устройство, назначение и схемы электронного балласта для люминесцентных ламп
ЭПРА для светильника — электронный пусковой и регулирующий аппарат, который осуществляет запуск и управление работой газоразрядных осветительных приборов. Широко применяется в устройстве люминесцентных ламп, в которых электрический разряд в парах ртути создает ультрафиолетовое излучение, превращаемое люминофором в видимый свет. В отличие от электромагнитного регулирующего устройства (дросселя), аппарат состоит только из электронных элементов.
- Устройство аппарата
- Назначение прибора
- Схемы электронного оборудования
- Принцип действия
Устройство аппарата
Качественный аппарат содержит встроенную систему защиты от перепадов в сети напряжения. Кроме того, у него существует предохранение от импульсных помех и пуска при отсутствии лампы. В типичный прибор входят:
- Фильтр от помех — способствует разделению входящих сигналов в ЭПРА и предохранение от проникающих в сеть внешних воздействий.
- Преобразователь электрической энергии — входящий переменный ток превращает в постоянный.
- Устройство, способствующее коррекции коэффициента мощности преображаемого тока.
- Прибор для сглаживания импульсов после изменения переменного тока в постоянный.
- Дроссель — прибор, ограничивающий ток в сети.
Схема ЭПРА для люминесцентных ламп существует мостовая и полумостовая. Первое устройство применяется очень редко, так как обладает большим количеством дополнительных элементов.
Второй вид схем применяется гораздо чаще, хотя имеет низкий коэффициент полезного действия. Для ее управления аппарат оснащен инвертором с плавным регулятором яркости, в который входит внешний светорегулятор, предназначенный для управления электронным аппаратом.
Назначение прибора
Внутри газоразрядной лампы ток возрастает довольно быстро, поэтому происходит резкое падение сопротивления.
Аппараты существуют электромагнитные и электронные. Электромагнитный представляет собой простой трансформатор, состоящий из медного провода и металлических пластин. В состав электронных устройств входят:
- диоды;
- динисторы;
- транзисторы;
- микросхемы.
В электромагнитных аппаратах используется дополнительное устройство — стартер. В электронном оборудовании эта функция заложена в самой схеме, которая лежит в основе устройства пускорегулирующего аппарата. Он обладает некоторыми преимуществами:
- небольшой вес;
- плавное включение ламп;
- низкие тепловые потери.
Кроме того, электронный балласт для люминесцентных ламп обладает высоким коэффициентом полезного действия и рядом проверенных эффективных защит, которые позволяют продлить работоспособность аппаратов.
Схемы электронного оборудования
Наиболее бюджетным вариантом считается диодная схема ЭПРА с понижающим трансформатором. В некоторых моделях добавляются открытые транзисторы, что позволяет сгладить процесс снижения частоты. Выходное напряжение стабилизируют два конденсатора.
В более современных схемах приборов применяются динисторы операционного типа, которые постепенно вытесняют простые преобразователи. Это дает возможность пользователям самим настраивать параметры выходного напряжения приборов.
В двухконтактных схемах электронных аппаратов за выходными каналами устанавливается дроссель. Перед выходами находятся два конденсатора, а понижающий трансформатор — непосредственно над дросселем.
Стабильное напряжение регулируется качественным динистором.
Популярной считается схема электронного аппарата для люминесцентных ламп на транзисторах EN13003A. Это довольно простые и дешевые приборы, которые не регулируются, но обладают большим сроком службы.
Принцип действия
С помощью диодного моста и конденсаторного фильтра, напряжение становится постоянным. Далее, благодаря инвертору на двух транзисторах, постоянное напряжение превращается в высокочастотное.
- Сначала происходит разогрев электродов лампы, который осуществляет более быстрый и мягкий запуск даже при низких температурах.
- Электронный аппарат повышает напряжение до 1,6 кВ, совершающее пробой газа в колбе лампы.
- Лампа начинает светиться с небольшим напряжением на электродах, достаточного для поддержания горения.
Все эти процессы происходят благодаря тороидальному трансформатору с тремя обмотками.
Две обмотки с помощью транзисторов осуществляют управление процессом горения, а третья подает на светильник резонансное напряжение, значительно превышающее показатели питающей сети.
