Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

ЭПРА на дискретных элементах для ламп Т8

В статье предложен простой электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентных ламп Т8, собранный на дискретных элементах.

Люминесцентные лампы на протяжении многих десятилетий являются самым популярным источником света после ламп накаливания. Как известно, для их работы необходим пускорегулирующий аппарат (ПРА) – устройство, обеспечивающее стабильный розжиг и поддерживающее необходимый рабочий ток в лампе. Электронным пускорегулирующим аппаратам (ЭПРА), или электронным балластам, посвящено множество книг и публикаций, например [1, 2]. Универсальный ЭПРА, описанный в [1], обеспечивает “тёплый” старт для ламп и очень низкий коэффициент пульсаций светового потока (около 1 %). Но подобные устройства довольно сложны для повторения в радиолюбительских условиях, требуют редких компонентов и “чувствительны” к трассировке печатной платы, особенно к разводке общего провода. В предлагаемой статье рассмотрен более простой вариант электронного балласта, собранный из распространённых радиодеталей. Схема ЭПРА приведена на рис. 1. Он рассчитан на работу с четырьмя лампами Т8 мощностью 18 Вт либо с двумя лампами по 36 Вт (рис. 2).

Рис. 1. Схема ЭПРА

 

Рис. 2. Схема расположения ламп

 

Основные технические характеристики

Напряжение питания, В …..155…240

Максимальный потребляемый ток (4 лампы по 18 Вт), мА……………………..330

Коэффициент мощности (4 лампы по 18 Вт), не менее…………………….0,96

Коэффициент пульсаций светового потока, %, не более ……………………18

КПД, не менее……………….0,9

Частота преобразователя, кГц………………………65 

За основу взят полумостовой автогенератор “электронного трансформатора” для галогенных ламп, описанный в [3]. Отличия заключаются в выходном каскаде, в наличии пассивного корректора мощности (в “электронном трансформаторе” для галогенных ламп [3] он не нужен) и изменённой цепи запуска. В остальном принцип его работы аналогичен.

Выходной каскад – это два последовательных LC-контура, включённых параллельно: Т2 (обмотка I), С11 и Т3 (обмотка I), С12. Каждый контур рассчитан на нагрузку 36 Вт, т. е. две лампы по 18 Вт либо одна лампа мощностью 36 Вт. Резонансная частота контуров – около 60 кГц.

Пассивный корректор мощности собран на диодах VD5-VD8 и конденсаторах C5, C6. Он служит для корректировки формы потребляемого устройством тока. Это обеспечивает коэффициент потребляемой мощности близким к единице. При желании корректор можно исключить, но в этом случае коэффициент мощности не будет превышать 0,5…0,6.

Запуск автогенератора осуществляется без “привычного” в подобных устройствах динистора. Это позволило упростить устройство и избежать главного недостатка динисторного запуска, связанного, по мнению автора, с разбросом параметров самого динистора, который может приводить к нестабильному запуску автогенератора при пониженном напряжении сети. Запуск осуществляется подачей напряжения смещения “напрямую” на базу транзистора VT2 через резисторы R3, R4, а также на колебательный контур, образованный элементами С9, L2, обмоткой II трансформатора T1. Возникающие в нём колебания в сумме с приложенным напряжением смещения и приводят к открыванию транзистора VT2. Сопротивление резисторов R3, R4 подобрано так, что протекающий через них ток недостаточен для удержания в открытом состоянии VT2 в момент возникновения в обмотке II трансформатора T1 напряжения обратной полярности, т. е. в момент, когда откроется транзистор VT1.

Изменение цепи запуска и увеличение рабочей частоты преобразователя с 35 кГц (в “электронном трансформаторе” для галогенных ламп) до 65 кГц позволило добиться устойчивого пуска балласта при понижении напряжения в сети до 145…155 В, а также несколько уменьшить габариты выходных трансформаторов Т2 и Т3.

Балласт собран на печатной плате размерами 116×42 мм из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита. Чертёж проводников показан на рис. 3, расположение элементов – на рис. 4. Все элементы для поверхностного монтажа (VD1-VD4, R2-R5) расположены со стороны печатных проводников, выводные – на противоположной стороне платы. Конденсаторы С2-С4, С7, С10, С13 – любые плёночные, подходящих габаритов на номинальное напряжение не менее 400 В (постоянного тока – VDC), С11, С12 – на 1600 В (VDC), С1 – керамический на напряжение 1500 В (VDC), но лучше применить помехопо-давляющий конденсатор Y-класса на номинальное напряжение не менее 275 В (переменноготока – VAC). Диоды FR107 (VD5-VD12) можно заменить любыми быстродействующими выпрямительными с обратным напряжением не менее 600 В и прямым током не менее 300 мА. Трансформатор T1 намотан на кольцевом магнитопроводе (магнитная проницаемость – 2300) с внешним диаметром 9, внутренним – 5 и высотой кольца – 3,5 мм. Обмотки I и II содержат по четыре витка, обмотка III имеет два витка одножильного провода диаметром 0,3 мм. Направление всех обмоток должно быть одинаковым. Обмотки I и II должны иметь индуктивность 16 ±15 % мкГн, обмотка III – 4 мкГн. Выходные трансформаторы Т2 и Т3 намотаны на магнитопроводах Е20/10/6 из материала N27 (Epcos) или аналогичных с немагнитным зазором около 1 мм. Первичные обмотки содержат по 130 витков жгута из шести проводов диаметром 0,1…0,15 мм. При отсутствии шестижильного жгута можно использовать одножильный провод диаметром 0,25…0,35 мм, однако при этом нагрев трансформаторов увеличится на 10…15 оС. Вторичные обмотки имеют по 13 витков одножильного провода диаметром 0,3 мм. Индуктивность первичных обмоток должна быть 1±15 % мГн. Дроссели L1, L2 – стандартные, например ЕС24.

Рис. 3. Чертёж проводников

 

Рис. 4. Расположение элементов

 

Фотографии печатной платы собранного устройства приведены на рис. 5, рис. 6. Фотографии работающего балласта с лампами – на рис. 7 и рис. 8. Правильно собранное устройство начинает работать сразу и налаживания не требует.

Рис. 5. Печатная плата устройства в сборе 

 

Рис. 6. Печатная плата устройства в сборе

 

Рис. 7.  Работающий балласт с лампами

 

Рис. 8. Работающий балласт с лампами

 

Литература

1. Лазарев В. Универсальный ЭПРА с “тёплым” стартом для люминесцентных ламп Т8. – Радио, 2015, № 9, с. 31-35.

2. Давиденко Ю. Н. Настольная книга домашнего электрика: люминесцентные лампы. – СПб.: Наука и Техника, 2005.

3. Лазарев В. “Электронные трансформаторы” для галогенных ламп 12 В. – Радио, 2015, №8, с. 32-36.

Автор: В. Лазарев, г. Вязьма Смоленской обл.

Схема электрическая принципиальная etl 236 электронного балласта. Эпра для лампы своими руками. Эпра для компактных лдс

Люминесцентная лампа (ЛЛ) представляет собой стеклянную трубку, заполненную инертным газом (Ar, Ne, Kr) с добавлением небольшого количества ртути. На концах трубки имеются металлические электроды для подачи напряжения, электрическое поле которого приводит к пробою газа, возникновению тлеющего разряда и появлению электрического тока в цепи. Свечение газового разряда бледно-голубого оттенка, в видимом световом диапазоне очень слабое.

Но в результате электрического разряда большая часть энергии переходит в невидимый, ультрафиолетовый диапазон, кванты которого, попадая в фосфорсодержащие составы (люминофорные покрытия) вызывают свечение в видимой области спектра. Меняя химический состав люминофора, получают различные цвета свечения: для ламп дневного света (ЛДС) разработаны различные оттенки белого цвета, а для освещения в декоративных целях можно выбрать лампы иного цвета. Изобретение и массовый выпуск люминесцентных ламп – это шаг вперед по сравнению с малоэффективными лампами накаливания.

Для чего нужен балласт?

Ток в газовом разряде растет лавинообразно, что приводит к резкому падению сопротивления. Для того чтобы электроды люминесцентной лампы не вышли из строя от перегрева, последовательно включается дополнительная нагрузка, ограничивающая величину тока, так называемый балластник. Иногда для его обозначения употребляют термин дроссель.

Используются два вида балластников: электромагнитный и электронный. Электромагнитный балласт имеет классическую, трансформаторную комплектацию: медный провод, металлические пластины. В электронных балластниках (electronic ballast) применяются электронные компоненты: диоды, динисторы, транзисторы, микросхемы.

Для первоначального поджига (пуска) разряда в лампе в электромагнитных устройствах дополнительно используется пусковое устройство – стартер. В электронном варианте балластника эта функция реализована в рамках единой электрической схемы. Устройство получается легким, компактным и объединяется единым термином – электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА). Массовое применение ЭПРА для люминесцентных ламп обусловлено следующими достоинствами:

  • эти аппараты компактны, имеют небольшой вес;
  • лампы включаются быстро, но при этом плавно;
  • отсутствие мерцания и шума от вибрации, поскольку ЭПРА работает на высокой частоте (десятки кГц) в отличие от электромагнитных, работающих от сетевого напряжения с частотой 50 Гц;
  • снижением тепловых потерь;
  • электронный балласт для люминесцентных ламп имеет значение коэффициента мощности до 0,95;
  • наличие нескольких, проверенных видов защиты, которые повышают безопасность использования и продлевают срок службы.

Схемы электронных балластов для люминесцентных ламп

ЭПРА – это электронная плата, начиненная электронными компонентами. Принципиальная схема включения (Рис. 1) и один из вариантов схемы балласта (Рис. 2) приведены на рисунках.


Люминесцентная лампа, С1 и С2 – конденсаторы

Электронные балласты могут иметь разное схемотехническое решение в зависимости от примененных комплектующих. Выпрямление напряжения производится диодами VD4–VD7 и далее фильтруется конденсатором C1. После подачи напряжения начинается зарядка конденсатора С4. При уровне 30 В пробивается динистор CD1 и открывается транзистор T2, затем включается в работу автогенератор на транзисторах T1, T2 и трансформаторе TR1. Резонансная частота последовательного контура из конденсаторов С2, С3, дросселя L1 и генератора близки по величине (45–50 кГц). Режим резонанса необходим для устойчивой работы схемы. Когда напряжение на конденсаторе С3 достигнет величины пуска, лампа зажигается. При этом снижается регулирующая частота генератора и напряжения, а дроссель ограничивает ток.



Ремонт ЭПРА


В случае отсутствия возможности быстрой замены вышедшего из строя ЭПРА можно попытаться отремонтировать балластник самостоятельно. Для этого выбираем следующую последовательность действий для устранения неисправности:

  • для начала проверяется целостность предохранителя. Эта поломка часто встречается из-за перегрузки (перенапряжения) в сети 220 вольт;
  • далее производится визуальный осмотр электронных компонентов: диодов, резисторов, транзисторов, конденсаторов, трансформаторов, дросселей;
  • в случае обнаружения характерного почернения детали или платы ремонт производится с помощью замены на исправный элемент. Как проверить своими руками неисправный диод или транзистор, имея в наличии обычный мультиметр, хорошо известно любому пользователю с техническим образованием;
  • может оказаться, что стоимость деталей для замены будет выше или сопоставима со стоимостью нового ЭПРА. В таком случае лучше не тратить время на ремонт, а подобрать близкую по параметрам замену.

ЭПРА для компактных ЛДС

Сравнительно недавно стали широко использоваться в быту люминесцентные энергосберегающие лампы, адаптированные под стандартные патроны для простых ламп накаливания – Е27, Е14, Е40. В этих устройствах электронные балласты находятся внутри патрона, поэтому ремонт этих ЭПРА теоретически возможен, но на практике проще купить новую лампу.

На фото показан пример такой лампы марки OSRAM, мощностью 21 ватт. Следует заметить, что в настоящее время позиции этой инновационной технологии постепенно занимают аналогичные лампы со светодиодными источниками. Полупроводниковая технология, непрерывно совершенствуясь, позволяет быстрыми темпами достигнуть цены на ЛДС, стоимость которых остается практически неизменной.


Люминесцентные лампы T8

Лампы T8 имеют диаметр стеклянной колбы 26 мм. Широко используемые лампы T10 и T12 имеют диаметры 31,7 и 38 мм соответственно. Для светильников обычно применяют ЛДС мощностью 18 Вт. Лампы T8 не теряют работоспособности при скачках питающего напряжения, но при понижении напряжения более чем на 10% зажигание лампы не гарантируется.

Температура окружающего воздуха также влияет на надежность работы ЛДС T8. При минусовых температурах снижается световой поток, и могут происходить сбои в зажигании ламп. Лампы T8 имеют срок службы от 9 000 до 12 000 часов.

Как изготовить светильник своими руками?

Сделать простейший светильник из двух ламп можно следующим образом:

  • выбираем подходящие по цветовой температуре (оттенку белого цвета) лампы по 36 Вт;
  • изготавливаем корпус из материала, который не воспламенится. Можно задействовать корпус от старого светильника. Подбираем ЭПРА под данную мощность. На маркировке должно быть обозначение 2 х 36;
  • подбираем к лампам 4 патрона с маркировкой G13 (зазор между электродами составляет 13 мм), монтажный провод и саморезы;
  • патроны необходимо закрепить на корпусе;
  • место установки ЭПРА выбирают из соображения минимизации нагрева от работающих ламп;
  • патроны подключаются к цоколям ЛДС;
  • для предохранения ламп от механического воздействия желательно установить прозрачный или матовый защитный колпак;
  • светильник закрепляется на потолке и подключается к сети питания 220 В.

Балласт для газоразрядной лампы (люминесцентные источники света) применяется с целью обеспечения нормальных условий работы. Другое название – пускорегулирующий аппарат (ПРА). Существует два варианта: электромагнитный и электронный. Первый из них отличается рядом недостатков, например, шум, эффект мерцания люминесцентной лампы.

Второй вид балласта исключает многие минусы в работе источника света данной группы, поэтому и более популярен. Но поломки в таких приборах тоже случаются. Прежде чем выбрасывать, рекомендуется проверить элементы схемы балласта на наличие неисправностей. Вполне реально самостоятельно выполнить ремонт ЭПРА.

Разновидности и принцип функционирования

Главная функция ЭПРА заключается в преобразовании переменного тока в постоянный. По-другому электронный балласт для газоразрядных ламп называется еще и высокочастотным инвертором. Один из плюсов таких приборов – компактность и, соответственно, небольшой вес, что дополнительно упрощает работу люминесцентных источников света. А еще ЭПРА не создает шум при работе.

Балласт электронного типа после подключения к источнику питания обеспечивает выпрямление тока и подогрев электродов. Чтобы люминесцентная лампа зажглась, подается напряжение определенной величины. Настройка тока происходит в автоматическом режиме, что реализуется посредством специального регулятора.

Такая возможность исключает вероятность появления мерцания. Последний этап – происходит высоковольтный импульс. Поджиг люминесцентной лампы осуществляется за 1,7 с. Если при запуске источника света имеет место сбой, тело накала моментально выходит из строя (перегорает). Тогда можно попытаться сделать ремонт своими руками, для чего требуется вскрыть корпус. Схема электронного балласта выглядит так:

Основные элементы ЭПРА люминесцентной лампы: фильтры; непосредственно сам выпрямитель; преобразователь; дроссель. Схема обеспечивает еще и защиту от скачков напряжения питающего источника, что исключает необходимость ремонта по данной причине. А, кроме того, балласт для газоразрядных ламп реализует функцию коррекции коэффициента мощности.

По целевому назначению встречаются следующие виды ЭПРА:

  • для линейных ламп;
  • балласт, встроенный в конструкцию компактных люминесцентных источников света.

ЭПРА для люминесцентных ламп подразделяются на группы, отличные по функциональности: аналоговые; цифровые; стандартные.

Схема подключения, запуск

Пускорегулирующий аппарат подключается с одной стороны к источнику питания, с другой – к осветительному элементу. Нужно предусмотреть возможность установки и крепления ЭПРА. Подключение производится в соответствии с полярностью проводов. Если планируется установить две лампы через ПРА, используется вариант параллельного соединения.

Схема будет выглядеть следующим образом:

Группа газоразрядных люминесцентных ламп не может нормально работать без пускорегулирующего аппарата. Его электронный вариант конструкции обеспечивает мягкий, но одновременно с тем и практически мгновенный запуск источника света, что дополнительно продлевает срок его службы.

Поджиг и поддержание функционирования лампы осуществляется в три этапа: прогрев электродов, появление излучения в результате высоковольтного импульса, поддержание горения осуществляется посредством постоянной подачи напряжения небольшой величины.

Определение поломки и ремонтные работы

Если наблюдаются проблемы в работе газоразрядных ламп (мерцание, отсутствие свечения), можно самостоятельно сделать ремонт. Но сначала необходимо понять, в чем заключается проблема: в балласте или осветительном элементе. Чтобы проверить работоспособность ЭПРА, из светильников удаляется линейная лампочка, электроды замыкаются, и подсоединяется обычная лампа накаливания. Если она загорелась, проблема не в пускорегулирующем аппарате.

В противном же случае нужно искать причину поломки внутри балласта. Чтобы определить неисправность люминесцентных светильников, необходимо «прозвонить» все элементы по очереди. Начинать следует с предохранителя. Если один из узлов схемы вышел из строя, необходимо заменить его аналогом. Параметры можно увидеть на сгоревшем элементе. Ремонт балласта для газоразрядных ламп предполагает необходимость использования навыков владения паяльником.

Если с предохранителем все в порядке, далее следует проверить на исправность конденсатор и диоды, которые установлены в непосредственной близости к нему. Напряжение конденсатора не должно быть ниже определенного порога (для разных элементов эта величина разнится). Если все элементы ПРА в рабочем состоянии, без видимых повреждений и прозвон также ничего не дал, осталось проверить обмотку дросселя.

В некоторых случаях проще купить новую лампу. Это целесообразно сделать в случае, когда стоимость отдельных элементов выше ожидаемого предела или при отсутствии достаточных навыков в процессе пайки.

Ремонт компактных люминесцентных ламп выполняется по сходному принципу: сначала разбирается корпус; проверяются нити накала, определяется причина поломки на плате ПРА. Часто встречаются ситуации, когда балласт полностью исправен, а нити накаливания перегорели. Починку лампы в этом случае произвести сложно. Если в доме имеется еще один сломанный источник света сходной модели, но с неповрежденным телом накала, можно совместить два изделия в одно.

Таким образом, ЭПРА представляет группу усовершенствованных аппаратов, обеспечивающих эффективную работу люминесцентных ламп. Если было замечено мерцание источника света или он и вовсе не включается, проверка балласта и его последующий ремонт позволят продлить срок службы лампочки.

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.

Схема принципиальная

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.

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. Пришлось вникать и заниматься подбором резисторов и конденсаторов. На момент установки ЭПРА по месту эксплуатации С4 имел ёмкость 3n5, С5 – 7n5, R4 сопротивление 6 Ом, R5 – 8 Ом, R7 – 13 Ом.

Светильник «вписался» не только в дизайн, лампа, поднятая до упора вверх, дала возможность комфортно пользоваться полочкой внутри ниши секретера. Уют в «помещении» наводил Babay.

Подключение люминесцентных ламп через ЭПРА

Улучшить работу люминесцентного светильника, убрав надоедливое гудение, раздражающее моргание, и повысить яркость свечения вполне реально самому. Достаточно лишь заменить устаревшую схему дроссельного управления на современный электронный пускорегулирующий аппарат — ЭПРА.

Подключение балластной электроники возможно выполнить с любой люминесцентной трубкой, всех типов: Т12, Т8 и Т5, но к лампам Т12 оно будет не так рационально. Производство ламп Т12 сейчас сокращается, ввиду их низкой энергоэкономичности по сравнению с другими Т8 и Т5. За границей устаревшие Т12 фактически уже не выпускаются.

Обычный, купленный в магазине ЭПРА состоит из:

  • фильтра низкочастотных помех, работающего на вход и выход устройства;
  • выпрямителя переменного тока сетевой частоты;
  • инвертора;
  • элементов для коррекции коэффициента мощности;
  • фильтра постоянного тока;
  • дросселя, ограничивающего рабочий ток.

Светильник запускается электронным балластом в три этапа:

  1. Прогрев спиралей лампы для последующего плавного пуска, продлевающего срок службы.
  2. Подача импульса повышенного напряжения, необходимого для включения лампы.
  3. Стабилизация напряжения на рабочем уровне после зажигания светильника.

Подключение люминесцентных ламп через ЭПРА

Первое, что нужно сделать — разобрать светильник и вынуть из него старую начинку: дроссель, стартер, конденсаторы. В конечном итоге внутри должны остаться лампы дневного света, комплект проводов и новоустановленный электронный блок.

Для такой работы вам потребуется:

  • индикатор фазы;
  • отвертка с минусовым жалом;
  • отвертка крестовая;
  • кусачки;
  • канцелярский нож для зачистки проводов;
  • изоляционная лента;
  • саморезы, понадобятся для закрепления блока ЭПРА.

Покупать новый электронный блок следует исходя из мощности вашего светильника.

Подключение ЭПРА к люминесцентным лампам несложно сделать, имея минимальные познания в электрических схемах, и небольшой опыт работы с электропроводкой.

Перед тем как собирать схему, следует выбрать внутри светильника место для закрепления коробка ЭПРА, руководствуясь длиной проводов и удобством доступа к клеммам. Электронный блок быстро и надежно закрепляется к корпусу при помощи обычных саморезов в пробитые гвоздем отверстия. Теперь можно соединить пускорегулирующий аппарат с розетками ламп.

Подключая две люминесцентные лампы, без разницы последовательно или параллельно, убедитесь в том, что мощность электронного блока в два раза выше, чем у каждого источника света. Таким же принципом, важно руководствоваться при сборке трёх и более ламп в одном светильнике.

Собрав осветительный прибор, нужно бы его повесить на место. Перед подключением проводов, торчащих из стены, проверьте отсутствие напряжения на них индикатором.

Самый ответственный момент — первое включение прибора с ЭПРА. Если светильник, например, с двумя лампами был собран правильно, тогда: во-первых, лампы засветятся одновременно быстро, без разогрева как было раньше; во-вторых, свет перестанет заметно мерцать, пропадет низкочастотное гудение и повысится яркость света в целом.

Электрическая схема люминесцентного светильника. Подключение и ремонт баластника для люминесцентных ламп

Экономные люминесцентные лампы способны работать только с электронными балластами. Предназначены данные устройства для выпрямления тока. Информации про электронный балласт (схема, ремонт и подключение) имеется очень много. Однако в первую очередь важно изучить устройство прибора.

Модели диодного типа

Модели диодного типа на сегодняшний день считаются бюджетными. В данном случае трансформаторы используются лишь понижающего типа. Некоторые производители транзисторы устанавливают открытого типа. За счет этого процесс понижения частоты в цепи происходит не очень резко. Для стабилизации выходного напряжения применяются два конденсатора. Если рассматривать современные модели балластов, то там имеются динисторы операционного типа. Ранее их заменяли обычными преобразователями.

Двухконтактные модели

Данного типа схема электронного балласта для отличается от прочих моделей тем, что в ней используется регулятор. Таким образом, пользователь способен настраивать параметр выходного напряжения. Трансформаторы используются в устройствах самые различные. Если рассматривать распространенные модели, то там установлены понижающие аналоги. Однако однофазовые конфигурации не уступают им по параметрам.

Всего конденсаторов в цепи у моделей предусмотрено два. Также двухконтактные схемы электронных балластов включают в себя дроссель, который устанавливается за выходными каналами. Транзисторы для моделей подходят лишь емкостные. На рынке они представлены как постоянного, так и переменного типа. Предохранители в устройствах используются редко. Однако если в цепи установлен тиристор для выпрямления тока, то без него не обойтись.


Схема балласта “Эпра” 18 Вт

Данная схема электронного балласта для люминесцентной лампы включает в себя а также две пары конденсаторов. Транзистор для модели предусмотрен лишь один. Отрицательное сопротивление он максимум способен выдерживать на уровне 33 Ом. Для устройств данного типа это считается нормальным. Также схема электронного балласта 18 Вт включает в себя дроссель, который расположен над трансформатором. Динистор для преобразования тока применяется модульного типа. Понижение тактовой частоты происходит при помощи тетрода. Находится данный элемент возле дросселя.

Балласт “Эпра” 2х18 Вт

Указанный электронный балласт 2х18 (схема показана ниже) состоит из выходных триодов, а также понижающего трансформатора. Если говорить про транзистор, то он в данном случае предусмотрен открытого типа. Всего конденсаторов в цепи имеется два. Еще у схемы электронных балластов “Эпра” 18 Вт есть дроссель, который располагается под трансформатором.

Конденсаторы при этом стандартно устанавливаются возле каналов. Процесс преобразования осуществляется через понижение тактовой частоты устройства. Стабильность напряжения в данном случае обеспечивается благодаря качественному динистору. Всего каналов у модели имеется два.


Схема балласта “Эпра” 4х18 Вт

Этот электронный балласт 4х18 (схема показана ниже) включает в себя конденсаторы инвертирующего типа. Емкость их составляет ровно 5 пФ. В данном случае параметр отрицательного сопротивления в электронных балластах доходит до 40 Ом. Также важно упомянуть о том, что дроссель в представленной конфигурации расположен под динистором. Транзистор у этой модели имеется один. Трансформатор для выпрямления тока применяется понижающего типа. Перегрузки он способен от сети выдерживать большие. Однако предохранитель в цепи все-таки установлен.


Балласт Navigator

Электронный балласт Navigator (схема показана ниже) включает в себя однопереходный транзистор. Также отличие этой модели кроется в наличии специального регулятора. С его помощью пользователь сможет настраивать параметр выходного напряжения. Если говорить про трансформатор, то он в цепи предусмотрен понижающего типа. Расположен он возле дросселя и фиксируется на пластине. Резистор для этой модели подобран емкостного типа.

В данном случае конденсаторов имеется два. Первый из них расположен возле трансформатора. Предельная емкость его равняется 5 пФ. Второй конденсатор в цепи располагается под транзистором. Емкость его равняется целых 7 пФ, а отрицательное сопротивление максимум он может выдерживать на уровне 40 Ом. Предохранитель в данных электронных балластах не используется.


Схема электронного балласта на транзисторах EN13003A

Схема электронного балласта для люминесцентной лампы с транзисторами EN13003A является на сегодняшний день довольно сильно распространенной. Выпускаются модели, как правило, без регуляторов и относятся к классу бюджетных приборов. Однако прослужить устройства способны долго, и предохранители у них имеются. Если говорить про трансформаторы, то они подходят только понижающего типа.

Устанавливается транзистор в цепи возле дросселя. Система защиты у таких моделей в основном используется стандартная. Контакты приборов защищены динисторами. Также схема электронного балласта на 13003 включает в себя конденсаторы, которые часто устанавливаются с емкостью около 5 пФ.

Использование понижающих трансформаторов

Схема электронного балласта для люминесцентной лампы с понижающими трансформаторами часто включает в себя регуляторы напряжения. В данном случае транзисторы используются, как правило, открытого типа. Многими специалистами они ценятся за высокую проводимость тока. Однако для нормальной работы устройства очень важен качественный динистор.

Для понижающих трансформаторов часто используют операционные аналоги. В первую очередь они ценятся за свою компактность, а для электронных балластов это является существенным преимуществом. Дополнительно они отличаются пониженной чувствительностью, и небольшие сбои в сети для них нестрашны.

Применение векторных транзисторов

Векторные транзисторы в электронных балластах применяются очень редко. Однако в современных моделях они все-таки встречаются. Если говорить про характеристики компонентов, то важно отметить, что отрицательное сопротивление они способы держать на уровне 40 Ом. Однако с перегрузками они справляются довольно плохо. В данном случае большую роль играет параметр выходного напряжения.

Если говорить про транзисторы, то для указанных трансформаторов они подходят больше ортогонального типа. Стоят они на рынке довольно дорого, однако расход электроэнергии у моделей крайне низок. В данном случае модели с векторными трансформаторами по компактности значительно проигрывают конкурентам с понижающими конфигурациями.


Схема с интегральным котроллером

Электронный балласт для люминесцентных ламп с интегральным контроллером довольно прост. В данном случае трансформаторы применяются понижающего типа. Непосредственно конденсаторов в системе имеется два. Для понижения предельной частоты у модели имеется динистор. Транзистор используется в электронном балласте операционного типа. Отрицательное сопротивление он способен выдерживать не менее 40 Ом. Выходные триоды в моделях данного типа практически никогда не используются. Однако предохранители устанавливаются, и при сбоях в сети они помогают сильно.

Применение низкочастотных триггеров

Триггер на электронный балласт для люминесцентных ламп устанавливается в том случае, когда отрицательное сопротивление в цепи превышает 60 Ом. Нагрузку с трансформатора он снимает очень хорошо. Предохранители при этом устанавливаются очень редко. Трансформаторы для моделей этого типа используются лишь векторные. В данном случае понижающие аналоги неспособны справляться с резкими скачками предельной тактовой частоты.

Непосредственно динисторы в моделях устанавливаются возле дросселей. По компактности электронные балласты довольно сильно отличаются. В данном случае многое зависит от используемых компонентов устройства. Если говорить про модели с регуляторами, то места они требуют очень много. Также они способны работать в электронных балластах только на два конденсатора.

Модели без регуляторов очень компактны, однако транзисторы для них могут использоваться лишь ортогонального типа. Отличаются они хорошей проводимостью. Однако следует учитывать, что данные электронные балласты на рынке покупателю обойдутся недешево.

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.

Схема принципиальная

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.


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. Пришлось вникать и заниматься подбором резисторов и конденсаторов. На момент установки ЭПРА по месту эксплуатации С4 имел ёмкость 3n5, С5 – 7n5, R4 сопротивление 6 Ом, R5 – 8 Ом, R7 – 13 Ом.


Светильник «вписался» не только в дизайн, лампа, поднятая до упора вверх, дала возможность комфортно пользоваться полочкой внутри ниши секретера. Уют в «помещении» наводил Babay.

Люминесцентная лампа (ЛЛ) представляет собой стеклянную трубку, заполненную инертным газом (Ar, Ne, Kr) с добавлением небольшого количества ртути. На концах трубки имеются металлические электроды для подачи напряжения, электрическое поле которого приводит к пробою газа, возникновению тлеющего разряда и появлению электрического тока в цепи. Свечение газового разряда бледно-голубого оттенка, в видимом световом диапазоне очень слабое.

Но в результате электрического разряда большая часть энергии переходит в невидимый, ультрафиолетовый диапазон, кванты которого, попадая в фосфорсодержащие составы (люминофорные покрытия) вызывают свечение в видимой области спектра. Меняя химический состав люминофора, получают различные цвета свечения: для ламп дневного света (ЛДС) разработаны различные оттенки белого цвета, а для освещения в декоративных целях можно выбрать лампы иного цвета. Изобретение и массовый выпуск люминесцентных ламп – это шаг вперед по сравнению с малоэффективными лампами накаливания.

Для чего нужен балласт?

Ток в газовом разряде растет лавинообразно, что приводит к резкому падению сопротивления. Для того чтобы электроды люминесцентной лампы не вышли из строя от перегрева, последовательно включается дополнительная нагрузка, ограничивающая величину тока, так называемый балластник. Иногда для его обозначения употребляют термин дроссель.

Используются два вида балластников: электромагнитный и электронный. Электромагнитный балласт имеет классическую, трансформаторную комплектацию: медный провод, металлические пластины. В электронных балластниках (electronic ballast) применяются электронные компоненты: диоды, динисторы, транзисторы, микросхемы.

Для первоначального поджига (пуска) разряда в лампе в электромагнитных устройствах дополнительно используется пусковое устройство – стартер. В электронном варианте балластника эта функция реализована в рамках единой электрической схемы. Устройство получается легким, компактным и объединяется единым термином – электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА). Массовое применение ЭПРА для люминесцентных ламп обусловлено следующими достоинствами:

  • эти аппараты компактны, имеют небольшой вес;
  • лампы включаются быстро, но при этом плавно;
  • отсутствие мерцания и шума от вибрации, поскольку ЭПРА работает на высокой частоте (десятки кГц) в отличие от электромагнитных, работающих от сетевого напряжения с частотой 50 Гц;
  • снижением тепловых потерь;
  • электронный балласт для люминесцентных ламп имеет значение коэффициента мощности до 0,95;
  • наличие нескольких, проверенных видов защиты, которые повышают безопасность использования и продлевают срок службы.

Схемы электронных балластов для люминесцентных ламп

ЭПРА – это электронная плата, начиненная электронными компонентами. Принципиальная схема включения (Рис. 1) и один из вариантов схемы балласта (Рис. 2) приведены на рисунках.


Люминесцентная лампа, С1 и С2 – конденсаторы


Электронные балласты могут иметь разное схемотехническое решение в зависимости от примененных комплектующих. Выпрямление напряжения производится диодами VD4–VD7 и далее фильтруется конденсатором C1. После подачи напряжения начинается зарядка конденсатора С4. При уровне 30 В пробивается динистор CD1 и открывается транзистор T2, затем включается в работу автогенератор на транзисторах T1, T2 и трансформаторе TR1. Резонансная частота последовательного контура из конденсаторов С2, С3, дросселя L1 и генератора близки по величине (45–50 кГц). Режим резонанса необходим для устойчивой работы схемы. Когда напряжение на конденсаторе С3 достигнет величины пуска, лампа зажигается. При этом снижается регулирующая частота генератора и напряжения, а дроссель ограничивает ток.



Ремонт ЭПРА


В случае отсутствия возможности быстрой замены вышедшего из строя ЭПРА можно попытаться отремонтировать балластник самостоятельно. Для этого выбираем следующую последовательность действий для устранения неисправности:

  • для начала проверяется целостность предохранителя. Эта поломка часто встречается из-за перегрузки (перенапряжения) в сети 220 вольт;
  • далее производится визуальный осмотр электронных компонентов: диодов, резисторов, транзисторов, конденсаторов, трансформаторов, дросселей;
  • в случае обнаружения характерного почернения детали или платы ремонт производится с помощью замены на исправный элемент. Как проверить своими руками неисправный диод или транзистор, имея в наличии обычный мультиметр, хорошо известно любому пользователю с техническим образованием;
  • может оказаться, что стоимость деталей для замены будет выше или сопоставима со стоимостью нового ЭПРА. В таком случае лучше не тратить время на ремонт, а подобрать близкую по параметрам замену.

ЭПРА для компактных ЛДС

Сравнительно недавно стали широко использоваться в быту люминесцентные энергосберегающие лампы, адаптированные под стандартные патроны для простых ламп накаливания – Е27, Е14, Е40. В этих устройствах электронные балласты находятся внутри патрона, поэтому ремонт этих ЭПРА теоретически возможен, но на практике проще купить новую лампу.

На фото показан пример такой лампы марки OSRAM, мощностью 21 ватт. Следует заметить, что в настоящее время позиции этой инновационной технологии постепенно занимают аналогичные лампы со светодиодными источниками. Полупроводниковая технология, непрерывно совершенствуясь, позволяет быстрыми темпами достигнуть цены на ЛДС, стоимость которых остается практически неизменной.


Люминесцентные лампы T8

Лампы T8 имеют диаметр стеклянной колбы 26 мм. Широко используемые лампы T10 и T12 имеют диаметры 31,7 и 38 мм соответственно. Для светильников обычно применяют ЛДС мощностью 18 Вт. Лампы T8 не теряют работоспособности при скачках питающего напряжения, но при понижении напряжения более чем на 10% зажигание лампы не гарантируется. Температура окружающего воздуха также влияет на надежность работы ЛДС T8. При минусовых температурах снижается световой поток, и могут происходить сбои в зажигании ламп. Лампы T8 имеют срок службы от 9 000 до 12 000 часов.

Как изготовить светильник своими руками?

Сделать простейший светильник из двух ламп можно следующим образом:

  • выбираем подходящие по цветовой температуре (оттенку белого цвета) лампы по 36 Вт;
  • изготавливаем корпус из материала, который не воспламенится. Можно задействовать корпус от старого светильника. Подбираем ЭПРА под данную мощность. На маркировке должно быть обозначение 2 х 36;
  • подбираем к лампам 4 патрона с маркировкой G13 (зазор между электродами составляет 13 мм), монтажный провод и саморезы;
  • патроны необходимо закрепить на корпусе;
  • место установки ЭПРА выбирают из соображения минимизации нагрева от работающих ламп;
  • патроны подключаются к цоколям ЛДС;
  • для предохранения ламп от механического воздействия желательно установить прозрачный или матовый защитный колпак;
  • светильник закрепляется на потолке и подключается к сети питания 220 В.


Балласт для газоразрядной лампы (люминесцентные источники света) применяется с целью обеспечения нормальных условий работы. Другое название – пускорегулирующий аппарат (ПРА). Существует два варианта: электромагнитный и электронный. Первый из них отличается рядом недостатков, например, шум, эффект мерцания люминесцентной лампы.

Второй вид балласта исключает многие минусы в работе источника света данной группы, поэтому и более популярен. Но поломки в таких приборах тоже случаются. Прежде чем выбрасывать, рекомендуется проверить элементы схемы балласта на наличие неисправностей. Вполне реально самостоятельно выполнить ремонт ЭПРА.

Разновидности и принцип функционирования

Главная функция ЭПРА заключается в преобразовании переменного тока в постоянный. По-другому электронный балласт для газоразрядных ламп называется еще и высокочастотным инвертором. Один из плюсов таких приборов – компактность и, соответственно, небольшой вес, что дополнительно упрощает работу люминесцентных источников света. А еще ЭПРА не создает шум при работе.

Балласт электронного типа после подключения к источнику питания обеспечивает выпрямление тока и подогрев электродов. Чтобы люминесцентная лампа зажглась, подается напряжение определенной величины. Настройка тока происходит в автоматическом режиме, что реализуется посредством специального регулятора.

Такая возможность исключает вероятность появления мерцания. Последний этап – происходит высоковольтный импульс. Поджиг люминесцентной лампы осуществляется за 1,7 с. Если при запуске источника света имеет место сбой, тело накала моментально выходит из строя (перегорает). Тогда можно попытаться сделать ремонт своими руками, для чего требуется вскрыть корпус. Схема электронного балласта выглядит так:


Основные элементы ЭПРА люминесцентной лампы: фильтры; непосредственно сам выпрямитель; преобразователь; дроссель. Схема обеспечивает еще и защиту от скачков напряжения питающего источника, что исключает необходимость ремонта по данной причине. А, кроме того, балласт для газоразрядных ламп реализует функцию коррекции коэффициента мощности.

По целевому назначению встречаются следующие виды ЭПРА:

  • для линейных ламп;
  • балласт, встроенный в конструкцию компактных люминесцентных источников света.

ЭПРА для люминесцентных ламп подразделяются на группы, отличные по функциональности: аналоговые; цифровые; стандартные.

Схема подключения, запуск

Пускорегулирующий аппарат подключается с одной стороны к источнику питания, с другой – к осветительному элементу. Нужно предусмотреть возможность установки и крепления ЭПРА. Подключение производится в соответствии с полярностью проводов. Если планируется установить две лампы через ПРА, используется вариант параллельного соединения.

Схема будет выглядеть следующим образом:


Группа газоразрядных люминесцентных ламп не может нормально работать без пускорегулирующего аппарата. Его электронный вариант конструкции обеспечивает мягкий, но одновременно с тем и практически мгновенный запуск источника света, что дополнительно продлевает срок его службы.

Поджиг и поддержание функционирования лампы осуществляется в три этапа: прогрев электродов, появление излучения в результате высоковольтного импульса, поддержание горения осуществляется посредством постоянной подачи напряжения небольшой величины.

Определение поломки и ремонтные работы

Если наблюдаются проблемы в работе газоразрядных ламп (мерцание, отсутствие свечения), можно самостоятельно сделать ремонт. Но сначала необходимо понять, в чем заключается проблема: в балласте или осветительном элементе. Чтобы проверить работоспособность ЭПРА, из светильников удаляется линейная лампочка, электроды замыкаются, и подсоединяется обычная лампа накаливания. Если она загорелась, проблема не в пускорегулирующем аппарате.

В противном же случае нужно искать причину поломки внутри балласта. Чтобы определить неисправность люминесцентных светильников, необходимо «прозвонить» все элементы по очереди. Начинать следует с предохранителя. Если один из узлов схемы вышел из строя, необходимо заменить его аналогом. Параметры можно увидеть на сгоревшем элементе. Ремонт балласта для газоразрядных ламп предполагает необходимость использования навыков владения паяльником.

Если с предохранителем все в порядке, далее следует проверить на исправность конденсатор и диоды, которые установлены в непосредственной близости к нему. Напряжение конденсатора не должно быть ниже определенного порога (для разных элементов эта величина разнится). Если все элементы ПРА в рабочем состоянии, без видимых повреждений и прозвон также ничего не дал, осталось проверить обмотку дросселя.

В некоторых случаях проще купить новую лампу. Это целесообразно сделать в случае, когда стоимость отдельных элементов выше ожидаемого предела или при отсутствии достаточных навыков в процессе пайки.

Ремонт компактных люминесцентных ламп выполняется по сходному принципу: сначала разбирается корпус; проверяются нити накала, определяется причина поломки на плате ПРА. Часто встречаются ситуации, когда балласт полностью исправен, а нити накаливания перегорели. Починку лампы в этом случае произвести сложно. Если в доме имеется еще один сломанный источник света сходной модели, но с неповрежденным телом накала, можно совместить два изделия в одно.

Таким образом, ЭПРА представляет группу усовершенствованных аппаратов, обеспечивающих эффективную работу люминесцентных ламп. Если было замечено мерцание источника света или он и вовсе не включается, проверка балласта и его последующий ремонт позволят продлить срок службы лампочки.

Аппарат пускорегулирующий ЭПРА 220В2-18-40 электронный для люминесцентных ламп

Аппарат пускорегулирующий ЭПРА 220В2-18-40 электронный (с патронами, крепежами), 2*18W T8/G13 230V

Электронный балласт  предназначен для запуска и поддержания стабильного режима работы люминесцентных ламп. Может использоваться в интерьерах, сухих складских помещениях, аквариумных светильниках и в рекламных световых коробах.

ЭПРА предназначен для использования с люминесцентными лампами типа Т8 с цоколем G13. Эпра 2х36 применяется в светильниках ЛПО 2х18, ЛПО 2х36. 

Входное напряжение – 220В

Мощность – 2х15Вт – 2х36Вт.

Размеры ( Д*Ш*В) – 168(123)*38*27 мм.

Технические характеристики

Допустимое колебание сетевого напряжения 210-230В Частота 50Гц

Допустимая мощность ламп 1х15 Вт 1х18Вт 2х15Вт 2х18Вт 1х36Вт 2х36Вт

Коэффициент мощности 0,9

Коэффициент пульсации освещенности <5%

Цоколь ламп G13

Тип трубки Т8

Габаритные размеры 168(123)*38*27 мм

Степень защиты от пыли и влаги IP20

Рабочие температуры окр. среды -10..40°С

Комплектация – ЭПРА; набор крепежей; – коробка упаковочная.

Подключение:

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:

ДЛЯ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОННОГО АППАРАТА ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩЕГО ТРЕБУЕТСЯ СЕТЕВОЕ НАПРЯЖЕНИЕ 220В/50ГЦ, КОТОРОЕ ЯВЛЯЕТСЯ ОПАСНЫМ. ВСЕ РАБОТЫ ПО МОНТАЖУ И ПОДКЛЮЧЕНИЮ ЭЛЕКТРОННОГО БАЛЛАСТА ДОЛЖНЫ ВЫПОЛНЯТЬСЯ ПРИ ОТКЛЮЧЕННОМ СЕТЕВОМ НАПРЯЖЕНИИ. ВСЕ РАБОТЫ ПО МОНТАЖУ И ПОДКЛЮЧЕНИЮ ДОЛЖНЫ ВЫПОЛНЯТЬСЯ ЛИЦАМИ, ИМЕЮЩИМИ ГРУППУ ПО ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ НЕ НИЖЕ III.

Подключите ЭПРА согласно схеме промаркированной на коробке.

Пример схемы лектронный балласт (эпра) eb-2×18 лайт люкс, для подключения двух люминесцентных ламп – на коробке.

Производителям: электронные ПРА для стандартных бактерицидных рециркуляторов и облучателей, использующих сочетание ламп 2х15,2х18,2х36, 2х40.

Подходит для ламп: Лампа бактерицидная LIH ULC 18W T8 G13, Лампа бактерицидная Osram HNS G15 T8 15W G13 L438mm специальная безозоновая (4008321398826), Лампа ультрафиолетовая люминесцентная бактерицидная Philips TUV TL-D 15Вт T8 G13, Лампа бактерицидная SSL-T8-UVC-30W G13, Лампа бактерицидная LightBest LBC-15W G13, Бактерицидная лампа без образования озона Osram HNS, 96 В, 30 Вт, G13, Бактерицидная лампа без образования озона Osram HNS, 96 В, 30 Вт, G13, Лампа бактерицидная с УФ-С излучением TIBERA UVC T8 15W G13 LEDVANCE 4058075499201, Лампа бактерицидная Philips TUV G15 T8 15W G13 L438mm специальная безозоновая (871150072617940), Лампа инсектицидная LbTeh T8 18W G13(588мм), Лампа ультрафиолетовая бактерициднаяSweko 30W (Вт) G13 трубчатая Т8 SSL UVC (38956), Лампа TDM ЕLECTRIC G13 T8 18Вт 4000K, Лампа бактерицидная Philips TUV 30W G13T8 UV-C Special, Лампа для аквариумов LAGUNA T8 15W, Лампа SYLVANIA T8 Aquaclassic 18Вт, HAGEN T8 Sun Glo 20Вт, SYLVANIA T8 Gro-lux 18Вт, Лампа SYLVANIA T8 Aquaclassic 25Вт 74,2см, цоколь G13, Лампа HAGEN T8 Sun Glo 30Вт, Лампа HAGEN T8 Sun Glo 40Вт

Меры безопасности

Не допускать попадания влаги.

Не использовать в помещениях с повышенным содержанием пыли и влаги.

Не использовать с поврежденным корпусом, шнуром питания, не использовать с неисправными патронами и цоколями ламп.

Не допускать отклонения питающего напряжения от допустимого.

Радиоактивные и ядовитые вещества в состав прибора не входят.

Хранение: ЭПРА хранятся в картонных коробках в ящиках или на стеллажах в сухих отапливаемых помещениях.

Транспортировка: ЭПРА в упаковке пригодны для транспортировки автомобильным, железнодорожным, морским или авиационным транспортом.

Утилизация ЭПРА: утилизируется в соответствии с правилами утилизации бытовой электронной техники.

Аналог: ЭПРА FOTON FL2х15-40W 150х40х30mm (комплект 4 патрона, 4 клипсы, провода)

*Данные Эпра могут использоваться для: Светильник люминесцентный накладной SVET ЛПО 12 G13 T8 1250х145х70 мм 2х36 Вт 220 В IP40, который предназначен для освещения общественных и подсобных помещений, школ, больниц, коридоров, лестничных и межэтажных площадок домов. 

Подключение:

Блок питания из эпра 2х36 своими руками

Очень часто причиной поломки электроприбора становится неисправность аккумулятора. Вследствие этого нужен ремонт или же покупка нового оборудования. Но можно избежать больших затрат, сделав блок питания из энергосберегающей лампы своими руками. Все необходимые детали можно взять из обычной люминесцентной лампы, стоимость которой невелика.

Балласт люминесцентной лампы

В каждой энергосберегающей лампочке имеется небольшая схема, которая предотвращает мигание во время включения, а также способствует постепенному разогреву спиралей устройства. Её название — электронный балласт. Именно с помощью него газ может испускать свечение (частота 30−100 кГц, а иногда и 105 кГц).

Вследствие того, что устройство может иметь такие высокие показатели частот, коэффициент потребления энергии возрастает до единицы, а это, в свою очередь, делает энергосберегающие лампы экономично выгодными.

Значительным преимуществом таких устройств является отсутствие какого-либо шума во время работы, а также электромагнитного поля, который негативно воздействует на организм человека.

Важную роль в схеме балласта энергосберегающей лампы играет электронный дроссель. Именно он определяет, будет ли устройство загораться сразу же с полной силой или же разогреваться постепенно в течение нескольких минут. Стоит отметить, что производитель никогда на упаковке не указывает время разогрева. Проверить это можно лишь во время эксплуатации устройства.

Те балластные схемы, которые выполняют функцию преобразования напряжения (а таковых большая часть), собираются на полупроводниковых транзисторах. В дорогостоящих устройствах схема более сложная, чем в дешёвых лампочках.

Из сгоревшей энергосберегающей лампы можно сделать заготовки для будущего импульсного блока питания. Также для этого можно взять и работающее устройство.

В составе компактной люминесцентной лампочки (КЛЛ) имеются следующие элементы:

  1. Биполярные транзисторы с защитными диодами. Как правило, они выдерживают напряжение в 700 В, а также силу тока до 4 А.
  2. Трансформатор импульсного тока.
  3. Электронный дроссель.
  4. Конденсатор (10/50 В, а также 18В).
  5. Двунаправленный триггерный неуправляемый диод (динистор).
  6. Очень редко в устройстве содержится униполярный транзистор.

Во время изготовления БП из энергосберегающей лампы своими руками с использованием недешёвых экономок достаточно дополнить источник некоторыми деталями. Также в качестве основы будущего блока можно взять драйвер для светодиодов, которые зачастую устанавливают в фонарики.

Важно отметить, что для выполнения ИБП брать схему, имеющую электролитический конденсатор, не рекомендуется. Это связано с тем, что она в приборе в качестве блока питания прослужит недолго. Также для этой цели не подходят электронные балласты, в составе которых имеются специальные платы небольших размеров.

Особенности импульсного блока питания

ИБП — это инверторная система, в которой входное напряжение выпрямляется, а затем преобразуется в импульсы. Главная особенность ИБП заключается в значительном увеличении частоты тока, передающегося на трансформатор. Также стоит отметить небольшие габариты такого устройства. Ещё одним преимуществом является то, что БП во время работы не имеет никаких потерь энергии, в отличие от линейных, которые теряют значительную часть во время преобразования на трансформатор.

Принцип функционирования импульсного блока питания из энергосберегающей лампы заключается в следующем:

  1. Входной выпрямитель, состоящий из диодного моста и конденсатора, превращает переменный ток (входной) в постоянный.
  2. Инвертор, в свою очередь, трансформирует постоянный ток в переменный, но частота при этом возрастает с 50 Гц до 10 кГц, что является выше в 200 раз.
  3. Такой ток передаётся на трансформатор. Он будет или повышать, или понижать напряжение.
  4. Выходной выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный, но при этом частота остаётся высокой.

Как правило, в современных схемах используются MOSFET — транзисторы. Их главная особенность — очень быстрая скорость переключения. Соответственно в таких балластах должны быть использованы и быстродействующие диоды. Они размещаются в выходном выпрямителе.

При изготовлении ИБП лучше использовать диоды Шоттки, поскольку они меньше всего теряют энергию во время работы на высокой частоте (в отличие от кремниевых, у которых этот показатель значительно выше).

Если же выходное напряжение очень низкое, тогда функцию выпрямителя может выполнять транзистор. Кроме того, можно вместо этого использовать дроссель. Такие простые преобразователи тока встречаются в схемах энергосберегающих ламп на 20 Вт.

Изготовление ИБП своими руками

Чаще всего во время изготовления импульсного БП требуется незначительно изменять строение дросселя, если для этой цели используется двухтранзисторная схема. Конечно же, некоторые элементы в устройстве нужно будет удалить.

Если же изготавливается БП, который будет иметь мощность 3,7−20 Ватт, в таком случае трансформатор не является основной составляющей. Вместо него лучше всего сделать несколько витков провода, которые закрепляются на магнитопровод. Для этого необязательно избавляться от старой намотки, их можно выполнить поверх.

Рекомендуется для этой цели использовать провод марки МГТФ, имеющий фторопластовую изоляцию. Понадобится небольшое его количество. Несмотря на это обмотка будет полностью покрыта, поскольку большая часть отводится на изоляцию. Из-за этого такие устройства имеют низкие показатели мощности. Для её увеличения требуется использовать трансформатор переменного тока.

Использование трансформатора

Главным преимуществом при изготовлении блока питания своими руками является то, что есть возможность подстраиваться под показатели трансформатора. Кроме этого, не потребуется цепь обратной связи, которая чаще всего является неотъемлемой частью в работе устройства. Даже если во время сборки были сделаны какие-либо ошибки, чаще всего такой блок будет работать.

Для того чтобы сделать собственноручно трансформатор, потребуется иметь дроссель, межобмоточную изоляцию, а также обмотку. Последнюю лучше всего выполнить из лакированного медного провода. Следует не забывать о том, что дроссель будет работать под напряжением.

Обмотку нужно тщательно изолировать даже тогда, когда она имеет заводскую специальную защитную плёнку из синтетического материала. В качестве изоляции можно использовать или электрокартон, или же обычную бумажную ленту, толщина которой должна быть не меньше 0,1 мм. Только после того, как будет сделана изоляция, можно поверх неё наматывать медный провод.

Что касается обмотки, то провод лучше всего выбрать как можно толще, а вот количество необходимых витков можно подобрать исходя из требуемых показателей работы будущего устройства.

Таким образом, можно сделать ИБП, который будет иметь мощность более 20 Вт.

Назначение выпрямителя

Для того чтобы в импульсном блоке не произошло насыщение магнитопровода, требуется использовать только двухполупериодный выходной выпрямитель. В том случае, если трансформатор должен понижать напряжение, рекомендуется использование схемы с нулевой точкой. Чтобы выполнить такую схему, нужно иметь две абсолютно одинаковые вторичные обмотки. Их можно сделать самостоятельно.

Следует учитывать то, что выпрямитель по типу «диодный мост» для этой цели не подходит. Это связано с тем, что значительное количество мощности во время передачи будет теряться, а значение электрического напряжения будет минимальным (менее 12В). Но если делать выпрямитель из специальных импульсных диодов, тогда стоимость такого устройства обойдётся значительно дороже.

Наладка устройства

После того как БП будет собран, требуется проверить его работу на максимальной мощности. Это необходимо для того, чтобы измерить температуру нагревания трансформатора и транзистора, значения которых не должны превышать 65 и 40 градусов соответственно. Чтобы избежать перегрева этих элементов, достаточно увеличить сечение провода обмотки. Также часто помогает изменение мощности магнитопровода в большую сторону (учитывается ЭПР). В том случае, если дроссель был взят из балласта светодиодного фонаря, увеличить сечение не получится. Единственным вариантом будет контролировать нагрузку на прибор.

Подключение к шу

Чтобы установить импульсный блок питания в шуруповёрт, потребуется разобрать электроинструмент. Как правило, его внешняя часть состоит из двух элементов. Следующим этапом требуется найти те провода, с помощью которых двигатель соединяется с аккумулятором. Именно их нужно соединить с блоком питания (самоделкой), используя термоусадочную трубку. Также можно спаять провода. Скручивать их настоятельно не рекомендуется.

Чтобы вывести кабель наружу, потребуется сделать отверстие в корпусе шуруповёрта. Также рекомендуется установить предохранитель, который защитит провод от повреждений у основания. Для этого можно сделать специальную клипсу из тонкой алюминиевой проволоки.

Таким образом, переделка схемы балласта в импульсный блок поможет заменить повреждённый аккумулятор у шуруповёрта. К тому же, если учитывать все нюансы из области экономики во время изготовления, то можно утверждать, что сделать ИБП своими руками выгодно.

Блок питания из ЭПРА — полезное и очень важное устройство в радиолюбительской практике. Сейчас можно приобрести блок питания любой мощности (в пределах разумного), размера и цены, но иногда они значительным образом уступают самодельным блокам питания. В этой статье мы рассмотрим вариант изготовления самодельного блока питания из ЭПРА (балласта для энергосберегательной лампы).

Существует немало конструкций с применением ЭПРА. Конструкция такого блока достаточно проста, цена не превышает 2-2,5 американских долларов. Это импульсный блок питания, предназначенный для повышения сетевых 220 Вольт до более высокого номинала, который питает энергосберегающую лампочку. Схема балласта достаточно проста, из себя представляет повышающий преобразователь (чаще всего двухтактный).

Блок питания из ЭПРА — схема

В качестве силовых ключей используются импортные транзисторы MJE13003, MJE13007, в редких случаях MJE13009 и их аналоги. Транзисторы можно сказать,что создавались специально для работы в сетевых ИБП. Аналогичные транзисторы используются и в компьютерных блоках питания. Итак, для начала хочу представить основные достоинства такого блока питания.

  1. Компактные размеры и легкий вес
  2. Малые затраты и низкая стоимость
  3. Надежность работы

Это лишь основные достоинства нашего самодельного блока, но у него есть и другие (скрытые) достоинства. Некоторые ИБП работают только под определенной нагрузкой, иными словами блок питания не сможет работать в холостую или с маломощной нагрузкой. Таким свойством обладают достаточно популярные ЭТ (электронные трансформаторы), которые предназначены для питания галогенных ламп с мощностью 12 вольт. Наш блок питания включается при подачи сетевого напряжения, способен питать нагрузки с мощностью от долей ватта (светодиоды и т.п.) до 40-50 ватт. Такой блок может использоваться в качестве лабораторного блока питания для начинающего радиолюбителя.

Блок питания не боится коротких замыканий на выходе (взамен электронный трансформатор выходит из строя после секундного КЗ), обладает высокой стабильностью работы и может работать в течении очень долгого времени без выключения. Суть переделки балласта заключается в ее доработке. Нам нужно мотать импульсный трансформатор, который обеспечивает гальваническую развязку от сети 220 вольт и понижает напряжение до нужного нам уровня.

Трансформатор можно мотать практически на любом ферритовом сердечнике (кольца, броневые чашки или Ш-образный сердечник). Сетевая обмотка содержит 130 витков провода 0,3-0,6 мм, понижающая должна содержать 8-9 витков, что соответствует выходному напряжению 12 Вольт.

Напряжение от балласта подается на обмотку трансформатора через конденсатор ( напряжение конденсатора подобрать в пределах 1000-3000 вольт, емкость 3300-6600 пкФ). Вторичную обмотку трансформатора желательно мотать несколькими жилами тонкого провода (4 жилы провода 0,5мм), на выходе получается порядка 3,5-4 Ампер. Возможно также применение готовых трансформаторов из ЭТ с мощностью 50-150 ватт.

Для выпрямления напряжения следует использовать мощные импульсные диоды или диодные сборки от компьютерных блоков питания. Из отечественного интерьера можно использовать КД213. При подборе диодов для блока питания из ЭПРА следите, чтобы максимально допустимый ток диода был в районе 8-12 Ампер, сам диод должен работать на частотах 100-150 кГц.

Начнём с определения.

ЭПРА (Электронный Пуско Регулирующий Аппарат) – это устройство, предназначенное для поджига газоразрядных ламп и поддержания их в рабочем состоянии.

Соответственно, горение таких ламп без ЭПРА невозможно, а, значит, этот блок имеется во всех светильниках, которые работают с лампами на основе инертных газов, или даже в самих лампах (например, в энергосберегающих неоновых со стандартными цоколями).

Рассмотрение преимуществ и недостатков ламп мы оставим на потом, а сейчас остановимся подробнее на блоке их питания.

Основные компоненты ЭПРА

В составе подавляющего большинства таких устройств имеются:

  • Фильтр (могут отсекаться помехи из сети питания, или, наоборот, создаваемые самим блоком питания).
  • Выпрямитель.
  • Корректор мощности.
  • Выходной сглаживающий фильтр.
  • Инвертор.
  • Балласт.

Однако, в целях экономии (габаритов или конечной стоимости) некоторые производители могут убирать те или иные блоки.

Блоки могут реализовываться из самостоятельных радиоэлементов или на основе специальных микросхем.

Даже при беглом взгляде на состав ЭРПА становится понятно, что перед нами – готовый импульсный блок питания.

И, например, если светильник больше эксплуатироваться по назначению не будет, то почему бы не использовать из него пускорегулирующий блок в других целях?

Например, можно собрать компактный блок питания светодиодных лент с минимумом дополнительных деталей или зарядное устройство для аккумуляторов.

Переделка ЭПРА из энергосберегающей лампы

Так выглядит обычная люминесцентная лампа с цоколем Е27.

Рис. 1. Люминесцентная лампа с цоколем Е27

А так выглядит её принципиальная схема.

Рис. 2. Принципиальная схема л юминесцентной лампы с цоколем Е27

Красным выделены элементы, которые необходимы для запуска колбы (они нам не понадобятся).

Физически блок выглядит так (после разбора лампы).

Рис. 3. Блок лампы с элементами

Практически единственное отличие от ИБП – дроссель L5. Его нужно заменить на трансформатор. Сделать это можно двумя способами:

  • Намотать на него вторичную обмотку;
  • Выпаять и заменить на подходящий трансформатор (обязательно импульсный).

Здесь сразу необходимо оговориться о мощности такого ИБП.

Примечание. Все элементы схемы для достижения компактности готового изделия подобраны строго под определённые выходные параметры. А значит, без значительной переделки и применения радиаторов / других теплоотводов выходную мощность повысить не получится. Лучше всего, если она останется в пределах исходной мощности лампы!

То есть, если лампа на 15 Вт, то при выходном напряжении в 12 В сила тока на выходе не должна быть выше 1 А (12·1= 12 Вт).

Путь с минимальными трудозатратами — конечно, замена на подходящий.

Штатный дроссель имеет небольшие габариты, что существенно затрудняет перемотку. И даже после переделки впаять его на место вряд ли получится (габариты увеличатся). Хотя при должной сноровке можно-таки разобрать дроссель, изолировать первичную обмотку стеклотканью и намотать 10-20 витков (толщина провода до 0,5 мм отлично подойдёт).

Переделанная схема может иметь вид как на схеме ниже.

Рис. 4. Переделанная схема

Конденсаторы С9 – 0,1 мкФ, С10 – 470 мкФ. Диоды или диодный мост должны быть импульсными.

ЭРПА можно дополнить своим трансформатором. Например, как на схеме ниже.

Рис. 5. Схема дополненная трансформатором

Здесь не обошлось без мелких переделок основной схемы. Был заменён:

  • Резистор R0 (минимум 3 Вт, можно включить два по 10 Ом, 2 Вт параллельно).
  • Конденсатор C0 (напряжение – до 350 В).
  • Транзисторы 13007 (VT1 и 2, ставятся на радиаторы с площадью минимум 20 см 2 ).

Трансформатор можно взять готовый или намотать на основе дросселя из другой лампы, например, большей по мощности.

В качестве основы можно использовать ферритовое кольцо (2000НМ — 28 х 16 х 9мм или больше). В данной схеме использовалось кольцо с диаметрами 40 и 22 мм (внешний/внутренний), толщина – 20 мм. Первичная обмотка – 63 витка (ПЭЛ 0,85 мм2), вторичные – по 12 витков (провод тот же).

На схеме обозначена симметричная намотка вторичных обмоток. Её можно заменить одной, но на выходе должен быть диодный мост (как на первой схеме).

Схема 2 позволяет довести мощность блока питания до 100 Вт.

Больший ток может понадобиться для питания галогеновых ламп или для других задач.

Без подключённой нагрузки включать этот блок питания нельзя! Обратите внимание на показатели рассеиваемой мощности тестовой нагрузки.

Как посчитать витки трансформатора

Это, наверное, ключевой вопрос в переделке.

Алгоритм действий таков:

1. На дроссель необходимо намотать удобное количество витков (10/20/30 и т.п.).

2. Подключить нагрузку (это может быть резистор с рассеиваемой мощностью 30 Вт и больше).

3. Запитать схему и снять измерения на выходе (то есть на нагрузке).

4. Теперь легко понять какое напряжение приходится на 1 виток (имеющееся напряжение делите на количество намотанных витков).

5. Теперь можно рассчитать необходимое вам количество витков (требуемое напряжение делите на “цену” одного витка).

6. Наматываете своё количество витков.

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:

что это такое, схема подключения к светильникам и лампам, фото, видео

Автор Aluarius На чтение 8 мин. Просмотров 6.7k. Опубликовано

Люминесцентные лампы напрямую от сети в 220 вольт не работают. Им необходим специальный переходник, который будет стабилизировать напряжение и сглаживать пульсацию тока. Этот прибор носит название пускорегулирующая аппаратура (ПРА), состоящая из дросселя, с помощью которого сглаживается пульсация, стартер, используемый как пускатель, и конденсатор для стабилизации напряжения. Правда, ПРА в этом виде – это старый блок, который постепенно выводится из оборота. Все дело в том, что ему на смену пришла новая модель – ЭПРА, то есть, тот же пускорегулирующий аппарат, только электронного типа. Итак, давайте разберемся в ЭПРА – что это такое, его схема и основные составляющие.

Конструкция и принцип работы ЭПРА

По сути, ЭПРА – это электронное плато, небольшого размера, в состав которого входит несколько специальных электронных элемента. Компактность конструкции дает возможность установить плато в светильник вместо дросселя, стартера и конденсатора, которые все вместе занимают больше места, чем ЭПРА. При этом схема подключения достаточно проста. О ней чуть ниже.

Преимущества

  • Люминесцентная лампа с ЭПРА включается быстро, но плавно.
  • Она не моргает и не шумит.
  • Коэффициент мощности – 0,95.
  • Новый блок практически не греется по сравнению с устаревшим, а это прямая экономия электрического тока до 22%.
  • Новый пусковой блок снабжен несколькими видами защиты лампы, что повышает ее пожарную безопасность, безопасность эксплуатации, а также продлевает в несколько раз срок службы.
  • Обеспечение плавного свечения, без мерцания.
Внутреннее устройство ЭПРА

Внимание! Современные правила охраны труда предписывают использовать в рабочих помещениях люминесцентные лампы, снабженные именно этой новой аппаратурой.

Схема устройства

Начнем с того, что люминесцентные лампы – это газоразрядные источники света, которые работают по следующей технологии. В стеклянной колбе находятся пары ртути, в которые подается электрический разряд. Он-то и образует ультрафиолетовое свечение. На саму колбу изнутри нанесен слой люминофора, который преобразует ультрафиолетовые лучи в видимый глазами свет. Внутри лампы всегда находится отрицательное сопротивление, вот почему они не могут работать от сети в 220 вольт.

Но тут необходимо выполнить два основных условия:

  1. Разогреть две нитки накала.
  2. Создать большое напряжение до 600 вольт.

Внимание! Величина напряжения прямо пропорциональна длине люминесцентной лампы. То есть, для коротких светильников мощностью 18 Вт оно меньше, для длинных мощностью выше 36 Вт больше.

Теперь сама схема ЭПРА.



Начнем с того, что люминесцентные лампы, к примеру, ЛВО 4×18, со старым блоком всегда мерцали и издавали неприятный шум. Чтобы этого избежать, необходимо подать на нее ток частотой колебания более 20 кГц. Для этого придется повысить коэффициент мощности источника света. Поэтому реактивный ток должен возвращаться в специальный накопитель промежуточного типа, а не в сеть. Кстати, накопитель с сетью никак не связан, но именно он питает лампу, если случиться сетевой переход напряжения через ноль.

Как работает

Итак, сетевое напряжение в 220 вольт (оно переменное) преобразуется в постоянное с показателем 260-270 вольт. Сглаживание производится с помощью электролитического конденсатора С1.

После чего постоянное напряжение необходимо перевести в высокочастотное напряжение до 38 кГц. За это отвечает полумостовой преобразователь двухтактного типа. В состав последнего входят два активных элемента, которые собой представляют два высоковольтных транзистора (биполярных). Их обычно называют ключами. Именно возможность перевода постоянного напряжения в высокочастотное дает возможность уменьшить габариты ЭПРА.

Электронный пускорегулирующий аппарат

В схеме устройства (балласта) также присутствует трансформатор. Он является одновременно и управляющим элементом преобразователя, и нагрузкой для него. Этот трансформатор имеет три обмотки:

  • Одна из них рабочая, в которой всего лишь два витка. Через нее происходит нагрузка на цепь.
  • Две – управляющие. В каждой по четыре витка.

Особую роль во всей этой электрической схеме играет динистор симметричного типа. В схеме он обозначен, как DB3. Так вот этот элемент отвечает за запуск преобразователя. Как только напряжение в соединениях его подключения превышает допустимый порог, он открывается и подает импульс на транзистор. После чего происходит запуск преобразователя в целом.

Далее происходит следующее:

  • С управляющих обмоток трансформатора импульсы поступают на транзисторные ключи. Эти импульсы являются противофазными. Кстати, открытие ключей вызывает наводку на двух обмотках и на рабочей тоже.
  • Переменное напряжение с рабочей обмотки подается на люминесцентную лампу через последовательно установленные элементы: первая и вторая нить накала.

Внимание! Емкость и индуктивность в электрической цепи подбираются таким образом, чтобы в ней возникал резонанс напряжений. Но при этом частота преобразователя должна быть неизменной.

Обратите внимание, что на конденсаторе С5 будет происходить самое большое падение напряжения. Именно этот элемент и зажигает люминесцентную лампу. То есть, получается так, что максимальная сила тока разогревает две нити накала, а напряжение на конденсаторе С5 (оно большое) зажигает источник света.

По сути, светящаяся лампа должна снизить свое сопротивление. Так оно и есть, но снижение происходит незначительно, поэтому резонансное напряжение все еще присутствует в цепи. Это и есть причина, по которой лампа продолжает светиться. Хотя дроссель L1 создает ограничения тока на показатель разницы сопротивлений.

Преобразователь продолжает после запуска работать в автоматическом режиме. При этом его частота не меняется, то есть, идентична частоте запуска. Кстати, сам запуск длится меньше одной секунды.

Тестирование

Перед тем как запустить ЭПРА в производство проводились всевозможные тесты, которые показатели, что встроенный люминесцентный светильник может работать в достаточно широком диапазоне подаваемых на него напряжений. Диапазон составил 100-220 вольт. При этом оказалось, что частота преобразователя изменяется в следующей последовательности:

  • При 220 вольт она составила 38 кГц.
  • При 100 вольтах 56 кГц.

Но необходимо отметить, что при снижении напряжения до 100 вольт яркость свечения источника света явно уменьшилась. И еще один момент. На люминесцентный светильник всегда подается ток переменного типа. Это создает условия его равномерного износа. А точнее сказать, износа его нитей накаливания. То есть, увеличивается срок эксплуатации самой лампы. При тестировании лампы постоянным током, срок ее службы снизился в два раза.

Причины неисправностей

Итак, по каким причинам люминесцентная лампа может не гореть?

  • Трещины в местах пайки на плате. Все дело в том, что при включении светильника плата начинает нагреваться. После того как он будет включен, происходит остывание блока ЭПРА. Перепады температуре негативно влияют на места пайки, поэтому появляется вероятность обрыва схемы. Исправить неполадку можно пайкой обрыва или даже обычной его чисткой.
  • Если произошел обрыв нити накаливания, то сам блок ЭПРА остается в исправном состоянии. Так что эту проблему можно решить просто – заменить сгоревшую лампу новой.
  • Скачки напряжения являются основной причиной выхода из строя элементов электронного ПРА. Чаще всего выходит из строя транзистор. Производители пускорегулирующей аппаратуры не стали усложнять схему, поэтому варисторов в ней нет, который бы и отвечали за скачки. Кстати, и установленный в цепь предохранитель также от скачков напряжения не спасает. Он срабатывает лишь в том случае, если один из элементов схемы будет пробит. Поэтому совет – скачки напряжения обычно присутствуют в непогоду, поэтому не стоит включать люминесцентную лампу, когда за окном сильный дождь или ветер.
  • Неправильно проведена схема подключения аппарата к лампам.

Это интересно

В настоящее время ЭПРА устанавливаются не только с газоразрядными источниками света, но и с галогенными и светодиодными лампами. При этом нельзя использовать один аппарат, предназначенный для одного вида ламп, к другой лампе. Во-первых, не подойдут по параметрам. Во-вторых, у них разные схемы.

При выборе ЭПРА необходимо учитывать мощность лампы, в которую он будет устанавливаться.

Оптимальный вариант модели – это аппараты с защитой от нестандартных режимов работы источника света и от деактивации их.

Обязательно обратите внимание на позицию в паспорте или инструкции, где указано, в каких погодных климатических условиях электронный ПРА может работать. Это влияет и на качество эксплуатации, и на срок службы.

Подключение

И последнее – это схема подключения. В принципе, ничего сложного. Обычно производитель прямо на коробке указывает эту самую схему подключения, где точно по клеммам указаны и номера, и контур подключения. Обычно для вводного контура – три клеммы: ноль, фаза и заземление. Для выходного на лампы – по две клеммы, то есть попарно, на каждую лампу.

Схема Принципиальная электрическая схема ЭПРА ETL 236. Эпра для лампы своими руками. EPRA для компактных lds

Люминесцентная лампа (LL) представляет собой стеклянную трубку, заполненную инертным газом (AR, NE, KR) с добавлением небольшого количества ртути. На концах трубки расположены металлические электроды для подачи напряжения, электрическое поле которых приводит к разрыву газа, возникновению тлеющего разряда и возникновению электрического тока в цепи. Газоразрядный тлеющий разряд бледно-голубого оттенка, в видимом диапазоне света очень слабый.

Но в результате электрического разряда большая часть энергии переходит в невидимый ультрафиолетовый диапазон, кванты которого, попадая в фосфорсодержащие составы (люминофорные покрытия), вызывают свечение в видимой области спектра. Изменяя химический состав люминофора, можно получить разные цвета свечения: для ламп дневного света (ЛДС) разработаны различные оттенки белого цвета, а для освещения в декоративных целях можно выбрать лампы другого цвета. Изобретение и массовый выпуск люминесцентных ламп – это шаг вперед по сравнению с неэффективными лампами накаливания.

Зачем нужен балласт?

Ток в газовом разряде нарастает лавинообразно, что приводит к резкому падению сопротивления. Что касается электродов люминесцентных ламп, то дополнительная нагрузка, ограничивающая ток, так называемый баллаборатор, последовательно включает перегрев. Иногда для его обозначения используется термин “дроссель”.

Используются два типа досок для мячей: электромагнитные и электронные. Электромагнитный балласт имеет классическую, трансформаторную конфигурацию: медный провод, металлические пластины.В электронных балластерах (Electronic Ballast) используются электронные компоненты: диодистраторы, динтораторы, транзисторы, микросхемы.

Для первоначального зажигания (пуска) разряда в лампе в электромагнитных устройствах Дополнительно используется пусковое устройство – стартер. В электронном варианте балластного блока эта функция реализована в рамках Единой электрической схемы. Устройство получается легким, компактным и совмещено с одним термином – электронно-регулирующим автоматом (ЭПР).Массовое использование ЭПР для люминесцентных ламп обусловлено следующими преимуществами:

  • эти устройства компактны, имеют небольшой вес;
  • Лампы
  • включаются быстро, но при этом плавно;
  • отсутствие мерцания и шума от вибрации, так как ЭПР работает на высокой частоте (десятки кГц), в отличие от электромагнитного, работающего от сетевого напряжения с частотой 50 Гц;
  • уменьшенные тепловые потери;
  • Электронный балласт
  • для люминесцентных ламп имеет значение коэффициента мощности равное 0.95;
  • наличие нескольких проверенных типов защиты, повышающих безопасность использования и продлевающих срок службы.

Схемы ЭПРА для люминесцентных ламп

EPR – это электронная плата, стилизованная под электронные компоненты. Принципиальная схема включения (рис. 1) и один из вариантов схемы балласта (рис. 2) показаны на рисунках.


Люминесцентная лампа, С1 и С2 – Конденсаторы

Электронные пускорегулирующие устройства могут иметь различную схему реализации в зависимости от применяемых компонентов.Выпрямление напряжения производится диодами VD4-VD7 и далее фильтруется конденсатором C1. После подачи напряжения включается конденсатор С4. На уровне 30 пробивается динистор CD1 и открывается транзистор Т2, затем включается автогенератор на транзисторе Т1, Т2 и трансформаторе TR1. Резонансная частота последовательного контура из конденсаторов С2, С3, дросселя L1 и генератора близка по размерам (45-50 кГц). Для устойчивой работы схемы необходим резонансный режим.Когда напряжение на конденсаторе С3 достигает пускового значения, загорается лампа. В этом случае частота регулирования генератора и напряжения снижается, а дроссель ограничивает ток.



Ремонт ЭПР.


При отсутствии возможности быстрой замены эры можно попробовать отремонтировать баллаборатор своими силами. Для этого выберите следующую последовательность действий для устранения неполадок:

  • Для начала проверяется целостность предохранителя.Эта поломка часто встречается из-за перегрузки (перенапряжения) в сети 220 вольт;
  • далее идет визуальный осмотр электронных компонентов: диодов, резисторов, транзисторов, конденсаторов, трансформаторов, дросселей;
  • при обнаружении характеристического обозначения детали или платы ремонт производится заменой исправного элемента. Как проверить своими руками неисправный диод или транзистор, имея в наличии обыкновенный мультиметр, хорошо известно любому пользователю с техническим образованием;
  • может оказаться, что стоимость запасных частей будет выше или сопоставима со стоимостью нового EPR.В этом случае лучше не тратить время на ремонт, а подобрать замену близкую по параметрам.

EPRA для компактных LD

Сравнительно недавно стали широко применяться люминесцентные энергосберегающие лампы, адаптированные под стандартные патроны для простых ламп накаливания – Е27, Е14, Е40. В этих устройствах электронные балласты находятся внутри патрона, поэтому ремонт этих ЭПР теоретически возможен, но на практике легче купить новую лампу.

На фото пример такой лампы марки OSRAM, мощностью 21 Вт.Следует отметить, что сейчас позиции этой инновационной технологии постепенно занимают аналогичные лампы со светодиодными источниками. Полупроводниковые технологии, которые постоянно совершенствуются, позволяют быстрыми темпами достигать цены на LDS, стоимость которой остается практически неизменной.


Люминесцентные лампы Т8.

Лампы

Т8 имеют стеклянную колбу диаметром 26 мм. Широко используемые лампы Т10 и Т12 имеют диаметр 31,7 и 38 мм соответственно. Для ламп обычно используются участки мощностью 18 Вт. Лампы Т8 не теряют работоспособности при скачках напряжения питания, но при снижении напряжения более 10% зажигание лампы не гарантируется.Температура окружающей среды также влияет на надежность T8 LDS. При минусовых температурах световой поток уменьшается, и возможны неисправности. Лампы Т8 имеют срок службы от 9000 до 12000 часов.

Как сделать светильник своими руками?

Сделайте простейший светильник из двух ламп так:

  • выбрать подходящую по цветовой температуре (белый оттенок) лампы 36 Вт;
  • делаем корпус из материала, который не оставит без внимания. Можно использовать корпус от старой лампы.Подбираем ЭПР на эту мощность. На маркировке должно быть обозначение 2 х 36;
  • подбираем к лампам 4 патрона с маркировкой G13 (зазор между электродами 13 мм), монтажный провод и саморез;
  • Патроны
  • необходимо закрепить на корпусе;
  • место установки ЭПР выбрано из соображений минимизации нагрева от рабочих ламп;
  • К корпусам ЛДС подключено
  • патронов;
  • для защиты ламп от механического воздействия желательно установить прозрачный или матовый защитный колпак;
  • светильник закреплен на потолке и подключается к сети 220 В.

ПРА для газоразрядных ламп (люминесцентных источников света) применяется для обеспечения нормальных условий работы. Другое название – пусковое устройство (ПРА). Есть два варианта: электромагнитный и электронный. Первый из них отличается рядом недостатков, например, шумом, эффектом мерцания люминесцентной лампы.

Второй тип балласта устраняет многие минусы в работе источников света этой группы, поэтому более популярен. Но поломки в таких устройствах тоже случаются.Перед выбросом рекомендуется проверить элементы цепи балласта на наличие неисправностей. Самостоятельно выполнить ремонт ЭПР вполне реально.

Разновидности и принцип работы

Основная особенность ЭПР – преобразование переменного тока в постоянный. Другой электронный балласт для газоразрядных ламп еще называют высокочастотным инвертором. Одно из преимуществ таких устройств – компактность и, соответственно, небольшой вес, что дополнительно упрощает работу люминесцентных источников света.И ЭПР при работе не создает шума.

ПРА электронного типа. После подключения к источнику питания он обеспечивает выпрямительный ток и нагревает электроды. Для того, чтобы люминесцентная лампа загорелась, подается напряжение определенного значения. Настройка тока происходит в автоматическом режиме, что реализуется через специальный регулятор.

Такая возможность исключает вероятность мерцания. Последний этап – возникает высоковольтный импульс. Люминесцентная лампа настроена на 1.7 с. Если при запуске источника света происходит сбой, тлеющее тело моментально выходит из строя (сгорает). Тогда вы можете попробовать сделать ремонт своими руками, для чего хотите вскрыть корпус. Схема ЭПРА выглядит так:

Основные элементы люминесцентной лампы ЭПР: фильтры; непосредственно сам выпрямитель; конвертер; дроссель. Схема также обеспечивает защиту от скачков напряжения источника питания, что исключает необходимость ремонта по этой причине. И, кроме того, в балласте для газоразрядных ламп реализована функция коррекции мощности.

По назначению различают следующие виды РОП:

  • для линейных ламп;
  • ПРА
  • встроен в конструкцию компактных люминесцентных источников света.

ЭПР для люминесцентных ламп делятся на отличные по функциональным возможностям: аналоговые; цифровой; Стандарт.

Схема подключения

, запуск

Пусковое устройство одной стороной подключается к источнику питания, другой – к осветительному элементу. Необходимо предусмотреть возможность установки и крепления ЭПР.Подключение выполняется в соответствии с полярностью проводов. Если вы планируете установить две лампы через правую, используется вариант параллельного подключения.

Схема будет выглядеть так:

Группа газоразрядных люминесцентных ламп не может нормально работать без пускового устройства. Его электронная конструкция обеспечивает мягкий, но в то же время практически мгновенный запуск источника света, что еще больше продлевает срок его службы.

Пенжиг и поддержание функционирования лампы осуществляется в три этапа: нагрев электродов, появление излучения в результате высоковольтного импульса, поддержание горения осуществляется посредством постоянного напряжения питания небольшой величины.

Определение поломки и ремонтные работы

Если в работе газоразрядных ламп наблюдаются проблемы (мерцание, отсутствие свечения), можно самостоятельно произвести ремонт. Но для начала необходимо понять, в чем проблема: в балласте или элементе освещения. Для проверки работоспособности ЭПР с ламп снимают линейный свет, закрывают электроды и подключают обычную лампу накаливания. Если она загорелась, проблема не в пускорегулирующем устройстве.

В противном случае нужно искать причину поломки внутри балласта. Чтобы определить неисправность люминесцентных ламп, нужно по очереди «прозвонить» все элементы. Начиная с предохранителя. Если вышел из строя один из узлов схемы, необходимо заменить его на аналог. Параметры можно увидеть на сгоревшем элементе. Ремонт балласта для газоразрядных ламп предполагает необходимость использования навыков паяльника.

Если с предохранителем все в порядке, то следует проверить конденсатор и диоды, которые установлены в непосредственной близости от него.Напряжение конденсатора не должно быть ниже определенного порога (для разных элементов это значение различается). Если все элементы правые в рабочем состоянии, без видимых повреждений и трансклон ничего не дал, остается проверить обмотку дроссельной заслонки.

В некоторых случаях проще купить новую лампу. Это целесообразно делать в том случае, когда стоимость отдельных элементов превышает ожидаемый предел или при отсутствии достаточных навыков в процессе пайки.

Ремонт компактных люминесцентных ламп производится по аналогичному принципу: сначала размер корпуса; Проверяется нить накала, выясняется причина поломки на плате. Нередки ситуации, когда балласт полностью исправен, а нить накаливания перегружена. Лампа на коленях в этом случае сложно изготовить. Если в доме есть еще один неработающий источник света аналогичной модели, но с не демпфирующим газовым корпусом, можно совместить два изделия в одном.

Таким образом, ЭПР представляет собой группу усовершенствованных устройств, обеспечивающих эффективную работу люминесцентных ламп. Если было замечено мерцание источника света или он не включается вообще, проверка балласта и последующий его ремонт продлят срок службы лампочки.

классов, с достаточным световым потоком и в то же время экономичными, раскручены, можно даже сказать, на некоторые квестовые и пробные варианты. Сначала я использовал обыкновенный фонарик прищепки, поменял на настольную люминесцентную лампу, потом люминесцентную лампу мощностью 18 ватт китайского производства «Потолочная – Настенная».Последний понравился больше всего, но крепление непосредственно к самой лампе в арматуре было несколько занижено, буквально два-три сантиметра, но «для полного счастья» их и не хватало. В результате получилось сделать то же самое, но по-своему. Так как к работе эпрантенированной эпохи претензий не вызывало логичного повторения схемы.

Принципиальная схема

Это большая часть этого ЭПР, дроссель и конденсатор у китайцев сюда не входили.

На самом деле добросовестно нарисован монтажной платой.Номинал электронных компонентов, позволяющих это сделать, определялся не только «по внешнему виду», но и с помощью замеров, с предварительной обвязкой компонентов с платы. Схема номиналов резисторов указана в соответствии с цветовой маркировкой. Только в отношении дроссельной заслонки позволил себе не раскручивать имеющееся количество, определил количество витков, а замерил сопротивление намотанного провода (1,5 Ом при диаметре 0,4 мм) – заработало.

Первая сборка на плате.Штатные комплектующие подобрали скрупулезно, несмотря на габариты и количество, и были вознаграждены – лампочка зажглась впервые. Ферритовое кольцо (10 х 6 х 4,5 мм) от энергосберегающей лампочки Магнитная проницаемость неизвестна, диаметр проводов катушки на нем намотан 0,3 мм (без изоляции). Первый запуск обязательно через лампочку накаливания на 25 Вт. Если горит и люминесцент изначально мигает и гаснет – увеличивайте (постепенно) С4, когда все заработало, и ничего подозрительного не нашлось, снял лампу накаливания, то уменьшил его номинал до начального значения.

В какой-то мере ориентируясь на печатную плату, покрасил пломбу под имеющийся подходящий корпус и электронные компоненты.

Приготовил платок и собрал схему. Уже предвкушал тот момент, когда я буду доволен собой и буду рад Бытию. Но, схема, собранная на pCB, отказалась работать. Пришлось вникнуть и заняться подбором резисторов и конденсаторов. На момент установки ЭПР на месте эксплуатации С4 имел емкость 3Н5, С5 – 7Н5, сопротивление R4 6 Ом, R5 – 8 Ом, R7 – 13 Ом.

Светильник «вписывается» не только в дизайн, поднятый до упора светильник позволил с комфортом использовать полочку внутри ниши секретера. Уют в «комнате» принес Бабай.

Люминесцентные лампы – Руководство по устройству электроустановок

Подробнее см. Также «Схемы освещения».

Люминесцентные лампы и сопутствующее оборудование

Мощность Pn (ватт), указанная на лампе люминесцентной лампы, не включает мощность, рассеиваемую в балласте.

Ток определяется по формуле: Ia = Pballast + PnUCosφ {\ displaystyle {\ mbox {Ia}} = {\ frac {{\ mbox {P}} _ {\ mbox {ballast}} + {\ mbox {Pn} }} {{\ mbox {UCos}} \ varphi}}}

Где U = напряжение, приложенное к лампе вместе с соответствующим оборудованием.

Если для балласта не указано значение потерь мощности, можно использовать значение 25% от Pn.

Стандартные трубчатые люминесцентные лампы

С (если не указано иное):

  • cos φ = 0,6 без коррекции коэффициента мощности (PF) [1] конденсатор
  • cos φ = 0.86 с коррекцией коэффициента мощности [1] (одинарная или сдвоенная трубка)
  • cos φ = 0,96 для ЭПРА.

Если для балласта не указано значение потерь мощности, можно использовать значение 25% от Pn.

На рисунке A6 приведены эти значения для различных схем балласта.

Рис. A6 – Потребление тока и потребляемая мощность люминесцентных ламп обычных размеров (при 230 В, 50 Гц)

Расположение ламп, стартеров и балластов Мощность трубки (Вт) [a] Ток (А) при 230 В Длина трубки (см)
Магнитный балласт Электронный балласт
Без конденсатора коррекции коэффициента мощности С конденсатором коррекции коэффициента мощности
Однотрубный 18 0.20 0,14 0,10 60
36 0,33 0,23 0,18 120
58 0,50 0,36 0,28 150
Сдвоенные трубы 2 х 18 0,28 0,18 60
2 х 36 0,46 0.Мощность в ваттах, указанная на трубке

Компактные люминесцентные лампы

Компактные люминесцентные лампы обладают такими же экономичными и долговечными характеристиками, как и классические лампы. Они обычно используются в общественных местах, которые постоянно освещаются (например: коридоры, коридоры, бары и т. Д.), И могут устанавливаться в ситуациях, в противном случае освещаемых лампами накаливания (см. Рис. A7).

Рис. A7 – Потребление тока и потребляемая мощность компактных люминесцентных ламп (при 230 В – 50 Гц)

Тип лампы Мощность лампы (Вт) Ток при 230 В (A)
Отдельный балластный светильник 10 0. 1 2 «Коррекция коэффициента мощности» часто упоминается как «компенсация» в терминологии газоразрядных ламп.
Cos φ составляет приблизительно 0,95 (нулевые значения V и I почти совпадают по фазе), но коэффициент мощности составляет 0,5 из-за импульсной формы тока, пик которого возникает «поздно» в каждом полупериоде.

Анализ причин почернения концов люминесцентных ламп

15 июля 2016 г., Публикуется в статьях: EE Publishers, Статьи: Vector.

Информация от Cosine Developments

Чтобы разобраться в причинах почернения концов люминесцентных ламп, полезно немного узнать о самом свете.

Свет – это форма энергии, которая может выделяться атомом. Он состоит из множества маленьких частиц, подобных пакетам, которые обладают энергией и импульсом, но не имеют массы. Эти частицы, называемые фотонами света, являются основными единицами света. Далее в этом поможет базовое понимание конструкции и принципов работы люминесцентных ламп.

Конструкция люминесцентной лампы

Люминесцентная лампа представляет собой разрядную ртутную лампу низкого давления.Обычно он имеет форму длинной стеклянной трубки, покрытой на внутренней поверхности флуоресцентным порошком или люминофором. На каждом конце трубки находится катод лампы. Катод состоит из спирального вольфрамового нагревателя, покрытого специальными оксидами бария и стронция, которые при нагревании испускают электроны. К каждому катоду прикреплены две защитные пластины, которые предотвращают разрушение катушки нагревателя при бомбардировке положительными ионами во время разряда. Стеклянная трубка закрыта с обоих концов и содержит небольшое количество ртути и инертного газа под низким давлением.Газ может быть аргоном, криптоном или их смесью (см. Рис. 1).

Центральным элементом люминесцентной лампы является герметичная стеклянная трубка. Как показано на рис. 1, трубка содержит небольшое количество ртути и инертный газ, обычно аргон, который находится под очень низким давлением. Трубка также содержит порошок люминофора, нанесенный по внутренней стороне стекла (см. Рис. 2).

Как показано на рис. 2, трубка имеет два электрода, по одному на каждом конце, которые подключены к электрической цепи. Электрическая цепь подключена к источнику переменного тока.

Рис. 1: Базовая конфигурация люминесцентной лампы.

Когда вы включаете лампу, ток течет по электрической цепи к электродам. На электродах имеется значительное напряжение, поэтому электроны будут мигрировать через газ от одного конца трубки к другому. Эта энергия превращает часть ртути в трубке из жидкости в газ. Когда электроны и заряженные атомы движутся по трубке, некоторые из них будут сталкиваться с газообразными атомами ртути. Эти столкновения возбуждают атомы, выталкивая электроны на более высокие энергетические уровни.Когда электроны возвращаются к своему первоначальному уровню энергии, они испускают световые фотоны.

Принципы работы

Принцип работы люминесцентной лампы основан на неупругом рассеянии электронов, т.е. термоэлектронной эмиссии.

Термоэмиссия – это истечение электронов в вакуум из нагретого электрического проводника. Это также известно как эффект Эдисона и эффект Ричардсона. В более широком смысле, это высвобождение электронов или ионов из вещества в результате нагрева.

Падающий электрон (испускаемый из покрытия катушек проволоки, образующей катодный электрод) сталкивается с атомом газа (например, ртути, аргона или криптона), используемого в качестве излучателя ультрафиолета. Это заставляет электрон в атоме временно подпрыгивать на более высокий энергетический уровень, чтобы поглотить часть или всю кинетическую энергию, доставленную сталкивающимся электроном. Вот почему столкновение называется «неупругим»; часть энергии поглощается.

Это состояние с более высокой энергией нестабильно, и атом излучает ультрафиолетовый фотон, когда электрон атома возвращается на более низкий, более стабильный энергетический уровень.Фотоны, которые испускаются из выбранной газовой смеси, обычно имеют длину волны в ультрафиолетовой части спектра. Человеческий глаз не видит его, поэтому его необходимо преобразовать в видимый свет.

Это делается с помощью флуоресценции. Это флуоресцентное преобразование происходит в люминофорном покрытии на внутренней поверхности люминесцентной лампы, где ультрафиолетовые фотоны поглощаются электронами в атомах люминофора, вызывая аналогичный скачок энергии, а затем снижающийся с испусканием следующего фотона.Фотон, испущенный в результате этого второго взаимодействия, имеет меньшую энергию, чем тот, который его вызвал.

Химические вещества, входящие в состав люминофора, выбраны таким образом, чтобы эти испускаемые фотоны имели длину волны, видимую человеческим глазом. Разница в энергии между поглощенным ультрафиолетовым фотоном и испускаемым фотоном видимого света идет на нагрев покрытия люминофора (см. Рис. 3).

Следует отметить, что во время каждого цикла запуска некоторое количество излучающего материала теряется с каждого катода.Этот материал имеет тенденцию загрязнять газ и люминофорные покрытия лампы и в старых лампах заметен в виде темных полос вокруг каждого катода. Это загрязнение приводит к постепенному снижению мощности лампы (уменьшение светового потока). Когда больше не будет достаточно материала, излучающего электроны, чтобы обеспечить правильный объем свободных электронов во время запуска, лампы больше не будут зажигать.

Обрыв катода лампы также предотвратит зажигание лампы при нормальных условиях.

КПД

Эффективность люминесцентных ламп колеблется от примерно 16 лм / Вт для лампы мощностью 4 Вт с обычным балластом до 95 лм / Вт для лампы мощностью 32 Вт с современным электронным балластом, обычно в среднем от 50 до 67 лм / Вт в целом. .Большинство компактных люминесцентных ламп мощностью 13 Вт и более со встроенными электронными балластами достигают около 60 лм / Вт. Из-за деградации люминофора по мере старения лампы средняя яркость за весь срок службы фактически примерно на 10% меньше.

Лампа пусковая

Атомы ртути в люминесцентной лампе должны быть ионизированы, прежде чем дуга сможет «загореться» внутри лампы. Для небольших ламп для зажигания дуги не требуется большого напряжения, и запуск лампы не представляет проблемы, но для больших ламп требуется значительное напряжение в диапазоне 1000 В.
В некоторых случаях это происходит именно так: люминесцентные лампы с мгновенным запуском просто используют достаточно высокое напряжение, чтобы разрушить столб газа и ртути и тем самым запустить дугу.

В других случаях должна быть предусмотрена отдельная помощь при пуске. Некоторые люминесцентные конструкции (лампы предварительного нагрева) используют комбинацию нити накала / катода на каждом конце лампы в сочетании с механическим или автоматическим переключателем, который первоначально соединяет нити последовательно с балластом и, таким образом, предварительно нагревает нити перед зажиганием дуги.

Самая популярная конструкция люминесцентных ламп – это лампа с быстрым запуском. Эта конструкция работает по тому же основному принципу, что и традиционная лампа стартера, но у нее нет выключателя стартера. Вместо этого балласт лампы постоянно пропускает ток через оба электрода. Этот ток сконфигурирован так, что между двумя электродами существует разница зарядов, что создает напряжение на трубке.

При включении люминесцентной лампы обе электродные нити очень быстро нагреваются (горячий катод), выкипая электроны, которые ионизируют газ в трубке.После ионизации газа разность напряжений между электродами создает электрическую дугу. Текущие заряженные частицы (красные) возбуждают атомы ртути (серебра), запуская процесс освещения.

Рис. 2: Внутри люминесцентной лампы.

Сравнение с горячим катодом и холодным катодом

Катод – отрицательный электрод люминесцентной лампы. Ток течет через электроны, вылетающие из катода и притягивающиеся к положительному электроду, аноду.

Горячий катод должен быть нагрет для правильной работы и испускания достаточного количества электронов, чтобы быть полезным. Примерами являются ЭЛТ-телевизоры и мониторы, большинство электронных ламп (или клапанов) и вакуумные флуоресцентные дисплеи (например, на видеомагнитофонах). Это, как объяснялось ранее, называется «термоэлектронной эмиссией» – выкипанием электронов с поверхности катода. Обычные люминесцентные лампы представляют собой устройства с горячим катодом, которые частично поддерживаются самим током разряда. У всех есть какой-то период разминки (хотя он может быть довольно коротким).

Горячий катод

Тепловое излучение – это основной процесс, используемый в лампах с горячим катодом, которые включают стандартные люминесцентные лампы. Ионы ускоряются по направлению к катоду за счет небольшого катодного напряжения (менее 10 В) и получают достаточно энергии, чтобы нагреть небольшую часть очень тонкого проволочного электрода, когда они сталкиваются с ним. Они нагревают его до тех пор, пока он не начнет тускло светиться и электроны не «выкипят», высвободившись за счет тепловой энергии. Этот процесс очень эффективен в производстве большого количества электронов и приводит к появлению эффективных ламп.

Холодный катод

Вторичная эмиссия – более жестокий процесс генерации электронов. Для этого требуется падение ускоряющего напряжения от 130 до 150 В. Энергичные ионы просто «сбивают» электроны с поверхности металла. При этом они также сбивают часть металла – процесс, называемый напылением. У больших электродов T12 и T8 достаточно материала, чтобы прослужить до того, как другие эффекты вызовут отказ лампы. Нити накаливания лампы T5 намного более хрупкие и более подвержены повреждениям.

Балласты

Электронные балласты

В более новых конструкциях балласта с быстрым запуском предусмотрены силовые обмотки накала в балласте; они быстро и непрерывно нагревают нити / катоды, используя низковольтный переменный ток. При запуске не возникает никаких индуктивных всплесков напряжения, поэтому лампы обычно следует устанавливать рядом с заземленным отражателем, чтобы тлеющий разряд мог распространяться по трубке и инициировать дуговый разряд.

Электронные балласты часто возвращаются к стилю между стилями предварительного нагрева и быстрого запуска: конденсатор (или иногда цепь с автоматическим отключением) может замкнуть цепь между двумя нитями накала, обеспечивая предварительный нагрев нити.Когда трубка загорается, напряжение и частота на лампе и конденсаторе обычно падают, поэтому ток конденсатора падает до низкого, но ненулевого значения. Этот конденсатор и катушка индуктивности, которая обеспечивает ограничение тока при нормальной работе, обычно образуют резонансный контур, увеличивая напряжение на лампе, чтобы ее можно было легко запустить.

Некоторые электронные балласты используют запрограммированный запуск. Выходная частота переменного тока начинается выше резонансной частоты выходного контура балласта; и после того, как нити нагреваются, частота быстро уменьшается.Если частота приближается к резонансной частоте балласта, выходное напряжение возрастает настолько, что лампа загорается. Если лампа не загорается, электронная схема прекращает работу балласта.

Балласты аварийного управления

ПРА для аварийного управления предназначены для работы люминесцентной лампы при отключении электросети. Это вообще не обычное явление. В результате разработчик балластов аварийного управления не принимает во внимание тонкости зажигания люминесцентной лампы, чтобы предотвратить повреждение нити накала и т. Д.Стоимость также является важным фактором. В результате большинство пускорегулирующих аппаратов аварийного управления приводят в действие лампу в режиме холодного удара и, как объяснялось ранее, вызывая «сбивание» электронов, что включает в себя сбивание материала с нитей накала. Во-вторых, большинство аварийных ламп работают при гораздо более низком уровне освещенности, примерно 20% от нормального, что приводит к истощению электрода, вызывая почернение концов.

Окончание срока службы

Режим отказа по окончании срока службы люминесцентных ламп различается в зависимости от того, как они используются, и типа их ПРА.В настоящее время существует три основных режима отказа и четвертый, который начинает появляться:

Смесь выбросов

В основе всей работы лампы лежит тот факт, что любой металл непрерывно излучает электроны. Как количество, так и скорость, с которой они испускаются, очень сильно возрастают с температурой, хотя испускание происходит при любых температурах, превышающих абсолютный ноль (-273 ° C). Чтобы понять излучение, мы должны посмотреть, что происходит внутри тела металла. В любом металле есть один или два электрона, которые можно легко отделить от атома, так что внутри твердого металла есть своего рода море электронов, плавающих вокруг независимо от какого-либо конкретного атома.Последние фиксируются внутри кристаллической структуры и совсем не двигаются, хотя и колеблются на месте. Это море электронов является общим для всех металлов и действительно является определяющей характеристикой металла и объясняет многие из их знакомых свойств, таких как электрическая проводимость и тот факт, что они блестят.

Так как электроны не прикреплены к какому-либо конкретному атому, они постоянно перемещаются, очень похоже на молекулы в газе. Средняя скорость электронов увеличивается с температурой, но, поскольку они постоянно отскакивают от атомов и друг от друга, не все они имеют одинаковую скорость, а подчиняются закону статистического распределения (см.рис.4).

Эмиссионная смесь обычно состоит из смеси оксидов бария, стронция и кальция, покрытие разбрызгивается при нормальном использовании, что часто в конечном итоге приводит к выходу лампы из строя.

Рис. 3: Включение люминесцентной лампы.

Эмиссионная смесь на нитях / катодах трубки необходима для того, чтобы электроны могли проходить в газ посредством термоэлектронной эмиссии при используемых рабочих напряжениях трубки. Смесь медленно распыляется путем бомбардировки электронами и ионами ртути во время работы, но большее количество распыляется каждый раз, когда трубка запускается с холодными катодами.Лампы, работающие обычно менее трех часов за раз, обычно исчерпывают эмиссионную смесь до того, как выйдут из строя другие части лампы. Распыленная эмиссионная смесь образует темные пятна на концах трубок, которые можно увидеть в старых трубках. Когда вся эмиссионная смесь исчезнет, ​​катод не может пропустить достаточно электронов в газовую начинку, чтобы поддерживать разряд при расчетном рабочем напряжении трубки. В идеале управляющий механизм должен отключать трубку, когда это происходит. Однако некоторые устройства управления будут обеспечивать достаточно повышенное напряжение для продолжения работы лампы в режиме с холодным катодом, что приведет к перегреву конца трубки и быстрому разрушению электродов и их поддерживающих проводов до тех пор, пока они полностью не исчезнут, или стекло не потрескается, разрушив Заполнение газом низкого давления и прекращение выпуска газа.

Балластная электроника

Относится только к компактным люминесцентным лампам со встроенными электрическими балластами. Отказ балластной электроники – это несколько случайный процесс, который следует стандартному профилю отказов для любых электронных устройств. Срок службы встроенных электронных балластов сокращается в условиях высокой влажности. Сначала наблюдается небольшой пик ранних отказов, за которым следует спад и неуклонное увеличение срока службы лампы. Срок службы электроники сильно зависит от рабочей температуры – обычно он сокращается вдвое на каждые 10 ° C повышения температуры.Приведенный средний срок службы лампы обычно составляет при температуре окружающей среды 25 ° C (это может варьироваться в зависимости от страны). Средний срок службы электроники при этой температуре обычно больше указанной, поэтому при такой температуре не многие лампы выйдут из строя из-за отказа электроники.

В некоторых фитингах температура окружающей среды может быть намного выше этой, и в этом случае отказ электроники может стать преобладающим механизмом отказа. Точно так же использование компактного цоколя люминесцентных ламп приведет к более горячей электронике и сокращению среднего срока службы (особенно с более высокой номинальной мощностью).Электронные балласты должны быть спроектированы так, чтобы отключать лампу, когда заканчивается смесь выбросов, как описано выше. В случае интегральных электронных балластов, поскольку они никогда не должны снова работать, это иногда достигается путем преднамеренного сгорания какого-либо компонента для окончательного прекращения работы.

Люминофор

Эффективность люминофора падает во время использования. Приблизительно к 25 000 часов работы это будет, как правило, вдвое меньше яркости новой лампы (хотя некоторые производители заявляют, что период полураспада у своих ламп намного больше).Лампы, в которых отсутствуют отказы системы эмиссии или встроенной балластной электроники, в конечном итоге разовьют этот режим отказа. Они все еще работают, но стали тусклыми и неэффективными. Процесс идет медленно и часто становится очевидным только тогда, когда новая лампа работает рядом со старой.

Потеря ртути

Ртуть теряется из-за газового наполнения в течение всего срока службы лампы, так как она медленно поглощается стеклом, люминофором и трубчатыми электродами, где больше не может работать.Исторически это не было проблемой, потому что в трубках содержится избыток ртути. Однако экологические проблемы теперь приводят к тому, что трубки с низким содержанием ртути гораздо точнее дозируются с достаточным количеством ртути, достаточным для обеспечения ожидаемого срока службы лампы. Это означает, что потеря ртути возьмет верх из-за выхода из строя люминофора в некоторых лампах. Симптомы отказа аналогичны, за исключением того, что потеря ртути сначала вызывает увеличенное время разгона (время для достижения полного светового потока) и, наконец, заставляет лампу светиться тускло-розовым светом, когда ртуть заканчивается, а основной газ аргон вступает во владение первичный разряд.

Рис. 4: Крупный план нити накала ртутной газоразрядной лампы низкого давления с белым покрытием из термоэлектронной смеси на центральной части катушки.

Заключение

Почернение концов люминесцентных ламп

Почернение концов – обычное явление для большинства обычных люминесцентных ламп по мере их старения. Однако частый или повторный запуск может ускорить процесс. Сами по себе черные области не влияют на работу, за исключением небольшого уменьшения количества доступного света, поскольку люминофор в этой области мертв.Однако они представляют собой потерю металла на электродах (нитях).

Причина – разбрызгивание нитей, чаще всего в холодном состоянии. Итак, чаще всего это происходит, когда:

  • Запуск с неисправным балластом для быстрого пуска, который не нагревает нить (и).
  • Запуск с балластом или стартером, который постоянно работает.
  • Используется с балластами аварийного управления.

Когда нить накала (катод) холодная (на отрицательной половине цикла переменного тока для этого конца трубки), работа выхода выше, и ионы имеют более высокую скорость при ударе, сбивая атомы металла в процессе.Это значительно уменьшается, когда нить нагревается до нормальной рабочей температуры (хотя даже в этом случае некоторое разбрызгивание неизбежно).

В основе работы люминесцентных ламп лежит тот факт, что любой металл непрерывно излучает электроны. Как количество, так и скорость, с которой они испускаются, очень сильно возрастают с температурой, хотя на самом деле испускание происходит при любых температурах, превышающих абсолютный ноль (-273 ° C).

Пуск лампы

Способ зажигания лампы и, следовательно, тип ПРА оказывает значительное влияние на почернение концов.

Как описано ранее в этой статье, во время предварительного нагрева нити испускают электроны в столб газа за счет термоэлектронной эмиссии, создавая тлеющий разряд вокруг нитей. Затем, когда пусковой переключатель размыкается, индуктивный балласт и небольшой конденсатор на пусковом переключателе создают высокое напряжение, которое зажигает дугу. Удар трубки надежен в этих системах, но стартеры накаливания часто переключаются несколько раз, прежде чем оставить лампу зажженной, что вызывает нежелательное мигание во время запуска.Это явление усиливает распад электродов (нитей), что приводит к ускоренному потемнению концов.

После удара по трубке падающий основной разряд сохраняет нить / катод горячим, что позволяет продолжать излучение.

По мере того как лампа стареет, возникает ситуация, когда лампа не зажигает или зажигается, а затем гаснет, поэтому последовательность запуска повторяется.

С автоматическими пускателями, такими как стартеры накаливания, неисправная лампа будет бесконечно работать, мигая снова и снова, поскольку стартер многократно запускает изношенную лампу, а затем лампа быстро гаснет, поскольку эмиссии недостаточно для поддержания нагрева катодов, и лампа Сила тока слишком мала, чтобы пускатель горелки оставался открытым.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.