Подключение через современный электронный балласт
Подключение источника света с электронным балластом
Особенности схемы
Современный вариант подключения. В схему включается электронный балласт – это экономное и усовершенствованное устройство обеспечивает гораздо более длительный срок службы люминесцентных ламп по сравнению с вышерассмотренным вариантом.
В схемах с электронным балластом люминесцентные лампы работают на повышенном напряжении (до 133 кГц). Благодаря этому свет получается ровным, без мерцаний.
Современные микросхемы позволяют собирать специализированные пусковые устройства с низким энергопотреблением и компактными размерами. Это дает возможность помещать балласт прямо в цоколь лампы, что делает реальным производство малогабаритных осветительных приборов, вкручивающихся в обыкновенный патрон, стандартный для ламп накаливания.
При этом микросхемы не только обеспечивают светильники питанием, но и плавно подогревают электроды, повышая их эффективность и увеличивая срок службы. Именно такие люминесцентные лампы можно использовать в комплексе с диммерами – устройствами, предназначенными для плавного регулирования яркости света лампочек. К люминесцентным лампам с электромагнитными балластами диммер не подключишь.
По конструкции электронный балласт является преобразователем электронапряжения. Миниатюрный инвертор трансформирует постоянный ток в высокочастотный и переменный. Именно он и поступает на нагреватели электродов. С повышением частоты интенсивность нагрева электродов уменьшается.
Включение преобразователя организовано таким образом, чтобы сначала частота тока находилась на высоком уровне. Люминесцентная лампочка, при этом, включается в контур, резонансная частота которого значительно меньше начальной частоты преобразователя.
Далее частота начинает постепенно уменьшаться, а напряжение на лампе и колебательном контуре увеличиваться, за счет чего контур приближается к резонансу. Интенсивность нагрева электродов также увеличивается. В какой-то момент создаются условия, достаточные для создания газового разряда, в результате возникновения которого лампа начинает давать свет. Осветительный прибор замыкает контур, режим работы которого при этом изменяется.
При использовании электронных балластов схемы подключения ламп составлены так, что у регулирующего устройства появляется возможность подстраиваться под характеристики лампочки. К примеру, спустя определенный период использования люминесцентные лампы требуют более высокого напряжения для создания начального разряда. Балласт сможет подстроиться под такие изменения и обеспечить необходимое качество освещения.
Таким образом, среди многочисленных преимуществ современных электронных балластов нужно выделить следующие моменты:
- высокую экономичность эксплуатации;
- бережный прогрев электродов осветительного прибора;
- плавное включение лампочки;
- отсутствие мерцания;
- возможность использования в условиях низких температур;
- самостоятельную адаптацию под характеристики светильника;
- высокую надежность;
- небольшой вес и компактные размеры;
- увеличение срока эксплуатации осветительных приборов.
Недостатков всего 2:
- усложненная схема подключения;
- более высокие требования к правильности выполнения монтажа и качеству используемых комплектующих.
Взрывозащищенные люминесцентные светильники серии EXEL-V из нержавеющей стали
Особенности электронной схемы – современный вариант
Основное преимущество такого способа – более продолжительная служба ЛДС. Устройство собрано на микросхемах, благодаря этому у него компактные размеры, низкое энергопотребление. Прибор работает на частоте 130 кГц, свет от этого ровный, не мерцает. С применением электроники также собирают современные люминесцентные лампы, у которых балласт расположен в стандартном цоколе.
Конструктивно это печатная плата, размещенная в небольшом корпусе. На обратной стороне имеется схема подключения, из которой понятно, как и сколько ламп подключается. Графическую информацию повторяют надписи. Имеются удобные контакты, куда требуется вставить провода.
ЭПРА выполняет те же функции, что и дроссель со стартером, но делает это более качественно. Электроды подогреваются плавно, что способствует большей эффективности и длительной работе. Светильники с электронной начинкой можно использовать вместе с диммером – устройством, которым плавно регулируют яркость освещения. Его нельзя применить, если пусковая аппаратура электромагнитная.
Схема подключения электронного балласта устроена так, что регулирующее устройство подстраивается под потребности лампы. Чем старее светильник, тем более высокое напряжение необходимо для пуска. ЭПРА это учитывает и обеспечивает качественную работу прибора.
По сравнению с ЭмПРА электронный балласт обладает большими преимуществами:
- высокая экономичность и надежность;
- бережно прогревает электроды и плавно включает лампочки;
- малый вес, компактность;
- самостоятельно адаптируется под светильник;
- низкие температуры не влияют на работоспособность.
К недостаткам относят несколько усложненную схему подключения. Ошибки в монтаже недопустимы – не только не засветится лампочка, но и устройство выйдет из строя.
Полупроводниковый балласт можно установить вместо электромагнитного. Как это сделать, показывает видео.
Электронный балласт
Принцип функционирования осветительного прибора с электронным балластом заключается в прохождении электрического тока через выпрямитель, с последующим поступлением в буферную зону конденсатора.
В электронном балласте, наряду с классическими пусковыми регулирующими устройствами, осуществление старта и стабилизации происходит посредством дросселя. Питание зависит от высокочастотного тока.
Электронный балласт
Естественное усложнение схемы сопровождается целым рядом преимуществ по сравнению с низкочастотным вариантом:
- повышение показателей эффективности;
- устранение эффекта мерцания;
- снижение веса и габаритов;
- отсутствие шумности в процессе работы;
- повышение надежности;
- продолжительный эксплуатационный срок.
В любом случае следует учитывать тот факт, что электронные балласты относятся к категории импульсных устройств, поэтому их включение без достаточной нагрузки является основной причиной выхода из строя.
Проверка работоспособности системы
Каждый заново созданный продукт (и любое техническое изделие таковым является) после изготовления следует протестировать. Это комплексный процесс, состоящий из проверок на безопасность, функционирование, полноту возможностей, соответствие техническим стандартам и нормам.
Функциональное тестирование даёт полную информацию о состоянии проверяемого продукта на текущий момент, а также подробное описание недоработок и перспективы их устранения. В ходе анализа учитывается специфика продукта и требования к нему.
Люминесцентные лампы в своём составе имеют вольфрамовую нить накаливания. Для повышения срока её живучести нить покрывается слоем активного щелочного металла. Но при частых и многочисленных включениях и выключениях защитное покрытие осыпается и нить перегорает. Проверить, цела ли нить накала, легко можно мультиметром. При нарушении герметичности баллона в лампу попадает воздух, и такую лампу следует заменять.
Неисправность дросселя обнаруживается по его гудению, мерцанию лампы, появлению «змеек» внутри лампы, слишком короткой работе после включения. Сгоревший дроссель пахнет горелым, он ремонту не подлежит, надо только менять
Подключение с применением электромагнитного балласта или ЭПРА
Особенности строения не позволяют подключить ЛДС непосредственно в сеть 220 В – работа от такого уровня напряжения невозможна. Для запуска требуется напряжение не ниже 600В.
С помощью электронных схем необходимо последовательно друг за другом обеспечить нужные режимы работы, каждый из которых требует определенного уровня напряжений.
Режимы работы:
- розжиг;
- свечение.
Запуск заключается в подаче импульсов высокого напряжения (до 1 кВ) на электроды, в результате чего между ними возникает разряд.
Отдельные виды пускорегулирующей аппаратуры, перед тем как произвести пуск, нагревают спираль электродов. Накаливание помогает легче запустить разряд, нить при этом меньше перегревается и дольше служит.
После того как светильник загорелся, питание производится переменным напряжением, включается энергосберегающий режим.
В устройствах, выпускаемых промышленностью, используются два вида пускорегулирующей аппаратуры (ПРА):
- электромагнитный пускорегулирующий аппарат ЭмПРА;
- электронный пускорегулирующий аппарат – ЭПРА.
Схемы предусматривают различное подключение, оно представлено ниже.
Схема с ЭмПРА
В состав электрической схемы светильника с электромагнитной пускорегулирующей аппаратурой (ЭмПРА) входят элементы:
- дроссель;
- стартер;
- компенсирующий конденсатор;
- люминесцентная лампа.
В момент подачи питания через цепь: дроссель – электроды ЛДС, на контактах стартера появляется напряжения.
Биметаллические контакты стартера, находящиеся в газовой среде, нагреваясь, замыкаются. Из-за этого в цепи светильника создается замкнутый контур: контакт 220 В – дроссель – электроды стартера – электроды лампы – контакт 220 В.
Нити электродов, разогреваясь, испускают электроны, которые создают тлеющий разряд. Часть тока начинает течь по цепи: 220В – дроссель – 1-й электрод – 2-й электрод – 220 В. Ток в стартере падает, биметаллические контакты размыкаются. По законам физики в этот момент возникает ЭДС самоиндукции на контактах дросселя, что приводит к возникновению высоковольтного импульса на электродах. Происходит пробой газовой среды, возникает электрическая дуга между противоположными электродами. ЛДС начинает светиться ровным светом.
В дальнейшем подсоединенный в линию дроссель обеспечивает низкий уровень силы тока, протекающего через электроды.
Дроссель, подключенный в цепь переменного тока, работает как индуктивное сопротивление, снижая до 30 % коэффициент полезного действия светильника.
Внимание! С целью уменьшения потерь энергии в схему включают компенсирующий конденсатор, без него светильник будет работать, но электропотребление увеличится
Схема с ЭПРА
Внимание! В рознице ЭПРА часто встречаются под наименованием электронный балласт. Название драйвер продавцы применяют для обозначения блоков питания для светодиодных лент
Внешний вид и устройство электронного балласта, предназначенного для включения двух ламп, мощностью 36 ватт каждая.
В схемах с ЭПРА физические процессы остаются прежними. В некоторых моделях предусмотрено предварительное нагревание электродов, что увеличивает срок службы лампы.
На рисунке показан внешний вид ЭПРА для различных по мощности устройств.
Размеры позволяют разместить ЭПРА даже в цоколе Е27.
Компактные ЭСЛ – один из видов люминесцентных могут иметь цоколь g23.
На рисунке представлена упрощенная функциональная схема ЭПРА.
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.
Дроссели и их назначение при использовании люминесцентных ламп
Дроссель — деталь, служащая для регулировки силы тока. Эта деталь разделяет или ограничивает электросигналы различной частоты и устраняет пульсацию постоянного тока.
Для чего и зачем нужен в устройствах дневного света
Люминесцентные лампы (дневного света) как один из видов разрядных ламп, невозможно подключить для освещения таким же образом, как и обычную нагревательную электролампу. Для их подключения необходимо использовать дополнительный пускорегулирующий аппарат.
Дроссель включается методом последовательного соединения с лампой дневного света и предназначается для ограничения тока, который протекает через ее электроды. Это устройство характеризуется наличием реактивного сопротивления, а также отсутствием излишнего тепловыделения. Дроссель может ограничить ток и организовать предотвращение его лавинообразного нарастания при включении в сеть.
Дроссель — неотъемлемая составная часть любой стартерной системы включения. Помимо этого, он способен исполнять следующие дополнительные функции:
- создание безопасного тока для конкретной лампы, при котором возможно обеспечение разогрева ее электродов при разжигании;
- образование импульса повышенного напряжения, способствующего возникновению разряда в колбе лампы;
- обеспечение стабилизации электрического разряда;
- способствование бесперебойной работы лампы при отклонениях напряжения в электрической сети.
Технические характеристики
Основными техническими характеристиками рассматриваемой детали являются коэффициент потери мощности и индуктивность. Для обозначения этого коэффициента на устройстве указываются параметры тока, мощности и емкости конденсатора.
Индуктивностью называется индуктивное сопротивление, которое представляет возможным регулировать мощность электричества, поступающего на ламповые контакты.
Виды
Дроссели делятся на те же виды, что и подключаемые к ним лампы. Если подключить лампу к дросселю, который не соответствует ее характеристикам, то это, вероятнее всего, приведет к поломке какого-либо из элементов, используемых в системе подключения. Существуют следующие виды дросселей, подразделяемых в зависимости от мощности:
- дроссель мощностью в 9 Вт — для энергосберегающих ламп;
- 11 Вт — для миниатюрных светильников;
- 15 Вт — для настольных светильников;
- 18 Вт — для офисных ламп;
- 36 Вт — для малых люминесцентных ламп;
- 58 Вт — для потолочных светильников;
- 65 Вт — для многоламповых потолочных светильников;
- 80 Вт — для большых люминесцентных ламп.
Устройство
Типичная схема подключения дросселя газоразрядного типа представлена на рисунке ниже.
Условные обозначения:
- EL — лампа;
- SF — стартер;
- LL — дроссель;
- 1, 2 — спирали лампы;
- C — конденсатор.
Отчего может греться
Дроссели чаще всего изготавливают из двух металлических материалов — алюминия и меди. Алюминиевые устройства обладают одним существенным недостатком — сильным нагреванием. В свою очередь, медные греются меньше из-за меньшего сопротивления в электрической цепи, и поэтому они являются гораздо более долговечными.
При использовании ламп дневного света дроссель должен постоянно поддерживать свою рабочую температуру. Для снижения температуры достаточно использовать простой компьютерный кулер. Однако, существует возможность выбрать и другой путь, заключающийся в покупке более дорогой системы охлаждения, например, водяной.
Помимо самой работы дросселя, он также способен перегреваться из-за короткозамкнутых витков. При такой проблеме помочь может только полная замена устройства. При замене рекомендуется выбрать детали из меди, основываясь на том, что они менее подвержены перегреву.
Практика показывает, что дроссели являются весьма долговечными устройствами при правильной их эксплуатации. А также нельзя не отметить тот факт, что дроссель способен погашать броски напряжения, даже очень сильные. Поэтому, если вы правильно подберете дроссель к своей люминесцентной лампе, то эта лампа может прослужить вам годами, и даже десятилетиями.
15,00
Принцип работы
В начале работы появляются свободно перемещающиеся электроны. Это начинается во время включения рабочего переменного напряжения в зонах около вольфрамовых нитей внутри колбы.
Вольфрамовые нити из-за того, что покрыты пленкой из тяжёлых металлов по мере накаливания выполняют эмиссию электронов. Внешнего напряжения будет не хватать для получения электронного потока. Во время перемещения эти свободные частицы выталкивают электроны с краев атомов инертного газа (аргон). После этого они начинают также перемещаться хаотично.
Далее в итоге совместной деятельности стартера и электромагнитного дросселя получаются условия для повышения силы тока и получение тлеющего разряда аргона. Далее начинается световой поток.
Устройство изделия
Перемещающиеся атомы обладают необходимой кинетической энергией, которая нужна для перевода электронов паров ртути, которая есть в составе ЛЛ на более высокую орбиту. Получение яркого света получается в слое люминофора, который покрывает внутреннюю часть лампочки.
Принцип работы люминесцентного светильника
Пара ламп и один дроссель
Ремонт светильника с люминесцентной лампой
Загрузка…
| +116 |
Наряду с высокой светоотдачей, экономичностью и большим сроком службы, люминесцентные лампы имеют и свои недостатки. Это – газоразрядные источники света, преобразующие электрическую энергию в световую после прохождение электрического тока через газ.
В отличие от обычных ламп накаливания, их эксплуатация требует обязательного наличия в схеме подключения пускорегулирующей аппаратуры – дросселя и стартера.
Поэтому, светильники с люминесцентными лампами имеют гораздо большее количество контактов и соединений, чем в светильниках с теми-же лампами накаливания, что не может не сказаться на их надёжности в эксплуатации.
«Плохой» контакт:
Очень частой причиной неисправности люминесцентных светильников является плохой контакт. Даже при установке и подключении новых светильников нередки случаи, когда лампы или часть ламп в них не загорается именно по этой причине.
Неисправности пускорегулирующей аппаратуры (ПРА):
Наиболее частая причина неисправности пускорегулирующей аппаратуры – это негодный стартер, функция которого состоит в замыкании цепи накала электродов лампы («зажигание» лампы). С нерабочим стартером лампа попросту работать не будет – необходима его замена.
Ещё один признак неработающего стартера в светильнике – свечение (мерцание) по краям лампы. Убедиться в его неисправности можно, выкрутив стартер из патрона – свечение по краям исчезает и лампа начинает работать в нормальном режиме. Способ устранения такой неисправности тот-же: замена стартера.
Неисправность дросселя. Признаки неисправности дросселя могут быть следующими:
Неисправности люминесцентных ламп:
В процессе эксплуатации лампы, её герметичность может быть нарушена и в колбу попадает воздух. Это сопровождается появлением и исчезанием неяркого свечения.
Сгоревшая спираль (наличие чёрного налёта по краям) – визуально проверить это можно, посмотрев внутрь лампы с торцевой части колбы или-же убедиться, «прозвонив» её.
Обломанный или незафиксированный (болтающийся) контакт, напр
в результате неаккуратной установки (снятия) лампы или при неосторожной транспортировке. Такая лампа, по понятным причинам работать не будет и должна быть заменена. Ремонт светильника с люминесцентной лампой
Ремонт светильника с люминесцентной лампой
Люминесцентный светильник состоит из:
Работа светильника происходит следующим образом:
Важно
При подключении напряжения контакты стартера замыкаются. Ток, текущий через дроссель и стартер, нагревает биметаллическую пластину стартера, которая размыкает цепь. В результате размыкания цепи, энергии накопленной дросселем хватает на то, чтобы пробить газ находящийся в колбе ламы.
В дальнейшем, ток идет через дроссель и лампу, при этом 110 Вольт падает на дросселе, а 110 Вольт на лампе. При прохождении электрического тока через пары ртути, наполняющие лампу, возникает ультрафиолетовое излучение.
Под воздействием ультрафиолетового излучения люминофор, покрывающий внутреннюю поверхность колбы люминесцентной лампы начинает светиться.
Неисправность люминесцентного светильника может заключаться в нарушении электрического контакта в схеме светильника или в выходе из строя одного из элементов светильника.
Надежность контактов проверяется визуальным осмотром и проверкой тестером.
Работоспособность лампы или ПРА (пускорегулирующей аппаратуры) проверяется путем последовательной замены всех элементов на заведомо исправные.
| +116 |
Добавить свое объявлениеЗагрузка…
Категория: Советы на все случаи жизни
Зажигаем сгоревшую лампу
В данной схеме при сгоревшей лампе двойные штырьки на концах замыкаются между собой.
Подбор компонентов в зависимости от мощности лампы, делайте ориентируясь на табличку ниже.
Если лампочка целая, перемычки все равно устанавливаются. При этом не требуется предварительный разогрев спиралей до 900 градусов, как в исправных моделях.
Электроны необходимые для ионизации, вырываются наружу и при комнатной температуре, даже если спираль и перегорела. Все происходит за счет умноженного напряжения.
Весь процесс выглядит следующим образом:
первоначально в колбе разряд отсутствует
затем на концы подается умноженное напряжение
свет внутри за счет этого моментально зажигается
далее загорается лампочка накаливания, которая своим сопротивлением ограничивает максимальный ток
в колбе постепенно стабилизируется рабочее напряжение и ток
лампочка накаливания немного тускнеет
Недостатки подобной сборки:
низкий уровень яркости
повышенная пульсация
А еще при питании люминесцентных ламп постоянным напряжением, вам придется очень часто менять полярность на крайних электродах колбы. Проще говоря, перед каждым новым включением переворачивать лампу.
В противном случае пары ртути будут собираться только возле одного из электродов и светильник без периодического обслуживания долго не протянет. Это явление называется катафорез или унос паров ртути в катодный конец светильника.
Там где подключен “плюс”, яркость будет меньше и этот край начнет чернеть значительно быстрее.
Особенно это заметно при монтаже светильников ЛБ в холодных помещениях – гараж, сарай, коридор, подвал. Если колба не прогрета, она может даже не запуститься.
В этом случае стоит до нее дотронуться теплой рукой и она тут же начинает гореть.
Поэтому запомните – люминесцентная лампа это источник света переменного тока. Постоянный ей противопоказан и убивает лампу. Особенно импортные дохнут очень быстро.
Еще один минус подобных диодных схем, про который мало кто говорит – итоговый ток потребления из розетки. Для 40Вт ЛБ лампочки при не идеально подобранных компонентах, ток потребления из сети 220В может доходить до 1А.
А это даже превышает нагрузку обычной лампы накаливания в 200Вт. Вот это экономия у вас получится!
Поэтому какой из способов подойдет именно вам, решайте сами, исходя из имеющихся под рукой запчастей и познаний в электронике.
