Схема подключения люминесцентной лампы с электронным балластом: Подробная схема подключения люминесцентной лампы, устройство 

Содержание

Подробная схема подключения люминесцентной лампы, устройство 

Люминесцентные лампы обычно используют для освещения супермаркетов, учебных аудиторий, промышленных объектов, общественных закрытых помещений и прочего. С появлением более современных видов, которые выпускаются со стандартным цоколем E27, их начали использовать и в домашних условиях.

По истечении времени они набирают всё большей популярности. Но схема включения люминесцентных ламп достаточно сложная и требует особых познаний в этой области. Обычно подключают двумя схемами, о которых мы и поговорим дальше. Но сначала следует разобраться в принципе работы и строении такого светильника.

Принцип работы

Давайте разберём, что такое люминесцентная лампа, и как она работает. Представляет из себя стеклянную трубку, которая начинает работать за счёт разряда, который зажигает газы внутри её оболочки. На обоих концах установлен катод и анод, именно между ними и происходит разряд, который вызывает пусковое загорание.

Пары ртути, которые помещают в стеклянный футляр, при разряде начинаю излучать особый невидимый свет, который активизирует работу люминофора и других дополнительных элементов. Именно они и начинают излучать тот свет, который нам необходим.

Принцип работы лампы

Благодаря разным свойствам люминофора, такой светильник излучать большой спектр разнообразных цветов.

Подключаем, используя электромагнитный балласт

Электромагнитный Пускорегулирующий аппарат, сокращённой аббревиатурой для него является ЭмПРА. Также часто называют дросселем. Мощность такого устройства должна быть равной той мощности, которую потребляют лампы при работе. Довольно старая схема, с помощью которой раньше подключали люминесцентные лампы.

Схема с электромагнитным балластом

Принцип работы такого устройства состоит в следующем. После начала подачи тока, он попадает на стартер, после чего на небольшой период времени биметаллические электроды замыкаются. Благодаря этому, весь ток, который появляется в цепи, замыкается между электродами и ограничивается только сопротивлением дросселя.

Таким образом, он возрастает примерно в три-четыре раза, и электроды начинают практически моментально разогреваться.

Таким образом, именно дроссель образует сильный разряд в среде газов, и они начинают выделять свой свет. После включения, напряжение в схеме будет равно примерно половине от входящего с сети.

Такого показателя мало для создания повторного импульса, из-за чего лампа начинает стабильно работать.

Какими недостатками она обладает:

  1. Сравнивая со схемой, где применяется электронный балласт, расход электроэнергии выше на десять-пятнадцать процентов.
  2. В зависимости от того, сколько лампа уже проработала времени, период запуска будет увеличиваться и может дойти до трёх-четырёх секунд.
  3. Такая схема подключения люминесцентных ламп со временем способствует появлению гудения. Такой звук будет исходить от пластин дросселя.
  4. В процессе работы светильника будет довольно высокий коэффициент пульсации света. Такое явление негативно сказывается на зрении человека, а при продолжительном нахождение действие таких мерцающих лучей может стать причиной ухудшения зрения.
  5. Неспособны работать при низкой температуре. Таким образом, отпадает возможность использовать такие лампы на улице или в неотапливаемых помещениях.

Подключаем лампу, используя электронный балласт

Главным отличием такой системы от электромагнитной то, что напряжение, которое доходит до самой лампы имеет повышенную частоту начиная от 25 и доходит до 140 кГц. Благодаря повышению частоты тока, значительно уменьшается показатель мерцания, и он находит на таком уровне, который уже не является слишком вредным для человеческого глаза.

Подключение с ЭПРА

Система ЭПРА используется специальный автогенератор в своей схеме, такое дополнение включает трансформатор и выходной каскад на всех транзисторах. Зачастую производители указывают схему прямо на задней части блока светильника. Таким образом, у вас сразу есть наглядный пример, как правильно подключить и установить устройство для работы от сети.

Преимуществами стартерной схемы подключения

  • Стартерная система продлевает период работы светильника.
  • Особый принцип работы также продлевает период службы примерно на десять процентов.
  • Благодаря принципу действия, устройство экономит около двадцати-тридцати процентов потребляемой электроэнергии.
  • Облегчённая установка, так как производитель указывает схему, по которой должна происходить установка взятого вами светильника.
  • Во время работы практически полностью отсутствует мерцание и шум от светильника. Такие явления присутствуют, но они незаметны для человека и никак не влияют на здоровье.

Существуют модели, которые поддерживают установку диммера в качестве регулятора. Установка таких приборов несколько отличается от стандартной установки.

Подведём итог

Мы постарались раскрыть вопрос как подключить люминесцентную лампу, показали схемы, с помощью которых происходит подключение люминесцентных ламп. Разобравшись со схемой электромагнитного и электронного балласта, вы можете решить какую лучше использовать именно в вашем случае. Но так как первая имеет ряд значительных недостатков, то скорей всего выбор ляжет именно на электронный балласт.

Причины неисправностей — решение проблем

Схема электронного дросселя была придумана позже, и разрабатывалась специально для того, чтобы убрать все недостатки электромагнитного аналога, с целью максимального повышения качества освещения с помощью люминесцентных ламп.

Установка таких устройств уже не составляет особого труда, как это было раньше. Производители начали указывать схему, по которой производится установка на тыльной стороне прибора что значительно облегчает работу монтажника.

Подключение люминесцентных ламп - схема и варианты монтажа

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.

Технические характеристики люминесцентных ламп

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.

Подключение через электромагнитный балласт

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.

1-й способ подключения люминесцентных ламп

  • 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:

- простота;

- демократичная цена;

- она надежна;

Недостатки схемы:

- большая масса устройства;

- шумная работа;

- лампа мерцает, что не хорошо сказывается на зрении;

- потребляет большое количество электроэнергии;

- включается устройство около трех секунд;

- плохое функционировании при минусовых температурах.

Очередность подключения

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.

Подключение люминесцентных ламп через электронный балласт

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.

Минусы схемы данного вида:

  • усложненность схемы подключения;
  • большая требовательность к установке.
Порядок подключения ламп

Светильник подключается в три этапа:

- происходит прогревание электродов, за счет чего аккуратно и размеренно запускается устройство;

- создается мощный импульс, который требуется для поджигания;

- рабочее напряжение балансируется и подается на лампу.

Подключение люминесцентных ламп последовательно

Очередность подключения

Этап 1. Параллельное подсоединение стартера к каждой лампе.

Этап 2. Последовательное подсоединение с помощью дросселя свободных контактов к сети.

Этап 3. Параллельное подсоединение конденсаторов к контактам лампы. За счет этого происходит снижение помех, а также компенсирование реактивной мощности.

Видео - Подключение люминесцентных ламп

Поделитесь если вам понравилось:

Похожие материалы

схема, как подключить, ремонт, принцип работы, электронный и индуктивный


Несмотря на бурное развитие полупроводниковых технологий, люминесцентные лампы продолжают широко использоваться. В этой статье мы выясним, что такое балласт для ламп. Узнаем, почему это обязательная деталь любого люминесцентного светильника. В дополнение разберемся в несложном ремонте этого пускорегулирующего узла.

Что такое балласт и для чего он нужен

Чтобы разобраться, для чего нужен балласт, необходимо понимать принцип работы люминесцентной лампы (ЛЛ). Рассмотрим ее устройство. Конструктивно любая люминесцентная лампа – стеклянная колба в виде трубки, в концы которой запаяны тугоплавкие спирали накаливания, являющиеся электродами. Колба заполнена инертным газом с небольшим добавлением металлической ртути. Изнутри она покрыта люминофором – веществом, способном излучать видимый свет при облучении его ультрафиолетом.

Конструкция и принцип работы ЛЛ

При подаче напряжения на электроды в колбе возникает тлеющий разряд. Поток электронов активирует атомы ртути, и те начинают излучать в ультрафиолетовом диапазоне. Ультрафиолет воздействует на люминофор, заставляя его ярко светиться в видимом спектре.

Сам ультрафиолет поглощается люминофором и стеклом колбы. Он не покидает пределов лампы. Это исключает вредное воздействие ультрафиолетового излучения на человека.

Теоретически все просто. На самом деле в холодной выключенной лампе при подаче рабочего напряжения на электроды разряда не произойдет, поскольку ртуть находится в конденсированном состоянии, а сопротивление инертного газа между электродами слишком велико. При запуске ртуть начинает испаряться, сопротивление газового промежутка между электродами резко падает, и тлеющий разряд в колбе переходит в неуправляемый дуговой. Для нормальной работы лампы необходимо выполнение двух условий:

  1. Запуск.
  2. Поддержание рабочего тока через колбу.

Этим и занимаются балласты, или пускорегулирующие аппараты (ПРА). Без них ни одна люминесцентная лампа работать не может.

к содержанию ↑

Разновидности

Первоначально в качестве ПРА для люминесцентной лампы использовались электромагнитные дроссели (балласты) со стартерами. Этот комплект назывался электромагнитным пускорегулирующим аппаратом – ЭмПРА. Позже появились электронные аналоги ЭмПРА на транзисторах и микросхемах, выполняющие ту же функцию. Они получили название ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат), или просто «электронный балласт». Рассмотрим конструкцию и принцип работы этих пускорегулирующих устройств.

Нередко под ЭмПРА подразумевают только электромагнитный дроссель, что не совсем верно. ЭмПРА – это дроссель и стартер – два отдельных узла.

Электромагнитный

ЭмПРА это обычный дроссель – катушка, намотанная на магнитопроводе, и газоразрядная малогабаритная лампочка со встроенными биметаллическими контактами (рабочими электродами).

Дроссель + стартер = ЭмПРА

Рассмотрим процессы, происходящие в светильнике с ЭмПРА. При включении в колбе стартера зажигается разряд, который нагревает электроды из биметалла. В результате электроды замыкаются и подключают к питающей сети через дроссель спирали электродов ЛЛ. При этом тлеющий разряд в колбе лампочки-стартера гаснет.

Спирали люминесцентной лампы разогреваются, их способность испускать электроны многократно увеличивается. После остывания контактов стартера они размыкаются. В результате на электродах ЛЛ появляется импульс высокого (до 1 кВ) напряжения, создаваемого самоиндукцией дросселя.

Типовая схема люминесцентного светильника с ЭмПРА

На схеме буквами обозначены:

  • А – люминесцентная лампа.
  • В – сеть переменного тока.
  • С – стартер.
  • D – биметаллические электроды.
  • Е – искрогасящий конденсатор.
  • F – нити накала катодов.
  • G – электромагнитный дроссель (балласт).

Высокое напряжение пробивает газовый промежуток. В колбе ЛЛ начинается разряд. При этом ртуть переходит в парообразное состояние, сопротивление газового промежутка резко падает. Чтобы разряд не перешел в неуправляемый дуговой, ток через лампу ограничивается дросселем с большим индуктивным сопротивлением. Поэтому его называют балластом.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Поскольку рабочее напряжение на электродах работающей лампы ниже напряжения зажигания стартера, в последующем функционировании светильника он не участвует.

Электронный

Внешне электронный балласт для люминесцентных ламп похож на электромагнитный. У него серьезные конструктивные отличия и другой принцип работы.

ЭПРА в сборе (вверху) и его «начинка»

Как видно на фото, в электронном балласте много радиоэлементов. Рассмотрим типовую структурную схему ЭПРА и узнаем, как он работает.

Типовая структурная схема ЭПРА

Переменное сетевое напряжение проходит через фильтр электромагнитных помех, выпрямляется, сглаживается и подается на инвертор. Задача инвертора – обеспечить напряжение для работы ЛЛ. Сформированное инвертором напряжение через схему ограничения тока (балласт) подается на лампу. Схема запуска служит только для пуска ЛЛ. После выполнения своей функции в дальнейшей работе она не участвует.

Узлы инвертора, балласта и пуска на структурной схеме разделены условно. Часто функции балласта выполняет инвертор, дополнительно являющийся стабилизатором тока. В некоторых схемах он играет роль стартера, самостоятельно принимая решение о подогреве спиралей лампы и о подаче на них запускающего высоковольтного импульса.

Более простые схемы запуска представляют собой обычный конденсатор, образующий со спиралями и выходными дросселями колебательный контур. Последний настроен на частоту работы инвертора. Возникающий при погашенной лампе резонанс повышает напряжение на электродах лампы до единиц и даже десятков киловольт и зажигает разряд в колбе без предварительного подогрева спиралей (холодный пуск).

В этой схеме пуск лампы производится на холодных спиралях конденсатором, образующим резонансный контур

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Холодный пуск сокращает срок службы ЛЛ, поскольку в таком режиме при образовании разряда из холодных катодов вырываются куски активной массы, разрушая покрытие, обеспечивающее стабильный разряд. В результате увеличивается рабочее напряжение ЛЛ и напряжение запуска. Они не в состоянии обеспечить ЭПРА.

Что даёт такая схема? Прежде всего, мерцание. Обычный электромагнитный дроссель питает лампу переменным током частотой 50 Гц. Люминофор имеет малую инерционность и в промежутках между полуволнами заметно теряет яркость свечения. В результате люминесцентная лампа заметно мерцает. Это плохо для зрения.

Особенно заметно мерцание на изношенных лампах, люминофор которых теряет свойства инерционности.

Инвертор, питающий ЛЛ, работает на частотах десятка и даже сотни кГц. При этом инерционности люминофора достаточно, чтобы «переждать» паузы между питающими импульсами без заметной потери яркости. То есть благодаря ЭПРА у люминесцентной лампы малый коэффициент пульсаций.

Далее электронная схема обеспечивает стабильным питанием лампу, даже если сетевое напряжение отличается от номинального. К примеру, ЭПРА POSVET (фото см. выше) позволяет работать ЛЛ при напряжении в сети от 195 до 242 В. У лампы, подключённой через ЭмПРА, при таких напряжениях либо сократится срок эксплуатации, либо она не запустится.

к содержанию ↑

Варианты схем подключения

Схему подключения люминесцентной лампы через электромагнитное пускорегулирующее устройство мы рассмотрели. Она стандартная и без вариаций. Обычно дополняется конденсатором, подключаемым параллельно светильнику. Он служит для снижения реактивной мощности, которую потребляет любая реактивная нагрузка, в том числе дроссель.

Схема люминесцентного светильника с ЭмПРА и компенсационным конденсатором

К одному дросселю можно подключить две люминесцентные лампы. При этом необходимо выполнить следующие условия:

  1. ЛЛ имеют одинаковую мощность.
  2. Мощность балласта равна сумме мощностей ЛЛ.
  3. ЛЛ рассчитаны на рабочее напряжение 110 В (при питании от сети 220 В).
  4. Стартеры рассчитаны на рабочее напряжение 110 В.

Схема подключения двух ламп к одному дросселю выглядит так (мощности дросселя 36 W  и ламп 2х18 W условные):

Схема светильника с двумя люминесцентными лампами на одном ЭмПРА

Важно! Для эффективной компенсации реактивной мощности необходимо подобрать конденсатор соответствующей емкости. Она зависит от мощности светильника. К примеру, для лампы 18 Вт необходим конденсатор емкостью 4.5 мкФ. В светильник с лампой 60 Вт устанавливается емкость 7 мкФ. Конденсаторы должны быть неполярными и рассчитаны на рабочее напряжение не ниже 400 В. Обычно используют бумажные конденсаторы МБГО и МГП.

Поскольку электронный балласт, как правило, имеет в составе пусковое устройство, подключить к нему ЛЛ проще. Для сборки светильника понадобятся лишь провода. Самый простой пример – одна лампа, один ЭПРА.

Стандартная схема подключения ЛЛ через электронный балласт

Существуют балласты, работающие с несколькими лампами. Для примера ниже приведены схемы подключения ЭПРА на 2 ЛЛ.

Варианты подключения ЭПРА для двух ламп

Схема подключения балласта, рассчитанного на работу с четырьмя ЛЛ, выглядит так:

Схема подключения балласта на 4 люминесцентные лампочки

Универсальные приборы в зависимости от схемы включения могут работать с произвольным количеством ЛЛ разной мощности.

Универсальный балласт и схемы его включения

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Все приведенные схемы являются общими. Каждый ЭПРА может включаться особым образом. Поэтому прежде чем взяться за монтаж, необходимо выяснить схему включения. Она есть в сопроводительной документации и, как правило, наносится на корпус прибора. Там же указана мощность ламп и диапазон питающих напряжений.

Схема подключения ЭПРА находится на его корпусек содержанию ↑

Ремонт электронного балласта для люминесцентных ламп

Прежде чем ремонтировать балласт, убедитесь, что проблема не в самой лампе. Проверить исправность ЛЛ несложно. Для этого вынимаем ее из светильника и прозваниваем спирали катодов любым тестером в режиме измерения малых сопротивлений. Если у нас в руках так называемая КЛЛ, то для прозвонки спиралей ее придется разобрать. При проверке обеих спиралей прибор должен показать сопротивление от нескольких единиц до нескольких десятков Ом (зависит от мощности лампы).

Проверка целостности спиралей катодов ЛЛ мультиметром

Если хотя бы одна из спиралей не «звонится», лампа неисправна. На фото выше слева спираль исправна, справа – в обрыве. ЛЛ не работает и отремонтировать её невозможно.

Неисправность ЛЛ может заключаться в осыпании активного слоя, нанесенного на спирали, хотя они и будут звониться. При этом резко повышается напряжение пуска лампы и рабочее. Их ЭПРА обеспечить не может. Но такая неисправность не появляется мгновенно. Светильник начинает тяжело включаться, самопроизвольно перезапускаться и в результате тухнет вовсе.

Распространённые принципиальные схемы

Прежде чем перейти к ремонту, рассмотрим несколько распространённых схем электронных балластов для люминесцентных ламп. Начнём с самой простой. Она используется в светильниках небольшой мощности, включая компактные люминесцентные лампы (КЛЛ).

Схема простого балласта люминесцентной лампы

Сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом D3-D6 и сглаживается высоковольтным конденсатором С4. Пройдя через фильтр L2, С7, питает блокинг-генератор, собранный на транзисторах Q1, Q2 и трансформаторе Т1. Рабочая частота генератора обычно составляет 10-20 кГц. Импульсное напряжение, снятое с обмотки Т1, через дроссель L1 поступает на выводы катодов люминесцентной трубки LMP1. Вторые выводы катодов соединены через конденсатор С5.

После подачи на схему питания генератор запускается. Напряжение с частотой преобразования подается на катоды лампы. Пока разряда в колбе нет, напряжение проходит через спирали и С5. Емкость С5 подобрана такой, что она вместе со спиралями LMP1, дросселем L1 и обмоткой Т1 образует колебательный контур, настроенный на частоту работы генератора. В результате резонанса напряжение на катодах возрастает до 1 кВ. Происходит пробой газового промежутка в колбе – лампа запускается.

За счёт низкого сопротивления разряда в колбе конденсатор C5 шунтируется, резонанс срывается, и на электроды поступает рабочее напряжение, необходимое для ЛЛ. Ток через колбу LMP1 ограничивается дросселем L1.

Поскольку рабочая частота дросселя высока, он имеет скромные размеры по сравнению с электромагнитным балластом, функционирующим на частоте 50 Гц.

Эта схема обеспечивает холодный пуск лампы. То есть она зажигается без предварительного подогрева катодов и практически мгновенно. Это не оптимальный режим, поскольку резко сокращает срок службы ЛЛ. А теперь посмотрим на следующую схему.

Схема простого балласта с подогревом спиралей

В целом схема та же с аналогичным принципом работы. Сетевое напряжение выпрямляется, сглаживается и питает генератор, питающий, в свою очередь, ЛЛ. Но обратите внимание на терморезистор, подключённый параллельно пусковому конденсатору С3. Терморезистор имеет положительный ТКС (такой прибор еще называют позистором). Пока холодный, он обладает низким сопротивлением. При подаче питания на светильник позистор шунтирует С3 и резонанса не происходит – нити накала подогреваются рабочим напряжением, недостаточным для образования разряда в колбе LMP1.

Через некоторое время позистор разогревается протекающим через него током. Его сопротивление возрастает. Конденсатор С3 перестает шунтироваться, возникает резонанс. Напряжение на электродах увеличивается до 1 кВ. Происходит пробой газового промежутка в колбе – лампа запускается.

В дальнейшем при работе лампы часть тока протекает и через позистор, поддерживая его в разогретом состоянии, чтобы он не мешал работе ЛЛ. Это снижает КПД конструкции (на разогрев позистора тратится энергия), но расходы эти незначительны – сопротивление нагретого терморезистора велико, а ток через него мал. Кроме того, они оправданы многократно увеличенным сроком службы люминесцентной лампы за счёт ее «правильного» запуска.

В завершение рассмотрим более сложную и «умную» схему ЭПРА, собранную на специализированной микросхеме. Примерно о таком балласте шла речь в разделе «Варианты схем подключения». Там он позиционировался как универсальный и мог работать с произвольным количеством ЛЛ разной мощности (от 1 до 4).

Схема универсального ЭПРА

Для понимания принципа его работы нам понадобятся схемы вариантов подключения ламп к этому балласту.

Варианты схем подключения универсального ЭПРА

Работа такого балласта с ЛЛ делится на три этапа:

  1. Предварительный разогрев катодов.
  2. Пуск.
  3. Рабочий режим.

После включения питания генератор, собранный на микросхеме D1, запускается на частоте около 65 кГц. Сигнал генератора через силовой ключ, собранный по полумостовой схеме на транзисторах VT2, VT3, подаётся на трансформатор Т2 и далее на спирали катодов ЛЛ, предварительно их разогревая.

Через опредёленное время (регулируется резистором R13) частота генератора начинает понижаться. Как только она снизится до резонансной частоты, на которую настроен контур L2С16, напряжение на катодах лампы возрастёт до 800 В. В колбе произойдёт разряд  ЛЛ запустилась. При этом на выводе 13 D1 появится напряжение, запускающее третий этап – рабочий.

Если напряжение на выводе 13 микросхемы не появилось, а на выводе 1 упало ниже 0.8 В, процесс розжига повторяется. При нескольких неудачных попытках розжига ЭПРА прекращает свою работу и отключает неисправную лампу. То же самое произойдёт при попытке запустить ЭПРА без лампы.

При удачном пуске частота генератора понижается до рабочей (устанавливается резистором R12). Ток через лампу стабилизируется и поддерживается на заданном уровне даже при значительных колебаниях величины питающего напряжения (для этой схемы – от 110 до 250 В). На элементах T1 и VT1 собран корректор активной мощности, снижающий реактивную составляющую.

Типовые неисправности и их устранение

Теперь проведём ремонт балласта люминесцентной лампы своими руками. Сложную неисправность мы не устраним – для этого потребуются определённые знания и приборы, но с проблемами попроще справимся. Посмотрим, что чаще всего ломается из того, что мы можем найти и исправить:

  • некачественный монтаж;
  • предохранитель;
  • высоковольтный конденсатор;
  • выпрямительный мост;
  • силовой транзистор;
  • дроссель/трансформатор.

Итак, разбираем пускорегулирующее устройство и делаем визуальный осмотр. Все элементы, дорожки и пайки должны быть в хорошем состоянии – без следов деформации, потемнения, разрушения и обугливания. На фото ниже отлично видны (слева направо и сверху вниз):

Неисправности балласта, определяющиеся визуальным осмотром
  • некачественная пайка;
  • вздутие сглаживающего конденсатора;
  • сгоревший дроссель;
  • пробитый транзистор (часть корпуса вырвана).

Если находим такие элементы, меняем их. Обнаруживаем непропай – лудим и пропаиваем.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

После замены не включаем балласт, а проверяем остальные элементы по методике, описанной ниже, поскольку выход из строя одного элемента может быть как причиной, так и следствием неисправности других. К примеру, вздутие конденсатора вызывается пробоем выпрямительного диода. Предохранитель может сгореть из-за вышедшего из строя силового транзистора или конденсатора.

Теперь посмотрим, как выглядят вышеперечисленные элементы на плате драйвера. В зависимости от модели прибора они могут располагаться в другом месте, но различия обычно незначительны. Найти нужный элемент нетрудно.

Примерное расположение основных элементов на плате ЭПРА

На фото цифрами обозначены:

  • 1 – предохранитель;
  • 2 – диодный мост;
  • 3 – сглаживающий конденсатор;
  • 4 – силовые транзисторы;
  • 5 – импульсный трансформатор;
  • 6 – дроссель.

Теперь берем в руки тестер и проверяем предохранитель (если он есть), не выпаивая его из схемы. Прибор в режиме измерения низкого сопротивления или проверки диодов должен показать ноль. В противном случае предохранитель неисправен.

Выпрямительный мост. Он может быть собран как на отдельных диодах, так и представлять собой сборку из четырех диодов в одном корпусе. На фото ниже такая сборка отмечена стрелкой.

В этот ЭПРА установлена выпрямительная диодная сборка

В любом случае прозваниваем каждый диод в обоих направлениях тестером, включённым в режим проверки полупроводников. В одном направлении прибор должен показать падение напряжения порядка нескольких сот милливольт, в другом – бесконечность. Диоды перед проверкой выпаивать не нужно.

Конденсатор. Этот элемент выглядит как небольшой бочонок рядом с выпрямительным мостом. Даже если с виду он исправен (не вздулся и не взорвался), стоит его проверить. Для этого выпаиваем конденсатор из схемы и прозваниваем в режиме проверки диодов, предварительно кратковременно замкнув его выводы, чтобы разрядить.

В первый момент прибор покажет малые значения падения напряжения. По мере зарядки конденсатора они будут увеличиваться. Если показания прибора низкие и не изменяются, конденсатор пробит. Если мультиметр показывает бесконечность, то конденсатор в обрыве. В обоих случаях элемент меняем.

Транзисторы. Их для проверки тоже придется выпаять. Переводим мультиметр в режим проверки диодов и прозванивам транзистор между выводами база-коллектор и база-эмиттер в обоих направлениях. В одну сторону прибор покажет падение напряжения порядка нескольких сотен милливольт, в другую – бесконечность. Выводы коллектор-эмиттер на должны звониться вообще – в обе стороны бесконечность.

Это все, чем мы можем помочь электронному балласту. Для выявления и устранения более сложных неисправностей потребуется помощь специалиста.

Мы выяснили, для чего нужен балласт люминесцентной лампе. Узнали, какими эти балласты бывают, как работают, научились устранять распространенные неисправности этого электронного узла.

Предыдущая

ЛюминесцентныеПравила хранения люминесцентных ламп на предприятиях

Следующая

ЛюминесцентныеДля чего нужен стартер в люминесцентных лампах

Схема подключения и принципы работы люминесцентных ламп.

Среди всех источников искусственного света самыми распространенными сегодня являются люминесцентные лампы. Благодаря тому что они в 5-7 раз экономичнее ламп накаливания и гораздо дешевле самых сверхэффективных на сегодня- светодиодных.

Люминесцентные лампы сегодня можно встретить на каждом шагу. Они используются преимущественно для освещения в магазинах, супермаркетах, учебных заведениях, общественных зданиях, а после появления компактных вариантов, подходящих под обычные патроны E27 и E14 домашних светильников и люстр, люминесцентные лампы стали широко применяться для освещения в многоквартирных квартирах и частных домах.

Принцип работы.

Люминесцентная лампа — это газоразрядный источник света, внутри стрелянной трубы протекает электрический разряд между двумя спиралями (катодом и анодом), расположенными  с обоих сторон. Пары ртути под воздействием электрического разряда излучают невидимое для наших глаз ультрафиолетовое излучение, которое затем преобразовывается в видимый свет при помощи нанесенного по внутренней поверхности лампы люминофора, состоящего из смеси фосфора с другими элементами.

Схема подключения с применением электромагнитный балласта или  ЭмПРА.

ЭмПРА — это сокращенная аббревиатура- Электромагнитный Пускорегулирующий Аппарат. Часто называемый, как дроссель. Его мощность должна соответствовать общей мощности подключаемым к нему лампам.
Это довольно старая (активно применяемая еще в советское время) простая стартерная схема подключения к электросети  люминесцентной лампы дневного света.