То есть максимальный ток разогревает нити накала светильника, а большое резонансное напряжение, создаваемое на конденсаторе, зажигает его. Как только лампа загорится, подача резонансного напряжения прекращается, а светильник продолжает гореть.
Для этого хватает силы индукционного тока, поступающего от управляющей части электронного аппарата. Старт люминесцентной лампы длится меньше 1 секунды.
ЭПРА ДЛЯ ЛАМПЫ СВОИМИ РУКАМИ
от admin
Необходимость хорошего освещения радиолюбительского места занятий, с достаточным световым потоком и в тоже время экономичного, подвигло, можно даже сказать, на некоторые искания и пробу вариантов.
Сначала использовал обычную небольшую лампу прищепку, поменял её на маленький настольный люминесцентный светильник, затем был 18 ваттный люминесцентный светильник «потолочно — настенного» варианта китайского производства. Последнее понравилось более всего, но крепление непосредственно самой лампы в арматуре было несколько занижено, буквально на два – три сантиметра, однако «для полного счастья» их и не хватало. Выход нашёл в том, чтобы сделать тоже самое, но по своему. Так как работа имевшегося ЭПРА нареканий не вызывала логично было схему повторить.
Это большая часть данного ЭПРА, дроссель и конденсатор у китайцев сюда не вошли.
Собственно добросовестно срисованная с печатной платы схема. Номинал электронных компонентов, позволяющих это сделать, определялся не только «по внешнему виду», но и при помощи замеров, с предварительным выпаиванием компонентов из платы. На схеме номинал резисторов указан в соответствии с цветовой маркировкой. Только в отношении дросселя позволил себе не разматывать имеющийся для определения количества витков, а замерил сопротивление намотанного провода (1,5 Ом при диаметре 0,4 мм) – сработало.
Рисунок можно сохранить на ПК и увеличить
Первая сборка на монтажной плате. Номиналы компонентов подбирал скрупулёзно, невзирая на габариты и количество, и был вознаграждён – лампочка зажглась с первого раза. Ферритовое кольцо (10 х 6 х 4,5 мм) от энергосберегающей лампочки, его магнитная проницаемость неизвестна, диаметр провода катушек на него намотанных 0,3 мм (без изоляции). Первый пуск в обязательнейшем порядке через лампочку накаливания в 25 Вт. Если она горит а люминесцентная первоначально мигает и тухнет – увеличивайте (постепенно) номинал С4, когда всё заработало и ничего подозрительного обнаружено не было, и убрал лампу накаливания, то уменьшил его номинал до первоначального значения.
В какой-то мере ориентируясь на печатную плату первоисточника, нарисовал печатку под имеющийся подходящий корпус и электронные компоненты.
Протравил платку и собрал схему. Уже предвкушал момент, когда буду доволен собой и рад бытию. Но, схема, собранная на печатной плате отказалась работать.
Светильник «вписался» не только в дизайн, лампа, поднятая до упора вверх, дала возможность комфортно пользоваться полочкой внутри ниши секретера. Уют в «помещении» наводил Babay.
Originally posted 2019-07-07 15:55:19. Republished by Blog Post Promoter
Электронный балласт
Люди выросли на видах и звуках флуоресцентных ламп, которые оживают после нескольких попыток. По мере того, как новая волна энергосберегающих приборов захватывала мир, технологии уменьшали толщину люминесцентных ламп, а также уменьшали количество попыток ламп светить максимально ярко. Сегодня во многих домах используются энергосберегающие компактные люминесцентные лампы и люминесцентные лампы, которые начинают светить в момент включения.
Рис.
1. Репрезентативное изображение лампы с электронным балластом
Это мгновенное производство света достигается за счет использования электронных балластов .
Электронный пускорегулирующий аппарат представляет собой устройство, регулирующее пусковое напряжение и рабочие токи осветительных приборов, построенное по принципу газового электрического разряда. Это относится к той части цепи, которая ограничивает протекание тока через осветительное устройство и может варьироваться от одного резистора до более крупного и сложного устройства. В некоторых системах люминесцентного освещения, таких как диммеры, он также отвечает за контролируемый поток электрической энергии для нагрева электродов лампы.
Балласт Основы:
Для работы осветительного прибора на основе электрического газового разряда необходима ионизация газа в трубке. Это явление имеет место при относительно высокой разности потенциалов и/или температуре, чем при нормальных условиях эксплуатации лампы.
После того, как дуга настроена, условия могут быть доведены до нормальных. Для этого обычно используются три типа методов: предварительный нагрев , мгновенный запуск и быстрый запуск 9.0028 . При предварительном нагреве электроды лампы нагреваются до высокой температуры, прежде чем на них подается напряжение через стартер. Мгновенные пусковые балласты были разработаны для запуска ламп без задержки или мигания и использования начального высокого напряжения вместо повышенных температур. Балласты быстрого запуска обеспечивают компромисс между предварительным нагревом и мгновенным запуском и используют отдельный набор обмоток для первоначального нагрева электродов в течение меньшей продолжительности, а затем с использованием относительно более низкого напряжения для запуска лампы. Другой тип балластов с программируемым пуском представляет собой вариант быстрого пуска. Любой из этих пусковых принципов может быть использован в балластах. Первоначально, когда газ объединяется, он создает путь тока с высоким сопротивлением.
Но после ионизации и зажигания дуги сопротивление падает до очень низкого значения, почти как короткое замыкание. Если весь этот ток пропустить через лампу, лампа либо перегорит, либо блок питания выйдет из строя. Таким образом, балласт должен выполнять ограничение тока.
Типы балласта:
В основном существует три типа балласта : магнитный, электронный и гибридный. В магнитных и гибридных балластах в качестве основных компонентов используется медная катушка, намотанная на магнитный сердечник, в то время как в электронных балластах используется твердотельная электронная схема для обеспечения надлежащих рабочих электрических условий для подключенных ламп. Краткое сравнение приведено ниже:
Рис. 2: Таблица, представляющая различные типы электронных балластов
История
История электронных балластов:
Хотя концепция электронных балластов возникла в 1950-х годах в General Electric, именно Сэм Берман и Руди Вердербер из Berkeley Labs проложили путь к созданию первого коммерчески жизнеспособного электронного балласта.
балласты. Программа электронного балласта, финансируемая Министерством энергетики США, началась в лаборатории Беркли в 1977 году, когда две небольшие фирмы Iota Engineering и Luminoptics (ныне Lumenergi) получили технологическую поддержку для разработки первых электронных балластов. Вскоре к ним присоединились и другие компании, и сегодня насчитывается более 300 компаний, таких как Philips, производящих и продающих электронные балласты. Программы и стандарты скидок способствовали росту продаж электронных балластов. Некоторые из них — ENERGY STAR 9.0055 ® Программа Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, добровольные строительные нормы и правила IES 90.1-1999 и т. д.
Работа
Работа электронных балластов:
В примитивных электронных балластах использовался общий принцип выпрямления входной мощности и сглаживания формы сигнала путем пропускания его через простой фильтр, подобный электролитическому конденсатору.
Выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный. Улучшенные электронные балласты теперь обычно основаны на топологии SMPS, как показано на рисунке выше. Первым шагом является выпрямление входной мощности, а затем сигнал прерывается для увеличения частоты. Этот тип балластов работает в диапазоне от 20 до 60 кГц. Другие балласты, такие как магнитные балласты, обычно работают на частоте сети, которая составляет около 50-60 Гц. Они страдают от таких проблем, как мерцание и жужжание, которое иногда мешает окружающей среде. Примерная схема электронного балласта для демонстрационной платы CFL показана ниже:
Рис. 4. Рисунок, демонстрирующий пример конструкции схемы электронного балласта. Обоснование увеличения частоты в электронных балластах заключается в том, что эффективность лампы быстро увеличивается при изменении частоты от 1 кГц до 20 кГц, а затем постепенно увеличивается до 60 кГц. По мере увеличения рабочей частоты лампы количество тока, необходимого для получения того же количества света, уменьшается по сравнению с частотой сети, что увеличивает эффективность лампы.
