дроссель не расходует энергию на себя, он всего лишь накапливает ее и преобразовывает.
Без стартера, в основном, невозможно включение лампы, использующей определенные дроссели. Она просто не загорится. Тогда как при дальнейшей работе лампы стартер не нужен. Можно даже вытащить его, если необходимо, и проверить его или заменить во время работы лампы. Но последующее включение потребует наличия стартера. Также возможна работа лампы без стартера, напрямую. В таком случае лампа зажигается путем холодного старта, что значительно снижает срок ее службы. Дроссель обеспечивает работу лампы. Без него лампа работать не будет.
Разновидности стартеров
- Стартеры тлеющего ряда – лампа с биметаллическими электродами. Такие стартеры чаще используются, так как у них упрощенная конструкция и сравнительно небольшое время зажигания.
- Тепловые стартеры – характеризуются увеличенным временем зажигания, за счет чего электроды нагреваются дольше, что положительно сказывается на работе лампы. Однако такие стартеры имеют более сложное строение, дополнительно потребляют энергию на себя, схема их подключения имеет сложное строение.
- Полупроводниковые стартеры. Их работа построена по принципу ключа. После нагревания электродов напряжение размыкается, и в колбе происходит возникновение импульса.
Разновидности дросселей для люминесцентных ламп
- Электромагнитные дроссели – подключаются последовательно с лампой. Для работы электромагнитного дросселя необходим стартер, то есть, холодный запуск уже будет невозможен. У них очень большой недостаток – во время работы лампа мерцает.
- Электронные дроссели – сравнительно недавнее изобретение. Его несравненное преимущество – упрощенная схема подключения, так как для его работы не нужен стартер. Благодаря таким дросселям снижается мерцание лампы, при запуске лампа не пульсирует. Снижается шум при работе лампы.
Какой производитель лучше?
Здесь нельзя дать однозначного ответа. Каждый производитель элементов для работы люминесцентных ламп старается выпускать хорошую продукцию. Поэтому, выбор будет основан на результатах личного опыта или опыта знакомых. Наиболее известные производители дросселей – Chilisin, Luxe, Vossloh schwabe, Navigator, стартеров: пожалуй, наиболее востребованный производитель, — Philips. В основном, дроссели и стартеры идут в комплекте с лампой. Если же потребуется купить запасные элементы, или заменить перегоревшие, можно выбрать что-нибудь из этих производителей.
Сроки службы стартеров и дросселей
Как заявляют производители, стартер должен выдержать не менее 6 тысяч включений лампы. При этом рабочий диапазон должен быть от + 5° С до + 55 ° С. Дроссели при нормальных условиях эксплуатации должны проработать около 3-х лет. Опять же, все зависит от производителя и вероятность попадания брака.
Как выбрать стартер и дроссель
Для начала нужно решить, какой тип запуска у вас будет. Если вы воспользуетесь электронными дросселями, то стартер будет не нужен. При выборе электромагнитных дросселей нужно задуматься о покупке стартера, ведь без него лампа гореть не будет.
- Выбирайте проверенного производителя, не гонитесь за дешевизной.
- Берите сразу с запасом – вдруг попадется бракованная или плохо работающая деталь.
- Если вы ничего не понимаете в электричестве, доверьте это дело профессионалам. Или посоветуйтесь с людьми, которые имели опыт работы с люминесцентными лампами.
Как заменить стартер
Пожалуй, с этой работой легко сможет справиться даже новичок. Иногда случается так, что лампа горит некоторое время и гаснет. Значит, нужно проверить стартер. Чтобы заменить стартер, нужно выключить лампу и снять плафон. Испорченный стартер вытаскивается из лампы поворотом против часовой стрелки. Чтобы подключить новый стартер, достаточно вставить его в пазы и повернуть по часовой стрелке. Вот и все – стартер прочно стоит на своем месте.
Как заменить дроссель
Большинство умельцев предпочитают отремонтировать дроссель, но для этого потребуются технические навыки. Поэтому проще дроссель заменить. Перед заменой дросселя нужно отключить электричество во всем доме, так как простое выключение светильника не избавит от напряжения на лампе. После этого можно демонтировать вышедший из строя дроссель. Снимаем крепеж и отсоединяем провода, по которым ток идет к лампе. Теперь остается подсоединить провода в том порядке, каком они были подсоединены изначально, и поставить дроссель на свое место.
www.komfortek.com
Назначение и устройство дросселя
Разрядные лампы, представителем которых является люминесцентная, нельзя зажечь как обычные, обеспечив электроснабжение. Они попросту не будут работать.
Чтобы получить свечение такого типа источника, потребуется дополнительно использовать пуско-регулирующий аппарат.
Назначение балласта в схеме включения
Выходит, что для функционирования люминесцентной лампочки необходимо не только обеспечить протекание тока, но и приложить к ней напряжение.
Поэтому в схеме включения задействуют балласт – сопротивление. Оно включается последовательно с лампой и предназначено для ограничения тока, протекающего через ее электроды.
Его роль могут выполнять различные электротехнические компоненты:
- в случае постоянного тока – это резисторы;
- при переменном – дроссель, конденсатор и резистор.
Среди этих приспособлений наиболее удачным вариантом является дроссель. Он обладает реактивным сопротивлением без выделения излишнего тепла. Способен ограничить ток, предотвратив его лавинообразное нарастание при включении в электросеть.
Дроссель не только является неотъемлемым элементом в стартерной схеме включения, он выполняет такие функции:
- способствует созданию безопасного и достаточного для конкретной лампочки тока, который обеспечивает оперативный разогрев ее электродов при разжигании;
- импульс повышенного напряжения, образующийся в обмотке, способствует возникновению разряда в колбе люминесцента;
- обеспечивает стабилизацию разряда при номинальном значении электротока;
- способствует беспроблемной работе лампочки вопреки отклонениям напряжения, периодически возникающим в сети.
Важное значение для функционирования люминесцентных источников света имеет индуктивность дросселя.
Поэтому при покупке этого электромеханического компонента следует обращать внимание на технические параметры, которые должны соответствовать характеристикам лампочки.
Из чего состоит пускорегулятор?
Дроссель, используемый в схемах включения лампочек люминесцентного типа, – это не что иное, как намотка провода на сердечнике – катушка индуктивности.
Именно ее промышленное исполнение и носит название дросселя в электротехнике, что дословно переводится как «ограничитель».
Дроссель с нужными техническими характеристиками производят в промышленных условиях, поэтому у потребителя не возникнет проблем при подборе нужного варианта, соответствующего параметрам подключаемой лампочки.
Более того, имея навыки сбора различных электротехнических приспособлений, соответствующие комплектующие и электроинструменты, можно попытаться самостоятельно соорудить катушку с нужной индуктивностью.
Дроссель состоит из следующих элементов:
- проволока в изоляционном материале;
- сердечник – чаще всего ферритового типа или из прочего материала;
- заливочная масса, компаунд – в ее состав входят вещества, устойчивые к горению, что обеспечивает дополнительную изоляцию витков обмоточного провода;
- корпус, в который помещена намотка – его производят из термоустойчивых полимеров.
Наличие последнего элемента зависит от особенностей и характеристик конкретной модели ограничителя тока.
Стартерная схема несовершенна, хотя и показывает отличный результат. Но мерцание лампочки, шумность дросселя и его большие размеры, а также фальшстарт из-за ненадежного стартера привели к изобретению более совершенной версии пускорегулятора – электронной.
ЭПРА в процессе функционирования способствуют снижению мощности потерь до 50%, избавляют от миганий лампочки. Их использование позволило уменьшить массу дросселей, а также существенно повысить отдачу осветительного прибора.
Правда стоимость электронного балласта существенно выше ЭМПРА, да и приобретать нужно у производителей с отличной репутацией – таких как Philips, Osram, Tridonic, прочие.
Схема + самостоятельное подключение
Люминесцентную лампочку просто так не включишь – ей требуется зажигатель и ограничитель тока.
В миниатюрных моделях производитель все эти элементы предусмотрительно встроил в корпус и потребителю остается лишь вкрутить изделие в подходящий патрон светильника/люстры и щелкнуть выключателем.
А для более габаритных изделий потребуется пускорегулирующая аппаратура, которая бывает как электромеханического, так и электронного типа.
Чтобы ее правильно подсоединить, обеспечив беспроблемную работу прибора, предстоит знать порядок подключения отдельных элементов в электроцепь.
Правда, имея схему, но не имея практического опыта по выполнению подобного рода работ, сложно будет справиться с задачей.
Более того, если подключение требуется выполнить вне дома – в коридоре учебного учреждения или прочего общественного заведения – то самовольное вмешательство в работу электросети может обернуться проблемами.
Для этого в штате учреждений должен быть электрик, работающий на постоянной основе или же обслуживающий заведение по мере возникновения потребностей в его услугах.
Рассмотрим пошаговое подключение двух трубчатых ЛЛ к электросети с использованием стартерной схемы. Для чего понадобится 2 стартера, дросселирующий компонент, тип которого должен обязательно соответствовать типу лампочек.
А также следует обратить внимание на суммарную мощность пускателей, которая не должна превышать этот параметр у дросселя.
При подключении питающего кабеля к светильнику важно помнить, что за ограничение тока отвечает дроссель.
Поэтому фазную жилу предстоит подсоединять через него, а на лампочку подключить нулевой провод.
Подобная схема подключения актуальна для больших осветительных приборов. Что же касается компактных моделей, то они оснащены встроенным механизмом запуска и регулировки – миниатюрным ЭПРА, вмонтированном внутри корпуса изделия.
Перегрев дросселя и возможные последствия
Использование лампочек, у которых вышел срок службы и периодически возникают различные поломки, может обернуться пожаром.
Избежать этой ситуации поможет регулярное инспектирование состояния осветительных приборов – визуальный осмотр, проверка основных узлов.
При неправильной эксплуатации может произойти взрыв колбы светильника. Мельчайшие частицы в состоянии разлететься в радиусе трех метров. Причем они сохраняют свои зажигательные способности, даже упав с высоты потолка на пол.
Опасность представляет перегрев обмотки дросселя – аппарат состоит из различных типов материалов, каждый из которых имеет свои характеристики.
Например, изоляционные прокладки производители пропитывают сложными составами, отдельные элементы которых имеют неодинаковую горючесть и способность к образованию дыма.
Помимо перегрева дросселирующего элемента, существуют и другие ситуации с люминесцентными светильниками, представляющие пожарную опасность.
Это могут быть:
- проблемы, обусловленные нарушением технологии изготовления ПРА, что повлияло на конечное качество аппарата;
- плохой материал рассеивателя осветительного прибора;
- схема зажигания – со стартером или без него пожарная опасность одинакова.
Следует помнить, что к проблемам может привести небрежность при выполнении подключения, плохое качество контактов или составляющих цепи, что чаще всего происходит при использовании совсем дешевых аппаратов, приобретенных у неизвестных производителей.
Добросовестные компании дают гарантию на свою продукцию, а технические параметры приборов, указанные на корпусе или упаковке, соответствуют действительности. Этот факт прямо влияет на срок службы как самого ПРА, так и разрядной лампочки
Выводы и полезное видео по теме
Тонкости сборки схемы из двух ЛЛ с последовательным включением:
Видеоролик о том, что такое дроссель и зачем он нужен:
Проверка дросселя на предмет поломки:
О правилах выбора дросселя в зависимости от типа разрядной лампы:
Ознакомившись с назначением и устройством дросселей, используемых для запуска люминесцентных лампочек, можно вооружиться схемой подключения и попытаться реализовать ее самостоятельно. Правда, это актуально для дома.
В общественных учреждениях решение подобных вопросов следует доверить электрикам, имеющим спецдопуск к электромонтажным работам.
sovet-ingenera.com
Историческая справка
Газоразрядная колба появилась еще в 1856 году и называлась трубкой Гейслера. Использование высоковольтной катушки позволило возбудить в ней свечение газа зеленого цвета. Через несколько лет предложено было покрыть внутреннюю поверхность колбы люминофором.
Изделия более яркого белого спектра появились лишь в 1926 году благодаря исследованиям Эдмунда Гермера. По своему устройству они уже стали похожи на те, которые можно видеть сегодня.
Устройство люминесцентной лампы
Для того чтобы понять принцип работы однолампового светильника, надо познакомиться с его схемой. Светильник состоит из следующих элементов:
- стеклянная цилиндрическая трубка;
- два цоколя с двойными электродами;
- стартер, работающий на начальном этапе поджига;
- электромагнитный дроссель;
- конденсатор, подключенный параллельно питающей сети.
Колба изделия выполнена из кварцевого стекла. На начальном этапе ее изготовления из нее откачан воздух и создана среда, состоящая из смеси инертного газа и паров ртути. Последняя находится в газообразном состоянии за счет избыточного давления, созданного во внутренней полости изделия. Стенки покрыты изнутри фосфоресцирующим составом, он превращает энергию ультрафиолетового излучения в видимый человеческому глазу свет.
К выводам электродов на торцах устройства подводится переменное напряжение сети. Внутренние вольфрамовые нити покрыты металлом, который при разогреве испускает со своей поверхности большое количество свободных электронов. В качестве таких металлов могут применяться цезий, барий, кальций.
Электромагнитный дроссель представляет собой катушку, намотанную для повышения индуктивности на сердечнике из электротехнической стали с большой величиной магнитной проницаемости.
Стартер работает на начальном этапе процесса тлеющего разряда, протекающего в газовой смеси. В его корпусе находятся два электрода, один из которых биметаллический, способный под действием температуры изгибаться и изменять свои размеры. Он выполняет роль замыкателя и размыкателя электрической цепи, в которую включен дроссель.
Принцип работы люминесцентного светильника
Как работает люминесцентная лампа? Сначала образуются свободно движущиеся электроны. Это происходит в момент включения питающего переменного напряжения в областях вокруг вольфрамовых нитей накаливания внутри стеклянного баллона.
Эти нити за счет покрытия их поверхности слоем из легких металлов по мере нагрева создают эмиссию электронов. Внешнего напряжения питания пока недостаточно для создания электронного потока. Во время движения эти свободные частицы выбивают электроны с внешних орбит атомов инертного газа, которым заполнена колба. Они включаются в общее движение.
На следующем этапе в результате совместной работы стартера и электромагнитного дросселя создаются условия для увеличения силы тока и образования тлеющего разряда газа. Теперь наступает время организации светового потока.
Движущиеся частицы обладают достаточной кинетической энергией, необходимой для перевода электронов атомов ртути, входящей в состав лампы в виде небольшой капли металла, на более высокую орбиту. При возвращении электрона на прежнюю орбиту высвобождается энергия в виде света ультрафиолетового спектра. Преобразование в видимый свет происходит в слое люминофора, покрывающего внутреннюю поверхность колбы.
Для чего нужен дроссель в люминесцентной лампе
Это устройство работает с момента старта и на протяжении всего процесса свечения. На разных этапах задачи, выполняемые им, различны и могут быть разделены на:
- включение светильника в работу;
- поддержание нормального безопасного режима.
На первом этапе используется свойство катушки индуктивности создавать импульс напряжения большой амплитуды за счет электродвижущей силы (ЭДС) самоиндукции при прекращении протекания переменного тока через ее обмотку. Амплитуда этого импульса напрямую зависит от величины индуктивности. Он, суммируясь с переменным сетевым напряжением, позволяет кратковременно создать между электродами напряжение, достаточное для разряда в лампе.
При созданном постоянном свечении дроссель выполняет роль ограничивающего электромагнитного балласта для цепи дуги с низким сопротивлением. Его цель теперь – стабилизация работы для исключения дугового замыкания. При этом используется высокое индуктивное сопротивление обмотки для переменного тока.
Принцип работы стартера люминесцентной лампы
Устройство предназначено для управления процессом запуска светильника в работу. При первоначальном подключении сетевого напряжения оно полностью прикладывается к двум электродам стартера, между которыми существует небольшой промежуток. Между ними возникает тлеющий разряд, в котором температура увеличивается.
Один из контактов, выполненный из биметалла, имеет возможность под действием температуры изменять свои размеры, изгибаться. В этой паре он выполняет роль подвижного элемента. Возрастание температуры приводит к быстрому замыканию электродов между собой. По цепи начинает протекать ток, это приводит к понижению температуры.
Через небольшой промежуток времени происходит разрыв цепи, что является командой для вступления в работу ЭДС самоиндукции дросселя. Последующий процесс был описан выше. Стартер понадобится только на этапе следующего включения.
Варианты исполнения
Существует большое разнообразие электролюминесцентных ламп, но все они могут иметь различие по:
- форме исполнения;
- виду балласта;
- внутреннему давлению.
Форма исполнения может быть как у обычных люминесцентных ламп – линейная трубка либо трубка в виде латинской буквы U. К ним добавились компактные варианты, выполненные под привычный цоколь с использованием различных спиральных колб.
Балласт является приспособлением, стабилизирующим работу изделия. Электронный и электромагнитный виды являются самыми распространенными схемами включения.
Внутреннее давление определяет область использования изделий. В бытовых целях или общественных местах нашли применение лампы низкого давления или энергосберегающие образцы. В промышленных помещениях или местах с пониженными требованиями к цветопередаче используют экземпляры высокого давления.
Для оценки способности освещения применяют показатель мощности лампы и ее светоотдачи. Можно привести еще много различных параметров классификации и вариантов исполнения, но их количество постоянно увеличивается.
simplelight.info
Конструкция и принцип работы
Прежде всего поговорим о том, из чего состоит данный элемент цепи и как он работает. На схемах обозначение дросселя следующее:
Внешний вид изделия может быть таким, как на фото:
Это катушка из провода намотанного на сердечник с магнитопроводом, или без корпуса в случае высоких частот. Похож на трансформатор только с одной обмоткой. Краткий экскурс в физику, ток в катушке не может мгновенно измениться. Проведем мысленный эксперимент — у нас есть источник переменного тока, осциллограф, дроссель.
Во время начала полу волны мы наблюдаем нарастание тока с запозданием, это вызвано индуцированием магнитного потока в сердечнике. Происходит постепенное нарастание тока в обмотках, когда с источника переменного тока сигнал уходит на спад, мы наблюдаем спад тока в дросселе, опять же с некоторым опозданием, поскольку магнитное поле в магнитопроводе продолжает толкать ток в катушке и не может быстро изменить свое направление. Получается в какой-то момент ток из внешнего источника противодействует току, наведенному магнитопроводом дросселя. В цепях переменного тока назначение дросселя — выступать ограничителем или индуктивным сопротивлением.
Для постоянного тока данный элемент схемы не является сопротивлением или регулирующим элементом. Этот эффект используют для устройств, в электрических цепях, где нужно ограничить ток до нужной величины, при этом избежать излишней громоздкости и выделения тепла.
Интересное пояснение по данному вопросу вы также можете просмотреть на видео:
samelectrik.ru
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.
Принцип работы
Рассмотрим принцип работы электромагнитного дросселя на примере типичной схемы подключения для ламп газоразрядного типа .
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.
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).
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.
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.
В качестве примера приведем схему простого электронного балласта, типичную для большинства недорогих устройств.
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.
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.
www.asutpp.ru