Роль дросселя в схемах пускорегулирующих устройств
Классификация и разновидности дросселей
Преимущества электронных дросселей
Видео: Проверка дросселя лампы дневного света
На объектах производственного, общественного и бытового назначения широко используются лампы дневного света в качестве основного источника освещения. Они существенно отличаются от обычных ламп накаливания и не могут работать при простом подключении к сети. Для того чтобы осуществить запуск, используется специальный дроссель для люминесцентных ламп, входящий в схему электромагнитного пускорегулирующего устройства.
Данные приборы постепенно выходят из употребления, поскольку им на смену пришла электронная пускорегулирующая аппаратура – более надежная и совершенная. Но до полного отказа от них еще далеко, поэтому для обеспечения нормальной работы ламп следует знать устройство и принцип действия этих дросселей.
Общее устройство люминесцентных ламп
Работу дросселя необходимо рассматривать только в совокупности с общей схемой люминесцентной лампы.
Наибольшее распространение в системах освещения получили устройства линейного типа, изготовленные в цилиндрической форме. Конструкция представляет собой герметичную стеклянную колбу, внутрь которой вместо воздуха закачан аргон или другой инертный газ. В некоторых случаях используются газовые смеси. Внутреннее давление примерно в 250 раз ниже атмосферного, поэтому, когда лампа разбивается, этот процесс сопровождается хлопком. Кроме газа, в колбу помещается определенная порция ртути, находящейся в газообразном виде из-за сильного разрежения.
Торцы трубок заканчиваются стеклянными ножками с электродами, впаянными внутрь. Они устанавливаются попарно с каждой стороны. Каждая пара соединена вольфрамовой спиралью, покрытой специальным составом, включающим в себя оксиды бария, стронция и кальция, а также тугоплавкую циркониевую присадку. После разогрева данного химического состава, начинается разгон свободных электронов, попадающих в свободное пространство из своей кристаллической решетки. За счет этого происходит термоэлектронная эмиссия, без которой невозможна работа люминесцентных ламп.
Снаружи концы трубок оборудованы цоколями для контактных штырьков, используемых при подключении лампы, вставленной в светильник. Стеклянная поверхность лампы изнутри покрыта слоем люминофора, состоящего из галофосфатов кальция или ортофосфатов цинка-кальция. При попадании на него ультрафиолетового излучения, невидимого обычным зрением, начинается испускание видимого светового потока. Химический состав люминофора оказывает влияние на цветовую температуру, цветопередачу и спектр различных люминесцентных ламп.
Преимущества светильников с люминофором
Благодаря своим конструктивным особенностям, лампы дневного света обладают многими положительными качествами, что дает возможность применять их в различных областях.
Среди плюсов, в первую очередь можно отметить следующие:
Испускание светового потока с высокой интенсивностью.
Свечение может производиться в широком диапазоне.
Освещение такими лампами отличается повышенной надежностью.
Широкий температурный диапазон рабочих режимов, благодаря которому люминесцентные светильники могут использоваться в уличном освещении.
Во время работы корпус светильника нагревается незначительно.
Строго определенный спектр и режим излучения, при котором свечение считается наиболее приближенным к естественному дневному освещению.
Высокие эксплуатационные характеристики и устойчивость к износу. В среднем, такие лампы способны нормально функционировать в течение 18-20 тыс. часов.
Главная особенность люминесцентных ламп заключается в невозможности их прямого подключения к обычной электрической сети. Это связано со следующими причинами:
Схема предполагает создание устойчивого разряда лишь после предварительного разогрева электродов. На них должен поступить стартовый импульс.
Необходимость в ограничении возрастающей силы тока после выхода светильника из рабочего режима.
Для преодоления имеющихся ограничений в конструкцию люминесцентных ламп включена пускорегулирующая аппаратура, обеспечивающая их нормальную работу. К важнейшим компонентам данной схемы относится дроссель для люминесцентной лампы, без которого светильники не будут функционировать.
