Что такое эпра в светильниках

ЭПРА для люминесцентных светильников: что это?

Этот прибор является очень необходимым, поскольку люминесцентная лампа не сможет работать от обычной сети непосредственно. Для этого требуется специальный переходник. Он выполняет очень важную функцию, которая заключается в стабилизации напряжения. Также с его помощью происходит сглаживание пульсации тока. Это устройство состоит из нескольких элементов, которые и выполняют данную работу по стабилизации и сглаживанию.

В данном виде ПРА является устаревшим, поэтому используется все реже. Это связано с тем, что оборудование является несовершенным, нередки случаи выхода его из строя, что становилось причиной серьезных последствий. Причина в том, что появилось более совершенное устройство электронного типа – ЭПРА. Что это такое, принцип работы, какие могут быть проблемы и как выполнить ремонт самостоятельно, мы и поговорим в статье.

Конструкция и принцип работы ЭПРА

По своей сути данное устройство представляет собой электронное плато компактных размеров. Небольшие габариты также являются его одним из основных преимуществ. Производится он с использованием электронных элементов, которые не сложно приобрести или взять из рабочего оборудования. Благодаря своим небольшим размерам, он предоставляет возможность устанавливать непосредственно в светильник. Необходимость в дросселе, стартере, а также конденсаторе больше нет. Эти элементы занимают намного больше места. Схема подключения не отличается сложностью.

Преимущества

Есть серьезные преимущества в использовании данного устройства:

• включение люминесцентной лампы происходит быстро, но плавно;
• отсутствует шум и нет моргания;
• коэффициент мощности – 0,95;
• по сравнению с устаревшим, практически не нагревается, поэтому происходит существенная экономия электричества, больше 20%;
• благодаря наличию сразу нескольких элементов для безопасности, это существенно снижает вероятность возгорания, увеличивается удобство при использовании во много раз;
• лампа светит плавно, отсутствует мерцание.

Для чего нужен балласт

Оборудование, предназначенное для питания ламп, получило название пускорегулирующим аппаратом, а в народе называется балласт. В процессе технического прогресса появились несколько видов балласта.

Для изготовления первого потребуется стартер и дроссель. Преимущества его в простоте, но есть и много недостатков. Имеет невысокий коэффициент полезного действия, наблюдается пульсация светового потока, помехи в электрической сети, когда он включен, маленький коэффициент мощности, есть шумы и стробоскопический эффект.

Электронные балласты являются более современным. Высокочастотный преобразователь устанавливается на плату. У него отсутствуют все недостатки, которые перечислены ранее, что позволяет получить больший световой поток, увеличивается срок службы.

Схемы электронных балластов для люминесцентных ламп

Оборудование имеет небольшое количество элементов. Какие они выполняют функции, а также что представляют собой, мы поговорим ниже.

Переменное напряжение принимает на себя диодный мост. Здесь оно выпрямляется и происходит его сглаживание с помощью фильтрующего конденсатора. Как правило, к мосту крепятся предохранитель и фильтрующее устройство для устранения электромагнитных помех. В некоторых ЭПРА зарубежного производства фильтры отсутствуют, а ёмкость сглаживающего элемента меньше, чем требуется, что становится причиной появления проблем в работе осветительного оборудования.

Затем напряжение попадает на автоматический генератор. Даже по самому названию можно понять, для какой цели он здесь установлен. В данном случае происходит этот процесс на одном или нескольких транзисторах, их количество зависит от мощности. К трансформатору, который имеет три намотки, подключаются транзисторы. Они бывают нескольких типов, выбор зависит от того, какая мощность у осветительного оборудования.

Несмотря на то, что имеет название транзистор, его вид необычный. На это устройство, которое является ферритовым кольцом, наматываются три обмотки, каждая из нескольких витков. Две имеют роль управляющих, а одна рабочая. Функции по созданию импульсов чтобы включать и выключать лампу выполняют управляющие.

Поскольку они наматываются в противофазе, значит, импульсы управления являются противоположными по отношению один к другому. Поэтому они должны открываться по очереди. Соединять рабочую обмотку необходимо с двух сторон – с дросселем и конденсатором, а также транзисторами. Так осуществляется питание лампы.

Чтобы запустить генератор, предусмотрен динистор. С его помощью схема включается после достижения в нем определенного напряжения. Как правило, это напряжение примерно 30 В.

Важно знать! Эпра для светодиодных светильников не используется. Они в нем не нуждаются. LED светильникам необходим стабилизатор тока (драйвер).

Ремонт ЭПРА

Если отсутствует свечение, появилось мерцание – это признаки наличия проблем, устранить которые можно самостоятельно. Для начала нужно найти поломку. Она может быть в осветительном элементе или балласте. Для проверки нужно удалить линейную лампочку, а электроды замкнуть, затем подсоединить обычную лампочку. Если она горит, в пускорегулирующем аппарате проблем нет, значит, поломка в балласте. Для определения проблемы требуется «прозвонить» каждый элемент, начинаем с предохранителя. Если элемент сломался – меняем его. На нем можно узнать параметры.

Чтобы отремонтировать, необходимо уметь пользоваться паяльником. Проверять нужно конденсатор, диоды, расположенные возле него. Конденсатор не должен иметь напряжение ниже определенного значения. Если все элементы исправны, нет повреждений – проверяем обмотку дросселя. При ремонте нужно разобрать корпус, проверить нити накала и искать проблему на плате ПРА.

Как изготовить светильник своими руками

Прежде чем приступить к изготовлению, изучите свойства светодиодов. Они имеют свойства ослеплять, поэтому используйте матовое стекло. Место, куда будете устанавливать контроллер и блок спланируйте заблаговременно, они нужны для поддержания характеристик.

Лента основывается на двустороннем скотче, поэтому её можно надежно закрепить. Одно из главных требований — работать в процессе сборки нужно осторожно, поскольку некоторые элементы являются хрупкими, поэтому могут повредиться.

Нам понадобятся простые элементы. Если же каких-либо не сможете купить — можно снять со старой лампы. прежде чем устанавливать — убедитесь, что они находятся в рабочем состоянии и не несут угрозы. Приготовьте ленту необходимой длины, выберите блок питания и контроллер. Чтобы собрать, потребуются многопроволочные провода. Их сечение составляет 1 мм2. Потребуется ручной инструмент, а также клеевый инструмент.

Процесс изготовления очень простой и имеет несколько этапов. Но требуется их соблюдать полностью. В противном случае оборудование, сделанное своими руками может не работать, а в худшем даже нанести вред. Навесное оборудование демонтируется, устанавливается светодиодная лента, блок питания с контроллером, закрепляем матовое стекло, ставим на потолок. Как видим, все очень просто. Таким образом можно существенно сэкономить деньги на приобретении.

ЭПРА — что это, их виды и характеристики

Первые разработки пускорегулирующих аппаратов начались более тридцати лет назад, и несмотря на то, что к настоящему моменту эта техника подверглась значительным доработкам и усовершенствованиям, реально оценить выгоду использования ЭПРА способны далеко не все потребители.

Между тем использование ЭПРА имеет ряд преимуществ, в том числе и возможность сэкономить как на потреблении электроэнергии, так и на приобретении новых ламп, срок эксплуатации которых благодаря использованию ЭПРА значительно увеличивается.

ЭПРА для люминесцентных ламп. Монтируется в светильник

Стоит отметить, что применение качественных ЭПРА существенно облегчает работу человека при искусственном освещении. Это достигается увеличением частоты мерцания лампы до 300-400 герц, так что глаз не видит мерцания, производительность труда сохраняется, а голова после работы не болит.

Виды и технические характеристики ЭПРА

Все ЭПРА можно разделить на две большие группы: аппараты, изготовленные в виде единого блока и аппараты, состоящие из нескольких отдельных элементов. В свою очередь все пускорегулирующие аппараты также делятся по типу ламп, для которых они предназначены:

• ЭПРА для светодиодов.
• ЭПРА для галогенных ламп.
• ЭПРА для газоразрядных ламп.

С точки зрения функционирования и типа устройства ЭПРА делятся на электромагнитные и электронные.

Возможности современных ЭПРА

Современные электронные ПРА обеспечивают мгновенный запуск лампы после предварительного разогрева ее электродов. В процессе работы ЭПРА генерируют импульс высокого напряжения, который вызывает пробой газа в колбе лампы. В свою очередь горение лампы обеспечивается за счет поддержания на ее электродах небольшого напряжения – так вкратце выглядит работа пускорегулирующего аппарата.

Однако ЭПРА, которые по сути являются альтернативой громоздких и шумных дросселей, имеют свои особенности:

• При работе лампы, оснащенной ЭПРА, не наблюдается эффект стробирования (мерцания);
• Отсутствие такого явления, как фальстарт лампы в виде вспышек перед стабильным зажиганием. Фальстарт возникает в случае, если стартер выходит из строя, однако при использовании ЭПРА этого не происходит, в результате нити накала служат дольше и срок эксплуатации лампы увеличивается;
• При использовании ЭПРА обеспечивается стабильное освещение в широком диапазоне питающих напряжений;
• Некоторые модели современных ЭПРА оснащаются внешним регулятором, который позволяет установить оптимальную яркость освещения.

Плюсы от использования ЭПРА со светодиодными модулями

При использовании ЭПРА со светодиодными модулями становится возможным избежать воздействие на модуль неблагоприятных внешних факторов: речь идет о различных электромагнитных помехах, скачках напряжения, которые сглаживаются под воздействием специальных фильтров.

ЭПРА для светодиодных модулей помогают им служить дольше

Нельзя не отметить и энергосберегающий эффект, благодаря которому использование ЭПРА позволяет экономить примерно 30% электроэнергии. Экономия также проявляется и в отсутствии необходимости постоянно менять стартеры, которые выходят из строя гораздо чаще, чем ЭПРА.

Популярные производители

За тридцать лет, которые прошли со времени начала разработки первых ЭПРА, на рынке осветительного оборудования появилось несколько лидирующих производителей, которые поставляют ЭПРА в десятки стран мира, в том числе и в Россию.

Среди этих производителей, качественную продукцию которых можно приобрести в России, можно отметить следующие компании:

• Финская компания Helvar. Компания основана в 1921 году и практически сразу стала лидером по производству радиотехники, а в конце двадцатого века специалисты Helvar освоили производство электронных пускорегулирующих устройств.
• VOSSLOH-SCHWABE (Германия). Компания специализируется на производстве комплектующих для светотехники, в том числе и на производстве электронных и электромагнитных пускорегулирующих аппаратов.
• TRIDONIC. Австрийский производитель пускорегулирующих аппаратов, которые представили этот вид продукции еще в 1978 году.
• Havells Sylvania – еще один немецкий производитель, который производит как источники освещения, так и всевозможные комплектующие, в том числе и ЭПРА.

Нельзя не упомянуть и таких «гигантов» в области производства осветительного оборудования и комплектующих, как OSRAM и PHILIPS. Несмотря на более высокую стоимость ЭПРА, качество изделий данных производителей на порядок выше, чем у конкурентов.

Как выбрать ЭПРА

Современные осветительные приборы прослужат гораздо дольше и надежнее, если использовать высокотехнологичные ЭПРА от ведущих производителей, однако важно выбрать аппарат правильно, иначе достичь качественного освещения и увеличения срока эксплуатации ламп будет проблематично.

При выборе ЭПРА очень важно обратить внимание на следующие параметры и характеристики:

• Необходимо учитывать тип используемых ламп: для каждого типа используется определенный тип ЭПРА
• Также следует обращать внимание на номинальную мощность ламп
• При выборе ЭПРА желательно поинтересоваться у продавца о наличии или отсутствии защиты ЭПРА от деактивации ламп и защиты от аномальных режимов работы
• Некоторые производители указывают в документации к ЭПРА климатические условия эксплуатации, при которых гарантируется стабильная и надежная работа устройства

ЭПРА для люминесцентных ламп: что это такое, как работает, схемы подключения ламп с ЭПРА

Вас интересует, зачем нужен электронный модуль ЭПРА для люминесцентных ламп и как его следует подключить? Правильный монтаж энергосберегающих светильников позволит многократно продлить их срок эксплуатации, ведь верно? Но вы не знаете, как подключить ЭПРА и нужно ли это делать?

Мы расскажем вам о назначении электронного модуля и его подключении – в статье рассмотрены конструкционные особенности этого аппарата, благодаря которому формируется так называемое стартерное напряжение, а также поддерживается оптимальный рабочий режим светильников.

Приведены принципиальные схемы подключения люминесцентных лампочек с применением электронного пускорегулятора, а также видеорекомендации по применению подобных аппаратов. Которые являются неотъемлемой частью схемы газоразрядных ламп, несмотря на то что конструктивное исполнение таких источников света может значительно отличаться.

Конструкции пускорегулирующих модулей

Конструкции промышленных и бытовых люминесцентных лампочек, как правило, оснащаются модулями ЭПРА. Аббревиатура читается вполне доходчиво – электронный пускорегулирующий аппарат.

Электромагнитное устройство старого образца

Рассматривая конструкцию этого устройства из серии электромагнитной классики, сразу можно отметить явный недостаток – громоздкость модуля.

Правда, конструкторы всегда стремились минимизировать габаритные размеры ЭМПРА. В какой-то степени это удалось, судя по современным модификациям уже в виде ЭПРА.

Громоздкость электромагнитной конструкции обусловлена внедрением в схему крупногабаритного дросселя – обязательного элемента, предназначенного сглаживать сетевое напряжение и выступать в качестве балласта.

Помимо дросселя, в состав схемы ЭМПРА входят стартеры (один или два). Очевидна зависимость качества их работы и долговечности лампы, т. к. дефект стартера вызывает фальшивый старт, что означает перегрузку по току на нитях накала.

Наряду с ненадежностью стартерного пуска, люминесцентные лампы страдают от эффекта стробирования. Проявляется он в виде мерцания с определенной частотой, близкой к 50 Гц.

Наконец, пускорегулирующий аппарат обеспечивает значительные энергетические потери, то есть в целом снижает КПД ламп люминесцентного типа.

Усовершенствование конструкции до ЭПРА

Начиная с 1990 годов, схемы люминесцентных ламп все чаще стали дополнять усовершенствованной конструкцией пускорегулирующего модуля.

Основу модернизированного модуля составили полупроводниковые электронные элементы. Соответственно, уменьшились габариты устройства, а качество работы отмечается на более высоком уровне.

Внедрение полупроводниковых ЭПРА привело практически к полному исключению недостатков, какие присутствовали в схемах аппаратов устаревшего формата.

Электронные модули показывают качественную стабильную работу и увеличивают долговечность люминесцентных светильников.

Более высокий КПД, плавное регулирование яркости, повышенный коэффициент мощности – все это преимущественные показатели новых модулей ЭПРА.

Из чего состоит приспособление?

Главными составляющими элементами схемы электронного модуля являются:

• выпрямительное устройство;
• фильтр электромагнитного излучения;
• корректор коэффициента мощности;
• фильтр сглаживания напряжения;
• инверторная схема;
• дроссельный элемент.

Схемное построение предусматривает одну из двух вариаций – мостовая либо полумостовая. Конструкции, где используется мостовая схема, как правило, поддерживают работу с лампами высокой мощности.

Между тем, преимущественно в составе люминесцентных светильников эксплуатируются модули, построенные на базе полумостовой схемы.

Такие приборы на рынке встречаются чаще по сравнению с мостовыми, т. к. для традиционного применения достаточно светильников мощностью до 50 Вт.

Особенности работы аппарата

Условно функционирование электроники можно разделить на три рабочих этапа. Первым делом включается функция предварительного прогрева нитей накала, что является важным моментом в плане долговечности газовых приборов света.

Особенно необходимой эта функция видится в условиях низкотемпературной окружающей среды.

Затем схемой модуля запускается функция генерации импульса высоковольтного импеданса – уровень напряжения около 1,5 кВ.

Присутствие напряжения такой величины между электродами неизбежно сопровождается пробоем газовой среды баллона люминесцентной лампы – зажиганием лампы.

Наконец, подключается третий этап работы схемы модуля, основная функция которого заключается в создании стабилизированного напряжения горения газа внутри баллона.

Уровень напряжения в этом случае относительно невысок, чем обеспечивается малое потребление энергии.

Принципиальная схема пускорегулятора

Как уже отмечалось, часто используемой конструкцией является модуль ЭПРА, собранный по двухтактной полумостовой схеме.

Работает такая схема в следующей последовательности:

1. Сетевое напряжение в 220В поступает на диодный мост и фильтр.
2. На выходе фильтра образуется постоянное напряжение в 300-310В.
3. Инверторным модулем наращивается частота напряжения.
4. От инвертора напряжение проходит на симметричный трансформатор.
5. На трансформаторе за счет управляющих ключей формируется необходимый рабочий потенциал для люминесцентной лампы.

Ключи управления, установленные в цепи двух секций первичной и на вторичной обмотке, регулируют требуемую мощность.

Поэтому на вторичной обмотке формируется свой потенциал для каждого этапа работы лампы. Например, при разогреве нитей накала один, в режиме текущей работы другой.

Рассмотрим принципиальную схему полумостового ЭПРА для ламп мощностью до 30 Вт. Здесь сетевое напряжение выпрямляется сборкой из четырех диодов.

Выпрямленное напряжение от диодного моста попадает на конденсатор, где сглаживается по амплитуде, фильтруется от гармоник.

Далее посредством инвертирующей части схемы, собранной на двух ключевых транзисторах (полумост), напряжение, поступившее из сети с частотой 50 Гц, преобразуется в потенциал с более высокой частотой – от 20 кГц.

Он подается уже на клеммы люминесцентной лампы для обеспечения рабочего режима.

Примерно по такому же принципу действует мостовая схема. Разница состоит лишь в том, что в ней используются не два инвертора, а четыре ключевых транзистора. Соответственно, схема несколько усложняется, добавляются дополнительные элементы.

Между тем именно мостовой вариант сборки обеспечивает подключение большого количества ламп (более двух) на одном балласте. Как правило, устройства, собранные по мостовой схеме, рассчитаны на мощность нагрузки от 100 Вт и выше.

Варианты подключения люминесцентных ламп

В зависимости от схемных решений, используемых в конструкции пускорегулирующих аппаратов, варианты подключения могут быть самые разные.

Если одна модель устройства поддерживает, к примеру, подключение одного светильника, другая модель может поддерживать уже одновременную работу четырех ламп.

Самым простым подключением видится вариант с электромагнитным устройством, где основными элементами схемы являются лишь дроссель и стартер.

Здесь от сетевого интерфейса фазная линия соединяется к одной из двух клемм дросселя, а нулевой провод подводится на одну клемму люминесцентной лампы.

Фаза, сглаженная на дросселе, отводится от его второй клеммы и соединяется на вторую (противоположную) клемму.

Остающиеся свободными еще две клеммы лампы подключаются к розетке стартера. Вот, собственно, и вся схема, которая до появления электронных полупроводниковых моделей ЭПРА использовалась повсеместно.

На базе этой же схематики реализуется решение с подключением двух люминесцентных ламп, одного дросселя и двух стартеров. Правда в этом случае требуется подбирать дроссель по мощности, исходя из суммарной мощности газовых светильников.

Дроссельный схемный вариант можно доработать с целью устранения дефекта стробирования. Он довольно часто возникает именно на светильниках с электромагнитным ЭПРА.

Доработка сопровождается дополнением схемы диодным мостом, который включается после дросселя.

Подключение к электронным модулям

Варианты подключения люминесцентных ламп на электронных модулях несколько отличаются. Каждый электронный пускорегулирующий аппарат имеет входные клеммы для подачи сетевого напряжения и выходные клеммы под нагрузку.

В зависимости от конфигурации ЭПРА, подключается одна или несколько ламп. Как правило, на корпусе прибора любой мощности, рассчитанного на подключение соответствующего количества светильников, имеется принципиальная схема включения.

На схеме выше, к примеру, предусматривается питание максимум двух люминесцентных ламп, так как в схеме используется модель двухлампового балласта.

Два интерфейса прибора рассчитаны так: один для подключения сетевого напряжения и заземляющего провода, второй для подключения ламп. Этот вариант тоже из серии простых решений.

Аналогичный прибор, но рассчитанный уже для работы с четырьмя лампами, отличается наличием увеличенного числа клемм на интерфейсе подключения нагрузки. Сетевой интерфейс и линия подключения заземления остаются без изменений.

Однако наряду с простыми устройствами, – одно-, двух-, четырехламповыми – встречаются пускорегулирующие конструкции, схематика которых предусматривает использование функции регулировки свечения люминесцентных ламп с помощью.

Это так называемые управляемые модели регуляторов. Рекомендуем подробнее ознакомиться с принципом работы регулятора мощности осветительных приборов.

Чем отличаются подобные приборы от уже рассмотренных устройств? Тем, что в дополнение к сетевому и нагрузочному оснащаются еще интерфейсом для подключения управляющего напряжения, уровень которого обычно составляет 1-10 вольт постоянного тока.

Таким образом, разнообразие конфигурации электронных пускорегулирующих модулей позволяет организовать системы осветительных приборов разного уровня. Имеется в виду не только уровень мощности и охвата площадей, но также уровень управления.

Выводы и полезное видео по теме

Видеоматериал, сделанный на основе практики электромонтера, рассказывает и показывает — какой прибор из двух должен быть признан конечным пользователем более качественным и практичным.

Этот сюжет лишний раз подтверждает, что простые решения выглядят надёжными и долговечными:

Между тем ЭПРА продолжают совершенствоваться. На рынке периодически появляются новые модели таких приборов. Электронные конструкции тоже не лишены недостатков, но по сравнению с электромагнитными вариантами, явно показывают лучшие технические и эксплуатационные качества.

Вы разбираетесь в вопросах принципа работы и схем подключения ЭПРА и хотите дополнить изложенный выше материал личными наблюдениями? Или хотите поделиться полезными рекомендациями по нюансам ремонта, замены или выбора пускорегулирующего аппарата? Пишите, пожалуйста, свои комментарии к этой записи в блоке ниже.

Эпра для светодиодных светильников

Электронный пускорегулирующий аппарат, или ЭПРА, помогает стабильно работать светодиодным светильникам. Именно благодаря ему достигается стабильность осветительной способности. Эпра для светодиодных светильников значительно увеличивает срок эксплуатирования осветительных элементов и дает возможность регулировать яркость. Электронный ПРА пришел на смену электромагнитному, который использовался преимущественно в люминесцентных лампах. У электромагнитного ПРА был ряд заметных недостатков, что влияли на работу самой лампы:

1. Мерцание.
2. Шумность работы.
3. Низкий КПД.
4. Большие габаритные размеры.
5. Вес.
6. Длительный запуск.

Принцип работы электронного ПРА для светодиодных светильников

Для нормализованной и длительной работы светодиодов требуются стабильное напряжение и устранение излишнего тепла. Если за последнее отвечает конструкционная особенность светильника, к примеру включение металлического отражателя, то за первое — именно ПРА.

С момента запуска светодиодного светильника работа этого элемента состоит из нескольких этапов:

1. Этап разогрева. Именно эта часть работы детали делает включение освещения практически мгновенным, без изъянов в виде миганий. Также благодаря этому этапу запуск может происходить при пониженных температурах и срок использования значительно увеличивается.
2. Собственно включение светодиодного светильника.
3. Стабильное освещение на всем сроке работы до выключения ввиду отсутствия необходимости работы светильника. Светодиодам требуется определенное напряжение, которое и поддерживает ЭПРА.

Особенности светильников с ЭПРА

ЭПРА для светодиодов имеют компактные размеры, монтировать их в конструкцию достаточно легко. С ними возможно конструировать различные вариации люминесцентной и светодиодной иллюминации. Их практичность прекрасно совмещается с воссозданием комфортабельного, разнообразного и уникального освещения в различных условиях и для различных площадей, где сама практичность выражается:

• в высоком энергосбережении;
• отсутствии мерцания;
• более эффективном КПД;
• более высоком коэффициенте показателя мощности;
• мгновенном старте включения света;
• отсутствии мерцания из-за перегорания диодов;
• низком показателе рабочей температуры;
• отсутствии шума люминесцентных ламп и светодиодов во время рабочего процесса;
• высоких показателях экономии денежных средств.

Системы освещения, которые снабжены электронными ПРА, стабильно обеспечивают работу осветительных элементов при высокочастотном напряжении и токе, при этом не требуется фазовая коррекция.

Стоимостные показатели

Стоимостные показатели на ЭПРА могут быть заниженными в случае уменьшения надежности, функциональности и прочностных свойств материалов. Последствия:

• уменьшенный срок службы, причем вполовину от обычного срока службы подобных деталей;
• каждый запуск еще более сокращает указанное время службы;
• может отсутствовать функция автоматической подрегулировки выходных мощностей во время колебания напряжения сети. В то время как стандартные модели обусловлены в функционировании колебаний напряжения до от 200 до 250 ватт при равномерном световом потоке;
• в некоторых моделях отсутствует автоматическое отключение от электросети;
• некоторые ЭПРА со сниженной ценой могут подпитываться лишь переменным током.

Особенности функционирования системы ЭПРА

Современные осветительные элементы не работают напрямую от сети. Чтобы функционировать, им необходим электронный пускорегулирующий аппарат. Именно он стабилизирует напряжение, сглаживает пульсацию тока, является «мозговым центром», обладая интеллектуальными функциями управления, такими как:

• мониторинг управления,
• контроль работы самой системы,
• управление светом светодиодов,
• управление силы света.

Зачем нужен ЭПРА (электронный балласт) для люминесцентных ламп

Что такое ЭПРА и для чего он нужен

Применение электронной пуско-регулирующей аппаратуры или аппарата (сокращенно ЭПРА) дает существенную прибавку к сроку полезной эксплуатации осветительного оборудования этого вида.

ЭПРА – это очередной виток развития систем зажигания лампы. Электронный баласт выпускается в виде отдельного модуля с контактами для подачи напряжения питания и контактами для подключения одного или нескольких источников света. Такой блок пришел на замену простой, но морально устаревшей схемы с дросселем и стартером. Такой конструкцией обычно оснащаются все современные светильники.

Устройство ЭПРА

Электронный пускорегулирующий аппарат (electronic ballast) является сложным электронным устройством. В состав входят:

• Фильтр помех: необходим для нивелирования влияния помех из электросети и в нее;
• Выпрямитель: необходим для преобразования переменного тока в постоянный;
• Опционально: корректор мощности;
• Сглаживающий фильтр: служит для снижения пульсаций;
• Инвертор: повышает напряжение до необходимого;
• Балласт: аналог электро-магнитного дросселя.

В некоторых моделях инвертор может быть дополнен регулятором яркости. Для этого необходим внешний светорегулятор (либо ручной, либо автоматический на базе фоторезистора). Схем разработано очень много. Элементная база ЭПРА для люминесцентных ламп (лл) весьма разнообразна: от мощных полевых транзисторов в мостовой схеме при нагрузках в сотни Ватт, до микросхем-драйверов в маломощных светильниках. Но тем не менее алгоритм работы един.

В упрощенном виде подключение одной лампы дневного света выглядит так:

Схема подключения ЭПРА с одной лампой

Т.е. подключение состоит всего из двух компонентов: люминесцентного источника света и электронного балласта. С точки зрения электрика это намного проще классического подключения люминесцентного светильника при использовании электромагнитного дросселя и стартера. На клеммы N и L подается сетевое напряжение. Вывод ground – заземление. Для работы электронного балласта подключение заземляющего контакта не является обязательным и служит лишь для безопасной эксплуатации.

ЭПРА сложны и состоят из множества электронных компонентов. Человеку без инженерного образования понять схему очень сложно. К тому же не каждый электрик сможет разобраться во внутреннем устройстве.

Один из вариантов принципиальной схемы ЭПРА

Это достаточно простая схема для инженера-электроника. В упрощенном понимании работа электронного балласта выполняется следующем образом. Выпрямление производится двухполупериодным выпрямителем – диодным мостом. Сглаживание пульсаций выполняется электролитическим конденсатором, рассчитанным на напряжение выше сетевого, так как амплитудное значение синусоиды для сети переменного тока примерно в полтора раза выше сетевого (√2*220В). Остальными процессами управляет микросхема. За подачу напряжения на лампы отвечают полевые транзисторы. Далее преобразователь работает автономно, частота не изменяется.

Знание электроники позволяет создать и схему питания люминесцентной лампы от низковольтных источников. Схема получается достаточно компактна. Самое важно правильно намотать трансформатор.

Принципиальная схема питания лл от низковольтного источника

Принцип работы пускателя

Какая бы ни была применена схема для пуска люминесцентной лампы. Общий принцип работы остается неизменным. В принципе, сходные процессы происходят при использовании дросселя и стартера. Всего три фазы:

• Первоначальный прогрев электродов. В электронном баласте это происходит достаточно мягким повышением напряжения на вольфрамовые нити.
• Поджиг. В этот момент схема подает высоковольтный импульс (обычно около полутора киловольт). Этого достаточно для электрического пробоя газа и паров ртути. Напряжение поджига у люминесцентных ламп существенно выше напряжения горения.
• Горение. После высоковольтного импульса схема снижает напряжение до необходимого для поддержания тлеющего разряда. Частота переменного тока на электродах может достигать 38 кГц в зависимости от схемы.

В ЭПРА поджигающей импульс обеспечивается электронной схемой. В классической схеме – за счет энергии, накопленной дросселем. Прогрев электродов также обеспечивает ЭПРА. При стартерной схеме включения, электроды прогреваются в момент замыкания контактов стартера. Его можно заменить кнопкой без фиксации.

Схемы подключения

Разработка такого электронного устройства велась для минимизации конструкции светильника и замещения крупногабаритного дросселя и стартера одним единственным модулем, который подключается к сети питания переменного тока и к электродам люминесцентного источника света.

ЭПРА лишены всех минусов классических схем подключения.

Существуют модули, предназначенные для одновременного подключения четырех ламп.

Подключение ЭПРА к четырем лампам

Как в случае с одной или двумя лампами, схема не требует никаких дополнительных элементов. Модуль ЭПРА соединяется напрямую с лл.

Схема подключения ЭПРА 4х18 Вт (Пример:Navigator NB-ETL-418-EA3)

Схема подключения ЭПРА 2х36 Вт (Пример:ELECTRONIC BALLAST ETL-236)

ЭПРА и ЭмПРА. В чем отличия пускорегулирующих аппаратов

Вступление

Люминесцентная лампа не загорится и не будет работать, если в схему её подключения не включен пускорегулирующий аппарат (ПРА). Он нужен как для запуска, так и для работы люминесцентной лампы.

Для стабильной работы люминесцентных ламп, в цепи её подключения, необходимо пускорегулирующее устройство, которое принято называть пускорегулирующий аппарат (ПРА). С одной стороны ПРА создает тлеющий разряд между электродами лампы и зажигает её, с другой стороны, ПРА поддерживает работу лампы, регулируя (ограничивая) ток в цепи лампы.

Типы ПРА

На сегодня различают два типа пускорегулирующих аппаратов (ПРА).

• Электромагнитные ПРА (ЭмПРА);
• Электронные ПРА (ЭПРА).

Назначение этих типов устройств одинаковое, а вот выполняют свои задачи они по-разному.

ЭмПРА

Электромагнитные пускорегулирующие аппараты для люминесцентных ламп, ранее, да и сейчас, не представляют собой единый блок. Это скорее схема, в которую входят:

• Дроссель для поддержки работы лампы;
• Стартер, для запуска лампы;
• Конденсатор (не обязательно) для снижения реактивных потерь.

В статье Люминесцентные лампы: описание, характеристики, типы, подключение в быту я показывал старые дроссели, используемые в люминесцентных светильниках. Они внушительные, тяжелые и на практике составляли большую часть веса светильника.

На сегодня комплект стартер+дроссель, несколько уменьшились в размерах, а некоторые модели упакованы в единый корпус. Примеры на фото.

Открытый ЭмПРА

Схема подключения ЭмПРА не сложная. У люминесцентной лампы четыре электрода. У трубчатой лампы два электрода с одной стороны (1,2), два с другой (3,4).

• К контактам 1 и 3 подключается стартер;
• К контакту 2 подключается одна обмотка дросселя;
• К контакту 4 подключается провод питания;
• Ко второй обмотке дросселя подключается второй провод питания.

Монтаж

• Для удобства монтажа, на дросселе установлены контактные клеммы.

• Для подключения стартера существуют специальные держатели.

Держатель стартера в люминесцентном светильнике

• Патроны для люминесцентных ламп имеют поворотный механизм.

Современные вариации пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных светильников (ламп) простую сборку из дросселя и стартера, превратили в сложное электронное устройство, которое принято называть электронный пускорегулирующий аппарат, ЭПРА.

Принцип работы ЭПРА не изменился, ведь лампы остались прежними. Изменилась элементная база сборки. То есть, те же цели достигаются другими инструментами. Это повлияло на размеры и вес ПРА. ЭПРА компакты, легки, но, как следствие, дороги.

Для подключения ЭПРА служат контактные колодки, разделенные промежутком. Одна группа колодок для внешнего питания (1). Вторая группа для подключения ламп (2).

Номенклатура ЭПРА достаточно большая и рассказать о всех подключениях в одной статье трудно. Посмотрите 6 схем подключения ЭПРА для компактных люминесцентных ламп.

Примечание:

Обращу ваше внимание. Компактные люминесцентные лампы маркируются, как лампы Т5. В отличие от стандартных ламп типа Т8, они не работают от простых ПРА (ЭмПРА). Для их подключения и работы нужны электронные ПРА (ЭПРА).

Отличие ЭПРА и ЭМПРА

В завершении перечислю, плюсы электронных ПРА предлагаемых в рекламных листах. ЭПРА позволяют:

• Экономить до 30% электроэнергии за счет увеличения светоотдачи лампы;
• Уменьшить потери при запуске ламп;
• Уменьшают мигание ламп и шум при работе;
• Увеличивают срок службы на 30-50%.

ЭПРА для люминесцентных ламп

Одним из основных элементов большого количества осветительных приборов является пускорегулирующее устройство, обозначаемое аббревиатурой ЭПРА. Компонент имеет особенности, которые лучше знать до подсоединения к светильнику. Рассмотрим схему ЭПРА.

• Что такое ЭПРА
• Преимущества и недостатки
• Конструкция и принцип работы ЭПРА
  • Электромагнитное устройство старого образца
  • Усовершенствование конструкции до ЭПРА
• Схема подключения
• Ремонт ЭПРА

Что такое ЭПРА

ЭПРА – это электронная пускорегулирующая аппаратура, позволяющая значительно продлить срок службы осветительных приборов и сделать их работу более эффективной. Компонент представляет модуль с контактами, к которым подсоединяются клеммы входного напряжения, а также нагрузка в виде ламп.

Блок ЭПРА стал эффективной заменой морально устаревшим стабилизаторам с использованием дросселей и стартеров. Именно электронный модуль устанавливается во все современные приборы.

Преимущества и недостатки

Рассматривая электронный пускорегулирующий аппарат, можно выделить некоторые особенности. Присутствуют как преимущества, выделяющие блок среди конкурентов, так и недостатки.

1. Использование ЭПРА в схемах подключения люминесцентных ламп значительно продляет срок службы элементов.
2. Высокий КПД, потери во время работы сводятся к минимуму за счет отказа от дросселя.
3. Экономия электроэнергии.
4. Отсутствуют выбросы или помехи в сети питания и подключенной аппаратуре.
5. Осветительный прибор работает стабильно без пульсаций.
6. В случае неисправности лампы система сразу же перестает подавать напряжение на контакты.
7. Электроды нагреваются плавно, без резких скачков или перепадов температур.
8. Даже серьезные перепады напряжения в питающей сети не влияют на стабильность светового потока.
9. Некоторые модели могут функционировать от постоянного тока.
10. Предусмотрена надежная защита от короткого замыкания или пробоя.
11. В процессе работы схема не издает посторонних звуков.
12. С помощью ЭПРА можно запустить прибор освещения даже при низких температурах.

Не обошлось и без минусов:

1. В продаже много дешевых низкокачественных приборов с малым ресурсом работы.
2. Добротные модели стоят дорого.
3. Значительная часть моделей не может быть использована со светодиодными лампами.

Конструкция и принцип работы ЭПРА

Любой электронный пускорегулирующий аппарат состоит из элементов:

• устройство для выпрямления тока;
• фильтр отсеивания электромагнитного излучения;
• блок корректировки коэффициента мощности цепи;
• сглаживающий фильтр напряжения;
• инвертор;
• дроссель или балласт для ламп.

Конструкция может быть мостовая или полумостовая. Первый вариант имеет улучшенные характеристики и применяется в светильниках высокой мощности, от 100 Вт. Схема эффективно поддерживает показатели свечения и подаваемого на катоды напряжения.

Более популярны полумостовые схемы, т.к. подходят для большинства бытовых люминесцентных ламп мощностью до 50 Вт. Конструкции с маркировкой 2х36 поддерживают подключение двух ламп мощностью 36 В.

Работа устройства состоит из шагов:

1. Включение и предварительный прогрев нитей накала. Это важная манипуляция, значительно продлевающая срок службы источников освещения. Без предварительного нагрева светильник не включится при пониженных температурах.
2. Генерация импульса высоковольтного импеданса с напряжением около 1,5 кВ, что вызывает пробой газовой среды внутри колбы и запуск свечения.
3. Стабилизация напряжения и поддержание его на необходимом уровне. Напряжение для поддержки горения небольшое, что делает схему безопасной.

Электромагнитное устройство старого образца

Долгое время в схемах использовали электромагнитные узлы, регулирующие показатели свечения. Они были достаточно эффективны, однако отличались повышенной чувствительностью к перепадам напряжения и громоздкими размерами.

В состав модуля старого образца входило два компонента: дроссель и стартер. Дроссель отвечал за нагрузку и уменьшение напряжения, стартер формировал разряд.

Выступающий в роли балласта дроссель занимал много места и не позволял создавать компактные источники света.

Схема включала один или два стартера. От качества и эффективности стартеров зависела долговечность лампы. Неисправности стартера вызывали фальшивый старт и значительную перегрузку по току.

Одним из недостатков пускорегулирующей аппаратуры старого образца можно считать эффект стробирования в виде мерцаний. Пульсации света негативно сказываются на зрении человека и вносят дискомфорт.

Присутствовали значительные энергетические потери, снижающие КПД лампы.

Усовершенствование конструкции до ЭПРА

Усовершенствованную конструкцию пускорегулирующего устройства для люминесцентных ламп начали массово интегрировать в электронные схемы около 30 лет назад.

Новое устройство представляло собой комплекс полупроводниковых приборов, более компактный чем традиционные схемы. При этом качество стабилизации напряжения поднялось на более высокий уровень.

Электромагнитные регуляторы сменились более совершенными полупроводниковыми компонентами, с помощью которых можно точно регулировать параметры свечения.

Схема подключения

ЭПРА стали эффективной заменой традиционным схемам с дросселями и стартерами, уменьшив конструкцию светильника и расширив возможности.

Все минусы дросселей у ЭПРА отсутствуют. К одному ЭПРА можно подсоединять более одной лампы, а к некоторым моделям до четырех, без дополнительных элементов. Конструкция работает со стандартными источниками освещения мощностью 18W, 36W и т.д.

Блок лучше ставить на фазовый провод. При наличии нуля потенциал сохраняется, что выражается небольшими мерцаниями источника света при отключении питания. Явление характерно для дешевых пускорегулирующих аппаратов.

Для сглаживания мерцаний конденсатор шунтируется резистором с сопротивлением 100 кОм.

Ремонт ЭПРА

Если ЭПРА перестал работать, ремонт можно провести самому. Требуются базовые знания электроники и мультиметр для замера параметров.

Если уверенности в навыках нет, делается полная замена пускорегулирующего блока. Можно обратиться в ремонтные мастерские.

Полностью описать процесс ремонта непросто, однако некоторые особенности процесса выделяются.

Любой ремонт начинается с осмотра имеющейся платы. Перегоревшие элементы обычно видны по черным следам. Темнеют корпуса деталей, на плате в месте неисправности может быть затемнение. Особенно важно обращать внимание на токоведущие дорожки, наличие чужеродных оттенков говорит об отсутствии контакта.

Сначала проверяется предохранитель, маркировка буква F и цифры. Затем изучаются конденсаторы. Если элемент вздулся или деформировался, его нужно заменить. Используйте конденсаторы с напряжением не меньше указанного на старом. Емкость оставляйте прежнюю. При установке соблюдайте полярность, нарушение приведет к повреждению элемента при подаче напряжения.

Тематическое видео: Достаточно простой и быстрый способ проверки работоспособности ЭПРА после ремонта

Все диоды и транзисторы на плате надо тщательно прозвонить мультиметром. Пробоев быть не должно. Все контакты должны прозваниваться без характерных звуковых сигналов.

Мастера утверждают, что ремонт пускорегулирующего аппарата оправдан только при замене одного элемента. Если повреждений больше, лучше приобрести новый блок. Это проще, а иногда дешевле.