Запуск лампы дневного света без стартера

С повышением цен на электроэнергию, приходится задумываться о более экономных светильниках. Одни из таких используют осветительные приборы дневного света. Схема подключения люминесцентных ламп не слишком сложна, так что даже без особых знаний электротехники можно разобраться. 

Подробный обзор

Что такое дроссель и для чего он нужен?

В этой статье мы расскажем читателям энциклопедии домашнего мастера что такое дроссель и для чего он нужен. Drossel — это немецкое слово, которое обозначает сглаживание.

Конкретно будем говорить об электрическом дросселе. Сейчас трудно найти электрическую схему в которой нет данного устройства, которое даже в цифровой век широко используется в технике.

 Он нужен для регулирования либо отсекания, в зависимости от назначения — сглаживать резкие скачки тока или отсекать электрические сигналы другой частоты, постоянный ток отделять от переменного.

Конструкция и принцип работы

Прежде всего поговорим о том, из чего состоит данный элемент цепи и как он работает. На схемах обозначение дросселя следующее:

Это катушка из провода намотанного на сердечник с магнитопроводом, или без корпуса в случае высоких частот. Похож на трансформатор только с одной обмоткой.

 Краткий экскурс в физику, ток в катушке не может мгновенно измениться.

 Проведем мысленный эксперимент — у нас есть источник переменного тока, осциллограф, дроссель.

Во время начала полу волны мы наблюдаем нарастание тока с запозданием, это вызвано индуцированием магнитного потока в сердечнике.

Происходит постепенное нарастание тока в обмотках, когда с источника переменного тока сигнал уходит на спад, мы наблюдаем спад тока в дросселе, опять же с некоторым опозданием, поскольку магнитное поле в магнитопроводе продолжает толкать ток в катушке и не может быстро изменить свое направление. Получается в какой-то момент ток из внешнего источника противодействует току, наведенному магнитопроводом дросселя. В цепях переменного тока назначение дросселя — выступать ограничителем или индуктивным сопротивлением.

Для постоянного тока данный элемент схемы не является сопротивлением или регулирующим элементом.

 Этот эффект используют для устройств, в электрических цепях, где нужно ограничить ток до нужной величины, при этом избежать излишней громоздкости и выделения тепла.

Интересное пояснение по данному вопросу вы также можете просмотреть на видео:

Наглядное сравнение, объясняющее принцип работыТеоретическая часть вопроса

Электронная система включения

Электромагнитный балласт постепенно вытесняется новой электронной системой ЭПРА, лишенной таких недостатков:

  • длительный запуск лампы (до 3 секунд);
  • треск или щелчки во время включения;
  • нестабильная работа при температуре воздуха ниже +10 °С;
  • мерцание низкой частоты, пагубно влияющее на зрение человека (так называемый эффект стробоскопа).
Электронная система включения

Справка. Установка источников дневного света запрещена на производственном оборудовании с вращающимися деталями именно из-за эффекта стробоскопа. При таком освещении происходит обман зрения: рабочему кажется, что шпиндель станка неподвижен, а на самом деле он крутится. Отсюда – несчастные случаи на производстве.

ЭПРА представляет собой единый блок с контактами для присоединения проводов. Внутри стоит электронная плата преобразователя частоты с трансформатором, заменяющая устаревшую ПРА электромагнитного типа. Схемы подключения люминесцентных ламп с электронным балластом обычно изображаются на корпусе блока. Здесь все просто: на клеммах стоят обозначения, куда подсоединить фазу, ноль и заземление, а также провода от светильника.

Схемы подключения люминесцентных ламп при помощи ЭПРА

ЭПРА это электронное пускорегулирующие устройство. По сути это сложная электронная схема которая обеспечивает и запуск и стабильную работу люминесцентных ламп (светильников).

Для информации публикую подбор схем подключения различных ламп к ЭПРА различной маркировки.

Схемы подключения люминесцентных ламп при помощи ЭПРА

Схемы подключения компактных люминесцентных ламп к нерегулируемым ЭПРА (OSRAM), марки QT-ECO

Схемы подключения нерегулируемым ЭПРА QTP-DL, QTP-D/L, QTP-DVE, лампы 2х55, 1х10-13, 2х16-42.

Схемы подключения нерегулируемым ЭПРА QTP5 лампы 2х14-35Вт, 2х24-39Вт, 2х54Вт, 1х14-35Вт, 1х24-39Вт, 1х54Вт, 1х80.

Схемы подключения ЭПРА QT-FQ, QT-FC ламп Т5 (трубчатые)

Схемы подключения люминесцентных ламп при помощи ЭПРА

©

Еще статьи

  • Схема подключения однофазного электросчетчика
  • Схемы подключения трёхфазного электросчётчика, прямое и косвенное подключение
  • Схемы подключения диммера в квартире
  • Схемы подключения люминесцентных ламп
  • Схема подключения пускателя двигателя

Похожие посты:

Схемы подключения люминесцентных ламп при помощи ЭПРА
  • Схема подключения пускателя двигателя, Рубрика Схемы подключений
  • Схема подключения однофазного электросчетчика, Рубрика Схемы подключений
  • Схемы подключения диммера в квартире, Рубрика Схемы подключений

Маркировка малогабаритных устройств

Что такое мини катушка Тесла

На деталях небольшого размера, используемых в электронной технике, недостаточно места для нанесения надписей, указывающих номинальные характеристики устройства. Поэтому используется специальная цветовая маркировка дросселей. По этой кодировке при помощи онлайн-калькуляторов можно узнать параметры элемента.

Читайте также:  Расписка о получении денег за квартиру и её образец

Цветовая кодировка состоит из 3 или 4 колец, нанесённых на корпус. По первым двум кольцам видна индуктивность элемента в миллигенри, следующее – показывает множитель, на который необходимо умножить первое число, а четвёртое – допустимое отклонение реальной индуктивности от номинала. Если колец всего три, то отклонение составляет 20%. Первое кольцо обычно шире остальных.

Цветовая маркировка дросселей

Маркировка малогабаритных устройств

Например, на корпусе следующие полосы:

  1. коричневый – 1;
  2. жёлтый – 4;
  3. оранжевый – 1mH;
  4. серебряный – допуск 10%.

Таким образом, номинал этого элемента составляет 14 mH с допуском 10%.

Катушка индуктивности как электрический прибор и принцип её действия известны много десятков лет. Но без устройств разных типов и номиналов, использующихся в самых разных местах, невозможно существование ни электротехники, ни электроники, в том числе компьютерной техники.

Схемы подключения люминесцентных ламп дневного света

Чтоб понять, как работают системы запуска, нужно до этого ознакомиться с устройством самого осветительного устройства.

Люминесцентная лампа представляет из себя газоразрядный источник света, световой поток которого формируется в главном за счёт свечения нанесённого на внутреннюю поверхность колбы слоя люминофора.

При включении лампы в парах ртути, которыми заполнена пробирка, случается электронный разряд и возникшее при всем этом уф-излучение воздействует на покрытие из люминофора. При всем этом происходит преобразование частот невидимого уф-излучения (185 и 253,7 нм) в излучение видимого лампы обладают низким потреблением электроэнергии и пользуются большой популярностью, особенно в производственных помещениях.

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)стартерная схема включения.

 Основные недостатки

  • 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 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

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.

или сложнее

Если в вашем светильнике вышел с строя стартер или мигает постоянно лампа (вместе с стартером если присмотрется под корпус стартера) и под рукой нечем заменить, зажечь лампу можна и без него — достаточно на 1-2 сек. закоротить контакты стартера или поставить кнопку S2 (осторожно опасное напряжение)

тот же случай но уже для лампы с перегоревшей нитей накала

Схема подключения с применением электронного балласта или ЭПРА

Электронный Пускорегулирующий Аппарат (ЭПРА) в отличии от электромагнитного  подает на лампы  напряжение не сетевой частоты, а высокочастотное от 25 до 133 кГц. А это полностью исключает вероятность появления приметного для глаз мерцания ламп. В ЭПРА используется автогенераторная схема, включающая трансформатор и выходной каскад на транзисторах.

Основные преимущества схем с ЭПРА

  •   Повышение срока эксплуатации люминесцентных ламп, благодаря особому режиму работы и пуска. 
  •   В сравнении с ПРА до 20% экономия электричества.
  •   Отсутствие в ходе работы шума и мерцания. 
  •   Отсутствует в схеме  стартер, который часто ломается.
  •   Особые модели выпускаются с возможностью диммирования  либо регулировки яркости свечения.

Схема подключения конкретного электронного балласта изображена на каждом конкретном устройстве и не составляет особой проблемы в подключении 

Внутри такого электронного «дросселя» как правило схема на подобие етой…

Дроссель для люминесцентных ламп дневного света: назначение, устройство и принцип работы

Появление и усовершенствование светодиодных ламп постепенно снижают популярность люминесцентного освещения. Но еще долго светильники «дневного света» будут пользоваться спросом у населения из-за своих положительных качеств. Современные стартеры и дроссели для люминесцентных ламп имеют высокую надежность, что способствует сохранию лидерства люминесцентного освещения.

Сам термин «дроссель» происходит из немецкого языка. В вольном переводе он означает «фильтр», или «ограничитель». Именно такую функцию и выполняет дроссель для ламп дневного света. Газоразрядные лампы в момент пробоя и стабильного горения газового разряда имеют существенные различия в своих параметрах.

Читайте также:  Как положить пробковую плитку на пол

В момент включения этот элемент ведет себя как дополнительное оборудование к стартеру, создавая импульс напряжения для зажигания тлеющего разряда. Потом стартер отключается, а дроссель поддерживает горение лампы и сглаживает пульсацию переменного тока.

Устройство и принцип работы

Дроссель по своему устройству — обычная индукционная катушка, рассчитанная на конкретное напряжение и силу тока. Его составляющими элементами являются:

  • сердечник;
  • медная проволока со специальной изоляцией;
  • защитный кожух.

Так и происходит сглаживание пиков пульсации переменного тока, что обеспечивает стабильное горение тлеющего разряда внутри трубки люминесцентной лампы. Вот для чего нужен дроссель в люминесцентных лампах.

Возможные неисправности

Так как устройство данного элемента очень простое, то возможных поломок может быть только две: обрыв цепи и межвитковое замыкание. При обрыве цепи деталь полностью выходит из строя и не выполняет своих функций; её следует заменить.

При межвитковом замыкании часть обмотки выходит из строя, элемент сохраняет, как правило, свою работоспособность, но меняются его рабочие параметры. Такая неисправность более опасна, так как сразу ее диагностировать без тестера не всегда возможно. А долгое использование лампы с таким дросселем может привести к поломке всего оборудования.

Виды и модели

По типу питания дроссели бывают однофазными и трехфазными. Первые наиболее распространены и используются как для бытового, так и для промышленного освещения. Вторые менее популярны и используются только в промышленном осветительном оборудовании.

По степени потери мощности выделяют три группы: с низкой, средней и обычной потерей мощности. Их маркируют соответственно символами B, C и D.

Более современная разновидность — электронные, которые массово начали выпускаться всего несколько лет назад. У них вместо обычного сердечника и обмотки — миниатюрный инвертор. Такие детали несколько дороже обычных, но они не требуют дополнительно применять стартер для зажигания тлеющего газового разряда.

Разные люминесцентные источники света нуждаются в подключении дросселей разной мощности. Есть три группы по мощности:

  • от 9 Вт до 15 Вт — предназначены для небольших настольных светильников;
  • от 18 Вт до 36 Вт — для потолочных и настенных бытовых светильников;
  • от 65 Вт до 80 Вт — используются в мощных промышленных светильниках и источниках света с несколькими лампами.

Обзор производителей

Для бытовых источников света лучший вариант — детали греческого производства под торговой маркой Schwabe Hellas. Широкий ассортимент по мощности позволяет подобрать необходимый элемент для любой бытовой однофазной лампы дневного света.

Хорошо себя зарекомендовали элементы финского производителя Helvar. Они славятся тем, что обладают низкими потерями мощности и практически не создают помех при работе. Для мощных промышленных люминесцентных источников света оптимальны дроссели данной фирмы мощностью 85 Вт.

Обычно дроссели и стартеры являются комплектующими элементами при продаже ламп дневного света. Но иногда возникает необходимость их замены. Рекомендуется выбирать для этого продукцию таких известных и проверенных производителей, как Navigator, Luxe и Chilisin.

Ремонт дросселей, особенно электронного типа, лучше не производить. Их устройство таково, что отремонтировать данную часть качественно в домашних условиях нет возможности из-за миниатюрных деталей. Лучше заменить элемент в сборе.

Проверку работоспособности можно произвести и без мультиметра. Достаточно подключить элемент к заведомо исправному светильнику, проверить скорость зажигания разряда и стабильность его горения.

Схема подключения лампы ДРЛ через дроссель

Существует множество объектов, где требуются приборы освещения с высокой мощностью свечения. Одновременно они должны быть экономичными, обладать продолжительным сроком эксплуатации. Этим требованиям в полной мере соответствуют лампы ДРЛ. Мощность ламп ДРЛ находится в пределах 50-2000 Вт, для их работы необходима однофазная сеть на 220 В и частотой 50 Гц.

Важнейшей деталью ДРЛ является дроссель, без которого они просто не смогут работать. Дело в том, что в процессе запуска и последующей работы, данные осветительные приборы попадают под влияние непостоянных пусковых токов и сопротивлений. Поэтому для ограничения рабочего тока, осуществляется подключение ДРЛ через дроссель, представляющий собой разнородный балласт в виде катушек индуктивности. В момент запуска они обладают высоким сопротивлением. При разжигании лампы в газовой среде наступает электрический пробой, приводящий к возникновению дугового разряда.

Схема подключения лампы ДРЛ через дроссель

В процессе зажигания лампы, ионизированный газ под действием дугового разряда теряет свое сопротивление во много раз. По этой причине происходит возрастание тока с одновременным выделением тепла. Если величину тока не ограничить, под его действием мгновенно возникнет перегретая газовая среда. Внутренние детали окажутся поврежденными, и осветительный прибор полностью выйдет из строя. Для предотвращения негативных последствий используется схема подключения лампы ДРЛ вместе с дросселем, создающим необходимое сопротивление.

Подключение лампы ДРЛ через дроссель, подключается последовательно с лампой. Его реактивное сопротивление тесно связано с параметрами катушки индуктивности. То есть, 1 генри индуктивности способен пропустить 1 А тока при напряжении 1 В. Основными характеристиками катушки являются площадь сечения медного проводника и количество его витков, а также материал сердечника и поперечное сечение магнитопровода. Большое значение имеет величина электромагнитного насыщения.

Читайте также:  Как обложить кирпичом открытую часть ванны (кирпич шире бортов)?

Следует учитывать, что катушка индуктивности обладает и активным сопротивлением. Это необходимо учитывать при расчетах балласта к каждому типу лампочек ДРЛ, поскольку от мощности светильника будут зависеть размеры самого дросселя. Для более правильного подключения дросселя к ДРЛ, следует рассмотреть простейшую схему, обеспечивающую появление тлеющего разряда и его дальнейший переход в электрическую дугу. Такое подключение дает возможность с помощью индуктивности дросселя ограничить рабочий ток в светильнике до нужного значения. В этом случае гарантируется продолжительная устойчивая работа лампы, без их-либо сбоев.

Схема подключения лампы ДРЛ через дроссель

Подобная схема включения лампы ДРЛ считается наиболее простой. В ее состав входит сама лампа и дроссель, соединенные последовательно между собой. Получившаяся цепь подключается к электрической сети 220 В со стандартной частотой 50 Гц. Таким образом, светильники ДРЛ могут без проблем использоваться и в домашних условиях. Дроссель для ламп ДРЛ в данной схеме выполняет функции стабилизатора и корректировщика работы. Его использование позволяет точно ответить на вопрос, почему моргают лампы ДРЛ без дросселя, поскольку именно этот прибор обеспечивает ровный и устойчивый свет. Без него невозможно нормальное подключение и запуск рабочего процесса.

Схема подключения с люминесцентными лампами 2х18

Для подключения двух ламп мощностью 18W требуется индукционный тип устройства мощностью не менее 36 Вт (подойдет ПРА на 40 Вт) и два стартера S2 на 4-22 Вт.

Стартеры подключаются параллельно каждой лампе. В результате будут задействованы по одному контакту-штырю с каждой стороны лампы. Остальные контакты подключаются через индукционный дроссель к питающей электрической сети.

Снизить помехи и компенсировать реактивную мощность можно при помощи конденсатора, подключенного параллельно к питающим контактам осветительного прибора.

Присутствие конденсатора не требуется, если в люминесцентной лампе предусмотрена встроенная защита.

Вариантов, подключения ПРА и ЭПРА множество, поэтому далее приведет несколько понятных рисунков-схем с самыми распространенными видами соединений.

Электромагнитный дроссель

Балласт ограничивает протекающий ток. Часть мощности нагревает устройство, что приводит к потерям энергии. По уровням потерь балласт для ламп может быть следующим:

При включении балласта в сеть переменное напряжение опережает ток по фазе. В его обозначении всегда указывается косинус угла этого отставания, называемый коэффициентом мощности. Чем меньше его величина, тем больше потребляется реактивная энергия, являющаяся дополнительной нагрузкой. Чтобы увеличить коэффициент мощности до величины , параллельно сети подключается конденсатор с емкостью 3-5 мкф.

Любой электромагнитный дроссель создает шум. В зависимости от того, насколько его можно уменьшить, выпускают балласты с нормальным (Н), пониженным (П), очень низким (С, А) уровнями шума.

Мощности ламп и балластов должны подбираться в соответствии друг с другом (от 4 до 80 Вт), иначе светильник преждевременно выйдет из строя. Они поставляются в комплекте, но можно подобрать своими руками.

Классическое устройство запуска из электромагнитного балласта и пускателя (ЭмПРА) имеет следующие достоинства:

  • относительная простота;
  • высокая надежность;
  • небольшая цена;
  • не требуется ремонт, поскольку даже своими руками он обойдется дороже нежели, чем купить новый блок.

Кроме того, ему присуща целая масса недостатков:

  • длительный запуск;
  • потери энергии (до 15 %);
  • шум при работе дросселя;
  • большие габариты и вес;
  • неудовлетворительный запуск при низкой температуре среды;
  • моргание лампы.

Недостатки дросселей привели к необходимости создать новое устройство. Электронный балласт – это инновационное решение, повышающее качество работы ЛЛ и делающее ее долговечной. Схема ЭПРА (электронное пускорегулирующее устройство) – это единый электронный блок, формирующий последовательность изменения напряжения для зажигания.

Блок-схема запуска ламп с помощью ЭПРА

Преимущества электронных схем следующие:

  • запуск может быть моментальным и с задержкой;
  • нет необходимости в стартере для запуска;
  • за счет высокой частоты отсутствует «моргание», а светоотдача выше;
  • конструкция легче и компактней;
  • долговечность за счет оптимальных режимов пуска и работы.

Внешне ЭПРА выглядит, как показано на рисунке ниже.

ЭПРА для люминесцентных ламп

Недостатком ЭПРА является высокая цена из-за сложности схемы.

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:

  1. 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.
  2. По бокам колбы установлены герметичные торцевые цоколи с двумя электродами каждая. Внутри контакты соединены вольфрамовой нитью накала, покрытой специальной защитной пастой.
  3. 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