Роль дросселя в схемах пускорегулирующих устройств
Основная задача дросселя для люминесцентных ламп заключается в образовании импульса, способного пробить среду, наполненную газом. Кроме того, он должен поддерживать установленное значение тока и напряжения на контактах и во всей схеме работающего светильника. Принцип действия этого устройства связан с работой катушки индуктивности, извлекающей энергию из сети и превращающей ее в магнитное поле.
Точно такая же катушка входит в устройство дросселя. При замыкании контактов происходит постепенный рост тока на катушке, а после размыкания он на короткое время многократно возрастает, а потом начинает плавно снижаться. Дроссель-трансформатор, применяемый в люминесцентных светильниках, по своей сути является такой же катушкой, внутри которой установлен ферромагнитный сердечник. Он подходит лишь для электрических цепей, где применяется электромагнитная пускорегулирующая аппаратура.
Теперь рассмотрим не только, для чего нужен дроссель, но и как он работает
При подаче напряжения ток вначале попадает на дроссель-трансформатор, затем он поступает к первой паре электродов лампы, далее – на стартер и на вторую пару электродов, после чего возвращается в сеть. Этого тока недостаточно для того чтобы зажечь лампу, однако, он способен разогреть электроды стартера и создать тлеющий разряд. Он обладает напряжением, более низким чем в сети, но превышающим это значение у работающего светильника.
После разогрева в стартере биметаллического электрода, происходит его замыкание со вторым электродом, после чего в схеме происходит стремительный скачок тока и электроды в торцах лампы начинают разогреваться. Одновременно, под действием самоиндукции, в дросселе размыкается цепь, что приводит к скачку напряжения. К нему прибавляется входное напряжение, и в совокупности они создают условия, необходимые для запуска лампы.
К этому времени электроды разогреваются до температуры, обеспечивающей начало эмиссии, а в самом дросселе образуется высоковольтный импульс. Тлеющий разряд вначале появляется в аргоне, а после перехода ртути в состояние пара он продолжается уже в ртутных парах, после чего схема начинает стабильно работать в обычном режиме. Напряжение на дросселе падает и соответственно уменьшается в самой лампе. Таким образом, обеспечивается защита от возникновения повторного разряда.
Непосредственное включение света происходит при совпадении фаз напряжения и импульса дросселя. Чаще всего они не совпадают по времени, поэтому стартер срабатывает насколько раз перед входом лампы в рабочий режим. В этот момент она начинает мигать, а в стартере возникают радиопомехи, подавляемые конденсатором, установленным в общем корпусе.
Таким образом, кроме зажигания люминесцентной лампы, дроссель-трансформатор ограничивает возрастающий ток до предела, после которого осветительный прибор может выйти из строя.
Классификация и разновидности дросселей
Схема люминесцентных ламп включает в себя дроссель, выполняющий ограничивающую функцию и поэтому относящийся к балласту или дополнительной нагрузке. Поскольку в этом устройстве имеют место определенные потери мощности, то все они разделяются на категории в соответствии с уровнем этих потерь. Обычный уровень соответствует классу D, пониженный – классу С, особо низкий – классу В.
Одним из физических свойств дросселя в люминесцентных лампах, является сдвиг по фазам, образующийся между током и напряжением. Отставание тока от напряжения составляет величину, обозначаемую как cos φ. С ростом этого значения приборы становятся более экономичными и эффективными.
К основным типам дросселей можно отнести следующие:
Электромагнитные устройства, представляющие собой трансформатор, соединяемые с лампой в последовательную цепь и работающие совместно со стартером. Они отличаются простой конструкцией и низкой ценой. Серьезными недостатками в работе считаются мерцание и шум при пуске и эксплуатации, длительное включение, необходимость использования конденсатора, снижающего потери мощности.
Электронный дроссель, не требующий стартера. Эти устройства включаются намного быстрее, с ними лампа работает ровно, без миганий и шума. Обладают компактными размерами и небольшим весом.
Люминесцентные лампы могут эксплуатироваться в разных электрических сетях. Соответственно и дроссели разделяются на однофазные, применяемые в бытовых сетях на 220 вольт, и трехфазные, устанавливаемые в светильники, освещающие промышленные предприятия, улицы и другие подобные объекты.