Увеличение эффективности с частотой можно изобразить следующим образом:
Рис. 5: График, показывающий увеличение эффективности работы лампы время между последовательной ионизацией и деионизацией газа переменным током. Таким образом, плотность ионизации в лампе поддерживается практически постоянной вблизи оптимальных условий работы в течение всего периода переменного тока. Следовательно, он действует как омический резистор, который увеличивает коэффициент мощности. В то время как на низких частотах плотность ионизации больше колеблется около оптимального уровня, вызывая плохие средние условия разряда.
Широтно-импульсная модуляция или любой другой метод прерывания используется для наложения входящего переменного напряжения на выпрямленный и отфильтрованный выходной сигнал. Это делает взаимосвязь пиков тока приблизительной синусоидой. Прерывание и/или широтно-импульсная модуляция также могут использоваться для диммирования ламп через такие сети, как DALI, DSI или даже простой сигнал управления яркостью 0–10 В постоянного тока.
Для получения более подробной информации о работе электронного балласта см. статью Electronic Ballast Insight.
Рабочие параметры
Рабочие параметры:
Рабочие характеристики электронных балластов измеряются по различным параметрам. Наиболее важным является фактор балласта. Это отношение светоотдачи лампы, работающей от рассматриваемого балласта, к светоотдаче той же лампы, работающей от эталонного балласта. Это значение находится между 0,73 и 1,50 для электронных балластов. Значение такого широкого диапазона заключается в широком диапазоне уровней светоотдачи, которые могут быть получены с использованием одного балласта. Это находит большое применение в цепях затемнения. Однако обнаружено, что как слишком высокий, так и слишком низкий коэффициент балласта ухудшают срок службы лампы из-за уменьшения светового потока в результате соответственно высокого и низкого тока лампы. Когда необходимо сравнить электронные балласты одной модели и производителя, часто используется коэффициент эффективности балласта, который представляет собой отношение коэффициента балласта (выраженное в процентах) к мощности и дает относительное измерение эффективности системы всей лампы.
балластная комбинация. Мерой эффективности работы балласта является параметр Power Factor (PF). Коэффициент мощности — это мера эффективности, с которой электронный балласт преобразует напряжение питания и ток в полезную мощность, подаваемую на лампу, при идеальном значении, равном 1. Это, однако, не свидетельствует о способности балласта обеспечивать свет с низким коэффициентом мощности. для балластов потребуется примерно в два раза больше тока, чем для балластов с более высоким коэффициентом мощности, и, следовательно, они будут поддерживать меньшее количество ламп в цепи.
Любое электронное устройство имеет предел своей линейности, и когда входной сигнал выходит за пределы диапазона, происходит искажение сигнала, приводящее к нелинейным и гармоническим искажениям. Когда форма волны сигнала отличается от нормальной синусоидальной, говорят, что имеет место гармоническое искажение, которое измеряется как полное гармоническое искажение. THD для электронных балластов представляет собой процент гармонического тока, добавляемого балластом к току системы распределения электроэнергии.
Большинство производителей стараются поддерживать THD ниже 20%, хотя стандарты ANSI допускают максимальное искажение до 32%. Электронные балласты позволяют легче поддерживать искажения на таких уровнях, что не так просто в случае магнитных или гибридных балластов.
Проблемы с электронными балластами
Проблемы с электронными балластами:
Переменный ток может генерировать пики тока вблизи максимумов напряжения, создавая высокие гармоники тока в случае электронных балластов. Это проблема не только для системы освещения, но и может вызвать дополнительные проблемы, такие как паразитные магнитные поля, коррозия труб, помехи для радио- и телевизионного оборудования и даже сбои в работе ИТ-оборудования. Высокое содержание гармоник также может вызвать перегрузку трансформаторов и нейтральных проводов в трехфазных системах. Более высокая частота мерцания может остаться незамеченной человеческим глазом, но может вызвать проблемы с инфракрасными пультами дистанционного управления, используемыми в домашних мультимедийных устройствах, таких как телевизоры.
Интеллектуальная документация и конструкция балластов позволяют уменьшить помехи и минимизировать их в диапазонах частот, которые используются в приложениях. Однако в частотном спектре есть некоторые неизведанные уголки, которые не используются ни в каких приложениях, и большинство помех от балластов в этой области, как правило, не документируются и ими пренебрегают, что дает более четкую картину на бумаге, чем она есть на самом деле. Электронные балласты не имеют цепей, способных выдерживать скачки напряжения и перегрузки. Мало того, электронные балласты имеют высокую начальную стоимость, которая может быть бельмом на глазу импульсивных клиентов, хотя они более чем компенсируют эту высокую стоимость в долгосрочной перспективе.
Преимущества
Преимущества:
Но некоторые широко разрекламированные неисправности и недостатки ранних балластов не должны омрачать суждения покупателей. Технология прошла долгий путь от уровня отказов около 20-30% несколько лет назад до менее 1% в настоящее время.
Надежность балласта стареет, как вино, чем больше времени он проводит в эксплуатации, тем меньше шансов, что он выйдет из строя. Первые полгода – это как инкубационный период для электронного балласта, если он их переживет, продолжительность жизни увеличивается до 10-12 лет. Выходная мощность ламп снижается медленнее при использовании электронных балластов по сравнению с магнитными балластами. График производительности, сравнивающий электронный и магнитный балласт, показан ниже:
Рис. 6. График сравнения рабочих характеристик электронного и магнитного балластов
Чтобы укрепить веру клиентов в электронные балласты, были введены стандарты обеспечения качества для электронных балластов. Сертифицированные производители балластов (CBM) тестируют электронные балласты для различных ламп, таких как T8, T12/ES, T12 Slimline, компактных люминесцентных ламп и т. д. Эти устройства не только более эффективны, но и намного тише и легче.
Электронные балласты имеют почти вдвое меньшие потери мощности по сравнению с магнитными или гибридными балластами. Кроме того, они могут легко работать с лампами, которые не могут работать напрямую от дросселя на линии из-за больших требований к напряжению лампы. В основном существует три способа повышения энергоэффективности систем лампа-балласт: уменьшить потери в балласте, работать на более высоких частотах и уменьшить потери на электродах лампы. Все эти три элемента одновременно включены в электронные балласты, что делает их более энергоэффективными.
Рис. 7. Статистическое представление увеличения продаж электронных балластов и сокращения продаж магнитных балластов электронные к 2010 году и, в конечном итоге, отказ от магнитных балластов. Рынок буквально взорвался, продажи увеличились в разы за несколько десятилетий. Там, где в середине 70-х они были практически неизвестны, электронные балласты заняли значительную долю рынка в различных странах, от более чем 80% в США до 30% в Европейском Союзе.
Миллионы тратятся на исследования и разработки, и ожидается, что к 2015 году средняя доля рынка вырастет до 77%. Использование таких устройств не только влечет за собой экономию средств в долгосрочной перспективе, при этом расчетная стоимость экономии на технологиях в течение всего срока службы составляет 18 400 миллионов долларов США, но также и экологические преимущества сокращения выбросов двуокиси углерода, двуокиси серы и двуокиси азота. Это означает не только лучшее настоящее, но и приятное будущее.
Filed Under: Articles
Tagged With: балласт, электронный балласт, выпрямитель
Преобразование люминесцентного света в электронный балласт
» Каталог домашней электропроводки
» Руководство по электропроводке в жилых помещениях
» Нужна помощь по электрике? Получите быстрый ответ! Спросите электрика
Мне нужен совет по замене балластов люминесцентных ламп. |
У меня установлено 3 лампы T12×48″ в линию: одна двухламповая и одноламповая. Лампа одинарной лампы не горит (даже после замены трубки). Может ли светильник с электронным балластом находиться в одной цепи со светильником с магнитным?
| ||||
Люминесцентный светильник
Электрика Вопрос: Может ли светильник с электронным балластом использовать одну и ту же цепь со светильником с магнитным балластом?
- Мне нужен совет по замене балластов люминесцентных ламп.
У меня установлено 3 лампы T12×48″ в линию: одна двухламповая и одноламповая Лампа одинарной лампы не горит (даже после замены трубки). Две трубки двойного блока работают. - Похоже, что две лампы работают от двухлампового балласта RQM 2S40 TP. Третья (единственная трубка) от балласта HM 140 TPC, который, как я подозреваю, сгорел.
Одинарные и двойные светильники имеют один и тот же провод цепи (черный белый) Оба балласта имеют гайки, соединяющие их с одним и тем же силовым кабелем - Электронный балласт марки имеет схему, на которой показано, что заменой HM 140 TPC является электронный РЭЛБ 2С40-СК. (двухтрубный балласт, который можно использовать для однолампового освещения, заглушив желтые провода).
Мои вопросы:
Может ли электронный балласт иметь одну и ту же цепь с магнитным?
Есть ли проблемы с использованием двухтрубного балласта на однотрубном приспособлении?
Этот вопрос по электропроводке поступил от Уэймана, мастера на все руки из Канады.
Дополнительные комментарии: Наконец, краткий сайт советов, охватывающий все виды ситуаций. Вы очень хорошо осведомлены.
Ответ Дейва:
Спасибо за вопрос по электропроводке Wayman.
Преобразование люминесцентного светильника
Применение: Преобразование балласта люминесцентного светильника.
Уровень квалификации: от среднего до продвинутого — лучше всего подходит для лицензированного подрядчика по электротехнике или сертифицированного электрика.
Требуемые электроинструменты: базовые ручные инструменты для электриков, тестер напряжения и соответствующее защитное снаряжение.
Приблизительное время: Зависит от личного опыта, умения работать с инструментами, устанавливать электропроводку и доступ к зоне проекта.
Электрическая безопасность: определите источник питания флуоресцентной лампы, выключите ее и пометьте примечанием перед работой с электропроводкой.
Детали и материалы для электропроводки: Электрические детали и материалы для люминесцентных ламп должны быть одобрены для конкретного проекта и соответствовать местным и национальным электротехническим нормам и правилам.
Электротехнические правила и проверки: Установка или замена домашней электропроводки должна выполняться в соответствии с местными и национальными электротехническими нормами, принятыми в Калгари, Канада. Также могут потребоваться разрешение и проверки.
Электромонтаж люминесцентных светильников
Этот проект по электромонтажу посвящен люминесцентному светильнику на кухне.
Существующий светильник:
Магнитный балласт:
Магнитный балласт люминесцентного света в электронный балласт
Просмотр и ответы на заданные вопросы:
- Может ли электронный балласт использовать ту же цепь, что и магнитный?
- ДА — с этой конфигурацией проблем нет.
- Возникнут ли проблемы при использовании двухтрубного балласта на однотрубном приспособлении?
- НЕТ — если на этикетке балласта указано, что это приемлемая конфигурация.
- ВАЖНО: Обязательно установите новые лампы, которые указаны как совместимые с новым электронным балластом. Обычно для электронных балластов требуются лампы T8, однако лампы T8 полностью совместимы с существующими патронами.
Обычно для электронных балластов требуются лампы T8, однако лампы T8 полностью совместимы с существующими патронами. Каталожный номер: Флуоресцентный светильник, электронный балласт
Это пример нового электронного балласта, который заменит магнитный балласт.
Руководство по домашней электропроводке
Электропроводка для дома методические рекомендации.
Как установить кухонную электропроводку
Кухонная электропроводка
Подробные фотографии и схемы электропроводки для кухни с кодовыми требованиями для большинства новых или реконструируемых проектов.
Как установить домашнее освещение
Планирование и установка домашнего освещения
Статьи о домашнем освещении, охватывающие встроенное освещение, освещение под шкафами, терминологию освещения и многое другое.
Вам также может быть полезно:
| ||||
| ||||||||
…и многое другое. Будьте осторожны и соблюдайте меры безопасности — никогда не работайте с цепями под напряжением!
Проконсультируйтесь с местным строительным отделом о разрешениях и проверках для всех проектов электропроводки.
Самый безопасный способ проверки электрических устройств и идентификации электрических проводов! Бесконтактный электрический тестер Самый быстрый способ проверить неисправность электропроводки! Тестер розеток Больше новостей | ||
Это бесконтактный тестер, который я использую для простого определения напряжения в кабелях, шнурах, автоматических выключателях, осветительных приборах, выключателях, розетках и проводах. Просто вставьте конец тестера в розетку, патрон лампы или приложите конец тестера к проводу, который вы хотите проверить. Очень удобный и простой в использовании.style=”clear: left”>