Стартер — это миниатюрная лампочка с неоновым наполнением с  двумя биметаллическими электродами внутри, которые разомкнуты в нормальном положении.

Принцип работы: при включении электропитания в стартере возникает разряд и замыкаются накоротко биметаллические электроды, после чего ток в цепи электродов и стартера ограничивается только внутренним сопротивлением дросселя, в результате чего возрастает почти в три раза больше  рабочий ток в лампе и моментально разогреваются  электроды люминесцентной лампы. Одновременно с этим остывают биметаллические контакты стартера и цепь размыкается.
В этот момент разрыва дроссель, благодаря самоиндукции создает запускающий высоковольтный импульс (до 1 кВольта), который приводит к разряду в газовой среде и зажигается лампа. После этого напряжение на ней будет равняться половине от сетевого, которого будет недостаточно  для повторного замыкания электродов стартера.
Если лампа светит стартер не будет участвовать в схеме работы и его контакты всегда будут разомкнуты.

Часто встречается последовательная схема включения  2 ламп, для работы в которой применяются стартеры на 127 Вольт,  но они не будут работать в одноламповой схеме, для которой понадобятся стартеры на 220 Вольт!

 

Недостатки  схемы ПРА:

  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.
  4. Стробоскопический эффект мерцания лампы, что негативно влияет на зрение, при чем  детали станков, вращающихся синхронно с частотой сети-  кажутся неподвижными.
  5. 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”.

Схема подключения люминесцентной лампы к сети: краткий анализ возможных вариантов

Люминесцентные лампы дают более приятный свет и потребляют меньше энергии, чем традиционные «лампочки Ильича».

Но в отличие от ламп накаливания, их нельзя подключать к электросети напрямую — требуется пускорегулирующий аппарат.

Разговор в данной статье пойдет о том, какой может быть схема включения люминесцентной лампы и какими достоинствами обладает каждый из вариантов.

Особенности работы

В люминесцентных светильниках, также именуемых разрядными или газоразрядными, источником света является не раскаленная металлическая нить, как в обычной лампочке, а электрическая дуга (дуговой разряд) в газовой среде.

Производимый дугой свет в чистом виде является непригодным «к употреблению», так как в значительной мере состоит из невидимого ультрафиолетового излучения, а видимая составляющая имеет зеленовато-голубой цвет.

Ситуацию исправляет нанесенный на внутреннюю поверхность колбы люминофор — особое вещество, которое при облучении ультрафиолетом начинает светиться красноватым светом. Этот свет смешивается с зелено-голубым, так что в итоге свечение лампы становится почти белым.

Для люминесцентных светильников характерны следующие особенности:

  1. Для поддержания дуги требуется гораздо меньшее напряжение (его называют напряжением горения), чем для ее создания (напряжение зажигания или пробоя газового промежутка).
  2. Чтобы обеспечить длительный срок службы лампы, электроды ее перед включением, то есть созданием дуги, следует прогреть.
  3. При попытке уменьшить проходящий через лампу ток ее электроды остывают и лампа гаснет, что делает невозможным ее регулирование (диммирование) традиционными способами.
  4. Сопротивление газовой среды в устоявшемся режиме, то есть когда дуга уже возникла, чрезвычайно мало, поэтому для ограничения силы тока последовательно с лампой обязательно нужно включать сопротивление. Поскольку лампа работает на переменном токе, это сопротивление может быть индуктивным (дроссель).
Дроссель называют балластом, потому что он является дополнительной нагрузкой, но при этом не производит какой-либо полезной работы.

Подключение через электромагнитный балласт со стартером

Самым простым, дешевым, а потому и наиболее распространенным является электромагнитный балласт. В нем применен самый обычный дроссель, рассчитанный на переменный ток с частотой 50 Гц. Одним из важных недостатков такого дросселя является смещение фазы тока относительно фазы напряжения, при котором эффективность любого электрического устройства снижается.

Схема подключения ЭПРА

В характеристиках обычно указывают не угол, на который происходит смещение, а его косинус — cosφ. Чтобы уменьшить угол расхождения и тем самым увеличить cosφ, приблизив его к единице, в пусковое устройство вводится компенсирующий конденсатор. Подключаться он может по-разному, чаще всего — по схеме параллельной компенсации.

Неотъемлемой частью данной схемы является стартер — газоразрядная лампа в миниатюре, заполненная неоном. У стартера имеются две особенности:

  1. Объем неона в нем подобран таким образом, чтобы напряжение зажигания было выше напряжения горения основной лампы, но ниже сетевого напряжения.
  2. Один из контактов представляет собой биметаллическую пластину, которая по достижении определенной температуры изгибается (из-за разности коэффициентов линейного расширения входящих в ее состав металлов) и при этом прикасается ко второму контакту стартера.

Стартер подключен между электродами лампы последовательно с ними, как бы в обход разрядного промежутка, то есть параллельно ему.

Подключение люминесцентных ламп через ЭПРА

Вот как работает эта схема:

  1. При подаче напряжения на лампу газовый промежуток в стартере пробивается и возникает дуга, замыкающая цепь «дроссель — 1-й электрод — стартер — 2-й электрод». По этой цепи течет ток, величина которого ограничивается дросселем. Он заставляет греться электроды лампы, также от дугового разряда в стартере греются его электроды.
  2. Когда биметаллический контакт стартера достаточно разогревается, он сгибается и прикасается ко второму контакту, вследствие чего ток направляется мимо стартера и тот начинает остывать.
  3. Остыв, биметаллический контакт отсоединяется от второго контакта и из-за размыкания цепи на дросселе возникает значительный импульс напряжения. Если этот импульс возникнет в момент однонаправленной фазы сетевого напряжения, то суммарное напряжение на дросселе окажется достаточным для пробоя промежутка между электродами лампы и та включится. Вероятность такого совпадения относительно невелика, поэтому описанный цикл успевает обычно повториться несколько раз. При этом происходит характерное мигание лампы, что считается одним из недостатков светильников этого типа.

Во время повторяющихся попыток включения стартер становится источником радиочастотных помех, для подавления которых параллельно ему подключается конденсатор.

Подключение через электронный балласт

Рассчитанный на частоту в 50 Гц дроссель имеет два недостатка:
  • большие размеры;
  • хорошо слышимый жужжащий звук.

В электронном балласте перед дросселем устанавливается инвертор, похожий на те, что имеются в современных сварочных аппаратах.

Инвертор состоит из двух модулей:

  1. Выпрямитель (обычный диодный мост), преобразующий сетевой переменный ток в постоянный.
  2. Собственно, инвертор: электронный узел с двумя быстропереключаемыми транзисторами, которые, работая под управлением микросхемы, превращают постоянный ток в переменный, но с очень большой частотой — порядка 20 – 40 кГц.

С повышением частоты переменного тока габариты всех индуктивных устройств — дросселей, трансформаторов — уменьшаются. Устраняется и жужжание, а кроме того, лампа работает более ровно (уменьшается коэффициент мерцания).

Электромагнитные балласты

Еще одно отличие данной схемы: стартер заменен конденсатором. Как известно, цепочка «дроссель – конденсатор» представляет собой резонансный контур, в котором токи при подаче переменного напряжения с резонансной частотой возрастают до бесконечности. При запуске микросхема инвертора формирует ток с частотой, близкой к резонансной. Вследствие этого в цепи появляется необходимый для прогрева электродов ток и при этом на конденсаторе формируется напряжение зажигания лампы.

После ее включения микросхема инвертора сразу меняет частоту формируемого переменного тока с тем, чтобы через лампу протекал ток нужной силы.

В схеме с электронным балластом часто присутствует блок управления, который играет роль стабилизатора (исправляет отклонения напряжения в сети) и корректирует некоторые параметры преобразованного тока.

С его же помощью пользователь может менять в определенных пределах частоту напряжения на выходе инвертора, регулируя тем самым светимость люминесцентной лампы.

Одноламповые схемы включения

Все вышеописанные схемы являются одноламповыми. Подключение стартера осуществляют так: один его контакт подключают к штыревому выводу с одной стороны лампы, второй — к штыревому выводу с другой стороны. Таким образом, с каждой стороны лампы останется по одному свободному выводу — их через дроссель нужно подключить к сети. Компенсирующий конденсатор подключается параллельно питающим контактам лампы.

Для подключения двух ламп применяется несколько иная схема.

Двухламповые схемы включения

Для подключения двух ламп требуются два стартера, но всего один дроссель. Стартеры подключаются так же, как в одноламповой схеме: контакты каждого из них нужно подключить к штыревым выводам с каждой стороны соответствующей лампы. Не задействованные контакты ламп через дроссель подключаются по последовательной схеме к сети.

Схема подключения двух люминесцентных ламп на один дроссель

Компенсирующие же конденсаторы, по одному на каждую лампу, нужно подключить параллельно питающим контактам.

Если по приведенной схеме подключаются лампы мощностью 18 Вт, мощность дросселя должна составлять 36 Вт, стартеров — от 4 до 22 Вт.

Схема включения люминесцентных ламп

Полезно рассмотреть способы подключения светильников, к которым можно прибегнуть при отсутствии того или иного элемента:

Без дросселя

Дроссель, представляющий собой индуктивное сопротивление, можно заменить сопротивлением активным. В этом качестве может использоваться обычная лампочка накаливания, имеющая ту же мощность, что и люминесцентный светильник. Последний нужно подключить к сети через выпрямитель из двух диодов и двух конденсаторов, на выходе которого получается двойное напряжение.

Схема подключение люминесцентных ламп без дросселя и стартера

После включения питания и до того, как в лампе возникнет дуговой разряд, на ее электроды будет подано двукратное напряжение сети, что приведет к зажиганию. После пробоя межэлектродного промежутка в лампе установятся рабочие ток и напряжение, при этом в работу включится лампа накаливания.

Отметим, что при таком подключении лампа зажигается без предварительного разогрева электродов, что очень негативно скажется на сроке ее службы.

Без стартера

Самый простой вариант — подключить вместо стартера кнопку от дверного звонка. Для включения лампы кнопку нужно нажать, а как только она загорится — отпустить.

Другое решение — запитать лампу через удваивающий выпрямитель и ввести в схему стабилитроны. До зажигания лампы двукратное напряжение на выходе выпрямителя будет удерживать стабилитроны в открытом положении, вследствие чего под этим же напряжением окажутся электроды лампы.

После ее розжига напряжение упадет и работа удвоителя станет невозможной. Соответственно, закроются стабилитроны и напряжение в лампе станет рабочим (ограничивается дросселем).

Видео на тему

Схема подключения люминесцентных ламп

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.

 

Стоит сразу отметить тот факт, что работы по подключению люминесцентных ламп требуют куда большего внимания и знаний, чем аналогичные манипуляции с теми же привычными нам лампами накаливания.

 

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.

 

Балласт – это специализированный пускорегулирующий механизм, обеспечивающий происхождения правильного алгоритма процессов в люминесцентной лампе и обеспечивающий необходимые условия для ее работы.

 

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

К содержанию

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.

 

Важно учесть тот факт, что подключены эти два устройства параллельно.

 

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.

К содержанию

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.

 

После того как мы подключаем электрическое питание, в стартере происходит процесс замыкания. Распространяется он на биметаллические электроды и отличается коротким исполнением. Ток поступает внутрь цепи, образованной электродом и стартером.

 

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.

 

Внимательно отнеситесь к рекомендациям производителей ламп, которые вы решите купить. Ведь именно это обеспечит наиболее эффективную работу всей установки.

 

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.

К содержанию

Расскажите друзьям!

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 балласт для люминесцентных ламп

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.

Но в результате электрического разряда большая часть энергии переходит в невидимый, ультрафиолетовый диапазон, кванты которого, попадая в фосфорсодержащие составы (люминофорные покрытия) вызывают свечение в видимой области спектра. Меняя химический состав люминофора, получают различные цвета свечения: для ламп дневного света (ЛДС) разработаны различные оттенки белого цвета, а для освещения в декоративных целях можно выбрать лампы иного цвета. Изобретение и массовый выпуск люминесцентных ламп – это шаг вперед по сравнению с малоэффективными лампами накаливания.

Для чего нужен балласт?

Ток в газовом разряде растет лавинообразно, что приводит к резкому падению сопротивления. Для того чтобы электроды люминесцентной лампы не вышли из строя от перегрева, последовательно включается дополнительная нагрузка, ограничивающая величину тока, так называемый балластник. Иногда для его обозначения употребляют термин дроссель.

Используются два вида балластников: электромагнитный и электронный. Электромагнитный балласт имеет классическую, трансформаторную комплектацию: медный провод, металлические пластины. В электронных балластниках (electronic ballast) применяются электронные компоненты: диоды, динисторы, транзисторы, микросхемы.

Лампы накаливания

Для первоначального поджига (пуска) разряда в лампе в электромагнитных устройствах дополнительно используется пусковое устройство – стартер. В электронном варианте балластника эта функция реализована в рамках единой электрической схемы. Устройство получается легким, компактным и объединяется единым термином – электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА). Массовое применение ЭПРА для люминесцентных ламп обусловлено следующими достоинствами:

  • эти аппараты компактны, имеют небольшой вес;
  • лампы включаются быстро, но при этом плавно;
  • отсутствие мерцания и шума от вибрации, поскольку ЭПРА работает на высокой частоте (десятки кГц) в отличие от электромагнитных, работающих от сетевого напряжения с частотой 50 Гц;
  • снижением тепловых потерь;
  • электронный балласт для люминесцентных ламп имеет значение коэффициента мощности до 0,95;
  • наличие нескольких, проверенных видов защиты, которые повышают безопасность использования и продлевают срок службы.

Схемы электронных балластов для люминесцентных ламп

ЭПРА – это электронная плата, начиненная электронными компонентами. Принципиальная схема включения (Рис. 1) и один из вариантов схемы балласта (Рис. 2) приведены на рисунках.

Люминесцентная лампа, С1 и С2 – конденсаторыЭлектрическая схема ЭПРА

Электронные балласты могут иметь разное схемотехническое решение в зависимости от примененных комплектующих. Выпрямление напряжения производится диодами VD4–VD7 и далее фильтруется конденсатором C1. После подачи напряжения начинается зарядка конденсатора С4. При уровне 30 В пробивается динистор CD1 и открывается транзистор T2, затем включается в работу автогенератор на транзисторах T1, T2 и трансформаторе TR1. Резонансная частота последовательного контура из конденсаторов С2, С3, дросселя L1 и генератора близки по величине (45–50 кГц). Режим резонанса необходим для устойчивой работы схемы. Когда напряжение на конденсаторе С3 достигнет величины пуска, лампа зажигается. При этом снижается регулирующая частота генератора и напряжения, а дроссель ограничивает ток.

Фото внутреннего устройства ЭПРАФото типового устройства ЭПРА

Ремонт ЭПРА


В случае отсутствия возможности быстрой замены вышедшего из строя ЭПРА можно попытаться отремонтировать балластник самостоятельно. Для этого выбираем следующую последовательность действий для устранения неисправности:

  • для начала проверяется целостность предохранителя. Эта поломка часто встречается из-за перегрузки (перенапряжения) в сети 220 вольт;
  • далее производится визуальный осмотр электронных компонентов: диодов, резисторов, транзисторов, конденсаторов, трансформаторов, дросселей;
  • в случае обнаружения характерного почернения детали или платы ремонт производится с помощью замены на исправный элемент. Как проверить своими руками неисправный диод или транзистор, имея в наличии обычный мультиметр, хорошо известно любому пользователю с техническим образованием;
  • может оказаться, что стоимость деталей для замены будет выше или сопоставима со стоимостью нового ЭПРА. В таком случае лучше не тратить время на ремонт, а подобрать близкую по параметрам замену.

ЭПРА для компактных ЛДС

Сравнительно недавно стали широко использоваться в быту люминесцентные энергосберегающие лампы, адаптированные под стандартные патроны для простых ламп накаливания – Е27, Е14, Е40. В этих устройствах электронные балласты находятся внутри патрона, поэтому ремонт этих ЭПРА теоретически возможен, но на практике проще купить новую лампу.

На фото показан пример такой лампы марки OSRAM, мощностью 21 ватт. Следует заметить, что в настоящее время позиции этой инновационной технологии постепенно занимают аналогичные лампы со светодиодными источниками. Полупроводниковая технология, непрерывно совершенствуясь, позволяет быстрыми темпами достигнуть цены на ЛДС, стоимость которых остается практически неизменной.

Лампа OSRAM с цоколем E27

Люминесцентные лампы T8

Лампы T8 имеют диаметр стеклянной колбы 26 мм. Широко используемые лампы T10 и T12 имеют диаметры 31,7 и 38 мм соответственно. Для светильников обычно применяют ЛДС мощностью 18 Вт. Лампы T8 не теряют работоспособности при скачках питающего напряжения, но при понижении напряжения более чем на 10% зажигание лампы не гарантируется. Температура окружающего воздуха также влияет на надежность работы ЛДС T8. При минусовых температурах снижается световой поток, и могут происходить сбои в зажигании ламп. Лампы T8 имеют срок службы от 9 000 до 12 000 часов.

Как изготовить светильник своими руками?

Сделать простейший светильник из двух ламп можно следующим образом:

  • выбираем подходящие по цветовой температуре (оттенку белого цвета) лампы по 36 Вт;
  • изготавливаем корпус из материала, который не воспламенится. Можно задействовать корпус от старого светильника. Подбираем ЭПРА под данную мощность. На маркировке должно быть обозначение 2 х 36;
  • подбираем к лампам 4 патрона с маркировкой G13 (зазор между электродами составляет 13 мм), монтажный провод и саморезы;
  • патроны необходимо закрепить на корпусе;
  • место установки ЭПРА выбирают из соображения минимизации нагрева от работающих ламп;
  • патроны подключаются к цоколям ЛДС;
  • для предохранения ламп от механического воздействия желательно установить прозрачный или матовый защитный колпак;
  • светильник закрепляется на потолке и подключается к сети питания 220 В.
Простейший светильник из двух ламп

электронный% 20 балласт% 20 люминесцентный% 20 лампа% 20 диаграмма техническое описание и примечания к приложению

GRM033R60G224ME15

Аннотация: GRM55FR60J107KA01 GRM1555C1H910JD01 GRM1555C1H620JD01 GRM188R72A103KA01 GCM21BR71A GRM0335C1h320JD01 GCM1555 GRM0335C1h201JD01 GRM1555Z01H6R2D
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF GRM0225C1CR50BD05 GRM0225C1CR75BD05 GRM0225C1C1R0CD05 GRM0225C1C1R1CD05 GRM0225C1C1R2CD05 GRM0225C1C1R3CD05 GRM0225C1C1R5CD05 GRM0225C1C1R6CD05 GRM0225C1C1R8CD05 GRM0225C1C2R0CD05 GRM033R60G224ME15 GRM55FR60J107KA01 GRM1555C1H910JD01 GRM1555C1H620JD01 GRM188R72A103KA01 GCM21BR71A GRM0335C1h320JD01 GCM1555 GRM0335C1h201JD01 GRM1555C1H6R2DZ01
ГРМ188Р71х324КАС4

Аннотация: GRM55FR60J107KA01 GJM1555C1HR75BB01 GRM32ER71A476 GRM31C grm1555c1h4r3cz01 grm155r71e472k GRM033R60G224ME15 GRM022R60J222KE19 GQM1875B12E3R6B
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF GRM0225C1CR20BD05 GRM0225C1CR30BD05 GRM0225C1CR40BD05 GRM0225C1CR50BD05 GRM0225C1CR60BD05 GRM0225C1CR70BD05 GRM0225C1CR75BD05 GRM0225C1CR80BD05 GRM0225C1CR90BD05 GRM0225C1C1R0CD05 ГРМ188Р71х324КАС4 GRM55FR60J107KA01 GJM1555C1HR75BB01 GRM32ER71A476 GRM31C grm1555c1h4r3cz01 grm155r71e472k GRM033R60G224ME15 GRM022R60J222KE19 GQM1875C2E3R6BB12
Y5V50

Абстракция: GRM0225C1CR80BD05 GRM0225C1CR20BD05 GRM43ER61C226KE01 GRM0225C1CR30BD05 GRM0225C1C1R1CD05 GRM0225C1C1R0CD05 GRM55FR60J107KA01 GRM1031JDC01
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF GRM0225C1CR20BD05 GRM0225C1CR30BD05 GRM0225C1CR40BD05 GRM0225C1CR50BD05 GRM0225C1CR60BD05 GRM0225C1CR70BD05 GRM0225C1CR75BD05 GRM0225C1CR80BD05 GRM0225C1CR90BD05 GRM0225C1C1R0CD05 Y5V50 GRM0225C1CR80BD05 GRM0225C1CR20BD05 GRM43ER61C226KE01 GRM0225C1CR30BD05 GRM0225C1C1R1CD05 GRM0225C1C1R0CD05 GRM55FR60J107KA01 GRM1555C1H910JD01 GRM31C5C1E104J
LLl185R71c103MA11

Абстракция: GRM55FR60J107KA01 gjm0335c1e3r6 GRM1555C1h3R4CZ01 GRM1885C1h300 GRM033R71E331KA01 GRM033R60G224ME15 GRM31C5C1E104J LQP03TN3N3BR71E10M04
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF GRM0225C1CR50BD05 GRM0225C1CR75BD05 GRM0225C1C1R0CD05 GRM0225C1C1R1CD05 GRM0225C1C1R2CD05 GRM0225C1C1R3CD05 GRM0225C1C1R5CD05 GRM0225C1C1R6CD05 GRM0225C1C1R8CD05 GRM0225C1C2R0CD05 LLl185R71c103MA11 GRM55FR60J107KA01 gjm0335c1e3r6 GRM1555C1h3R4CZ01 ГРМ1885С1х300 GRM033R71E331KA01 GRM033R60G224ME15 GRM31C5C1E104J LQP03TN3N3B04 GRM033R71E102K
РЕЛЕ ПЕРЕГРУЗКИ

Реферат: функция контактора реле перегрузки плюс перегрузка Allen-Bradley e1 плюс однофазный электронный пускатель двигателя Применение РЕЛЕ ПЕРЕГРУЗКИ 193 РЕЛЕ E1 Plus IEC 60947-4-1
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 150 мВт UL508 193-TD008A-EN-P, РЕЛЕ ПЕРЕГРУЗКИ функция реле перегрузки реле контактор плюс перегрузка Аллен-Брэдли e1 plus однофазный электронный пускатель двигателя применение РЕЛЕ ПЕРЕГРУЗКИ 193 РЕЛЕ E1 Plus МЭК 60947-4-1
LASCR

Реферат: Элементарный транзистор UJT
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF
LASCR

Аннотация: схематические символы оптоволокна scr контроль интенсивности света Руководство по ИК-тиристору "Программируемый однопереходный транзистор" ОПТОКОНУСТРОЙСТВО для электронных символов и частей тиристорного затвора.
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF
2012 - Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF ru / us / produkte / 2

1
2013 - Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF ru / us / products / 2706438
2007 - Информация о этикетке RoHS для Китая

Аннотация: BI Technologies
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF SJ / T11363-2006 Информация на этикетке RoHS для Китая BI технологии
2013 - Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF ru / us / products / 24
1N4148 SMD

Аннотация: диод 1N4148 SMD транзистор C3225 транзистор SMD p1 резистор SMD посадочное место smd транзистор p5 1n4148 smd диод 0603 smd посадочное место smd транзистор c6 1N4148 0603
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TDE1708DFT 100 нФ B37941A1103K0 * B37941A5104K0 * B37931A5103K0 * 10 мкФ / 6 B37931K0104K0 * 1N4148 SMD диод 1N4148 SMD ТРАНЗИСТОР C3225 ТРАНЗИСТОР SMD p1 площадь основания резистора SMD smd транзистор p5 1n4148 smd диод 0603 посадочное место резистора smd smd транзистор c6 1N4148 0603
2013 - Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF ru / us / products / 2

0

2003 - 32 x 4

Реферат: 1011-1X00-X GT9128 электронные схемы "LCD DRIVER"
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF GT9128 GT9128A 256 кГц 16 кГц 32 кГц 32x4 1011-1X00-X GT9128 электронные схемы «ЖК-ДРАЙВЕР»
2001-4433-INTERPOINT-BLVD

Реферат: Pioneer sk 400 SK9210 полукаталог 4801N
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF D-81373-Munenchen 4/1621-Точка-N: 223-КОЛЛОНАДА-ДОРОГА -КОМБИНА-100 -БЛОК-12 2954-BLVD-LOURIER-SUITE-100 5935-АЭРОПОРТ-RD 10711-КЭМБИ-RD-ЛЮКС-170 240-GRAHAM-AVE-UNIT-808 4433-INTERPOINT-BLVD Pioneer sk 400 SK9210 полукаталог 4801N
2000 - 92С-0251

Аннотация: PDMA
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF IIAS112 92S-0251 PDMA
2012 - Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF ru / us / produkte / 2

5

2013 - Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF ru / us / products / 2

4 60715
2013 - Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF ru / us / products / 2709655
2013 - Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF ru / us / products / 2

8

2013 - Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF ru / us / products / 21
2012 - Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF ru / us / produkte / 2

0

2013 - Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF ru / us / products / 2914848
2013 - Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF ru / us / products / 2

4

2013 - Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF ru / us / produkte / 28

% PDF-1.4 % 192 0 объект > эндобдж xref 192 53 0000000016 00000 н. 0000002699 00000 н. 0000002784 00000 н. 0000003005 00000 н. 0000003136 00000 п. 0000003348 00000 п. 0000003896 00000 н. 0000004036 00000 н. 0000004746 00000 н. 0000005303 00000 н. 0000006183 00000 п. 0000006566 00000 н. 0000006832 00000 н. 0000007109 00000 н. 0000007377 00000 н. 0000007480 00000 н. 0000009767 00000 н. 0000010089 00000 п. 0000010475 00000 п. 0000010669 00000 п. 0000010955 00000 п. 0000011917 00000 п. 0000012053 00000 п. 0000012949 00000 п. 0000013086 00000 п. 0000013372 00000 п. 0000014332 00000 п. 0000015184 00000 п. 0000015911 00000 п. 0000016487 00000 п. 0000017041 00000 п. 0000022367 00000 п. 0000022833 00000 п. 0000023206 00000 п. 0000023539 00000 п. 0000024150 00000 п. 0000024917 00000 п. 0000035401 00000 п. 0000044977 00000 п. 0000048236 00000 п. 0000048503 00000 п. 0000048714 00000 п. 0000063675 00000 п. 0000066574 00000 п. 0000066851 00000 п. 0000067065 00000 п. 0000094287 00000 п. 0000097645 00000 п. 0000097918 00000 п. 0000098128 00000 п. 0000098415 00000 п. 0000100788 00000 н. 0000001356 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 244 0 объект > поток x ڬ UmLU @ W> ZB RFřʺ [Rc [AE ֕ eh) P i1, c ".ozhAlWwk8uiN0f? у / o 9T43k1 \ SO6I (F0; b = '@ U : \ Kh: vU & ն +] - LeUvδ {T (϶LX $ 2 = UN, × h4; l ט cJ & 4z, Q 꿞 - 5J1

Как переключиться с магнитного балласта на электронный балласт | Home Guides

Использовались старые люминесцентные светильники магнитный балласт для управления потоком электричества через лампочки. Магнитным приспособлениям требовался отдельный стартер, чтобы запустить поток электронов через лампы. Лампам требовалось время, чтобы нагреться, и они мигали, особенно в холодном состоянии.Новые электронные балласты намного более энергоэффективны, не требуют стартера и не так подвержены воздействию низких температур, как магнитные предшественники. Если у вас более старый прибор, вы можете переключиться с магнитного балласта на электронный балласт за несколько минут с помощью некоторых основных ручных инструментов.

Выключите прерыватель цепи, управляющей люминесцентным светом. Ослабьте винты и снимите пластину переключателя, закрывающую выключатель люминесцентного света, с помощью отвертки.Держите конец бесконтактного электрического тестера рядом с проводами на стороне переключателя света. Если индикатор тестера загорелся, выключите дополнительные выключатели или главный автоматический выключатель и повторите попытку, пока индикатор тестера не перестанет светиться. Установите на место крышку переключателя.