Дроссели могут устанавливаться в разных местах и также условно делятся на две части. Приборы открытого типа встраиваются внутрь корпуса светильника, который защищает их от всех внешних воздействий. Закрытые дроссели помещаются в герметичный влагозащищенный короб. Они используются для установки на улицах и могут выдерживать любые погодные условия.
Источник: electric-220.ru
Классификация приборов
В люминесцентных лампах могут использоваться электромагнитные или электронные дроссели. Каждому из видов присущи определенные достоинства и недостатки.
Электромагнитные
Электромагнитный дроссель представляет собой катушку с металлическим сердечником. Для обмотки используются медный и алюминиевый провода. От их диаметра зависит нормальная работа светильника. Потери мощности устройства составляют от 10 до 50%.
Чем мощнее люминесцентная лампа, тем меньше процент потерь мощности.
Люминесцентные лампы с электромагнитными дросселями стоят недорого, не требуют дополнительной настройки. Однако электромагнитный дроссель весьма чувствителен к нестабильности электрической сети. Малейшее колебание приводит к мерцанию лампы и повышению уровня шума: светильник начинает гудеть.
Электромагнитные ПРА
Перед зажиганием лампы из-за несинхронности работы дросселя с частотой сети происходят вспышки. Они приводят к ускоренному износу ПРА.
На разогревание электромагнитного дросселя тратится четверть мощности светильника.
Два класса электромагнитных дросселей – D и С – запрещены Европейской комиссией. На данный момент на рынке можно найти люминесцентные лампы с электромагнитными дросселями только классов В1 и В2. Они характеризуются пониженными потерями электроэнергии.
Электромагнитные дроссели имеют право на жизнь, они обеспечивают достаточную надежность светильников. Но сейчас их активно вытесняют электронные балласты.
Электронные ПРА
Электронный дроссель имеет более сложную конструкцию. В его состав входят:
Фильтр электромагнитных помех. Гасит электромагнитные импульсы самого светильника и устраняет внешние помехи – от сети. выпрямитель: служит для преобразования тока.
Схема коррекции коэффициента мощности. Отвечает за контроль сдвига по фазе переменного тока, который проходит через нагрузку.
Фильтр сглаживающий. Снижает уровень пульсации переменного тока.
Инвертор. Отвечает за преобразование постоянного тока в переменный.
Балласт. Индукционная катушка, участвующая в накоплении энергии, подавлении помех и плавной регулировке яркости свечения.
Некоторые модели ЭПРА оснащаются защитой от перепадов напряжения (колебаний напряжения в электрической сети или ошибочного пуска устройства без лампы).
При включении лампы ток из выпрямителя поступает на буфер конденсатора. Там происходит сглаживание частоты пульсации. Высокое напряжение попадает на инвертор и заряжает микросхемы и конденсаторы.
При достижении напряжения 5,5 В микросхема сбрасывается. Зарядка конденсатора обратной связи (компенсационной) регулируется транзисторами. Как только напряжение достигнет 12 В, система входит в следующую фазу – предварительного нагрева.
ЭПРА Navigator
Поджиг происходит при минимальном значении напряжения 600 В. Этот процесс происходит всего за 1,7 сек.
В отличие от электромагнитного, электронный дроссель не допускает чрезмерного нагревания осветительного прибора, поэтому возникновения пожара можно не бояться.
Схема подключения с люминесцентными лампами 2х18
Схема подключения ПРА с двумя люминесцентными лампами, мощностью 18В
Для подключения двух ламп мощностью 18W требуется индукционный тип устройства мощностью не менее 36 Вт (подойдет ПРА на 40 Вт) и два стартера S2 на 4-22 Вт.
Стартеры подключаются параллельно каждой лампе. В результате будут задействованы по одному контакту-штырю с каждой стороны лампы. Остальные контакты подключаются через индукционный дроссель к питающей электрической сети.
Снизить помехи и компенсировать реактивную мощность можно при помощи конденсатора , подключенного параллельно к питающим контактам осветительного прибора.
Присутствие конденсатора не требуется, если в люминесцентной лампе предусмотрена встроенная защита.
Вариантов, подключения ПРА и ЭПРА множество, поэтому далее приведет несколько понятных рисунков-схем с самыми распространенными видами соединений.
Схема последовательного подключения ламп через дроссель
Подключение с использованием дополнительной лампы накаливания (без дросселя)
Схема подключения с двумя дросселями
Ремонт своими руками
Электромагнитный дроссель можно изготовить и своими руками. Но делается это редко. Гораздо чаще умельцы самостоятельно восстанавливают ПРА, так как приобрести нужную модель не всегда удается (особенно трудно найти ее в «глубинке») .
С устройства снимается защитный чехол и две половинки сердечника (они имеют Г-образную форму). Затем снимается обмотка. Если по каким-то причинам снятие витков провода затруднено, их можно срезать, используя ножовку по металлу.
Для новой обмотки можно использовать медный провод диаметром 0,64-0,8 мм. Тысячу витков наматывают без межслойной изоляции внавал.
Чем больше мощность дросселя, тем проще его восстановить. Маломощные (следовательно, и малогабаритные) дроссели заливаются компаундом, что делает процесс их восстановления весьма проблематичным.
На перемотку дросселя уходит не более двух часов.
Сравнение двух видов дросселей позволяет сделать вывод, что несомненное преимущество имеют ЭПРА. Они легче и меньше по габаритам. Такие характеристики облегчают создание миниатюрных осветительных приборов, потребность в которых неуклонно возрастает.
Сегодня люминесцентные лампы – это довольно распространенная разновидность источников света. Они дают качественный спектр освещения, что и обеспечило им такую огромную распространенность в современном мире. Подходящий спектр освещения лампы дневного света создают благодаря особой конструкции, одной из главных частей которой является дроссель.
Балласты для лампы дневного света
Что собой представляет дроссель для люминесцентных ламп, а также особенности его строения вы узнаете из этой статьи.
Люминесцентные лампы и их строение
Поскольку во многих помещениях сегодня используются лампы дневного света, то важно знать, из чего они состоят. Эта информация поможет не только правильно эксплуатировать подобные осветительные установки, но и при необходимости ремонтировать их своими руками.
Обратите внимание! Лампы дневного света сегодня активно используются как для уличного, так и для внутреннего освещения.
Люминесцентные лампы в интерьере
Для освещения, реализуемого через лампы дневного света характерны следующие достоинства:
высокая интенсивность свечения;
широкий диапазон распространения света;
высокая надежность освещения;
возможность работы в разнообразном температурном режиме. В связи с этим такие лампочки можно использовать и для уличного типа освещения;
небольшой нагрев корпуса светильника;
свечение источника света характеризуется отменными техническими характеристиками;
излучение света осуществляется в строго определённом режиме и спектре. При этом свечение здесь максимально близко к дневному типу света;
высокая износостойкость. Люминесцентные лампы могут проработать без сбоя до 20 тысяч рабочих часов;
отличная производительность.
Лампы дневного света обладают одной особенностью – их нельзя напрямую подключать в стандартную электрическую сеть. Такая ситуация возникла по следующим причинам:
для создания стойкого разряда в такой лампочке необходимо предварительное разогревание электродов, а также подача на них стартового импульса;
наличие необходимости ограничения возрастания силы тока, которое имеет место после выхода устройства из рабочего состояния.
Поэтому в своей конструкции лампы дневного света содержат ПРА (пускорегулирующий аппарат). Он необходим для нормальной работы люминесцентной лампочки. Важным элементом ПРА любого типа (например, ЭПРА) является дроссель.
Важный элемент элкетросхемы
Дроссель является необходимой составляющей люминесцентных ламп, необходимый для бесперебойной и длительной работы. Для эффективной работы ламп дневного света нужны не только дроссели, но также стартеры и другие элементы электросхемы.
Дроссель устройство представляет собой индуктивную катушку. В нее вставлен сердечник, имеющий металлическую оправу. Все это сверху сокрыто под кожухом. Вот такое строение и имеют дроссели, которые используются внутри люминесцентных ламп. Для ламп дневного света осуществляет подбор балласта по мощности.
Обратите внимание! Дроссели, подбираемые для люминесцентных ламп, должны иметь с ними одинаковую мощность. Этот параметр обязательно нужно учитывать, чтобы лампочка работала, как надо.
Назначение дросселей с электросхеме источника света данного типа заключается в ограничении подачи тока до нужного уровня, который необходим каждому отдельному светильнику. Вот для чего в конструкции любой лампы дневного света всегда будет встречаться дроссель. Кроме этого наличие дросселей в конструкции источника света продиктовано следующими причинами:
дросселирующее приспособление осуществляет зажигание нити накаливания;
дроссели также регулируют мощность тока.
В конструкции ЭПРА или ПРА другого типа он нужен для выполнения роли балласта. Он берет на себя в электроцепи лишние ватты. Таким образом балласт в лампах люминесцентного типа нужен для того, чтобы создавать электроимпульс, с помощью которого происходит поджиг газоразрядной лампы. Именно это устройство создает для данного источника света необходимые условия для работы.
Принцип работы балласта
На данный момент существуют два типа дросселей: электрический и электромагнитный. Оба вида имеют идентичное назначение и различаются перечнем достоинств и недостатков, а также тем, в какие ПРА они вставляются. При этом они имеют схожий принцип работы. Рассмотрим принцип работы электромагнитного дросселя. Он имеет следующую схему подключения.
Теперь можно рассмотреть принцип работы данного типа устройства:
в момент подключения к сети через LL и спираль 1 проходит, а также SF начинает проходить ток. Его сила равна 40-50 мА;
в колбе SF ионизируется инертный газ, в результате чего сила тока повышается и разогревается биметаллические контакты;
далее электроды SF замыкаются. Это приводит к повышению силы тока до 600 мА. После этого его рост ограничивает LL;
далее происходит разогрев обеих спиралей и в газовой смеси образуется разряд;
таким образом создается ультрафиолетовое излучение, попадающее на внутренний слой люминофора.
В итоге лампочка начинает светиться. В связи с этим можно заключить, что дроссели в таких устройствах имеют следующий принцип работы – осуществляют на 90 градусов сдвиг фазы перепоенного тока. В результате они поддерживают необходимый уровень тока в электросхеме. Такой принцип работы характерен для люминесцентных светильников уличного и внутреннего типа освещения.
Разнообразие выбора
Чтобы правильно выбрать балласт для ламп дневного света, нужно знать достоинства и недостатки существующих на рынке моделей. Как уже говорилось выше, на сегодняшний день выделяют следующие виды данной продукции:
электромагнитный. Устройство электромагнитного типа встречается в в обычных ПРА.
электронный дроссель. Его также еще называют дроссель электрический. На сегодняшний день он считается более совершенным вариантом. Они используются в ЭПРА;
Рассмотрим эти виды данной продукции более детально. Особенностью источников света, где используются электромагнитные виды дроссельных устройств, является их невысокая стоимость, а также простой монтаж и эксплуатация.
Электромагнитный балласт
Однако их недостатки значительно превышают эти преимущества. К недостаткам электромагнитных дросселей можно отнести следующие моменты:
громоздкие размеры;
создание шума во время работы;
имеется эффект стробирования, что может негативным образом сказываться на качестве освещения;
на такой балласт уходит примерно 25% мощности.
Поэтому такие устройства часто используются для создания уличного типа освещения.
Обратите внимание! Все перечисленные выше недостатки не содержит электронный дроссель, который используется в ЭПРА.
Электронный ПРА
На сегодняшний день именно ЭПРА наиболее часто используются для включения люминесцентных ламп. ЭПРА стали массово появляться примерно 30 лет назад и на сегодняшний день они уже практически полностью вытеснили электромагнитные типы балластов и ПРА. Это связано с тем, что ЭПРА имеют следующие преимущества в эксплуатации:
увеличенная световая отдача, которая стала возможна благодаря высокочастотному разряду;
минимизирован эффект стробирования. Это позволило значительно расширить сферу применения данного типа осветительных приспособлений;
отсутствие шума;
отсутствие фальстарта;
увеличение сроков эксплуатации;
энергопотребление уменьшилось примерно на 30 %;
КПД находиться примерно на уровне 97%;
отсутствует необходимость компенсировать реактивную нагрузку.
Обратите внимание! Некоторые модели ЭПРА обладают способностью управлять мощностью источника освещения. Это стало возможным благодаря регулированию частоты в преобразователе напряжения.
Как видим, по своим характеристикам ЭПРА является самым выгодным типом устройства для ламп дневного света. Поэтому именно данный тип балласта и следует выбирать для внутреннего устройства люминесцентных лампочек.
Дополнительная информация для правильного выбора
Кроме вышеописанных типов балластов, применяемых для эффективной работы ламп дневного света, они могут делиться на различные типы по таким же характеристикам, что и сами лампочки.
Обратите внимание! Если к источнику света подключить балласт, который не соответствует ему по техническим характеристикам (например, по мощности), то это приведет к поломке всей осветительной установке.
В связи с этим, выбирая дроссели для люминесцентных ламп, необходимо обращать на технические характеристики, как самих источников света, так и балластов. Эти знания понадобиться в ситуации, ремонт люминесцентного типа источника света будет осуществляться своими руками. В таком случае можно сэкономить на оплате работы профессионального ремонтника и своими руками починить такой осветительный прибор.
Заключение
Знания о том, как устроена люминесцентная лампа, и какую роль в ее работе играет балласт, помогут вам использовать эту разновидность источника света максимально долго и, при необходимости, провести замену испорченного элемента электросхемы своими руками.
Правильно выбираем автономные датчики для движения с сиреной
Потребность люминесцентных ламп в пусковых устройствах обусловлена особенностями конструкции. Лампа представляет собой герметично запаянную трубку, наполненную ртутными парами. Для того чтобы она начала светиться, необходимо получить достаточной силы электрический разряд. Под воздействием ртути разряд начинает излучать ультрафиолет, на который реагирует люминофор, покрывающий внутреннюю поверхность трубки – в итоге получаем свечение в пределах видимого человеческим глазом спектра.
Слабое место такой лампы при всех её остальных достоинствах вроде долгосрочной работы – отрицательное внутреннее сопротивление. Без пускорегулирующего аппарата светиться она не сможет. Для этих целей и служит электромагнитный балласт для люминесцентных ламп.
Дроссельный пусковой механизм очень чувствителен к нестабильности сети. Малейшее колебание напряжения тут же сказывается на лампе. Она начинает мерцать, раздражая зрение и потреблять больше электроэнергии. А ещё в этот момент явственно слышится характерное гудение.
При такой работе срок эксплуатации оказывается меньшим, чем был заявлен производителем изначально.
Не меньшее влияние на продолжительность службы оказывают и другие технические особенности конструкции:
При вспышках перед зажиганием лампы, происходящих из-за несинхронной с частотой сети работы дросселя, его изнашиваемость ускоряется в несколько раз.
Четверть мощности осветительного прибора расходуется на разогревание электромагнитного балласта для люминесцентных ламп, что помимо потерь электроэнергии повышает опасность возникновения пожара. Ведь греется стартер иногда до 100 и больше градусов.
Вышедший из строя конденсатор ПРА невозможно определить на глаз. Внешне всё выглядит как прежде, хотя коррекция коэффициента мощности в лампе уже не происходит.
В таком случае потребуются дополнительные знания — как проверить дроссель люминесцентной лампы.
Факт запрета Европейской комиссией двух классов ПРА из четырёх весьма красноречив. Класс D запрещён в 2004, C – в 2006 году. Сейчас на рынке можно встретить только класс B1 и В2. Это классы с пониженными потерями электроэнергии.
Конечно, каждый решает для себя сам, отдать ли предпочтение такой классике, как электромагнитный ПРА, или не пожалеть денег и найти ему альтернативу — . Без сомнения, в определённых случаях технология, отработанная в течение десятилетий, обеспечивает достаточную надёжность и является заслуженно востребованной.
Источник: hi-electric.com
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.
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.
