При активации лампы, заполненной паром ртути в стеклянной ампуле, происходит электронный разряд, и выделяющееся ультрафиолетовое излучение воздействует на покрытие из люминофора. Рассмотрим несколько вариантов этого процесса.
Выбор стартера: на что обращать внимание
Самые распространенные критерии, основываясь на которых потребители покупают элементы освещения для своего дома, — это производитель и цена. Такие параметры важны, но далеко не всегда можно выбрать подходящее конструктивное решение устройства, руководствуясь лишь этими моментами
При покупке пускового элемента стоит обратить внимание на:
- Номинальное напряжение. Для подключенной двухламповой системы подойдет устройство пуска, рассчитанное на 127 В. Если система подключения одноламповая, применим стартер на 220 В. В маркировке это указано.
- Мощность. В зависимости от уровня мощности ламп принято различать и пусковые устройства, которые также обладают разными мощностными показателями.
- Качественный корпус. Основной параметр — огнеустойчивость. Так как в конструкции элемента не исключен вариант возгорания за счет электродуги, перегрева.
- Срок эксплуатации. Этот параметр по-разному оценивается у разных производителей. К примеру, срок службы стартеров фирмы Филипс, при нормальных условиях эксплуатации, обозначенных на упаковке, подразумевает возможное количество включений лампы, превышающее 6 000 раз.
- Продолжительность замкнутого состояния электродов или время катодного подогрева. Разброс в значениях этой характеристики у разных производителей — значителен.
- Тип конденсатора.
Стоит помнить! Маркировка отечественных производителей отличается от заграничных.
Основа маркировки по ГОСТу:
- Буква «С» — стартер.
- Цифры перед «С» — это мощность источника света (60 Вт; 90 Вт или 120 Вт).
- Цифры после — это напряжение (127 В или 220 В).
Заграничная маркировка:
- Под лампы мощностью от 4 Вт до 80 Вт и с показателем напряжения в 220 В стартеры обозначаются: S10; FS-U; ST 111.
- Для лампочек мощностью не больше 22 Вт и напряжением 127 В пускатели маркированы: S2; FS-2; ST 151.
Обратите внимание! Маркировки по ГОСТу таких деталей для ЛДС приводятся на корпусе пускателя. Производителей подобных элементов стартерной системы зажигания ламп достаточно много
Основной момент, на который покупатель должен обратить внимание при выборе модели, – соответствие всех технических характеристик прописанным профильным параметрам ГОСТа
Производителей подобных элементов стартерной системы зажигания ламп достаточно много
Основной момент, на который покупатель должен обратить внимание при выборе модели, – соответствие всех технических характеристик прописанным профильным параметрам ГОСТа
Бездроссельное включение лдс
В документе «Люминесцентные лампы с электронным балластом» рассматривается устройство люминесцентных ламп, особенности их использования, устройство и работа классических пускорегулирующих устройств и пришедших им на смену более современных и совершенных электронных балластов.
Существует ещё один интересный вариант пускорегулирующего устройства. А интересен он тем, что: во-первых, не содержит дросселя в своей схеме, а во-вторых, способен зажечь даже лампу с перегоревшими катодами. С другой стороны, в процессе работы такого устройства нарушаются требования к режиму старта и установившемуся режиму лампы. Поэтому поначалу я не хотел упоминать об этих устройствах, которые были довольно популярными ещё в советские времена, когда утилизировать перегоревшую лампу казалось непозволительной роскошью, но сейчас уже потеряли свою актуальность. Однако, как оказалось, бездроссельные схемы не забыты и сейчас. Помнят о них китайские разработчики дешёвых (китайских) устройств, для которых главное условие — сделать свой продукт экстремально дешёвым, а работоспособность устройства не более чем желательна. О надёжности или высоких технических характеристиках речи в таких случаях нет.
Устройство и принцип действия
Рассмотрим сначала схему «советского варианта» бездроссельного пускорегулирующего устройства. На рис. %img:i1 изображена схема с указанием номиналов элементов для подключения лампы мощностью 30 Вт. Далее приведена таблица с номиналами для случаев, когда используются лампы другой мощности.
Рис. %img:i1
| WL, Вт | C1, C4, мкФ | C2, C3, пФ | D1-D4 | R1, Ом |
| 30 | 4 | 3300 | Д226Б | 60 |
| 40 | 10 | 6800 | Д226Б | 60 |
| 80 | 20 | 6800 | Д205 | 30 |
| 100 | 20 | 6800 | Д231 | 30 |
Данная схема является обычной схемой умножителя напряжения на 4. В режиме холостого хода (при отсутствии разряда в лампе) напряжение на выходе умножителя достигает величины около 1.2 кВ. Если этого напряжения оказывается достаточно для зажигания разряда, то лампа загорается, а напряжение на ней падает. Умножитель в схеме является неоднородным (ёмкость конденсаторов C2, C3 во много раз меньше ёмкости конденсаторов C1, C4), за счёт этого после зажигания лампы их влияние на работу схемы оказывается незначительным, можно считать, что они исключаются из схемы и происходит переход в режим работы с умножением напряжения на 2. Подробнее об умножителях смотрите в документе «Умножитель напряжения».
В рабочем режиме разряд в лампе ограничивает напряжение на ней величиной порядка 100 В, это означает, что умножитель фактически работает как выпрямитель с балластным конденсатором. Подробно работа подобных схем в данном режиме рассматривается в документе «Выпрямитель-удвоитель напряжения с емкостным балластом». Резистор R1 ограничивает ток через лампу в момент зажигания разряда (газовый разряд в лампе имеет падающий участок характеристики, на котором напряжение на лампе уменьшается с ростом тока через неё и при отсутствии ограничивающего резистора, ток разряда конденсаторов может оказаться достаточно большим для разрушения лампы). Кстати, несмотря на питание лампы выпрямленным током, в результате того, что удвоитель работает в режиме с большим током нагрузки, не обеспечивается непрерывное горение лампы в течение периода, лампа гаснет и зажигается дважды за период.
Схема не отвечает ни одному из требований, предъявляемым к пускорегулирующим устройствам люминесцентных ламп: не обеспечивает предварительного прогрева катодов, не обеспечивает синусоидальности и отсутствию импульсных выбросов питающего тока, имеет большую постоянную составляющую питающего тока (питание лампы осуществляется выпрямленным пульсирующим током). Характеристики лампы в таких условиях работы будут быстро ухудшаться, общий срок её службы окажется крайне малым. Возможность включения перегоревших ламп не стоит рассматривать серьёзно — номинальный режим газового разряда в лампе обеспечить всё равно не удастся, а значит ни по эффективности, ни по световой отдаче не будет получено ничего сопоставимого с исправной лампой, подключённой к качественному пускорегулирующему устройству. Это уже не говоря о том, что в течение срока службы параметры лампы постепенно ухудшаются и часто лампа требует замены задолго до полного выхода из строя, просто из-за потери эффективности.
Схема на рис. %img:i1 весьма простая, но она не даёт выигрыша по объёму или массе по сравнению со схемой электронного балласта, так как приходится использовать два конденсатора достаточно большой ёмкости, рассчитанных на работу при сетевом напряжении. Кроме того, на резисторе R1 рассеивается значительная мощность (порядка 5 Вт при работе на лампу мощностью 30 Вт). Значит, потребуется мощный резистор, который сам имеет достаточно большие размеры и требует наличия свободного пространства вокруг для нормального отвода тепла. Это уже не говоря о снижении КПД, ради высокого значения которого и переходят на люминесцентные лампы.
И наконец, начального напряжения схемы 1.2 кВ хватает для запуска (с холодными катодами) только очень коротких ламп с длиной трубки не более пары десятков сантиметров. Для запуска с холодными катодами более длинных ламп требуется напряжение в несколько киловольт, а значит, понадобится умножение напряжения не в 4 раза, а в 10 и более раз.
Модифицированный вариант
Рассмотренная в предыдущем пункте схема является избыточной. В нашем случае не требуется непрерывная работа устройства в режиме умножителя напряжения, требуется лишь получить импульс высокого напряжения для запуска лампы. Но четырёхкратный импульс напряжения относительно амплитуды можно получить при меньшем количестве элементов, например, если использовать схему умножителя на 3, включённую с «перекосом». Эту схему можно получить из схемы на рис. %img:i1 исключением элементов D4, C3 или D1, C2, как изображено на рис. %img:i2.
Рис. %img:i2
Нумерация элементов сохранена та же, что на рис. %img:i1, такими же остаются типы и номиналы используемых элементов.
Схема является схемой умножителя напряжения на 3, несимметричного и включённого с перекосом, напряжение на выходе в режиме холостого хода (пока разряд в лампе отсутствует) равно сумме напряжений на конденсаторах C3, C1 и сети. Напряжение на C3 равно удвоенному амплитудному напряжению сети, напряжение на C1 равно амплитудному напряжению сети. Если амплитуду напряжения в сети обозначим Ua, мгновенное значение напряжения в сети u(t), то напряжение на лампе U=U3+U1+u(t)=2*Ua+Ua+u(t), U=3*Ua+u(t), причём u(t) изменяется в пределах от -Ua до +Ua, следовательно, U изменяется от 2*Ua до 4*Ua, т.е. достигает пикового значения, в четыре раза превышающего амплитуду сетевого напряжения, как и в схеме на рис. %img:i1. Таким образом, если лампа зажигается в схеме на рис. %img:i1, то она будет зажигаться и в данной, более простой схеме.
Устройство
Конструкция люминесцентной лампы состоит из:
- прозрачной вытянутой трубки;
- двух цоколей с двумя электродами;
- стартер, начинающий работать от розжига;
- электромагнитный дроссель;
- конденсатор от сети.
Колба лампочки производится из кварцевого стекла. В начале работы на производстве из колбы выкачивают воздух и создают вакуумную среду, а потом она наполняется смесью инертного газа с добавлением ртути. Последняя должна быть в газообразном состоянии, потому что внутри высокое давление.
Поверхность колбы изнутри покрывается фосфоресцирующим веществом, оно перерабатывает энергию ультрафиолетового света в видимый человеческому глазу луч.
К концам электродов лампочки подсоединяется переменное напряжение сети. Нити из вольфрама покрываются тяжелым металлом, который во время работы испускает электроны. В основном используются цезий, барий, талий. Дроссель похож на катушку, у которой высокая величина магнитной проницаемости.
Электрод
Наружной частью электрод спаивается с цоколем. Из сосуда начинают обильное откачивание всего воздуха с помощью штенгеля, который находится в одной из ножек c электродами. Далее начинается наполнение вакуумной среды инертными газами c добавками ртути.
На определенные виды электродов обязательно напыляют активирующее вещество, например оксид бария, талия или кальция.
Атом ртути
В люминесцентную лампу добавляют немного ртути, которая превращается в пар во время розжига разряда, и некоторую часть аргона, которая помогает повышению срока эксплуатации изделия и улучшению условий для оживления атомов ртути.
При включении устройства к сети подается электрический разряд, оживляющий работу паров ртути. Тонкая пленка люминофора активизируется под воздействием света паров ртути.
Стеклянная трубка
Трубка из стекла может иметь различный диаметр. Сила светового потока может быть разной, это зависит от мощности люминесцентной лампы. Для ее правильной работы необходим стартер дроссельного вида.
Внимание! Температура в трубке не должна быть свыше 55 градусов. Поэтому данную лампу нельзя применять в промышленных горячих цехах
Люминофор
Самой главной частью люминесцентного устройства будет слой люминофора. КПД люминофоров— соотношение величины излучаемых квантов к величине, поглощённых по большей степени, зависит от качества сырья, используемого при производстве люминофора.
Схемы
При подключении люминесцентных ламп используется особая пуско-регулирующая техника – ПРА. Различают 2 вида ПРА : электронная – ЭПРА (электронный балласт) и электромагнитная – ЭМПРА (стартер и дроссель).
Схема подключения с применением электромагнитный балласта или ЭмПРА (дросель и стартер)
Принцип работы: при подключении электропитания в стартере появляется разряд и замыкаются накоротко биметаллические электроды, после этого ток в цепи электродов и стартера ограничивается лишь внутренним сопротивлением дросселя, в следствии чего же возрастает практически втрое больше рабочий ток в лампе и мгновенно нагреваются электроды люминесцентной лампы. Одновременно с этим остывают биметаллические контакты стартера и цепь размыкается. В то же время разрыва дроссель, благодаря самоиндукции создает запускающий высоковольтный импульс (до 1 кВольта), который приводит к разряду в газовой среде и загорается лампа. После чего напряжение на ней станет равняться половине от сетевого, которого станет недостаточно для повторного замыкания электродов стартера. Когда лампа светит стартер не будет участвовать в схеме работы и его контакты будут и останутся разомкнуты.
- В сравнении со схемой с электронным балластом на 10-15 % больший расход электричества.
- Долгий пуск не менее 1 до 3 секунд (зависимость от износа лампы)
- Неработоспособность при низких температурах окружающей среды. К примеру, зимой в неотапливаемом гараже.
- Стробоскопический результат мигания лампы, что плохо оказывает влияние на зрение, при чем детали станков, вращающихся синхронно с частотой сети- кажутся неподвижными.
- Звук от гудения пластинок дросселя, растущий со временем.
Схема включения с двумя лампами но одним дросселем
. Следует заметить что индуктивность дросселя должна быть достаточной по мощности етих двух ламп. Следует заметить что в последовательной схеме включения двох ламп применяются стартеры на 127 Вольт, они не будут работать в одноламповой схеме, для которой понадобятся стартеры на 220 Вольт
Читать также: Как сделать подсветку в аквариум
Ета схема где, как видите, нет ни стартера ни дроселя, можна применить если у ламп перегорели нити накала. В таком случае зажечь ЛДС можно при помощи повышающего трансформатора Т1 и конденсатора С1 который ограничит ток протекающий через лампу от сети 220вольт.
Ета схема подойдет все для тех же ламп у которых перегорели нити накала, но сдесь уже ненада повышающего трансформатора что явно упрощает конструкцию устройства
А вот такая схема с применением диодного выпрямительного моста устраняет ее мерцание лампы с частотой сети, которое снановится очень заметным при ее старении.
Люминесцентную лампочку сегодня можно встретить практически в любом помещении. Она является источником дневного света и дает возможность экономить электроэнергию. Поэтому такие лампы называются еще экономками.
Внешний вид люминесцентной лампы
Но такие изделия имеют один существенный недостаток – они перегорают. И причиной тому является сгорание электронной начинки – дросселя или стартера. Данная статья расскажет вам о том, существует ли способ подключения люминесцентных ламп без использования дросселя в электросхеме.
Принцип действия лампы дневного света
Принципиальное отличие ЛДС от лампы накаливания в том, что преобразование электроэнергии в свет происходит благодаря протеканию тока через пары ртути, смешанные с инертным газом в колбе. Ток начинает протекать после пробоя газа высоким напряжением, приложенным к электродам лампы.
- Дроссель.
- Колба лампы.
- Люминесцентный слой.
- Контакты стартера.
- Электроды стартера.
- Корпус стартера.
- Биметаллическая пластина.
- Газ.
- Нити накала лампы.
- Ультрафиолетовое излучение.
- Ток разряда.
Образующееся ультрафиолетовое излучение лежит в невидимой для человеческого глаза части спектра. Для его преобразования в видимый световой поток стенки колбы покрывают специальным слоем, люминофором. Меняя состав этого слоя можно получать разные световые оттенки. Перед непосредственным запуском ЛДС электроды на её концах разогреваются прохождением через них тока или же за счёт энергии тлеющего разряда. Высокое напряжения пробоя обеспечивает ПРА, который может быть собран по известной традиционной схеме или же иметь более сложную конструкцию.
Принцип действия стартера
На рис. 1 представлено типовое подключение ЛДС со стартером S и дросселем L. К1, К2 – электроды лампы; С1 – косинусный конденсатор, С2 – фильтрующий конденсатор. Обязательным элементом таких схем является дроссель (катушка индуктивности) и стартер (прерыватель). В качестве последнего зачастую используется неоновая лампа с биметаллическими пластинами. Для улучшения низкого коэффициента мощности из-за наличия индуктивности дросселя применяют входной конденсатор (С1 на рис.1).
Рис. 1 Функциональная схема подключения ЛДС
Фазы запуска ЛДС следующие: 1) Разогрев электродов лампы. В этой фазе ток течёт по цепи «Сеть – L – К1 – S – К2 – Сеть». В этом режиме стартер начинает хаотично замыкаться / размыкаться. 2) В момент разрыва цепи стартером S энергия магнитного поля, накопленная в дросселе L, в виде высокого напряжения прикладывается к электродам лампы. Происходит электрический пробой газа внутри лампа. 3) В режиме пробоя сопротивление лампы ниже, чем сопротивление ветви стартера. Поэтому ток течёт по контуру «Сеть – L – К1 – К2 – Сеть». В этой фазе дроссель L выполняет роль реактивного токоограничивающего сопротивления. Недостатки традиционной схемы пуска ЛДС: звуковой шум, мерцание с частотой 100 Гц, увеличенное время пуска, низкий КПД.
Как работает экономка
Внешний облик ламп дневного света может быть различным. Несмотря на это они имеют одинаковый принцип работы, который реализуется благодаря следующим элементам, которые обычно содержит схема прибора:
- электродов;
- люминофор – специальное люминесцентное покрытие;
- стеклянная колба с инертным газом и парами ртути внутри.
Строение люминесцентной лампочки
Такая лампа дневного света представляет собой газоразрядное устройство с герметичной стеклянной колбой. Газовая смесь внутри колбы подобрана таким образом, чтобы снижать затраты энергии, необходимые на поддержку процесса ионизации.
Для этого на электроды люминесцентной лампы подается на электроды напряжение конкретной величины. Они расположены в противоположных сторонах стеклянной колбы. Каждый электрод имеет два контакта, которые соединяются с источником тока. Таким образом происходит обогрев пространства вблизи электродов. Фактическая схема подключения данного источника света состоит из серии последовательных действий:
- нагрев электродов;
- далее на них осуществляется подача высоковольтного импульса;
- в электроцепи поддерживается оптимальное напряжение для создания тлеющего разряда.
В результате этого в колбе образуется ультрафиолетовое невидимое свечение, которое, проходя через люминофор, становится видимым для человеческого глаза. Чтобы поддерживать напряжение для создания тлеющего разряда, схема работы люминесцентных ламп предполагает подключение следующих приспособлений:
дросселя. Он выступает в роли балласта и предназначен для ограничения силы тока, текущего по прибору, до оптимального уровня;
Дроссель для люминесцентных лампочек
стартера. Он предназначен для защиты лампы дневного света от перегрева. При этом он регулирует накал электродов.
Очень часто причиной поломки экономок является выход из строя электронной начинки балласта или перегорания стартера. Чтобы этого избежать, можно не использовать в подключении перегорающие детали.
Стандартная схема соединения
Стандартная схема, применяемая для подключения люминесцентных ламп, может быть видоизменена (идти без дросселя). Это позволит минимизировать рис выхода из строя осветительного прибора.
Вариант включения без балласта
Как мы выяснили, балласт в устройстве лампы дневного света играет важную роль. При этом на сегодняшний день существует схема, при которой можно избежать включение данного элемента, который очень часто выходит из строя. Можно избежать включения, как балласта, так и стартера.
Как видим, данная схема не содержит нить накала. При этом питание ламп/трубки здесь будет осуществляться через диодный мост, который и будет создавать повышенное постоянное напряжение. Но в такой ситуации необходимо помнить о том, что при данном способе питания осветительное изделие может потемнеть с одной стороны. В реализации приведенная выше схема достаточно проста. Ее можно реализовать при помощи старых компонентов. Для такого типа подключения можно использовать следующие элементы:
- трубка/источник света мощностью 18 Вт;
- сборка GBU 408. Она будет выступать в роли диодного моста;
конденсаторы с рабочим напряжением не превышающего 1000 В, имеющие емкость 2 и 3 нФ.
Собранная схема
Необходимо помнить о том, что подбор диодов для диодного моста, а также конденсаторов необходимо осуществляться с запасом по напряжении. Осветительный прибор, собранный таким образом будет давать свечение немного меньшее по яркости, чем при использовании стандартного варианта подключения с использованием дросселя и стартера.
Что позволяет добиться нестандартный вариант соединения
Изменение обычного способа соединения компонентов электросети в люминесцентных светильниках проводится для того, чтобы минимизировать риск поломки прибора. Лампы дневного света, несмотря на наличие внушительных достоинств, таких как отличный световой поток и низкое потребление электроэнергии, имеют и некоторые недостатки. К ним необходимо отнести:
- во время своей работы они производят определенный шум (гудение), который обусловлен функционирование балластного элемента;
- высокий риск перегорания стартера;
- возможность перегрева нити накала.
Приведенная выше схема соединения компонентов электроцепи позволит избежать всех этих минусов. При ее использовании вы получите:
- лампочку, которая будет зажигаться моментально;
Как выглядит сборка
- прибор будет работать бесшумно;
- отсутствует стартер, который чаще остальных деталей перегорает при частом использовании осветительной установки;
- появляется возможность использовать светильник с перегоревшей нитью накала.
Здесь роль дросселя будет выполнять обычная лампочка накаливания. Поэтому в такой ситуации нет нужды использовать дорогостоящий и достаточно громоздкий балласт.
Как проверить исправность?
Дроссель является достаточно прочным и надежным составным элементом люминесцентной лампы. Поэтому выходит из строя устройство очень редко.
Но все же иногда может возникать обрыв его обмотки или перегорание. Также при нарушении изоляционного слоя между витками дроссель перестает функционировать. Как определить исправность дросселя?
Проверка проводится мультиметром. Прибор, настроенный на величину сопротивления подключают к выводам дросселя. При нарушениях в обмотке на измерительном приборе высвечивается бесконечное сопротивление. Минимальные показатели этого значения свидетельствуют о непригодности изоляции или замыкании между витками.
При перегорании обмотки в катушке ощущается характерный паленый запах, который изначально исходит от детали в процессе ее работы. Все описанные характеристики неисправности дросселя в основном относятся к устройствам электромагнитного типа.
Для чего нужен?
Люминесцентная лампа не может работать по принципу простой лампы накаливания. Чтобы обеспечить ее функционирование необходимо дополнительное устройство, которое способно создать импульс для электрического пробоя наполненной газом среды. Таким элементом является дроссель. Он поддерживает требуемую мощность в процессе работы светильника.
Чтобы задействовать люминесцентную лампочку необходимо не только обеспечение доступа тока, а и подача напряжения к ней. Для этого подключают дроссель, который ограничивает нарастание движения электрического заряда при подключении к электросети.
Основными функциями ограничивающего ток устройства являются:
- обеспечение беспрерывной работы лампы независимо от возникающих в электрической сети отклонений напряжения;
- организация подачи оптимального и безопасного для конкретного светильника тока, способствующего быстрому разогреву при зажигании электродов;
- стабилизация разрядов тока при номинальных показателях.
С помощью дросселя в люминесцентной колбе происходит формирование разряда за счет образования в обмотке импульса повышенного напряжения.
Схема для последовательного подключения двух ламп
Схема для последовательного подключения двух ламп
Отдельного внимания заслуживает схема подсоединения сразу двух люминесцентных лампочек к одному балласту. Приборы подключаются последовательно. Для выполнения работы нужно подготовить:
индукционный дроссель; стартеры в количестве двух штук; непосредственно люминесцентные лампы.
Схема подключения двух люминесцентных ламп через стартер
Последовательность подключения
Первый шаг. К каждой лампочке подсоединяется стартер. Соединение параллельное. В рассматриваемом примере стартер подключаем на штыревой выход с обоих торцов осветительного прибора.
Второй шаг. Свободные контакты подсоединяются к электросети. При этом соединение выполняется последовательно, посредством дросселя.
Третий шаг. Параллельно к контактам осветительного прибора подсоединяются конденсаторы. Они будут уменьшать выраженность помех в электросети и компенсировать возникающую реактивную мощность.
Важный момент! В обычных бытовых выключателях, в особенности это характерно для бюджетных моделей, контакты могут залипать под воздействием повышенных стартовых токов. Ввиду этого для использования в комплексе с люминесцентными осветительными приборами рекомендуется использовать только специально предназначенные для этого высококачественные выключатели.
Вы ознакомились с особенностями разных схем подключения ламп люминесцентного типа и теперь сможете самостоятельно справиться с установкой и заменой таких осветительных приборов.
Взрывозащищенные люминесцентные светильники серии LN
Удачной работы!
Как проводится проверка стартера
При ремонте люминесцентных осветительных приборов часто возникает потребность в отдельной проверке стартера. В конструкции осветительного прибора он представляет собой небольшую и достаточно простую деталь, которая при выходе из строя может принести настоящую головную боль. Поэтому, если у вас имеется нерабочий светильник, работающий на люминесцентных источниках света, то всегда нужно в первую очередь проверить на работоспособность стартера. Обычно они выходят из строя по причине износа лампы тлеющего разряда или биметаллической пластины. В такой ситуации светильник при запуске может вообще не загореться или во время работы мигать. При этом запустить прибор со второй попытки также не удастся. Это связано с тем, что ему просто не хватает напряжения для запуска лампы.Самым простым способом проверить стартер на работоспособность является его замена на другой аналогичный прибор. Если поставить в лампу новую деталь и она начнет работать, значит проблема была именно здесь.
Замена стартера на новый
Как видим, здесь можно обойтись вообще без какого-либо измерительного прибора. Но не всегда под рукой имеется запасная деталь той же мощности. Поэтому чаще всего для проверки создают простейшую схему в которой стартер нужно последовательно подключить с лампой накаливания. Питание схемы происходит от сети в 220 В через розетку.
Лучше всего брать лампочки, с небольшой мощностью примерно в 40-60 Вт. Включив в сеть такую схему, можно сразу же вычислить рабочий ли стартер или нет. Если лапочка зажглась, и будет гореть с периодическим отключением на доли секунды, то это сигнализирует о его работоспособности. При этом будет слышен характерный щелчок. Это будут срабатывать его контакты. В ситуации, когда лампочка не загорается или наоборот, постоянно горит и не моргает, то наша деталь признается нерабочей и подлежит замене.
Также бывают ситуации, когда деталь будет абсолютно исправной, но светильник не работает. В таком случае необходимо искать причину поломки в дросселе или других элементах электросхемы.
Замена лампы
Если отсутствует свет и причина проблемы лишь в том, чтобы заменить перегоревшую лампочку, действовать нужно следующим образом:
- Разбираем светильник. Делаем это осторожно, чтобы не повредить прибор. Поворачиваем трубку по оси. Направление движения указано на держателях в виде стрелочек.
- Когда трубка повернута на 90 градусов, опускаем ее вниз. Контакты должны выйти через отверстия в держателях.
- Контакты новой лампочки должны находиться в вертикальной плоскости и попадать в отверстие. Когда лампа установлена, поворачиваем трубку в обратную сторону. Остается лишь включить электропитание и проверить систему на работоспособность.
- Завершающее действие — монтаж рассеивающего плафона.
Принцип работы
В начале работы появляются свободно перемещающиеся электроны. Это начинается во время включения рабочего переменного напряжения в зонах около вольфрамовых нитей внутри колбы.
Вольфрамовые нити из-за того, что покрыты пленкой из тяжёлых металлов по мере накаливания выполняют эмиссию электронов. Внешнего напряжения будет не хватать для получения электронного потока. Во время перемещения эти свободные частицы выталкивают электроны с краев атомов инертного газа (аргон). После этого они начинают также перемещаться хаотично.
Далее в итоге совместной деятельности стартера и электромагнитного дросселя получаются условия для повышения силы тока и получение тлеющего разряда аргона. Далее начинается световой поток.
Перемещающиеся атомы обладают необходимой кинетической энергией, которая нужна для перевода электронов паров ртути, которая есть в составе ЛЛ на более высокую орбиту. Получение яркого света получается в слое люминофора, который покрывает внутреннюю часть лампочки.
Принцип действия ЭПРА
Электронные ПРА (ЭПРА) используют потенциал современной силовой электроники и являются более сложными, но и более функциональными схемами. Такие устройства позволяют контролировать три фазы запуска и регулировать световой поток. В результате повышается срок службы лампы. Также, из-за питания лампы током более высокой частоты (20÷100 кГц) отсутствует видимое мерцание. Упрощённая схема одной из популярных топологий ЭПРА приведена на рис. 2.
Рис. 2 Упрощённая принципиальная схема ЭПРА На рис. 2 D1-D4 – выпрямитель сетевого напряжения, С – фильтрующий конденсатор, Т1-Т4 – транзисторный мостовой инвертор с трансформатором Tr. Опционально в ЭПРА могут присутствовать входной фильтр, схема коррекции коэффициента мощности, дополнительные резонансные дроссели и конденсаторы. Полная принципиальная схема одного из типовых современных ЭПРА приведена на рис 3.
Рис. 3 Схема ЭПРА BIGLUZ В схеме (рис. 3) присутствуют основные выше названные элементы: мостовой диодный выпрямитель, фильтрующий конденсатор в звене постоянного тока (С4), инвертор в виде двух транзисторов с обвязкой (Q1, R5, R1) и (Q2, R2, R3), дроссель L1, трансформатор с тремя выводами TR1, схема запуска и резонансный контур лампы. Две обмотки трансформатора служат для включения транзисторов, третья обмотка входит в состав резонансного контура ЛДС.
Принцип работы
Дроссель функционирует в лампе вместе со стартером. Принцип их действия имеет такую последовательность:
- при возникновении напряжения в лампе электрические заряды поступают в стартер, который состоит из заполненного инертным газом баллона с контактами и конденсатора;
- за счет напряжения газ ионизируется и по цепи дросселя проходит ток;
- происходит возрастание силы тока до 0,5 Ампер за счет разогрева контактов из биметалла и газа;
- далее происходит нагревание катодов, и освобождаются электроды, подогревая в трубке светильника ртутные пары;
- ионизация завершается при мгновенном замыкании контактов завершение ионизации происходит при мгновенном замыкании контактов;
- при понижении температуры стартера осуществляется их быстрое размыкание и прекращение подачи тока к катоду и стартеру.
Заряд, сформировавшийся в ртутных парах, обеспечивает ультрафиолетовое излучение, под воздействием которого возникает освещение видимое человеком.
Особенности источника света
Сегодня сложно встретить помещение, в котором бы не использовались люминесцентные лампы. Они покорили потребителей своей ценой и качественным свечением и стали отличной заменой морально устаревших ламп накаливания.
Люминесцентные лампы в офисе
При этом такие источники света способны создавать свечения различных типов. Все технические характеристики данной продукции указаны в маркировке, которая отражает:
- мощность лампы;
- диаметр ее трубки;
- цвет свечения.
Несмотря на столь обширное разнообразие, для люминесцентной лампы любого типа характерен один и тот же принцип работы. Поэтому, зная, каким образом функционирует данный тип лампы, можно проверить работоспособность каждого элемента электросхемы своими руками. Особенно, если сомнения вызывает именно стартер. В отличие от своего предшественника, лампы накаливания, для люминесцентной продукции характерна более сложная конструкция. Внешне данный тип источника имеет вид стеклянной непрозрачной трубки или баллона, заполненного ртутными парами и инертным газом.
Строение люминесцентной лампочки
По краям баллона размещены электроды, имеющие вид подогреваемых спиралей. На них происходит подача напряжения, благодаря которой в парах ртути формируется электрический разряд, порождающее невидимое ультрафиолетовое излучение. Ультрафиолетовое излучение влияет на слой люминофора. Он нанесен на стекло изнутри ровным слоем. Благодаря ему такие лампы и образуют ровное свечение.
Такого рода лампы запускаются с помощью специального пускорегулирующего аппарата (ПРА). Это устройство может быть двух типов:
- электронным;
- электромагнитным.
В электромагнитном ПРА основным элементом является дроссель или балластное сопротивление. Дроссель имеет вид катушки с железным сердечником, которая последовательно подключена к лампе. Данный элемент обеспечивает стабильность разряда, а также ограничивает ток в осветительном приборе. При включении дроссель ограничивает стартовый ток, пока катоды (электроды) разогреваются. После этого он создает повышенное напряжение, необходимое для зажигания лампы. Но кроме дросселя, у любой люминесцентной лампы есть еще один важный элемент – стартер тлеющего разряда. Именно стартер нужно проверить в первую очередь, если люминесцентный источник света перестал работать.
Особенности люминесцентных светильников
Читайте также: Какая должна быть электропроводка в частном доме, укладка своими руками, инструкция для новичков
Устройство люминесцентной лампы
Чтобы понять, каким образом осуществляется подключение люминесцентных ламп, требуется понять принцип их работы. Внешне они выглядят как стеклянные цилиндры, воздух в которых полностью заменен инертным газом, находящимся под небольшим давлением. Здесь же находится небольшое количество паров ртути, способных ускорять ионизацию – движение электронов.
С двух сторон цилиндра расположены электроды. Между ними находится вольфрамовая спираль, покрытая оксидами веществ, способных при пропускании тока и нагреве легко перемещаться на довольно большие расстояния, создавая ультрафиолетовое излучение (УФ).
Питание от 220В без дросселя и стартера
Дело в том, что стартеры периодически выходят из строя, а дроссели перегорают. Всё это стоит не дешево, поэтому есть несколько схем для подключения светильника без этих элементов. Одну из них вы видите на рисунке ниже.
Диоды можно выбирать любые с обратным напряжением не менее 1000В и током не меньше чем потребляет светильник (от 0,5 А). Конденсаторы выбирайте с таким же напряжением в 1000В и ёмкостью 1-2 мкФ
Обратите внимание, что в этой схеме включения выводы лампы замкнуты между собой. Это значит, что спирали в процессе зажигания не участвуют и можно использовать схему для розжига ламп, где они перегорели
Такую схему можно использовать для освещения подсобных помещений и коридоров. В гараже можно применять, если в нём вы не работаете на станках. Светоотдача может быть ниже, чем при классическом подключении, а световой поток будет мерцать, хоть это и не всегда заметно для человеческого глаза. Но такое освещение может вызвать стробоскопический эффект — когда вращающиеся части могут казаться неподвижными. Соответственно это может привести к несчастным случаям.
Примечание: во время экспериментов учтите, что запуск люминесцентных источников света в холодное время года всегда осложнен.
На видео ниже наглядно показано, как запустить люминесцентную лампу, используя диоды и конденсаторы:
Есть еще одна схема подключения люминесцентной лампы без стартера и дросселя. В качестве балласта при этом используется лампочка накаливания.
Лампу накаливания использовать на 40-60 Вт, как показано на фото:
Альтернативой описанным способам является использование платы от энергосберегающих ламп. Фактически это тот же ЭПРА, что используется с трубчатыми аналогами, но в миниатюрном формате.
На видео ниже наглядно показано, как подключить люминесцентную лампу через плату энергосберегающей лампы:
Еще один вариант соединения
Существует еще и немного другая подходящая схема:
Другой вариант соединения
Здесь также используется стандартный источник света с мощностью, примерно равной лампе дневного света. При этом само устройство должно подключаться в сети питания через выпрямитель. Его собирают по классической схеме, применяемый для удвоения напряжения: VD1, VD2, С1 и С2. Данный вариант соединения происходит следующим образом:
- в момент включения внутри стеклянной колбы отсутствует разряд;
- далее на нее падает удвоенное напряжение сети. Благодаря этому происходит зажигание света;
- активация устройства происходит без предварительного подогрева катодов;
- после запуска в работу электроцепи включается токоограничивающая лампа (HL1);
- в тоже время HL2 происходит установление рабочего напряжения и тока. В результате лампа накаливания будет светиться еле-еле.
Чтобы запуск был надежным, нужно подключить фазный вывод сети к токоограничивающей лампе HL1. Кроме данного способа, можно использовать и другие вариации стандартной схемы включения.
Технические характеристики
Технические особенности дросселей, на которые стоит обязательно обращать внимание при выборе источника света, следующие:
- Назначение. В люминесцентном устройстве катушка индуктивности создает нужный импульс для того, чтобы пары металла могли в устройстве гореть, также она поддерживает нужное значение мощности во время функционирования устройства.
- Мощность. Главным техническим параметром ограничителя является значение его мощности. Именно от него зависит работоспособность всех других параметров и лампы в целом. Исходя из показателей мощности, эти параметры у каждого ограничителя светильника будут разные. По уровню мощности ограничители разделяются на три больших категории: B, C, и D. От того, к какой категории они относятся, зависит наименование ограничителей.
- Коэффициент самоиндукции. За счет индуктивности дросселя мощность электроэнергии, которая приходиться на проводящие контакты лампы.
KOMITART — развлекательно-познавательный портал
Разделы сайта
- » На Главную
- » Радиолюбителю
- » APEX AUDIO
- » Блоки питания
- » Гитарные примочки
- » Своими руками
- » Автомобилисту
- » Service-Manual
- » PREAMPLIFIERS
- » Бесплатные программы
- » Компьютер
- » Книги
- » Женские штучки
- Готовим вкусно и быстро
- » Игры на сайте
- » Юмор
- » Разное — интересное
DirectAdvert NEWS
GNEZDO NEWS
Друзья сайта
Статистика
Устройство стартера люминесцентных ламп
Конструкция этого элемента достаточно проста. Каждая модель, выпущенная определенным производителем, имеет свои технические характеристики. Это следует учитывать при выборе ламп. Стартер – это стеклянный баллон, внутри которого находится инертный газ. Это может быть смесь гелия с водородом или неон. В баллон впаяны неподвижные металлические электроды. Их выводы проходят через цоколи.
Баллон расположен внутри пластмассового или металлического корпуса, имеющего сверху отверстие. Самым популярным материалом для изготовления корпуса является пластик. Справляться с высокой температурой такому корпусу позволяет специальная пропитка. Любой имеет только две ножки (контакта).
Если вынуть конструкцию из корпуса видно саму колбу. Также видно, что параллельно электродам колбы подключен какой-то элемент – это конденсатор. Его емкостью составляет порядка 0,003-0,1 мкф. Конденсатор призван выполнять сразу две функции:
- — борется с радиопомехами, которые возникают из-за контакта электродов, посредством снижения их уровня.
- — участвует в процессе зажигания лампы.
Конденсатор снижает импульс напряжения, который формируется при размыкании электродов, и повышает его продолжительность.
За счет параллельного включения с электродами конденсатор снижает вероятность их сваривания (залипания). Подобное явление может произойти в процессе размыкания электродов вследствие формирования электрической дуги. Конденсатор в кратчайшие сроки гасит дугу.
Устройство и особенности работы лампы
Возникает вопрос, зачем для включения подобных лампочек нужно собирать какую-то схему. Чтобы на него ответить, стоит разобрать их принцип действия. Итак, люминесцентные (иначе – газоразрядные) лампы состоят из следующих элементов:
- Стеклянная колба, чьи стенки покрыты изнутри веществом на основе фосфора. Этот слой выделяет равномерное белое свечение при попадании на него ультрафиолетового излучения и носит название люминофора.
- По бокам колбы установлены герметичные торцевые цоколи с двумя электродами каждая. Внутри контакты соединены вольфрамовой нитью накала, покрытой специальной защитной пастой.
- Источник дневного света наполнен инертным газом вперемешку с парами ртути.
Свечение люминофора вызывает поток электронов, проходящий сквозь пары ртути в среде аргона. Но вначале между двумя нитями накала должен возникнуть устойчивый тлеющий разряд. Для этого требуется кратковременный импульс высокого напряжения (до 600 В). Чтобы его создать при включении светильника, как раз и нужны вышеупомянутые детали, подключенные по определенной схеме. Техническое название устройства — балласт или пускорегулирующая аппаратура (ПРА).
В экономках ПРА уже встроена в цоколь
Применение умножителей напряжения
Способ дает возможность включать ЛЛ без электромагнитного балласта, но применяется преимущественно для продления жизни лампам. Схема включения сгоревших люминесцентных ламп позволяет им проработать еще некоторое время, если мощность не превышает 20-40 Вт. При этом нити накала могут быть как целыми, так и перегоревшими. В обоих случаях выводы каждой нити накала нужно закоротить.
После выпрямления напряжение удваивается, и лампа загорается моментально. Конденсаторы С1, С2 выбираются под рабочее напряжение 600 В. Их недостаток заключается в больших габаритах. Конденсаторы С3, С4 устанавливают слюдяные на 1000 В.
ЛЛ не предназначена для питания постоянным током. Со временем ртуть скапливается около одного из электродов, и свечение ослабевает. Для его восстановления изменяют полярность, перевернув лампу. Можно установить переключатель, чтобы ее не снимать.
Чем люминесцентные лампы лучше ламп накаливания?
Люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ по сравнению с лампами накаливания:
-
Энергосбережение: люминесцентные лампы используют в 3-5 раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания, что позволяет значительно снизить электроэнергетические расходы.
-
Долговечность: люминесцентные лампы работают значительно дольше, чем лампы накаливания, что позволяет сэкономить на замене ламп.
-
Качество света: свет от люминесцентных ламп более равномерный, без мерцания и более похож на естественный дневной свет, чем свет от ламп накаливания.
-
Экологическая безопасность: люминесцентные лампы содержат меньше ртути, чем ранее, и их можно перерабатывать и утилизировать в соответствии с экологическими нормами.
-
Разнообразие: люминесцентные лампы доступны в разных размерах, формах, цветовых температурах и мощностях, что позволяет выбрать подходящую лампу для конкретной ситуации и помещения.
Однако, люминесцентные лампы имеют и некоторые недостатки, такие как высокая стоимость при покупке и медленное включение, особенно в холодных помещениях. Также устаревшие модели люминесцентных ламп могут содержать больше ртути, что усложняет их утилизацию и представляет угрозу для окружающей среды.