При необходимости установите стремянку под осветительный прибор. Снимите рассеиватель света с корпуса светильника и снимите лампочки. Ослабьте винты и снимите съемную панель.

Снимите гайки с черного и белого проводов, соединяющих балласт с электрической цепью.Обрежьте все провода магнитного балласта на расстоянии не более двух дюймов от корпуса балласта. Ослабьте крепежные винты и снимите балласт.

Поместите электронный балласт в монтажные прорези приспособления. Затяните крепежные винты, чтобы закрепить балласт. Если площадь основания нового электронного балласта отличается по размеру от размера магнитного балласта, проденьте металлический саморез через корпус приспособления, чтобы удерживать балласт на месте.

Снимите 1/2 дюйма изоляции с концов каждого из проводов, отрезанных от магнитного балласта на шаге 3, с помощью приспособлений для зачистки проводов.Если необходимо зачистить провода от балласта, удалите с них изоляцию на 1/2 дюйма.

Скрутите красный провод от балласта к красному и синему проводам от патронов. Закрепите соединение проволочной гайкой. Подключите один из синих проводов от балласта к черным проводам от патронов 120-вольтового светильника. В качестве альтернативы, если прибор на 277 вольт, подключите синий провод к желтым проводам. Закрепите провода проволочной гайкой. Подключите другой синий провод к белым проводам от патронов лампы.

Подключите балласт к питанию от панели выключателя, подключив черный провод от панели выключателя к черному проводу на балласте с помощью проволочной гайки. Подключите белый провод от прерывателя к белому проводу от балласта.

Заправьте провода в отсек для проводов и установите крышку панели. Установите на место лампочки и диффузор.

Включите прерыватель и проверьте работу света.

Ссылки

Ресурсы

Советы

  • Если в цепи 277 вольт вместо 120 вольт, все соединения будут такими же, за исключением того, что будут желтые провода вместо черных проводов, идущих от одного из патронов лампы.

Предупреждения

  • Не пытайтесь выполнять какие-либо электрические работы в цепи, не проверив сначала, что на панели выключателя отключено питание, и не проверив цепь с помощью бесконтактного электрического тестера.

Writer Bio

Крис Бейлор пишет на различные темы, уделяя особое внимание деревообработке, с 2006 года. Вы можете увидеть его работы в таких публикациях, как «Consumer's Digest», где он написал «Лучшие покупки для электроинструментов за 2009 год» и Лучшие покупки для аппаратов высокого давления 2013 года.

Балластные весы - как работают люминесцентные лампы

В предыдущем разделе мы видели, что газы не проводят электричество так же, как твердые тела. Одним из основных различий между твердыми телами и газами является их электрическое сопротивление (сопротивление протекающему электричеству). В твердом металлическом проводнике, таком как провод, сопротивление является постоянным при любой заданной температуре, что определяется размером проводника и природой материала.

В газовом разряде, таком как люминесцентная лампа, ток вызывает уменьшение сопротивления.Это связано с тем, что по мере прохождения большего количества электронов и ионов через определенную область они сталкиваются с большим количеством атомов, что освобождает электроны, создавая больше заряженных частиц. Таким образом, ток будет расти сам по себе в газовом разряде, пока есть соответствующее напряжение (и бытовой переменный ток имеет большое напряжение). Если ток в люминесцентном свете не контролируется, он может вывести из строя различные электрические компоненты.

Балласт люминесцентной лампы контролирует это.Самый простой тип балласта, обычно называемый магнитным балластом , работает как индуктор. Базовая катушка индуктивности состоит из катушки с проволокой в ​​цепи, которая может быть намотана на кусок металла. Если вы читали, как работают электромагниты, вы знаете, что когда вы пропускаете электрический ток по проводу, он создает магнитное поле. Расположение провода концентрическими петлями усиливает это поле.

Поле такого типа влияет не только на объекты вокруг цикла, но и на сам цикл.Увеличение тока в контуре увеличивает магнитное поле, которое прикладывает напряжение, противоположное течению тока в проводе. Короче говоря, намотанный на катушку провод в цепи (индуктор) препятствует изменению тока, протекающего через него (подробности см. В разделе Как работают индукторы). Элементы трансформатора в магнитном балласте используют этот принцип для регулирования тока в люминесцентной лампе.

Балласт может только замедлить изменения тока - он не может их остановить. Но переменный ток, питающий флуоресцентный свет, постоянно реверсирует сам , поэтому пускорегулирующий аппарат должен только блокировать увеличение тока в определенном направлении на короткое время.Посетите этот сайт для получения дополнительной информации об этом процессе.

Магнитные балласты модулируют электрический ток с относительно низкой частотой цикла , что может вызвать заметное мерцание. Магнитные балласты также могут вибрировать с низкой частотой. Это источник слышимого жужжания, которое люди ассоциируют с люминесцентными лампами.

Современные конструкции балластов используют передовую электронику для более точного регулирования тока, протекающего через электрическую цепь. Поскольку они используют более высокую частоту цикла, вы обычно не замечаете мерцания или жужжания, исходящего от электронного балласта.Разным лампам требуются специальные балласты, предназначенные для поддержания определенных уровней напряжения и тока, необходимых для различных конструкций ламп.

Люминесцентные лампы бывают всех форм и размеров, но все они работают по одному и тому же основному принципу: электрический ток стимулирует атомы ртути, что заставляет их испускать ультрафиолетовые фотоны. Эти фотоны, в свою очередь, стимулируют люминофор, который излучает фотоны видимого света. На самом базовом уровне это все, что нужно сделать!

Чтобы узнать больше об этой замечательной технологии, включая описания различных конструкций ламп, перейдите по ссылкам ниже.

Связанные статьи HowStuffWorks

Другие полезные ссылки

Устранение неисправностей и ремонт люминесцентных ламп и ламп

По шкале домашнего ремонта от 1 до 10 (10 - самый тяжелый), ремонт люминесцентный светильник - это 3 или 4 ... довольно простых, но некоторые основные электрические необходимы навыки, такие как умение идентифицировать провода по цвету, зачистка изоляция концов обрезанных проводов, установка гаек проводов и снятие показаний инструкции. Я добавил первый и последний язык в щеку... Я знаю большинство из вас не дальтоник и большинство из вас умеют читать ... иначе бы вас здесь не было!

Вот несколько распространенных флуоресцентных уродов и некоторые из них решения! Обратите внимание, что в первую очередь я буду иметь в виду светильники, использующие прямые люминесцентные лампы в этом обсуждении. Изогнутые трубы работают в аналогичны, но имеют разные способы крепления.

Я использую термины "лампочка" и "трубка" несколько случайно и непоследовательно. Мои извинения. Хотя оба верны «трубка» - более правильный термин и, вероятно, немного менее запутанный.

Люминесцентные лампы, предназначенные для замены ламп накаливания в стандартные светильники, такие как встраиваемые светильники или настольные лампы, имеют все те же особенности люминесцентного светильника. Увы, ремонту не подлежат ... они необходимо заменить, если они вышли из строя.

Наконец, пусть покупатель остерегается !! Детали для небольших люминесцентных ламп светильники могут стоить больше, чем новое приспособление!

Устранение неисправностей мертвых или мерцающих флуоресцентных ламп ... может быть лампочка, стартер или балласт !!

Неисправность люминесцентной лампы может быть вызвана отсутствием электроэнергии (сработал автоматический выключатель). или перегоревший предохранитель), неисправный или умирающий балласт, неисправный стартер или неисправная лампочка (и).Проверять сначала по мощности ... затем стартер (если есть), а затем лампочки. Когда все остальное терпит неудачу, балласт необходимо заменить. Поскольку это самый дорогой предмет, будьте уверен, что он действительно мертв !! Уточняйте цену перед покупкой ... балласты дороже новых светильников !!

Если мерцание является проблемой, вы все равно должны сделать то же самое. устранение неисправностей с все те же проблемы , которые могут привести к тому, что лампа не работа также может вызвать мерцание ... неисправные стартеры, неисправные лампы или бракованный балласт.

ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Мерцающие люминесцентные лампы могут вызвать переполнение балласта. перегреваются и преждевременно выходят из строя! Они могут даже вызвать перегорание стартера! Не ждите слишком долго, чтобы исправить проблему, иначе у вас может получиться ремонт!

Проверка люминесцентных ламп ...

Первый и прежде всего ... посмотрите на лампочки! Если одна из лампочек очень темная рядом с любым концом лампа неисправна или близка к отказу. Примечание верхняя лампочка на левом рисунке... он определенно приближается к своему золотому годы! Хотя эта лампочка все еще излучает свет, дни ее сочтены.

Там представляет собой электрод, расположенный внутри каждого конца люминесцентной лампы. У каждого есть два видимых штифта, которые входят в монтажные гнезда на обоих концах приспособление. Путем тестирования этих контактов вы можете определить, электроды целы. Говоря электрически, если есть преемственность поперек контактов электрод должен работать. Однако , даже если электроды целы, лампочка может не загореться. Это может произойти если часть или весь газ протек из лампы ... состояние, при котором нет нюхательного теста! Кроме того, может быть небольшое короткое замыкание в электроды, которые дают положительное значение, но на самом деле электрод каблоой !

Таким образом, самый надежный способ проверить люминесцентную лампу - это установить ее в известный рабочий приспособление. Если вы устраняете неисправность 4-лампового люминесцентного приспособление, это просто! Просто удалите одну из еще работающих пар люминесцентных ламп. пробирки и замените каждую из сомнительных пробирок по очереди.99% время это будет одна из трубок, которая является виновником.

А как насчет пар люминесцентных ламп?

Мерцающая люминесцентная лампа означает, что она или одна из зависимых пар лампочек в светильнике есть купил колхоз . Во многих люминесцентных светильниках мощность передается через пару лампочек. Если одна из ламп неисправна, они могут оба мерцают, или один может мерцать, а другой не показывает жизни.

Моя философия разумного ремонта - всегда заменять обе лампы.

Люминесцентные лампы имеют такой долгий срок службы и такие недорогие (с учетом за исключением некоторых лампочек "естественного света"), что не имеет смысла экономить.

Я признаю, что замена всех лампочек - не самое экономичное решение ... это просто практическая точка зрения кого-то (меня), кто получил оплату за выполнение этой работы для других (вас). Люминесцентные лампы - это в целом экономичный выбор по сравнению с альтернативами! Просто имеет смысл заменить обе трубки сразу.Чтобы получить второй вызов в сервисный центр за месяц из-за того, что одна из других лампочек вышла из строя, нежелательно с точки зрения клиента ($$) или моей (гордость за работу сделано правильно).

Однако, если обе трубки исправны, проблема в балласте или если применимо, стартер . Сначала заменяют стартер, и если это не решает проблему, балласт необходимо заменить. Читайте дальше ...

Есть ли у вашего прибора стартер? Может быть... хотя, наверное, нет!

А люминесцентный стартер представляет собой маленький серый металлический цилиндр, который вставляется в розетку. крепится к раме светильника. Его функция - отправить отсроченный снимок высоковольтное электричество для газа внутри люминесцентной лампы. Задержка позволяет газу стать ионизированным, чтобы он мог проводить электричество. Поскольку этот процесс не происходит мгновенно, лампочки будут мигать несколько секунд. секунд до зажигания. Следовательно, неисправный стартер может вызвать либо мерцание или полная темнота!

В большинстве современных люминесцентных светильников не используются стартеры, поэтому вы можете не найти один, если вашему прибору меньше 15–20 лет.При определении Если в вашем приспособлении используется стартер, обязательно загляните под лампочки ... иногда необходимо сначала удалить луковицы, чтобы получить доступ к стартер. Если вы не видите стартер ... они никогда не прячутся ни под каким крышки или "люки" ... ваш светильник - современный «самозапускающийся» тип.

Пускатели

оцениваются по мощности ламп, которые они будут контролировать. если ты есть приспособление, но вы потеряли стартер, запишите мощность любого люминесцентных ламп и отнесите эту информацию в хозяйственный магазин, чтобы тебя не отругал подлый клерк и не отправил домой без ужина... или стартер.

К сожалению, домашний разнорабочий не может устранить неисправность стартера, кроме как заменив его. Однако перед заменой существующего стартера убедитесь, что он надежно закреплен в основании, сняв и снова установив его. А Стартер устанавливается путем вдавливания его в розетку и последующего поворота по часовой стрелке. пока он не зафиксируется на месте. Чтобы снять стартер, нажмите и поверните против часовой стрелки ... затем снимите стартер.

Если у вас есть люминесцентные светильники, в которых используются стартеры, всегда держите под рукой несколько для устранения неполадок! И не забудьте выбросить использованные ... в большинстве случаев невозможно отличить хорошее от плохого. стартер!

Замена балласта (или нет) может иметь непредвиденные побочные эффекты на вашем кошельке!

Я уверен, что многие из вас задаются вопросом, откуда взялось название «балласт» из. В конце концов, есть морской термин «балласт», который относится к содержимому баков подводной лодки, которое контролирует ее плавучесть. Заполните балластные цистерны водой, и подводная лодка тонет ... воздухом, и он поверхности.

Неисправный балласт в вашем люминесцентном светильнике может заставить вас потопить его. в ближайшем пруду! Действительно, стоимость замены балласта в приспособление может конкурировать по стоимости нового приспособления... особенно если вы хотите использовать современный электронный балласт, который зажигает лампочки быстрее, работает холоднее и практически без гула. (Да, Вирджиния, этот гул, когда ты включаешь люминесцентная лампа стоит от балласта, а не от лампочек!)

Когда мои клиенты спрашивают моего совета в этом вопросе, я всегда склоняюсь к эстетика в первую очередь. Нравится ли им внешний вид светильника? Если не, добавьте одну точку в сторону «заменить». Затем я противостою вопрос ремонта потолка. Если новое приспособление меньше или имеет другой «след», чем исходный светильник, потолок, возможно, потребуется перекрашивают, чтобы закрыть неокрашенный участок под старым приспособлением.Иногда, текстура потолка также должна быть подкрашена после демонтажа светильника!

Люминесцентные светильники меньшего размера, например, для освещения кухонь. столешницы или встроенные в мебель, следуйте тем же основным критериям. С у вас могут возникнуть проблемы с поиском точного приспособления для замены (особенно если приспособление имеет очень точные размеры), замена балласта может быть лучшим выбором.

Таким образом, если приспособление не является абсолютно безобразным, замена балласта обычно самый дешевый ремонт в целом, когда все остальные факторы считается!

Замена балласта... просто следите за цветами!

Слева изображение люминесцентной лампы с двумя балластами и четырьмя лампами. системы, при снятой крышке балласта, чтобы оголить проводку. Один взгляд на подобную спагетти проводку может заставить кого угодно потерять аппетит! Но получите Ролайдов ... еще не все потеряно! Внутри этого рычания беспорядок порядок ... просто следите за цветами!

К счастью, большинство современных балластов имеют правильную схему подключения. на корпусе балласта, с четко обозначенными цветами проводов. Если не, диаграмма будет упакована в коробку или напечатана на ней. В виде если этого было недостаточно, обычные балласты часто используют одну и ту же цветовую схему, сделать работу настолько простой, насколько это возможно!

Universal Lighting Technologies имеет множество технических информация и даже довольно тщательный инструмент выбора балласта. Посетите их сайт http://www.unvlt.com )

ПРИМЕЧАНИЕ: Ваш новый балласт может иметь такую ​​же проводку, что и старый, но цвета проводки могут отличаться от . Обязательно сравните их перед отключением старого балласта.

Выбор правильного балласта...

Излишне говорить, что когда вы идете по магазинам, возьмите с собой старый балласт убедитесь, что вы получили правильный размер. Однако размер - это еще не все. Так как вы должны приобрести балласт, который подключен точно так же, как к существующий, ваш единственный выбор - тип балласта, магнитный или электронный .

Магнитные балласты - старые рабочие лошадки в мире люминесцентных ламп. Они недороги и прослужат от 10 до 20 лет. Было некоторые люминесцентные светильники на заправке моего отца, которым было больше 40 лет и все еще работает !!

Электронные пускорегулирующие аппараты - новинка.У них есть особые преимущества перед магнитными балластами. Во-первых, они начинают быстрее чем магнитные балласты. Во-вторых, они не гудят. Магнитные балласты гудеть прямо из коробки. Звук исходит от внутренних вибраций вызвано магнитным сердечником, который подает питание на лампочки. Так как они с возрастом магнитные балласты становятся все громче и громче ... пока, наконец, неудача. Электронные балласты из коробки бесшумны и остаются такими ... до смерть тебя разлучит.

Стоит ли дополнительная стоимость электронного балласта в два раза стоимость зависит от вас.Лично я предпочитаю электронные балласты, потому что гул сводит меня с ума. Тебе решать!

Можно ли использовать диммер с люминесцентными светильниками?

Да и нет. Да, есть специально разработанный диммерный переключатель, который будет работать с или люминесцентные светильники. Однако этот тип диммера "зависимые от балласта", что означает, что люминесцентные диммеры каждой марки будет работать только с определенными балластами от определенных производителей . Другими словами, попытка найти диммер, подходящий для вашего прибора, может оказаться непростой задачей. умопомрачительная рутинная работа.Идеальная ситуация - выбрать диммер и светильник вместе, чтобы гарантировать совместимость. Кроме того, эти диммеры будут не работает для ламп накаливания. Нельзя смешивать люминесцентные светильники и лампы накаливания на одном диммерном переключателе.

«Нет» в этом вопросе заключается в том, что «обычные» диммерные переключатели, которые можно приобрести в строительном магазине, предназначены для Только лампы накаливания, а не люминесцентные. Если вы попытаетесь использовать их, люминесцентный светильник может работать, но только в крайнем положении, если вообще.

Оставляя люминесцентные лампы включенными ... Экономия энергии ??

Не обязательно! Как и в большинстве случаев в жизни, умеренность - ключ к долголетие! Прочтите нашу статью о фактах и ​​мифах о великом люминесцентное отключение! Нажмите ЗДЕСЬ за полную статью!

Другие ресурсы ...

Если вам нужна хорошая техническая информация об испытании балластов, Полный источник, который я нашел в Интернете, - это Центр освещения по адресу http: //www.thelightingcenter.com / lcenter / technica.htm.

Если вы хотите подробно изучить, как работают люминесцентные светильники, посетите "How Stuff Works" с подробным и увлекательным объяснением на http://www.howstuffworks.com/fluorescent-lamp.htm.

Вернуться к списку электротехнических изделий

Схема люминесцентной лампы.

Контекст 1

... люминесцентные лампы больше, их цвет иногда может быть холоднее и менее приятным, чем теплый цвет лампы накаливания, а их удлиненные формы могут создавать неоптимальные схемы освещения.7 Хотя многие из этих проблем были решены с помощью новых моделей, генерация высших гармоник балластом люминесцентных ламп остается лишь частично изученной и, следовательно, требует дальнейшего изучения. Лампы с чрезмерно высокими гармоническими искажениями демонстрируют пониженную интенсивность света, дополнительное мерцание лампы и проблемы совместимости с другими устройствами, подключенными к электрической сети или работающими поблизости. Кроме того, возможность неблагоприятных воздействий в здании зависит от величины нагрузки, создаваемой лампами, генерирующими гармоники, как доли от общей нагрузки на здание.Несмотря на то, что системы электроснабжения предназначены для обеспечения пользователей чистыми и стабильными синусоидальными напряжениями, уровни гармонических искажений формы сигналов напряжения и тока в энергосистемах неуклонно возрастают из-за постоянно растущего спроса на электроэнергию. 7 Гармонические искажения влияют на чувствительное оборудование, подключенное к электросетям, и особенно проблематичны для компактных люминесцентных ламп. Недавние испытания показывают, что гармонические искажения из-за энергосистем усугубляются генерацией высших гармоник люминесцентными лампами.Далее мы рассмотрим высшие гармоники, генерируемые в этих лампах. Эти гармоники в значительной степени зависят от типа используемого балласта or электромагнитного или электронного и напрямую влияют на светоотдачу лампы. 7,9 Температура также влияет на светоотдачу лампы, особенно на время достижения светового равновесия. Краткая аналогия между люминесцентными лампами и акустическими инструментами показывает, как более высокие гармоники синусоидального входного напряжения могут генерировать более высокие гармоники в лампах.Типичные частотные спектры кларнета и люминесцентной лампы показаны на рис. 1 и 2. На рис. 1 зависимость ͑ от основной интенсивности звука для кларнета представлена ​​в зависимости от соответствующих гармоник; 10 первая и 25-я гармоники соответствуют 148,5 Гц (D 3 note ͒ и 3712,5 Гц, соответственно. На рис. 2 отношение ͑ к основной интенсивности напряжения люминесцентной лампы нанесено относительно соответствующих гармоник; первая и 50-я гармоники соответствуют 60 Гц и 3000 Гц соответственно.Несмотря на заметные различия в частотных спектрах, люминесцентные лампы и кларнеты имеют некоторые сходные физические характеристики. Например, и балласт люминесцентной лампы, и трость кларнета предназначены для запуска, контроля и уменьшения генерации гармоник в соответствующих устройствах. Они также разработаны как механизмы связи для правильного согласования импеданса. Когда простой звонок добавляется к обычной звуковой трубке, генерирование более высоких частот в звуковом спектре значительно сокращается.Добавление колокола сжимает резонансные пики ближе друг к другу и позволяет более эффективно выводить звук на более высоких частотах. Аналогия с проблемой передачи электроэнергии от источника к люминесцентной лампе с максимальной эффективностью очевидна, и правильное согласование импеданса имеет огромное практическое значение. Соответственно, тот факт, что рис. 2 содержит большее количество высших гармоник, чем рис. 1, указывает на то, что улучшение балластных сопротивлений имеет первостепенное значение. Кроме того, нелинейные явления в лампе и кларнете также способствуют возникновению и затуханию колебаний, амплитуде установившегося состояния и содержанию гармоник в соответствующих устройствах.Из-за своей относительной простоты кларнет изучен более широко, чем любые другие деревянные духовые инструменты. 10 Кларнет - это, по сути, инструмент с цилиндрическим отверстием и одной тростью ͑ см. Рис. 3. Тембр кларнета, как и люминесцентных ламп, богат гармониками. Трость кларнета генерирует звук в широком диапазоне частот. Эта генерация сложных колебаний в воздушном столбе достигается за счет вихрей, образующихся вдоль потока воздуха в устройстве.В случае люминесцентных ламп электрический ток аналогичен потоку воздуха, а балласт - к язычку, который аналогичным образом генерирует широкий диапазон нелинейных колебаний. В общем, эти нелинейности и множественные резонансы в устройстве резко изменяют выходной сигнал. Канал кларнета, хотя и имеет цилиндрическую форму на большей части своей длины, значительно отличается формой мундштука и расширяющимся раструбом у его основания. Неравномерность потока воздуха через колокол оказывает значительное влияние на частотный спектр, особенно для низких нот, и, конечно же, вариации формы возле язычка влияют на относительную частоту всех нот и гармоник.Точно так же длина и форма трубки, а также конструкция электродов оказывают поразительное влияние на частотный спектр люминесцентных ламп ͑ см. Рис. 4 ͒. Поведение балласта в условиях различных высших гармоник напряжения влияет на гармоники, производимые в лампе, особенно в высокочастотном диапазоне, и, следовательно, на характеристики лампы. 7,8 Одним из наиболее важных аспектов язычков и балластов является то, что они нелинейны, и почти для всех нелинейных систем амплитуда n-й гармоники зависит от амплитуды основной гармоники.Таким образом, увеличение громкости связано с увеличением гармонического развития. В случае люминесцентных ламп гармонические искажения постоянно измерялись до 50-й гармоники. 7 Еще одно важное сходство между язычком и балластом заключается в аналогичных соотношениях между давлением P и акустическим потоком U (P ϭ ZU) и напряжением V в зависимости от тока I (V ϭ ZI), где Z представляет сопротивление язычка относительно отверстие кларнета и сопротивление балласта к лампе люминесцентной лампы.В обоих случаях импеданс может существенно зависеть от амплитуды и частоты срабатывания. Когда частота приближается к резонансной, поведение устройства становится более сложным, так как могут генерироваться более высокие гармоники. Существование верхнего и нижнего пороговых значений давления и напряжения, за пределами которых язычок и балласт неэффективны, представляет собой еще одну важную особенность, которую объединяет два устройства. Мы рассмотрели некоторые важные сходства между люминесцентными лампами и кларнетами.Хотя технические документы представляют собой обширный сравнительный анализ различных люминесцентных ламп в различных условиях, эти статьи не касаются фундаментальной физики высших гармоник, генерируемых самими лампами. Кроме того, в литературе редко встречаются дискуссии об этих лампах на вводном уровне физики. Проблема гармоник впервые возникла в 1980-х годах, когда крупные коммунальные компании потребовали, чтобы электронные балласты имели полное гармоническое искажение менее 20% от основной гармоники, чтобы претендовать на программу скидок коммунального предприятия.Однако уровни гармонических искажений формы волн напряжения и тока в энергосистемах неуклонно возрастают из-за растущего спроса на электроэнергию в последние годы. Ток должен регулироваться балластом, чтобы подавать нужное количество энергии, необходимое для генерации дуги в лампе. Большинство результатов испытаний показали, что электрические характеристики люминесцентных ламп в этих условиях в значительной степени зависят от типа используемого балласта ͑ электромагнитного или электронного.7–9 Проведенная в этой статье аналогия между акустикой и электричеством призвана пролить свет на проблемы высших гармоник, генерируемых люминесцентными лампами, и предложить дальнейшее изучение этого явления для минимизации потенциала ...

Некоторые измерения на люминесцентной лампе и ее магнитном балласте

Некоторые измерения на люминесцентной лампе и ее магнитном балласте

Введение

Люминесцентные лампы повсюду; они надежны и энергоэффективны.Даже если сегодня (2017) светодиоды заменяют многие источники света, лампы все еще остаются рентабельны и имеют почти такую ​​же хорошую эффективность, если не лучше. Старый магнитный (индуктивный) балласт в настоящее время часто заменяют на электронный для большей эффективности, но есть еще так много старых балласты, которые я думаю, стоит взглянуть на этот простой и эффективная схема.


Подземный паркинг с большим количеством люминесцентных ламп (нажмите для увеличения).

Найти подробные данные о люминесцентных лампах очень сложно и удивительно. достаточно, поисковые системы в Интернете мало помогают. Несмотря на то, что подавляющее большинство электронных компонентов производители детально указывают все электрические характеристики, для люминесцентных ламп трудно найти какое-либо техническое описание с более чем номинальная мощность и механические размеры. Поэтому очень сложно ответить на такие вопросы, как: что бросается в глаза? Напряжение? Какое напряжение горения лампы? Как выглядит ток при включенной лампе? Эти вопросы были у меня в голове много лет, пока я не решил подключить лампу к пробнику высоковольтного осциллографа и сам посмотрю, что продолжается.

Чтобы провести эти измерения с помощью осциллографа, некоторые необычные оборудование чрезвычайно полезно (если не обязательно), например, высокое напряжение дифференциальный зонд и токовый зонд. Поскольку не у всех есть доступ к этим инструментам, я решил поделиться своими измерения на этой странице, потому что я думаю, что они могут быть интересны.

Прямое подключение осциллографа к сети крайне плохое и опасная идея, всегда используйте подходящие и безопасные пробники высокого напряжения.

На этой странице вы не найдете никаких ракетостроительных технологий, а только некоторые измерения и некоторые мысли о люминесцентных лампах, пускателях и их старые индуктивные балласты.

Здесь обсуждаются только люминесцентные лампы с «горячими электродами»; эти лампы в основном используются для освещения. У них есть две клеммы с каждой стороны, чтобы обеспечить циркуляцию тока в электроды для их нагрева. С другой стороны, трубки с «холодными электродами», также называемые CCFL (Cold Катодные люминесцентные лампы) вроде тех, что используются в "неоновых вывесках". имеют только одну клемму с каждой стороны: у них разные электрические характеристики, требуют другой системы питания и не обсуждается на этой странице.


Базовая схема

Базовая схема показана на схеме ниже. Его поведение много раз описывалось в литературе и в Интернете. поэтому здесь я дам лишь краткий обзор, чтобы прояснить, о чем я говорю о.


Принципиальная схема.

Схема очень проста и состоит только из люминесцентной лампы, стартер и индуктивный балласт.

Важно отметить, что данная схема типична для сети 230 В. В сети 120 В пиковое напряжение обычно недостаточно велико, чтобы лампы горения и балласты часто проектируются как автотрансформаторы с немного другая схема. Соображения относительно напряжения и тока лампы, вероятно, все еще будут применяться, но схема, балласт и возможно также характеристики стартера разные. Поскольку у меня никогда не было возможности поиграть с люминесцентным оборудованием на 120 В, Я не буду обсуждать это здесь, а все соображения на этой странице только действительно для сети 230 В.

В этой схеме отсутствует фазирующий конденсатор и она будет иметь значительную индуктивную реактивное сопротивление. Это было сделано специально, чтобы измерить его cos (φ) . Конечно, в нормальных ситуациях добавляется подходящая схема для компенсация и приведение cos (φ) очень близко к 1. Часто бывает достаточно конденсатора, подключенного параллельно к сети.

Светильник

Люминесцентная лампа обычно состоит из стеклянной трубки с низким смесь газов под давлением, обычно паров ртути и некоторого количества аргона.Давление составляет порядка 5 мбар. Добавление небольшого количества благородного газа к ртути значительно снижает поражающее напряжение (эффект Пеннинга). На концах трубки две вольфрамовые нити, похожие на нити обычных лампы накаливания, которые действуют как электроды для передачи тока в газ и часто называются катодами. Нити часто покрываются веществами с высоким коэффициентом излучения электронов, такими как соединения бария. Ток, протекающий в этих нитях, будет нагревать их, увеличивая их способность испускать электроны еще больше и, следовательно, снижение напряжения требуется для ионизации газа и зажигания лампы.Вот почему эти элкотроды есть два терминала. Когда лампа включена, нити накаливания остаются достаточно горячими, даже если лампа включена. ток, и нет необходимости форсировать дополнительный ток, поэтому другой конец каждой нити накала можно отсоединить.


Внутренняя структура люминесцентной лампы хорошо видна в эта маленькая прозрачная УФ-лампа (нажмите, чтобы увеличить). Внимательно посмотрев на большую версию изображения, можно заметить, что маленькие капельки ртуть на внутренней стенке стакана хорошо видна, особенно в близость электродов.

Ток, протекающий через газ, - очень сложное явление, но, вкратце, Короче говоря, если газ не ионизирован, он ведет себя как изолятор. Если между электродами приложить достаточно большое напряжение, газ ионизируется. и ток течет из-за свободных электронов и положительных ионов (атомов, потерявших один электрон) подпрыгивает. Препятствия между электронами, ионами и нейтральными атомами передают часть кинетической энергия атомам, которые «возбуждаются».Затем энергия переизлучается в виде фотонов, когда они расслабляются вскоре после этого. Активным газом практически любых обычных люминесцентных ламп являются пары ртути: излучает невидимый и вредный свет в ультрафиолетовом (УФ) диапазоне для наших глаз и кожи. Покрытие из флуоресцентных материалов внутри трубки поглощает УФ-свет и преобразует его в видимый свет. Тщательно подобрав подходящее флуоресцентное покрытие, можно получить практически любой цвет свет можно получить.Кроме того, стекло, из которого состоит трубка, непрозрачно для УФ-излучения. радиации и не дает ей выйти наружу.


Трубка, использованная для этих тестов, IBV L36W 4200K, (щелкните, чтобы увеличить).

Для этих измерений я использовал трубку IBV T8 (Ø25,4 мм), 4 фута. (1,2 м) в длину, 36 Вт, холодный белый. На этой конкретной лампе сопротивление постоянному току двух нитей нити равно 5,9 Ом и 5,3 Ом в холодном состоянии. Я также измерил кучу других трубок и нашел аналогичные значения: несколько Ω.

Два следующих графика показывают напряжение и ток в горящем фонарь. Это трубка IBV 4 '(1,2 м) T8 (Ø25,4 мм) 36 Вт. Конечно, индуктивный балласт включен последовательно. Обратите внимание, что эта лампа уже горит и ее нити горячие (из-за ток лампы).

На первом графике, где представлены напряжение и ток отдельно интересно отметить, что оба находятся в фазе, даже если не идеально синусоидальной формы.Это показывает, что лампа эффективно поглощает активную мощность. Также стоит отметить, что напряжение близко к прямоугольной. Это типично для газоразрядных трубок, поведение которых очень похоже на Стабилитрон, где напряжение примерно постоянное независимо от тока. Присмотревшись, можно увидеть, что на самом деле напряжение немного падает, так как ток увеличивается (прямоугольная волна не совсем плоская, но немного понижается посередине, когда ток максимален).Это показывает поведение отрицательного сопротивления, еще одну типичную характеристику газоразрядная трубка. В обычном резисторе при увеличении тока падение напряжения также увеличивается; здесь все наоборот.


Напряжение лампы (Ch2) и ток лампы (Ch3) горящей трубки 4 '(1,2 м) T8 (Ø25,4 мм) 36 Вт.

В конце каждого полупериода ток падает до нуля и лампа гаснет.Как только это произойдет, лампа снова загорится, импульс противоположной полярности появляется на графике, и цикл повторяется. Этот импульс не из-за индуктивного балласта (поскольку ток уже был ноль), это просто сетевое напряжение, которое перезагружает лампу: это работает потому что нити еще горячие (подробнее здесь).

Форма волны напряжения не идеально гладкая: есть небольшие колебания колебания, в данном случае около 20 В pp при 4 кГц.Это еще одно типичное поведение отрицательного сопротивления и газа. разрядная трубка. Даже если я не буду проводить никаких дальнейших измерений, это не должно быть проблема для этой схемы как амплитуда и частота колебания достаточно низки, чтобы беспокоить электромагнитные совместимость.

То же измерение может быть показано в режиме XY (ниже), где по оси X есть напряжение лампы, а по оси Y - ток лампы.Точка с нулевым напряжением и нулевым током находится в центре сетки. Когда лампа горит, напряжение составляет около 100 В (положительное или отрицательное). Также видны паразитные колебания.

Следует отметить один интересный факт: ток лампы немного увеличивается. еще до того, как загорится лампа. На сюжете не идеально горизонтальная линия, а скорее наклонная. «S»: при увеличении напряжения небольшой ток течет прямо далеко.Я не уверен в этом, но я думаю, что это из-за горячих электродов и газ все еще частично ионизирован, что позволяет протекать току. Затем, конечно, когда загорается лампа, ток внезапно увеличивается, и напряжение падает примерно на 100 В.


Зависимость тока лампы (по вертикали) от напряжения (по горизонтали) горящей трубки 4 '(1,2 м) T8 (Ø25,4 мм) 36 Вт.

Было бы интересно провести такие же измерения с холодной лампой и посмотрите, что нужно, чтобы ударить по нему без предварительного нагрева нитей.К сожалению, у меня нет подходящего источника переменного тока высокого напряжения, достаточного для зажгите лампу.

Дроссель индуктивный

Индуктивный балласт - это просто большой индуктор, намотанный на многослойный железный сердечник. Он выполняет две функции: ограничивает ток и генерирует высокое напряжение для зажгите лампу. Люминесцентные лампы имеют отрицательные характеристики сопротивления и, следовательно, нельзя напрямую подключать к сети.Другими словами, если ток в лампе увеличивается, эквивалент сопротивление уменьшается, дополнительно увеличивая ток. Балласт ограничивает ток и предотвращает самоуничтожение лампы.

Индуктивные балласты являются индукторами и поэтому зависят от частоты. Балласт, рассчитанный на 50 Гц, будет иметь слишком большое реактивное сопротивление при 60 Гц. и наоборот.

В лампах малой мощности (несколько ватт) можно также использовать простой резистор; в этом случай, когда импульс высокого напряжения возникает из-за сбоя в электросети индуктивность.Как ни странно, это работает. Обратной стороной является то, что резистор преобразует в тепло примерно такое же количество тепла. мощность как у лампы, что приводит к очень плохому КПД.

Емкостные балласты будут иметь значительно меньшие потери, но из-за нелинейное поведение лампы, это приведет к очень высоким пикам в лампе. Текущий. Кроме того, конденсаторы не могут генерировать пик высокого напряжения, необходимый для зажгите лампу. Емкостные балласты используются только (и часто) в высокочастотной электронике. балласты.


Изображение индуктивного балласта, используемого здесь, IBV 230 В переменного тока 50 Гц 40/36 Вт (2 × 18) 0,43 А (щелкните, чтобы увеличить).

Используемый здесь балласт рассчитан на 230 В, 50 Гц, 40/36 Вт, 0,43 А. Я измерил индуктивность 1,097 Гн и последовательное сопротивление 36,8 Ом в холодном состоянии.

С этим сопротивлением, если короткое замыкание в сети (предполагается, что 230 В 50 Гц), этот балласт будет ограничивать ток на уровне 0.66 А рассеивающий 16,2 Вт. Это выходит за рамки технических характеристик и может перегреться, но наверняка этого не произойдет. мертвая коротышка.

Стартер


Куча старых стартеров. Здесь для тестирования используется тот, который находится на внизу слева, FZ FS-U 180-250V ~ 4-65W (щелкните, чтобы увеличить).

Стартер представляет собой небольшую стеклянную трубку, заполненную смесью слабых веществ. благородные газы под давлением, обычно аргон, неон и гелий под давлением порядка 50 мбар.Внутри трубки два биметаллических электрода, которые изгибаются навстречу друг другу. когда жарко. В холодном состоянии два электрода находятся близко друг к другу, но не соприкасаются. При приложении достаточно высокого напряжения газ ионизируется, ток около 30 мА начинает течь, и газ светится. Примерно через полсекунды тепло, выделяемое свечением, мягко сгибает электроды, которые соприкасаются, закорачиваются вместе, и свечение гаснет. В горячем состоянии стартер ведет себя как при коротком замыкании.Так как закороченный стартер больше не светится, он остывает и контакты снова размыкаются примерно через полсекунды.


Посмотрите фильм, показывающий, как стартер светится, а электроды замыкаются: светящийся-стартер.mp4 (1870811 байт, 14 с, h364, 640 × 480, 15 кадров в секунду).

С помощью стартера и лампочки можно сделать очень красивый и грубый мигалка.

Используемый здесь стартер - FZ FS-U, мощностью 180-250 В ~ 4-65 Вт.Чтобы лучше понять характеристики стартера, его ток как функция приложенного напряжения было измерено и видно на графике ниже:


Зависимость тока стартера (по вертикали) от напряжения (по горизонтали) для пускателя FZ FS-U.

По горизонтальной оси отложено приложенное напряжение, по вертикальной оси - результирующий ток. Ноль для обеих осей находится в центре экрана.Начиная с нуля, по мере увеличения напряжения (в положительном или отрицательном отрицательное направление), ток через пускатель не течет, в результате горизонтальная линия. Как только напряжение станет достаточно высоким (скажем, +220 В или –240 В в этом случае) газ ионизируется и становится проводником; напряжение падает на около 50 В и начинает течь ток (наклонные сегменты). Если теперь напряжение уменьшается, ток также уменьшается до минимума. напряжение горения пересекается (скажем, ± 180 В в этом случае), где ток падает до нуля (снова на горизонтальной линии).

Для выполнения этого измерения вы должны действовать быстро: как только стартер горячий, он замкнется, и вы будете измерять только вертикальную линию. Вы должны сделать снимок экрана, пока стартер еще светится (нагрев вверх).

Поведение этого (и почти любого стартера, которое мне довелось измерить) является не симметричный. Пороговые напряжения и динамическое сопротивление (наклон наклонных участков) не одинаковы для положительной и отрицательной полярностей.Думаю, из-за несимметричной формы электродов.

Очень часто конденсатор из полистирола подключается параллельно к стартер, который помогает снизить коммутационный шум. К сожалению, я ни разу не видел маркировки на этих конденсаторах, но они обычно измеряют около 5 или 6 нФ. Для проведения вышеуказанного измерения этот конденсатор был временно удален, в противном случае сегменты больше похожи на эллипсы.


Поразительная последовательность

Газ в лампе обычно является изолятором.Чтобы включить его, электроды предварительно нагревают в течение нескольких секунд, затем Импульс напряжения ионизирует газ внутри трубки и запускает лампу. Этот процесс состоит из следующих шагов:

Шаг нуля

Выключатель питания SW1 разомкнут, лампа выключена и холодная. И лампа LN1, и стартер ST1 не ионизируются и ведут себя как изоляторы. Пока не очень интересно ... Теперь мы замыкаем SW1 и подаем питание на схему.

Шаг первый

SW1 замыкается и через балласт L1 появляется напряжение сети. лампа и стартер, которые работают параллельно (через нагреватель нити). Напряжение в сети недостаточно высокое для ионизации газа в лампе, который по-прежнему ведет себя как изолятор, но этого достаточно, чтобы ионизировать газ внутри стартер, который ведет себя примерно как неоновое свечение фонарь. Теперь в цепи протекает небольшой ток, который нагревает стартер.Это часто можно наблюдать, поскольку стартер обычно светится слабым синим светом. свет.


Стартер светится при разогреве (нажмите, чтобы увеличить).

На этом этапе был измерен ток 38,5 мА. Слишком низкий для предварительного нагрева электродов в трубке, которые остаются темными; только стартер светится. Из-за индуктивности балласта этот ток является реактивным: cos (φ) из 0.79 было измерено, что соответствует углу φ 38 °. При сетевом напряжении 237 В полная полная мощность составляет 9,1 ВА. а активная мощность - 7,2 Вт.

Продолжительность этой фазы непостоянна и зависит от многих факторов, таких как напряжение в сети, температура окружающей среды, возраст стартера и т. д., но это полсекунды диапазона. Измеренная здесь длительность составила 550 мс.


Напряжение и ток лампы (стартера) при разогреве стартера (светится).

Кривые выше показывают напряжение на пускателе (и, следовательно, также поперек лампы) на этом этапе. Сбои в синусоиде напряжения указывают на каждом цикле, когда именно стартер начинает светиться и при выключении. Здесь стартер ионизируется примерно при 230 В и деионизируется примерно при 180 В. Конечно, каждую половину цикла переменного тока напряжение падает до нуля, и газ в стартер деионизируется. Он снова будет ионизироваться в следующем полупериоде, как только напряжение станет высоким. достаточно.График тока (синий) показывает, что проводимость стартера не нарушена. симметричный: положительные пики имеют больший ток, чем отрицательные. Я не знаю точно, почему это происходит, полагаю, это из-за несимметричная форма электродов внутри стартера. В любом случае этот ток небольшой и используется только для нагрева стартера: он не обязательно быть симметричным.

Шаг второй

Стартер нагревается, и биметаллический переключатель внутри него в конце концов замыкается.Теперь у стартера произошло короткое замыкание, он перестает светиться и начинает остывать. Когда стартер замыкается, через нити лампы протекает больший ток, теперь подключены последовательно через закороченный стартер и нагреваются. Нагревание электродов трубки значительно снижает напряжение зажигания лампы. Кстати, по этой причине запускать холодные лампы в холодную среду не рекомендуется. намного сложнее, чем повторно зажигать горячие лампы. Итак, нити теперь раскалены докрасна, и этот красноватый свет часто может быть наблюдается на концах трубки во время этой фазы.Из-за высокой излучательной способности электродов (белое) свечение Также часто наблюдается флуоресцентное покрытие концов трубок.

Во время этой фазы ток составляет 589 мА. Было измерено cos (φ) , равное 0,23, что соответствует углу φ 77 °. При сетевом напряжении 236 В полная полная мощность составляет 139 ВА. и полная активная мощность 31,5 Вт.


Напряжение и ток лампы при нагреве (короткое замыкание стартера), измеренные через обе нити последовательно.

Обе нити теперь включены последовательно и имеют одинаковый ток и половину Напряжение. Среднеквадратичное значение напряжения на каждой нити накала составляет около 11 В. Каждая нить накала получает около 6,5 Вт, поэтому из 31,5 Вт 13 Вт нагревают электроды, а 18,5 Вт теряется в балласте. Ток и напряжение в нити совпадают по фазе, низкий общий cos (φ) возникает только из-за реактивного сопротивления балласта.

Как и раньше, продолжительность этой фазы также в какой-то степени неустойчива и зависит от много факторов, но это также в диапазоне полсекунды.Измеренная здесь длительность составила 400 мс.

Шаг третий

Когда стартер остывает, биметаллический переключатель снова размыкается, прерывая Текущий. Поскольку катушки индуктивности не «любят» резкие перепады тока, балласт отвечает на это прерывание с помощью всплеска высокого напряжения, который возможно, ионизируйте лампу и зажгите ее. Поскольку точным моментом открытия стартера в этой контура (определяется охлаждением стартера, его возрастом, общим температура ,...), это может произойти в неподходящий момент цикла переменного тока, когда ток уже довольно низкий; произойдет скачок низкого напряжения и лампа может не ударить. В этом случае на пускателе снова появится полное сетевое напряжение. и весь процесс начнется снова с первого шага. Старые и холодные лампы также требуют более высокого напряжения, и их сложнее наносить удар.


Пусковой импульс высокого напряжения (–2,78 кВ). Некоторые паразитные импульсы высокого напряжения также видны до того, как лампа загорится и возникают из-за плохих контактов стартера.

Яркие плюсы очень разнообразны. Они не всегда попадают в лампу, могут быть положительными или отрицательными и сильно зависят от времени фазового соотношения при открытии, которое является термомеханическим процесс и не синхронизирован с частотой сети. Другими факторами, влияющими на амплитуду импульсов, являются скорость, с которой биметаллические электроды ломаются, газ, заполняющий стартер, его возраст и возможно другие.Показанный здесь - –2,78 кВ, но импульсы от 1 до 3 кВ, как положительные, так и отрицательные стороны наблюдались с помощью одной и той же установки (лампа, стартер и балласт).

Шаг четвертый

Когда лампа загорается, напряжение на ней падает, и именно в этом Трубка держит напряжение около 100 В. Каждую половину цикла переменного тока ток падает до нуля, и лампа должна снова загореться. каждый раз. Из-за фазового сдвига, вносимого индуктивным балластом, когда ток пересекает ноль и меняется на противоположное, напряжение не равно нулю, так что лампа может немедленно возобновить зажигание только с помощью сетевого напряжения, пока лампа горячий и газ не деионизируется слишком долго, нет дополнительного высокого напряжения необходимы импульсы.Если лампу выключить, электроды остынут и почти все ионы в газе рекомбинируют: теперь требуется новая последовательность запуска, чтобы снова зажгите лампу.


Напряжение на стартере (а также на лампе) и ток лампы при включенной лампе.

Кривая на рисунке выше показывает, что ток лампы и напряжение лампы находятся в фаза, что имеет смысл, поскольку лампа потребляет активную мощность.Напряжение в сети здесь не указано (к сожалению, у меня нет двух высоких датчики напряжения), но не в фазе из-за реактивного сопротивления балласта. Другими словами, ток лампы и напряжение лампы совпадают по фазе, но из-за балласта, тока лампы и сетевого напряжения нет. Каждый раз, когда лампы выключаются (ток падает до нуля), напряжение сразу же подскакивает до значения более 300 В при противоположной полярности. Это просто напряжение сети, которое появляется на лампе.Из-за значительного фазового сдвига балласта сетевое напряжение составляет близко к своему пику, когда это происходит, что объясняет внезапный всплеск. Поскольку трубка сейчас горячая (и, вероятно, также имеет более низкое напряжение зажигания, чем стартер), он сработает первым, быстро вернув напряжение к напряжение горения (около 100 В) и предотвращение накала стартера.

Если лампа погаснет, напряжение повысится, и стартер ионизируется. начиная с первого шага.Вот что происходит со старыми или поврежденными лампами, которые постоянно мерцают. "надежда" снова включиться в один прекрасный день.


Напряжение и ток сети при включенной лампе. Фазовый сдвиг хорошо виден.

При сетевом напряжении 236 В общий ток составляет 385 мА и cos (φ) составляет 0,49, что соответствует углу φ 60 °. Полная мощность составляет 90,9 ВА, а активная мощность - 44.9 Вт. Мощность, теряемая в балласте, составляет 5,5 Вт, а трубка поглощает 39,4 Вт. приводит к КПД 88%: неплохо для такой простой схемы. Более высокая эффективность может быть достигнута с помощью лучшего индуктивного балласта (встроенный с большим количеством меди и большего количества железа, чтобы минимизировать его потери) или с электронным балласт. Конечно (и к сожалению) лампа не может преобразовать всю энергию в свет.

Поразительное резюме последовательности

Теперь, когда мы прошли все этапы поразительной последовательности, давайте резюмируйте это и посмотрите, что происходит, в более общем плане.На графике ниже видно напряжение на пускателе:


Напряжение на стартере (а также на лампе) при всех пусках процесс. Поскольку это измерение проводится на стороне запуска нитей, напряжение нагрева не видно и появляется как короткое замыкание.

Хорошо видны разные шаги. На нулевом шаге (лампа не горит) нет напряжения. Когда SW1 замкнут (первый шаг), стартер ионизируется и начать нагреваться.Примерно через полсекунды закорачивает стартер (шаг два) и электроды лампы начинают нагреваться, пока стартер остывает вниз. Поскольку лампа закорочена стартером, напряжение на стороне стартера нити, измеренные здесь, показывают ноль. Конечно, на нити накала, которые сейчас светятся, есть напряжение, но они не могут соблюдать здесь. Еще через полсекунды стартер снова остывает и открывается. (шаг 3) генерирование скачка высокого напряжения, который зажигает и включает лампу (шаг четвертый).

Также интересно посмотреть напряжение на балласте (внизу), где эти же шаги можно наблюдать снова. Обратите внимание, что это измерение было проведено на том же оборудовании, но несколько минут спустя, поэтому продолжительность различных шагов будет разные.


Напряжение на балласте во время всего процесса пуска.

Амплитуда этого напряжения дает приблизительное представление о токе, протекающем в схема.

Присутствуют паразитные импульсы, когда предполагается, что стартер закорочен. Это означает, что его контакты не совсем надежны, и иногда он открывается для крошечная доля секунды. Даже если эти импульсы достаточно сильны, чтобы поразить лампу, этого не происходит. потому что при повторном замыкании контактов лампа закорачивается и не может включиться. Он включится только после последнего импульса, когда стартер наконец откроется. и остается открытым.Блуждающие импульсы не вредят, и схема работает нормально.


Посмотрите фильм, в котором показана полная поразительная последовательность: люминесцентная лампа.mp4 (3781910 байт, 11 с, h364, 960 × 540, 24 кадра в секунду).


Прочие соображения

До сих пор мы обсуждали, как запускается лампа и ее электрические характеристики. Давайте теперь посмотрим на некоторые другие соображения, такие как коэффициент мощности или спектр света.

Фазирующий конденсатор

Из-за индуктивности балласта эта схема имеет плохое питание. коэффициент: я измерил cos (φ) , равный 0,49. Поскольку все нагрузки, подключенные к сети, должны иметь cos (φ) как как можно ближе к 1, необходимо что-то улучшить. Есть несколько разных решений этой проблемы, но самый простой. (и единственное, что здесь обсуждается) - просто подключить подходящий конденсатор в параллельно с электросетью.

Чтобы узнать необходимую емкость, нам сначала нужно рассчитать реактивную мощность, которую нам нужно компенсировать. Ранее мы обнаружили, что полная мощность S составляет 90,9 ВА, в то время как активная мощность P составляет 44,9 Вт. Если вам интересно, как их измерить, определение кажущейся мощности довольно просто: просто измерьте среднеквадратичный ток сети (здесь I = 385 мА ) и напряжение (здесь U = 236 V ) с помощью мультиметра и умножьте их все вместе: S = U · I = 90.9 ВА . Определить активную мощность сложнее: если у вас есть измеритель мощности переменного тока, он сразу даст вам P , и это то, что я сделал. В противном случае вы можете измерить фазовый угол φ либо с помощью осциллографом (как и я) или кософиометром (если он у вас есть) и затем вычислить P = S · cos (φ) . Но если у вас нет этого модного оборудования, вы все равно можете использовать метод трех вольтметров.

Зная S и P , вы можете рассчитать реактивную мощность Q по формуле ниже.Жалко, что в электронике le буквенное обозначение Q используется как для реактивная мощность цепи переменного тока и добротность цепи LC: на этой странице Q - реактивная мощность.

Это не что иное, как теорема Пифагора, где S - это гипотенуза и P и Q - две другие стороны правой треугольник. Со значениями S и P , которые были измерены ранее, мы находим Q = 79.0 var .

Напоминаем, что активная мощность P измеряется в ваттах (Вт), полная мощность S измеряется в вольт-амперах (ВА), а реактивная мощность Q измеряется в реактивных вольт-амперах (вар). Это просто для того, чтобы различить их и избежать путаницы, даже если физически все эти три единицы имеют измерение силы.

Чтобы компенсировать эту индуктивную реактивную мощность, мы вводим равное количество емкостная реактивная мощность, с конденсатором, включенным параллельно сети.Реактивное сопротивление X , создающее такую ​​реактивную мощность, определяется как:

Где U - напряжение сети. Находим X = 705 Ом . Наконец, с определением необходимой емкости C со следующими уравнение:

Где f - частота сети (в данном случае 50 Гц). Находим 4,5 мкФ. Этот конденсатор должен быть рассчитан на прямое подключение к сети: используйте только конденсаторы класса X (или Y).

ПРА прочие

Доступны не только индуктивные балласты. Индуктор простой серии работает только при напряжении сети 230 В. В странах с сетевым напряжением 120 В, в зависимости от длины трубки и мощность, напряжение может быть слишком низким, чтобы лампа продолжала гореть, поэтому балласты немного отличается и работает как автотрансформатор для увеличения напряжения и ограничить ток в то же время.

Некоторые балласты автотрансформаторного типа могут также работать без стартера, с или без подогрева электродов.Импульс высокого напряжения, необходимый для зажигания лампы, может генерироваться резонансный контур, состоящий из дополнительного конденсатора. Дополнительные обмотки в балласте могут использоваться для предварительного нагрева нитей, если обязательный. Запуск трубки без предварительного нагрева нитей возможен, но чем выше требуемое напряжение обычно вызывает разбрызгивание электродов, которое изнашивается преждевременно.

В настоящее время электронные балласты заменяют старые индуктивные, особенно из-за их более высокой эффективности, лучших пусковых характеристик и возможность приглушить свет.Кстати, диммирование люминесцентных ламп индуктивным балластом возможно. до некоторой степени, но когда яркость ниже заданного порога, основной ток слишком низкий, чтобы нити оставались достаточно горячими, и дополнительный ток нагрева должны циркулировать в электродах, например, с дополнительным трансформатор. К сожалению, снижение яркости до 0% невозможно.

Взгляд на спектр света

Как объяснялось выше, свет, излучаемый флуоресцентными трубки обычно преобразуются из ультрафиолетового в видимое излучение за счет сочетания флуоресцентные пигменты.При наблюдении с помощью светового спектрометра излучаемый спектр не меняется. непрерывен, как лампа накаливания, но состоит из несколько пиков, каждый из которых более или менее соответствует определенному пигменту. Это объясняет, почему некоторые объекты при флуоресцентном освещении выглядят другого цвета. освещение.


Спектр излучаемого света, пики различных флуоресцентных материалов хорошо видны. Свет выглядит холодно-белым, его температура составляет 4 200 К.

По горизонтальной оси отложена длина волны в нанометрах, по вертикальной оси. интенсивность света в произвольной, но линейной единице. Эта конкретная трубка имеет холодное белое покрытие и рассчитана на цветовая температура 4'200 тыс.


Заключение

Некоторые измерения и рекомендации по люминесцентным лампам (с горячим катодом) были представлены.На этой странице нет ракетостроения, но есть только некоторые необычная электрическая информация о люминесцентных лампах и их свечении закуски.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *