400volt.ru

Домашнему электрику
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Для чего нужен дроссель в люминесцентных лампах

Особенности дросселя для ламп дневного света

Время на чтение:

Дроссель для ламп дневного света в широком смысле слова — это обмотка вокруг сердечника определенного вида. Он работает как ограничитель. По конструкции ограничитель похож на небольшой трансформатор, но имеет только одну обмотку, поэтому его принцип действия отличается. Задача трансформатора заключается в передаче всей энергии и гальванической развязности, а задача дросселя в накоплении энергии в индуктивности.

Описание устройства

Светильник дневного света имеет стеклянный корпус, внутри которого находится горелка. По обеим краям расположены электроны, образующие дугу. После включения лампы происходит импульс большого напряжения, который вызывает дуговой разряд. Именно из-за такого разряда лампа может перегреться и даже взорваться.

Как выглядит дроссель

К сведению! Чтобы избежать перепада напряжения и взрыва используют дроссель. Он ограничивает величину тока, который поступает в лампу при включении, тем самым предотвращая перегрев и взрыв. Также ограничитель обеспечивает стабильное напряжение в цепи, таким образом освещение перестает мерцать и работает стабильно.

Характеристики дроссель для ламп

Основной характеристикой является индуктивность. Но, кроме нее, существует еще несколько параметров, которые характеризуют данный прибор. Они определяют мощность устройства, возможности его использования и срок службы.

  • мощность. Она определяется видом сердечника и обозначает уровень сигнала, который может пропустить ограничитель. Мощность измеряется в ваттах;
  • угол потерь — вспомогательная характеристика, обозначающая качество дросселя. Чем меньше угол, тем ограничитель лучше;
  • частота тока. Она измеряется в герцах. В зависимости от данного показателя дроссели делятся на три вида: низкочастотные с установленной границей колебаний в 20-20000 Гц, ультразвуковые ограничители с колебаниями 20-100 кГц и мощные сверхвысокие дроссели колебания, у которых более 100 кГц;
  • допустимое значение пропускаемого тока измеряется в амперах;
  • сопротивление в неподключенном состоянии измеряется в Омах.

Разные виды дросселей

Обратите внимание! Современный рынок переполнен сотнями видов ограничителей, которые отличаются по своим характеристикам. Таким образом можно найти идеальный вариант, который подходит под конфигурации и электрическую цепь дома. Также ограничители могут отличаться формой и своим весом.

Принцип работы дросселя для ламп дневного света

Дроссель — это необходимый элемент в цепи. Он накапливает напряжение с помощью витков, которые создают магнитное поле. Далее при воздействии на дроссельный элемент постепенно происходит увеличение тока, а при смене полярности ток начинает убывать. Таким образом стабилизируется напряжение, так как резко изменить уровень тока в ограничителе нельзя. Такое постепенное нарастание и спад происходят из-за магнитного поля обмотки.

Неправильно установленный дроссель может перегреваться. Зачастую нагревается именно обмотка, так как она является наиболее теплоемким элементом. Затем нагретая обмотка начинает плавить другие элементы ограничителя, к примеру, изоляционную прокладку.

Важно! Даже маленький ограничитель на 7 витков в процессе замыкания может стать пожароопасным. Но особо осторожно нужно относиться к мощным моделям с 78 витками и более.

Процесс перегрева заметен сразу:

  • запах прожженной пластмассы в комнате;
  • небольшой дым из дросселя.

Неисправный ограничитель может сильно греться и привести к взрыву комнатной лампочки, которая разлетится на множество осколков. При малейших признаках перегрева следует устранить неисправный элемент и поставить на его место новый, и желательно, чтобы это сделал опытный электрик.

Назначение дросселя в лампах

Основная задача ограничителя в цепи — это управление напряжением, которое подается на лампу. Также у него есть вспомогательные функции:

  • защита лампы от перепадов напряжения в сети;
  • разогрев катодов;
  • моментальное создание высокого напряжения;
  • ограничение проходимого тока во время работы лампы;
  • поддержание стабильной работы лампы путем удерживания напряжения на одном уровне.

Обратите внимание! В зависимости от количества обмоток один ограничитель может использоваться сразу на несколько ламп.

Как подключить или заменить дроссель в лампе дневного света

Самый распространенный вариант подключения ограничительного дросселя к лампе дневного света — это обычная схема со стартером. Принцип действия данной схемы основан на том, что при включении питания в стартере образуется мощный разряд, который направляется к лампе, но ограничитель, установленный на пути, снижает напряжение.

Важно! Данная схема является самой простой и надежной для установки балласта в лампу дневного света.

Схема устроена таким образом, что в ней имеется только один дроссель, и при необходимости можно добавить еще одну лампу, установив ее параллельно первой.

Схема на две лампы

Также, имея два световых элемента, можно воспользоваться другой схемой.

Схема с конденсатором

В данной схеме предусмотрен электронный конденсатор, но он не обязателен к установке. В теории вместо классических стартеров можно подключаться к сети без кнопки фиксации.

Схема с выпаиванием дросселя

Замена дросселя происходит так, что достаточно выпаять его из цепи с помощью паяльника, по очереди прогрев каждую клемму. После того как клеммы будут достаточно разогреты, можно без труда извлечь дроссель и припаять на его место новый, соблюдая полярность и место установки. Подключаться к сети нужно после завершения паяльных работ.

Важно! Без знаний в электронике не стоит самостоятельно пытаться поменять или провести подсоединение ограничителя. Поскольку неверно установленный элемент может вызвать короткое замыкание. Для этого дела лучше воспользоваться услугами мастера.

Как правильно его использовать

Лампа дневного света — это небольшое газоразрядное устройство. Из-за особенностей конструкции лампы в сети, к которой она должна быть подключена, необходим ограничитель. Данным ограничителем выступает дроссель, но для начала его нужно научиться правильно использовать. Перед тем как самостоятельно создавать электрическую схему, нужно знать, что она может иметь различный вид, который зависит от таких параметров:

  • тип подключаемого дросселя;
  • количество ламп и ограничителей и метод соединения.

Данные параметры оказывают влияние на конечный вид электроцепи и подключение дросселя. Даже имея минимальные познания в электротехнике, можно без труда собрать несложную схему с несколькими элементами. Важно, чтобы подключение всех элементов было последовательным.

Обратите внимание! Необходимо, чтобы мощность лампы была ниже, чем мощность дросселя.

Срок службы дросселя

В среднем качественный элемент должен выдерживать более 6 циклов включения и выключения лампы. В идеальных условиях рабочий диапазон данной электроники находится в температурном режиме от 5 °С до 55 °С. При минусовых температурах ограничитель может работать неисправно. При нормальных условиях эксплуатации срок службы дросселя составит 3 года. Но это касается только качественных моделей от известных производителей.

Ограничитель выполняет важную роль в электрической схеме, в которую подключен световой элемент. Он не дает ей взорваться или перегореть, поэтому в любую электрическую цепь, в которой есть люминесцентный освещавший прибор, нужно подключать дроссель.

Дроссели и их назначение при использовании люминесцентных ламп

Для чего и зачем нужен в устройствах дневного света

Люминесцентные лампы (дневного света) как один из видов разрядных ламп, невозможно подключить для освещения таким же образом, как и обычную нагревательную электролампу. Для их подключения необходимо использовать дополнительный пускорегулирующий аппарат.

Дроссель включается методом последовательного соединения с лампой дневного света и предназначается для ограничения тока, который протекает через ее электроды. Это устройство характеризуется наличием реактивного сопротивления, а также отсутствием излишнего тепловыделения. Дроссель может ограничить ток и организовать предотвращение его лавинообразного нарастания при включении в сеть.

Дроссель — неотъемлемая составная часть любой стартерной системы включения. Помимо этого, он способен исполнять следующие дополнительные функции:

  • создание безопасного тока для конкретной лампы, при котором возможно обеспечение разогрева ее электродов при разжигании;
  • образование импульса повышенного напряжения, способствующего возникновению разряда в колбе лампы;
  • обеспечение стабилизации электрического разряда;
  • способствование бесперебойной работы лампы при отклонениях напряжения в электрической сети.

Принцип работы

Дроссель для люминесцентной лампы работает в паре со стартером. Стартер — еще одна часть стартерной системы включения, состоящей из баллона инертного газа и конденсатора. При подаче напряжения на стартерную систему, электрический заряд попадает на стартер, а затем протекает по сети дросселя благодаря ионизации газа. При этом происходит процесс разогрева газа и контактов, затем разогреваются катоды и освобождаются электроды.

Электроды же разогревают ртутные пары, находящиеся в трубке лампы. После замыкания контактов процесс ионизации завершается, что приводит к падению температуры стартера и размыканию этих контактов. В дросселе начинается процесс самоиндукции, способствующий газовому наполнению лампы, в результате чего ток снова попадает на дроссельную цепь и катод.

Технические характеристики

Основными техническими характеристиками рассматриваемой детали являются коэффициент потери мощности и индуктивность. Для обозначения этого коэффициента на устройстве указываются параметры тока, мощности и емкости конденсатора.

Электронный и электромагнитный дроссель для люминесцентных ламп

Несмотря на повышение спроса на светодиодные источники света, люминесцентные лампы все еще остаются на пике популярности. Во многом это объясняется относительно небольшой стоимостью осветительного устройства и пускорегулирующего аппарата (далее ПРА), необходимого для его работы. Рассмотрим функциональное назначение и принцип работы последних.

Основные функции

Люминесцентные источники света не представляется возможным напрямую включить в электрическую сеть. На это имеются следующие причины:

  • чтобы создать стойкий разряд в лампе люминесцентного типа, необходимо предварительно разогреть ее электроды и подать на них стартовый импульс;
  • поскольку источники света газоразрядного типа обладают отрицательным дифференциальным сопротивлением, для них характерно после выхода в рабочий режим возрастание силы тока. Его необходимо ограничивать, чтобы не допустить выхода источника света из строя.

Исходя из описанных выше причин, необходимо использовать ПРА.

ПРА электромагнитного типа

Принцип работы

Рассмотрим принцип работы электромагнитного дросселя на примере типичной схемы подключения для ламп газоразрядного типа .

Типичная схема подключения

На схеме обозначены:

  • EL – лампа газоразрядного (люминесцентного) типа;
  • SF – стартер, он представляет собой устройство состоящее из колбы, наполненной инертным газом, внутри нее находятся контакты из биметалла. Параллельно к колбе установлен конденсатор;
  • LL –дроссель (электромагнитный);
  • спирали лампы (1 и 2);
  • C – конденсатор (компенсирует реактивную мощность), его емкость зависит от мощности лампы, ниже показана таблица соответствия.
Мощность газоразрядного источника (Вт)Емкость конденсатора (мкФ)
154,50
184,50
304,50
364,50
587,00

Встречаются устройства, в схемах которых отсутствует компенсирующий конденсатор, это недопустимо, поскольку реактивная нагрузка приводит к следующим негативным последствиям:

  • происходит увеличение потребляемой мощности, что приводит к повышенному расходу электроэнергии;
  • существенно сокращается ресурс оборудования.
Читать еще:  Маркировка проводов по цветам

Теперь перейдем непосредственно к принципу работы, приведенной выше типовой схемы. Условно ее можно разделить на следующие этапы:

  • при подключении к электросети, через цепь дроссель «LL» – спираль « 1» – стартер «SF» – спираль «2» начинает проходить ток, сила которого от 40 до 50 мА;
  • под воздействием этого процесса в колбе стартера ионизируется инертный газ, что приводит к повышению силы тока и разогреву биметаллических контактов;
  • нагревшиеся электроды в стартере замыкаются, это вызывает резкое повышение силы тока, примерно до 600 мА. Дальнейший его рост ограничивает индуктивность дросселя;
  • за счет увеличившейся силы тока в цепи происходит разогрев спиралей (1 и 2), в результате чего ими излучаются электроны, разогревается газовая смесь, что приводит к разряду ;
  • под воздействием разряда возникает ультрафиолетовое излучение, которое попадает на покрытие из люминофора. В результате он светится в видимом спектре;
  • когда источник света «зажигается», его сопротивление уменьшается, соответственно, понижается напряжение на дросселе (до 110 В);
  • контакты стартера остывают и размыкаются.

Тандемное подключение

Ниже показана схема, где две лампы люминесцентного типа включены последовательно.

Схема тандемного подключения

Принцип работы у представленной схемы не отличается от типового подключения, единственная разница — в параметрах стартеров. При двухламповом подключении применяются стартеры, у которых «пробивное» напряжение 110 В (тип S2), для однолампового – 220 В (тип S10).

Стартеры S10 и S2 на 220 и 110 В соответственно

Особенности дросселей электромагнитного типа

Говоря об особенностях электромагнитных ПРА, необходимо заметить, что единственные преимущества этих устройств – относительно невысокая цена, простая эксплуатация и несложный монтаж. Недостатков у классической схемы подключения значительно больше:

  • наличие громоздкого и «шумного» дросселя;
  • стартеры, к сожалению, не отличаются надежностью;
  • наличие эффекта стробирования (лампа мерцает с частотой 50 Гц) вызывает повышенную утомляемость у человека, что приводит к снижению его работоспособности;
  • при вышедших из строя стартерах проявляется фальстарт, то есть лампа, перед тем как «зажечься», несколько раз мигает, это снижает рабочий ресурс источника света;
  • примерно около 25% мощности расходуется на электромагнитный балласт, в результате существенно снижается КПД.

Использование электронного ПРА позволяет избавиться от большинства из перечисленных выше недостатков.

Пускорегулирующий аппарат электронного типа (ЭПРА)

Массово ЭПРА появились не так давно, около тридцати лет назад, в настоящее время они практически вытеснили электромагнитные устройства. Этому способствовали многочисленные преимущества перед классической схемой включения, назовем основные из них:

  • повышение световой отдачи ламп люминесцентного типа благодаря высокочастотному разряду;
  • отсутствие шума, характерного для низкочастотных электромагнитных дросселей;
  • снижение эффекта стробирования значительно расширило сферу применения;
  • отсутствие фальстарта увеличивает срок эксплуатации люминесцентных источников;
  • КПД может достигать 97%;
  • по сравнению с ПРА электромагнитного типа, энергопотребление снижено на 30%;
  • нет необходимости компенсировать реактивную нагрузку;
  • в некоторых моделях электронных устройств предусмотрено управление мощностью источника освещения, это производится регулировкой частоты в преобразователе напряжения.

ЭПЛА внешний вид и внутренне устройство

Стоит также отметить: благодаря отсутствию громоздкого дросселя, стало возможным уменьшить размеры электронного балласта, что позволило разместить его в цоколе. Это существенно расширяет сферу применения, делая возможным использование в осветительных приборах вместо источников, в которых используется нить накала.

ЭПРА, размещенный в цоколе

В качестве примера приведем схему простого электронного балласта, типичную для большинства недорогих устройств.

Схема типичного ЭПРА

Перечень элементов:

  • номиналы резисторов: R1 и R2 -15 Ом, R3 и R4 – 2,2 Ом, R5 – 620 кОм, R6 – 1,6 Мом;
  • используемые конденсаторы: C1 – 47 нФ 400 В, С2 – 6800 пФ 1200 В, С3 – 2200пФ, С4 – 22 нФ, С5 – 4,7 мкФ 350 В;
  • диоды: VD1-VD7 – 1N400;
  • транзисторы: Т1 и Т2 – 13003;
  • диодный симистор VS – DB3.

Завершая тему ЭПРА, необходимо заметить — их существенным недостатком является относительно высокая стоимость качественных устройств. Что касается недорогих моделей, надежность таковых оставляет желать лучшего.

Подключение без балласта

При необходимости газоразрядные источники света возможно включить в сеть питания без электромагнитного или электронного балласта. Схема такого включения показана ниже.

Бездроссельный способ подключения

Для реализации такого подключения понадобится:

  • лампа люминесцентного типа – 40 Вт и накаливания – 60 Вт (последняя будет работать как балластное сопротивление);
  • два конденсатора 0,47 мкФ 400 В (играют роль умножителя);
  • диодный мост КЦ404А или аналогичный, можно использовать четыре диода, рассчитанных под ток не менее 1 А и обратное импульсное напряжение 600 В.

Данная схема проигрывает по своим параметрам подключению при помощи электромагнитного дросселя и ЭПРА. Она приведена для ознакомления.

Дроссель для ламп – принцип работы электромагнитного и индукционного

Люминесцентная лампа относится к газоразрядным устройствам. Следовательно, в ее конструкции должен присутствовать элемент, ограничивающий ток. В противном случае сила тока будет нарастать лавинообразно, что несомненно приведет к поломке лампы, а, возможно, и к ее взрыву. Такой ограничитель разработчиками люминесцентных ламп предусмотрен. Его роль играет электронное или электромагнитное устройство – дроссель (или балласт).

Для чего нужен дроссель

Технические характеристики

Характеристики энергосберегающей лампы предполагают наличие балласта, поглощающего лишнюю мощность в электроцепи. В лампе мощностью 36-40 Вт дроссель забирает около 6 Вт (15%).

Основные функции дросселя:

  • подогрев катодов для их подготовки к эмиссии электронов;
  • создание напряжения, необходимого для стартового разряда;
  • ограничение тока, протекающего по электрической схеме после старта.

В цепи переменного тока дроссель обеспечивает сдвиг фаз между током и напряжением. Величина отставания тока от напряжения, которую вызывает дроссель, указана в его маркировке (cos ϕ). Данная характеристика имеет еще одно название – коэффициент мощности.

Активная мощность определяется по формуле:

P = U х I х cos ϕ, где

При низком коэффициенте мощности растет потребление реактивной энергии.

Дроссели классифицируются по уровню мощности и шума.

По уровню мощности дроссели делятся на три класса:

  • С – с низким уровнем;
  • В – с супернизким;
  • D – со средним уровнем поглощения.

Технические характеристики дросселя должны соответствовать мощности лампы: в противном случае она быстро придет в негодность.

Различаются дроссели и по уровню шума:

  • С – очень низкий;
  • А – особо низкий;
  • П – пониженный;
  • Н – нормальный.

Принцип работы

Устройство в лампе работает в паре со стартером по такому принципу:

  • при подаче напряжения на лампу ток попадает на стартер – элемент, состоящий из баллона и конденсатора (в баллоне, заполненном инертным газом, размещены контакты из биметалла);
  • под воздействием напряжения происходит ионизация газа, и ток протекает по цепи дросселя. Газ и контакты разогреваются, что приводит к увеличению силы тока до 0,5 А. Следом разогреваются и катоды и освобождаются электроны. Они, в свою очередь, способствуют разогреву ртутных паров, помещенных в трубку лампы;
  • как только контакты замыкаются, завершается ионизация. Температура стартера падает, контакты размыкаются.

Самоиндукция, которая возникает в дросселе, накладывается на амплитудные колебания электрической сети. Это приводит к пробиванию газового наполнения лампы, и ток снова устремляется через дроссельную цепь и катод.

Как выбрать нужный вид

Выбрать дроссель к люминесцентной лампе, в первую очередь обращайте внимание на его мощность: она должна совпадать с мощностью светильника.

Немаловажную роль при выборе играет и производитель: лучше, если это будет известная компания, продукция которой широко применяется. Покупая дешевые изделия неизвестных изготовителей, вы рискуете напрасно выбросить деньги.

Еще один вопрос, требующий решения: какой дроссель вы хотите купить – электронный или электромагнитный. Цены на них заметно отличаются.

Cтоимость электромагнитного дросселя в зависимости от мощности начинается примерно со 150 рублей (импортный вариант), а
минимальная цена на электронный дроссель составляет около 500 рублей.

Рекомендуем Вам также более подробно ознакомиться с мощностью люминесцентных ламп.

Электронный дроссель не требует установки стартера в лампу.

Классификация приборов

В люминесцентных лампах могут использоваться электромагнитные или электронные дроссели. Каждому из видов присущи определенные достоинства и недостатки.

Электромагнитные

Электромагнитный дроссель представляет собой катушку с металлическим сердечником. Для обмотки используются медный и алюминиевый провода. От их диаметра зависит нормальная работа светильника. Потери мощности устройства составляют от 10 до 50%.

Чем мощнее люминесцентная лампа, тем меньше процент потерь мощности.

Люминесцентные лампы с электромагнитными дросселями стоят недорого, не требуют дополнительной настройки. Однако электромагнитный дроссель весьма чувствителен к нестабильности электрической сети. Малейшее колебание приводит к мерцанию лампы и повышению уровня шума: светильник начинает гудеть.

Перед зажиганием лампы из-за несинхронности работы дросселя с частотой сети происходят вспышки. Они приводят к ускоренному износу ПРА.

На разогревание электромагнитного дросселя тратится четверть мощности светильника.

Два класса электромагнитных дросселей – D и С – запрещены Европейской комиссией. На данный момент на рынке можно найти люминесцентные лампы с электромагнитными дросселями только классов В1 и В2. Они характеризуются пониженными потерями электроэнергии.

Электромагнитные дроссели имеют право на жизнь, они обеспечивают достаточную надежность светильников. Но сейчас их активно вытесняют электронные балласты.

Электронные ПРА

Электронный дроссель имеет более сложную конструкцию. В его состав входят:

  1. Фильтр электромагнитных помех. Гасит электромагнитные импульсы самого светильника и устраняет внешние помехи – от сети.
    выпрямитель: служит для преобразования тока.
  2. Схема коррекции коэффициента мощности. Отвечает за контроль сдвига по фазе переменного тока, который проходит через нагрузку.
  3. Фильтр сглаживающий. Снижает уровень пульсации переменного тока.
  4. Инвертор. Отвечает за преобразование постоянного тока в переменный.
  5. Балласт. Индукционная катушка, участвующая в накоплении энергии, подавлении помех и плавной регулировке яркости свечения.

Некоторые модели ЭПРА оснащаются защитой от перепадов напряжения (колебаний напряжения в электрической сети или ошибочного пуска устройства без лампы).

При включении лампы ток из выпрямителя поступает на буфер конденсатора. Там происходит сглаживание частоты пульсации. Высокое напряжение попадает на инвертор и заряжает микросхемы и конденсаторы.

При достижении напряжения 5,5 В микросхема сбрасывается. Зарядка конденсатора обратной связи (компенсационной) регулируется транзисторами. Как только напряжение достигнет 12 В, система входит в следующую фазу – предварительного нагрева.

Читать еще:  Подробно об электромагнитных пускателях

Поджиг происходит при минимальном значении напряжения 600 В. Этот процесс происходит всего за 1,7 сек.

В отличие от электромагнитного, электронный дроссель не допускает чрезмерного нагревания осветительного прибора, поэтому возникновения пожара можно не бояться.

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.

Читайте также более подробно про люминесцентный светильник 2х36.

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.

Подключить своими руками

Электромагнитный дроссель можно изготовить и своими руками. Но делается это редко. Гораздо чаще умельцы самостоятельно восстанавливают ПРА, так как приобрести нужную модель не всегда удается (особенно трудно найти ее в «глубинке»).

С устройства снимается защитный чехол и две половинки сердечника (они имеют Г-образную форму). Затем снимается обмотка. Если по каким-то причинам снятие витков провода затруднено, их можно срезать, используя ножовку по металлу.

Для новой обмотки можно использовать медный провод диаметром 0,64-0,8 мм. Тысячу витков наматывают без межслойной изоляции внавал.

Чем больше мощность дросселя, тем проще его восстановить. Маломощные (следовательно, и малогабаритные) дроссели заливаются компаундом, что делает процесс их восстановления весьма проблематичным.

На перемотку дросселя уходит не более двух часов.

Сравнение двух видов дросселей позволяет сделать вывод, что несомненное преимущество имеют ЭПРА. Они легче и меньше по габаритам. Такие характеристики облегчают создание миниатюрных осветительных приборов, потребность в которых неуклонно возрастает.

Видео

Данное видео более подробно расскажет Вам про дроссель для люминесцентных ламп.

Подробно о дросселе для люминесцентных ламп

Конструкция люминесцентной лампы такова, что без пускорегулирующего устройства будет очень сложно организовать ее работу. Для этого раньше использовался электромагнитный балласт или ЭмПРА (его основной элемент – дроссель), а сегодня на его смену пришел более совершенный вариант – электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА). Несмотря на это, сегодня все еще в ходу оба вида приборов.

  1. Область использования прибора
  2. Конструкция и его разновидности
  3. Преимущества использования дросселя
  4. Различные схемы подключения

Где еще применяется?

Дроссель используется все реже, быть может, со временем он выйдет из употребления за ненадобностью. Ведь подключение газоразрядной лампы таким способом является основной сферой применения данного прибора. Дроссель играет решающую роль в работе люминесцентной лампы, так как создает приемлемые условия для работы осветительного прибора данного вида: сдерживает возрастающий ток на определенном уровне, что позволяет поддерживать достаточное значение напряжения на электродах в колбе.

Эта особенность переводит дроссель в разряд балласта. Кроме того, схема подключения люминесцентной лампы содержит еще один элемент – стартер. Он ответственен за размыкание цепи.

Это приводит к возникновению ЭДС самоиндукции в дросселе, что, в свою очередь, способствует повышению напряжения до уровня 700-1000В. Результатом данных процессов является пробой и включение люминесцентной лампы.

Принцип работы и обзор видов

Устройство дросселя для газоразрядных ламп довольно простое: по сути, это катушка индуктивности с ферромагнитным сердечником. Такой прибор используется, только если схема предусматривает подключение лампы с помощью электромагнитного пускорегулирующего аппарата. Электронный ПРА содержит в своей конструкции стабилизатор и преобразователь частоты, эти элементы позволяют зажечь свет, так как реализуют функции дросселя и стартера.

Чтобы ответить на вопрос, зачем нужен дроссель, рекомендуется сначала понять принцип его работы. При включении в цепь происходит сдвиг фаз между основными электрическими параметрами: напряжением и током. Это отставание определяется такой характеристикой, как cosφ (коэффициент мощности). При определении расчетного значения активной составляющей нагрузки учитывается данная величина. Если показатель коэффициента мощности небольшой, возрастает уровень нагрузки. Поэтому в схему включают еще и конденсатор с компенсационной функцией.

Используя данный элемент (3-5 мкФ) при подключении люминесцентных ламп, мощность которых достигает 36 Вт, можно добиться увеличения cosφ до 0,85. Минимальный предел мощности люминесцентных ламп в данном случае – 18 W. Емкость конденсатора для источников света 18 W и 36 W может быть одинаковой. Уровень выдерживаемой дросселем нагрузки должен соответствовать мощности источника света.

Различают несколько исполнений таких приборов, каждое из которых отличается по величине потери мощности:

  • D (обычный);
  • В (пониженный);
  • С (самый низкий).

Принцип действия дросселя предполагает расход части мощности не по прямому назначению, а на нагрев прибора. Полезная работа при этом не выполняется, а значит, уровень потерь определяет эффективность функционирования: чем выше эта величина, тем больше греется дроссель для подключения люминесцентной лампы.

Основные плюсы

Несмотря на то, что сегодня популярность ЭмПРА заметно снизилась, такие приборы все равно используются. Это обусловлено рядом преимуществ:

  • обеспечение безопасной работы люминесцентной лампы, для чего нужен еще и стартер;
  • возможность сдерживать ток на определенном уровне;
  • частичная стабилизация светового потока, но принцип работы ЭмПРА таков, что полностью убрать мерцание газоразрядных ламп невозможно;
  • доступная цена.

Именно благодаря последнему фактору из вышеназванных, пускорегулирующее устройство электромагнитного типа с дросселем сегодня еще используется. Кроме того, эти приборы отличаются простотой монтажа и несложной эксплуатацией.

Если есть проблемы в работе ламп, подключенных через дроссель (например, они не включаются), проверяется схема на предмет ошибок и качество соединения (подключение, обрывы проводов).

В случае, когда видимых причин нет, следует проверить исправность дросселя. Сделать это можно, подключив рабочую лампу накаливания. При обрыве источник света не горит, при витковом замыкании – светит в полную силу. Нормальный режим работы – вполнакала.

Варианты включения люминесцентных источников света

Схема подключения ламп данного вида через стартер и дроссель выглядит следующим образом:

Схема подключения к питанию

Можно выбрать вариант с компенсационным конденсатором или без него, все зависит от коэффициента мощности. От того, какой тип стартера используется, будет зависеть количество подключаемых последовательно ламп:

Принято считать, что без ПРА невозможно включить газоразрядный осветительный прибор. Это не совсем так. Если изменить схему, то бездроссельное подключение выполнить вполне реально. Чтобы обеспечить нормальные условия работы люминесцентного источника света, напряжение сети должно быть удвоенным и выпрямленным, для чего в схему вводится выпрямитель. А вместо балласта используется миниатюрная лампа накаливания, резистор или конденсатор для этой цели не подходит.

Непосредственно, схема подключения через источник света с нитью накаливания и выпрямителем:

Таким образом, газоразрядные лампы, в частности, люминесцентные исполнения, будут работать, если предусмотреть для них пускорегулирующее устройство. В зависимости от его типа (электронный или электромагнитный вариант) можно обеспечить разный уровень эффективности освещения. ЭмПРА включает в себя дроссель и стартер.

Первый из элементов создает нормальные условия для функционирования источника света (сдерживает рабочий ток на определенном уровне), поэтому считается, что без него освещение работать не будет. Но альтернатива есть – схема питания без дросселя, но с удвоенным напряжением источника питания.

Как выбрать дроссель в светильник

21.01.2020

Люминесцентные лампы стали весьма распространенным источником света, потеснив лампы накаливания и галогенные аналоги. Они потребляют гораздо меньше электроэнергии, дольше живут и обладают разнообразием цветовой температуры, из которых наиболее востребованный спектр – дневной. Такой диапазон лампам удалось обеспечить за счет технологии свечения и конструкции, где важным элементом выступает дроссель. От этой детали зависит включение и качество работы люминесцентных источников, поэтому рассказываем о тонкостях работы балласта и как не ошибиться при его выборе.

Как работает дроссель в конструкции:

Назначение дросселя – это создание импульсов для розжига лампы и ограничение подачи тока до необходимых параметров, которые соответствуют конкретному типу светильников. Различают два вида балластов – электромагнитные и электронные, которые отличаются схемой подключения и техническими характеристиками, однако выполняют идентичные функции. Общий принцип работы условно выглядит так:

• после подключения к сети через дроссель начинает проходить ток силой до 50 мА;
• инертный газ распадается на ионы, увеличивая силу тока и, соответственно, разогревает контакты;
• далее электроды замыкаются, повышая силу тока до 600 мА, образуется электрическая дуга;
• свечение дуги образует ультрафиолет, который сталкивается с люминофорным покрытием в лампе и преобразуется в видимый свет.

Дроссель – это обязательная деталь в люминесцентных, натриевых, металлогалогенных и дуговых ртутных лампах. Наравне со стартером он обеспечивает приборам подключение к сети и стабильную работу.

Электромагнитный балласт :

Дроссель такого типа используют совместно со стартером, подключая лампу к бытовой сети. Подачу напряжения в ЭмПРА сопровождает электрический разряд, а также интенсивный разогрев электродов с их последующим замыканием. В период замыкания происходит резкое увеличение силы тока за счет сопротивления дросселя. Как только стартер остывает, электроды размыкаются. При размыкании цепи стартером дроссель образует высоковольтный импульс, зажигая лампу.

Электромагнитные балласты надежны в работе и отличаются простой сборкой, однако обладают своими минусами. Среди них:

• Образование мерцаний. Такой свет утомляет зрение и понижает работоспособность, что важно учитывать при использовании ЭмПРА в школах или офисах.
• Период зажигания от 2 секунд в первой половине срока службы и до 5-8 секунд, начиная со второй. Время ожидания при включении лампы оборачивается небольшим увеличением энергопотребления.
• Дроссель в процессе работе образует характерный гул.
• Размеры и вес конструкции больше, чем у электронных балластов.

Главное преимущество электромагнитного дросселя – невысокая цена, которая покрывает недостатки устройства и позволяет конкурировать с более совершенными аналогами.

Электронный балласт:

Прибор используют ровно с той же целью, что и магнитный модуль, однако его конструкция и технические характеристики сильно отличаются. Электронный дроссель позволяет экономить до 30% общего расхода электроэнергии, сохраняя при этом мощность светового потока. Этого удалось достичь, благодаря увеличению КПД и параметров изначальной светоотдачи. Отдельное преимущество ЭПРА – мягкая система запуска, которая продлевает жизнь лампы и обеспечивает моментальное включение.

Практическое использование электронного балласта показало, что лампы выходят из строя гораздо реже, а необходимость применять стартер для подключения вообще отступила. ЭПРА отличаются тихой работой и качеством света: они не образуют фоновых шумов и видимых мерцаний, поэтому исходящий свет комфортно воспринимается зрением. Причем пульсации не проявляются даже в условиях перепада напряжения (в рамках 200-250 В). Электронные балласты можно использовать с диммером и по мере необходимости регулировать яркость света.

Электронный балласт обладает и другими плюсами:

• Меньший размер и вес конструкции, чем у ЭПРА.
• Плавное включение избавляет лампы от перегрузки, чем увеличивает эффективный срок службы.
• Обладает дополнительной защитой от перегрева, что повышает пожарную безопасность.

Отдельные производители оснащают балласты предохранителем, который защищает лампы от сетевых перепадов. Главный минус ЭПРА – высокая стоимость, которая вдвое превосходит магнитные дроссели.

На что обратить внимание:

При покупке ЭПРА важно соотносить его мощность с мощностью лампочек, поскольку расхождение параметров может вывести прибор из строя (например, если номинал светильника превышает возможности дросселя). В ситуации с ЭмПРА обратная история: преждевременное завершение службы чаще угрожает самим лампам, нежели устройству. Поэтому «силовым» параметрам необходимо уделить внимание в обоих случаях.

Техническое устройство дросселя скрывает внешняя конструкция, что не позволяет определить визуально качество его сборки. По этой причине главным критерием при выборе становится производитель. Здесь стоит отдать предпочтение известному бренду, продукция которого успела заручиться хорошей репутацией. Даже на случай заводского брака у вас будет возможность бесплатно заменить нерабочий дроссель новым экземпляром, воспользовавшись гарантией.

И последний критерий – это цена балласта. Напомним, что приборы выполняют абсолютно одинаковые функции, но отличаются характеристиками и техническим устройством. Если вам нужен современный модуль с бесшумной работой и качественным светом – выбирайте электронный балласт. В случае, когда наличие посторонних шумов и качество света не критично, а на первое место выходит финансовая сторона – выбирайте магнитный. Технически это устройство считается устаревшим, но выполняет ключевые функции и экономит бюджет покупки.

Важный элемент люминесцентных ламп – дроссель: принцип работы, как выбрать

Сегодня люминесцентные лампы – это довольно распространенная разновидность источников света. Они дают качественный спектр освещения, что и обеспечило им такую огромную распространенность в современном мире. Подходящий спектр освещения лампы дневного света создают благодаря особой конструкции, одной из главных частей которой является дроссель.

Балласты для лампы дневного света

Что собой представляет дроссель для люминесцентных ламп, а также особенности его строения вы узнаете из этой статьи.

Люминесцентные лампы и их строение

Поскольку во многих помещениях сегодня используются лампы дневного света, то важно знать, из чего они состоят. Эта информация поможет не только правильно эксплуатировать подобные осветительные установки, но и при необходимости ремонтировать их своими руками.

Обратите внимание! Лампы дневного света сегодня активно используются как для уличного, так и для внутреннего освещения.

Люминесцентные лампы в интерьере

Для освещения, реализуемого через лампы дневного света характерны следующие достоинства:

  • высокая интенсивность свечения;
  • широкий диапазон распространения света;
  • высокая надежность освещения;
  • возможность работы в разнообразном температурном режиме. В связи с этим такие лампочки можно использовать и для уличного типа освещения;
  • небольшой нагрев корпуса светильника;
  • свечение источника света характеризуется отменными техническими характеристиками;
  • излучение света осуществляется в строго определённом режиме и спектре. При этом свечение здесь максимально близко к дневному типу света;
  • высокая износостойкость. Люминесцентные лампы могут проработать без сбоя до 20 тысяч рабочих часов;
  • отличная производительность.

Лампы дневного света обладают одной особенностью – их нельзя напрямую подключать в стандартную электрическую сеть. Такая ситуация возникла по следующим причинам:

  • для создания стойкого разряда в такой лампочке необходимо предварительное разогревание электродов, а также подача на них стартового импульса;
  • наличие необходимости ограничения возрастания силы тока, которое имеет место после выхода устройства из рабочего состояния.

Поэтому в своей конструкции лампы дневного света содержат ПРА (пускорегулирующий аппарат). Он необходим для нормальной работы люминесцентной лампочки. Важным элементом ПРА любого типа (например, ЭПРА) является дроссель.

Важный элемент элкетросхемы

Дроссель является необходимой составляющей люминесцентных ламп, необходимый для бесперебойной и длительной работы. Для эффективной работы ламп дневного света нужны не только дроссели, но также стартеры и другие элементы электросхемы.

Внешний вид дросселя

Дроссель устройство представляет собой индуктивную катушку. В нее вставлен сердечник, имеющий металлическую оправу. Все это сверху сокрыто под кожухом. Вот такое строение и имеют дроссели, которые используются внутри люминесцентных ламп.
Для ламп дневного света осуществляет подбор балласта по мощности.

Обратите внимание! Дроссели, подбираемые для люминесцентных ламп, должны иметь с ними одинаковую мощность. Этот параметр обязательно нужно учитывать, чтобы лампочка работала, как надо.

Назначение дросселей с электросхеме источника света данного типа заключается в ограничении подачи тока до нужного уровня, который необходим каждому отдельному светильнику. Вот для чего в конструкции любой лампы дневного света всегда будет встречаться дроссель. Кроме этого наличие дросселей в конструкции источника света продиктовано следующими причинами:

  • дросселирующее приспособление осуществляет зажигание нити накаливания;
  • дроссели также регулируют мощность тока.

В конструкции ЭПРА или ПРА другого типа он нужен для выполнения роли балласта. Он берет на себя в электроцепи лишние ватты.
Таким образом балласт в лампах люминесцентного типа нужен для того, чтобы создавать электроимпульс, с помощью которого происходит поджиг газоразрядной лампы. Именно это устройство создает для данного источника света необходимые условия для работы.

Принцип работы балласта

На данный момент существуют два типа дросселей: электрический и электромагнитный. Оба вида имеют идентичное назначение и различаются перечнем достоинств и недостатков, а также тем, в какие ПРА они вставляются. При этом они имеют схожий принцип работы. Рассмотрим принцип работы электромагнитного дросселя. Он имеет следующую схему подключения.

Схема подключения электромагнитного дросселя

Схема расшифровывается следующим образом:

  • EL – люминесцентная лампа;
  • SF – стартер;
  • LL – электромагнитный балласт (дроссельное устройство);
  • 1 и 2 — спирали лампы;
  • C – конденсатор.

Теперь можно рассмотреть принцип работы данного типа устройства:

  • в момент подключения к сети через LL и спираль 1 проходит, а также SF начинает проходить ток. Его сила равна 40-50 мА;
  • в колбе SF ионизируется инертный газ, в результате чего сила тока повышается и разогревается биметаллические контакты;
  • далее электроды SF замыкаются. Это приводит к повышению силы тока до 600 мА. После этого его рост ограничивает LL;
  • далее происходит разогрев обеих спиралей и в газовой смеси образуется разряд;
  • таким образом создается ультрафиолетовое излучение, попадающее на внутренний слой люминофора.

В итоге лампочка начинает светиться. В связи с этим можно заключить, что дроссели в таких устройствах имеют следующий принцип работы – осуществляют на 90 градусов сдвиг фазы перепоенного тока. В результате они поддерживают необходимый уровень тока в электросхеме.
Такой принцип работы характерен для люминесцентных светильников уличного и внутреннего типа освещения.

Разнообразие выбора

Чтобы правильно выбрать балласт для ламп дневного света, нужно знать достоинства и недостатки существующих на рынке моделей. Как уже говорилось выше, на сегодняшний день выделяют следующие виды данной продукции:

  • электромагнитный. Устройство электромагнитного типа встречается в в обычных ПРА.
  • электронный дроссель. Его также еще называют дроссель электрический. На сегодняшний день он считается более совершенным вариантом. Они используются в ЭПРА;

Рассмотрим эти виды данной продукции более детально.
Особенностью источников света, где используются электромагнитные виды дроссельных устройств, является их невысокая стоимость, а также простой монтаж и эксплуатация.

Однако их недостатки значительно превышают эти преимущества. К недостаткам электромагнитных дросселей можно отнести следующие моменты:

  • громоздкие размеры;
  • создание шума во время работы;
  • имеется эффект стробирования, что может негативным образом сказываться на качестве освещения;
  • на такой балласт уходит примерно 25% мощности.

Поэтому такие устройства часто используются для создания уличного типа освещения.

Обратите внимание! Все перечисленные выше недостатки не содержит электронный дроссель, который используется в ЭПРА.

На сегодняшний день именно ЭПРА наиболее часто используются для включения люминесцентных ламп. ЭПРА стали массово появляться примерно 30 лет назад и на сегодняшний день они уже практически полностью вытеснили электромагнитные типы балластов и ПРА. Это связано с тем, что ЭПРА имеют следующие преимущества в эксплуатации:

  • увеличенная световая отдача, которая стала возможна благодаря высокочастотному разряду;
  • минимизирован эффект стробирования. Это позволило значительно расширить сферу применения данного типа осветительных приспособлений;
  • отсутствие шума;
  • отсутствие фальстарта;
  • увеличение сроков эксплуатации;
  • энергопотребление уменьшилось примерно на 30 %;
  • КПД находиться примерно на уровне 97%;
  • отсутствует необходимость компенсировать реактивную нагрузку.

Обратите внимание! Некоторые модели ЭПРА обладают способностью управлять мощностью источника освещения. Это стало возможным благодаря регулированию частоты в преобразователе напряжения.

Как видим, по своим характеристикам ЭПРА является самым выгодным типом устройства для ламп дневного света. Поэтому именно данный тип балласта и следует выбирать для внутреннего устройства люминесцентных лампочек.

Дополнительная информация для правильного выбора

Кроме вышеописанных типов балластов, применяемых для эффективной работы ламп дневного света, они могут делиться на различные типы по таким же характеристикам, что и сами лампочки.

Обратите внимание! Если к источнику света подключить балласт, который не соответствует ему по техническим характеристикам (например, по мощности), то это приведет к поломке всей осветительной установке.

В связи с этим, выбирая дроссели для люминесцентных ламп, необходимо обращать на технические характеристики, как самих источников света, так и балластов. Эти знания понадобиться в ситуации, ремонт люминесцентного типа источника света будет осуществляться своими руками. В таком случае можно сэкономить на оплате работы профессионального ремонтника и своими руками починить такой осветительный прибор.

Заключение

Знания о том, как устроена люминесцентная лампа, и какую роль в ее работе играет балласт, помогут вам использовать эту разновидность источника света максимально долго и, при необходимости, провести замену испорченного элемента электросхемы своими руками.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector