Бездроссельное подключение люминесцентных ламп | Уголок радиолюбителя
В данной статье приводится электрическая схема, позволяющая исключить низкочастотный дроссель, имеющийся в осветительных приборах с лампами дневного света (ЛДС).
Потребность в таком приборе связана с большими потерями электроэнергии в дросселе (в результате нагрева) и большим уровнем НЧ шума в момент его работы. За базу прибора применена схема преобразователей для экономичных ламп.
Описание работы схемы бездроссельного подключения люминесцентных ламп
Это импульсный ВЧ автогенератор. Входное напряжение сети поступает на выводы XP1-XP2, выпрямляется диодами VD9-VD12 и сглаживается емкостью C6. Цепь R1-C3 предназначена для снижения высокочастотный помех поступающую в первичную электросеть и лимитирует пусковой ток в момент включения.
Люминесцентная лампа подсоединяется — к выводам XP3-XP4 первая спираль накала, а к выводам XP5-XP6 — вторая. Цепь VD1-VD4,RT,C1 предохраняет ключи от завышенного напряжения на выходе преобразователя во время включения лампы. Цепь R7,C7,VD7,VD8 предназначена для стабильного пуска. Диоды VD5,VD6 включены для исключения бросков напряжения во время переключения транзисторов.
Номинальная мощность всех сопротивлений 0,125 Вт, кроме R1 — 1Вт. Cтабилитроны VD2 и VD3 заменимы на один униполярный с напряжением стабилизации 47- 60 Вольт.
RTC1 — варистор с положительным коэффициентом сопротивления. Напряжение конденсаторов: C3, C6 – 400В; C7 – 63В; C2, C5 – 630В; C1,C4 – 250В. Диод VD8 — DB3 фирмы SGS-THOMSON.
Индуктивность L2 — «капелька» в литом корпусе. Дроссель L1 намотан на феррите М2000НМ Ш 4мм x 4мм в навал 300 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,3мм.
Обмотки трансформатора TR1 выполнены проводом ПЭВ-2 0,3мм на ферритовом кольце М2000НМ размера 10мм x 6мм x 4,5мм и имеют 7 витков (1-2), 3 витка (3-4), 3 витка (5-6), причем начала обмоток соответствуют четным цифрам в нумерации.
Плата имеет размер 100 мм x 35 мм и толщину 2мм. В ней выполнены пазы, в которые установлены и зажаты алюминиевые пластины размером 15 мм x 40 мм. В них выполнены отверстия диаметром 4,2 мм для крепления платы к корпусу светильника ЛДС. Для транзисторов VT1 и VT2 радиатор не требуется.
Провода, идущие к выводам ЛДС следует скрутить между собой. Все соединения следует делать электропроводами, выдерживающими ток 1A и стабильными к влиянию внешней среды, в которой планируется применять светильник люминесцентных ламп.
Источник
Бездроссельные пускорегулирующие устройства люминесцентных ламп
Бездроссельные пускорегулирующие устройства люминесцентных ламп
В документе «Люминесцентные лампы с электронным балластом» рассматривается устройство люминесцентных ламп, особенности их использования, устройство и работа классических пускорегулирующих устройств и пришедших им на смену более современных и совершенных электронных балластов.
Существует ещё один интересный вариант пускорегулирующего устройства. А интересен он тем, что: во-первых, не содержит дросселя в своей схеме, а во-вторых, способен зажечь даже лампу с перегоревшими катодами. С другой стороны, в процессе работы такого устройства нарушаются требования к режиму старта и установившемуся режиму лампы. Поэтому поначалу я не хотел упоминать об этих устройствах, которые были довольно популярными ещё в советские времена, когда утилизировать перегоревшую лампу казалось непозволительной роскошью, но сейчас уже потеряли свою актуальность. Однако, как оказалось, бездроссельные схемы не забыты и сейчас. Помнят о них китайские разработчики дешёвых (китайских) устройств, для которых главное условие — сделать свой продукт экстремально дешёвым, а работоспособность устройства не более чем желательна. О надёжности или высоких технических характеристиках речи в таких случаях нет.
Оглавление
Устройство и принцип действия
Модифицированный вариант
Практическое применение
Ссылки на внешние документы
Люминесцентные лампы с электронным балластом
Умножитель напряжения
Устройство и принцип действия
Рассмотрим сначала схему «советского варианта» бездроссельного пускорегулирующего устройства. На рис. 1 изображена схема с указанием номиналов элементов для подключения лампы мощностью 30 Вт. Далее приведена таблица с номиналами для случаев, когда используются лампы другой мощности.
Рис. 1
| WL, Вт | C1, C4, мкФ | C2, C3, пФ | D1-D4 | R1, Ом |
| 30 | 4 | 3300 | Д226Б | 60 |
| 40 | 10 | 6800 | Д226Б | 60 |
| 80 | 20 | 6800 | Д205 | 30 |
| 100 | 20 | 6800 | Д231 | 30 |
Данная схема является обычной схемой умножителя напряжения на 4. В режиме холостого хода (при отсутствии разряда в лампе) напряжение на выходе умножителя достигает величины около 1.2 кВ. Если этого напряжения оказывается достаточно для зажигания разряда, то лампа загорается, а напряжение на ней падает. Умножитель в схеме является неоднородным (ёмкость конденсаторов C2, C3 во много раз меньше ёмкости конденсаторов C1, C4), за счёт этого после зажигания лампы их влияние на работу схемы оказывается незначительным, можно считать, что они исключаются из схемы и происходит переход в режим работы с умножением напряжения на 2.
В рабочем режиме разряд в лампе ограничивает напряжение на ней величиной порядка 100 В, это означает, что умножитель фактически работает как выпрямитель с балластным конденсатором. Подробно работа подобных схем в данном режиме рассматривается в документе «Выпрямитель-удвоитель напряжения с емкостным балластом». Резистор R1 ограничивает ток через лампу в момент зажигания разряда (газовый разряд в лампе имеет падающий участок характеристики, на котором напряжение на лампе уменьшается с ростом тока через неё и при отсутствии ограничивающего резистора, ток разряда конденсаторов может оказаться достаточно большим для разрушения лампы). Кстати, несмотря на питание лампы выпрямленным током, в результате того, что удвоитель работает в режиме с большим током нагрузки, не обеспечивается непрерывное горение лампы в течение периода, лампа гаснет и зажигается дважды за период.
Схема не отвечает ни одному из требований, предъявляемым к пускорегулирующим устройствам люминесцентных ламп: не обеспечивает предварительного прогрева катодов, не обеспечивает синусоидальности и отсутствию импульсных выбросов питающего тока, имеет большую постоянную составляющую питающего тока (питание лампы осуществляется выпрямленным пульсирующим током). Характеристики лампы в таких условиях работы будут быстро ухудшаться, общий срок её службы окажется крайне малым. Возможность включения перегоревших ламп не стоит рассматривать серьёзно — номинальный режим газового разряда в лампе обеспечить всё равно не удастся, а значит ни по эффективности, ни по световой отдаче не будет получено ничего сопоставимого с исправной лампой, подключённой к качественному пускорегулирующему устройству. Это уже не говоря о том, что в течение срока службы параметры лампы постепенно ухудшаются и часто лампа требует замены задолго до полного выхода из строя, просто из-за потери эффективности.
Схема на рис. 1 весьма простая, но она не даёт выигрыша по объёму или массе по сравнению со схемой электронного балласта, так как приходится использовать два конденсатора достаточно большой ёмкости, рассчитанных на работу при сетевом напряжении. Кроме того, на резисторе R1 рассеивается значительная мощность (порядка 5 Вт при работе на лампу мощностью 30 Вт). Значит, потребуется мощный резистор, который сам имеет достаточно большие размеры и требует наличия свободного пространства вокруг для нормального отвода тепла. Это уже не говоря о снижении КПД, ради высокого значения которого и переходят на люминесцентные лампы.
И наконец, начального напряжения схемы 1.2 кВ хватает для запуска (с холодными катодами) только очень коротких ламп с длиной трубки не более пары десятков сантиметров. Для запуска с холодными катодами более длинных ламп требуется напряжение в несколько киловольт, а значит, понадобится умножение напряжения не в 4 раза, а в 10 и более раз.
Модифицированный вариант
Рассмотренная в предыдущем пункте схема является избыточной. В нашем случае не требуется непрерывная работа устройства в режиме умножителя напряжения, требуется лишь получить импульс высокого напряжения для запуска лампы. Но четырёхкратный импульс напряжения относительно амплитуды можно получить при меньшем количестве элементов, например, если использовать схему умножителя на 3, включённую с «перекосом». Эту схему можно получить из схемы на рис. 1 исключением элементов D4, C3 или D1, C2, как изображено на рис. 2.
Рис. 2
Нумерация элементов сохранена та же, что на рис. 1, такими же остаются типы и номиналы используемых элементов.
Схема является схемой умножителя напряжения на 3, несимметричного и включённого с перекосом, напряжение на выходе в режиме холостого хода (пока разряд в лампе отсутствует) равно сумме напряжений на конденсаторах C3, C1 и сети. Напряжение на C3 равно удвоенному амплитудному напряжению сети, напряжение на C1 равно амплитудному напряжению сети. Если амплитуду напряжения в сети обозначим U
U=U3+U1+u(t)=2*Ua+Ua+u(t),
U=3*Ua+u(t),
причём u(t) изменяется в пределах от -Ua до +Ua, следовательно, U изменяется от 2*Ua до 4*Ua, т.е. достигает пикового значения, в четыре раза превышающего амплитуду сетевого напряжения, как и в схеме на рис. 1. Таким образом, если лампа зажигается в схеме на рис. 1, то она будет зажигаться и в данной, более простой схеме.
После зажигания разряда и появления тока через лампу, диод D4 и конденсатор C3 малой ёмкости не оказывают существенного влияния на работу схемы, и она становится полностью эквивалентной схеме на рис. 1.
Практическое применение
Подобная схема обнаружилась в так называемом «детекторе валют», Currency detector PRO 4. Под этим громким названием скрывается, в данном случае, обычный компактный ультрафиолетовый светильник на основе люминесцентной лампы, предназначенный для визуального контроля наличия на банкноте светящихся в ультрафиолете элементов.
Что удивительно, при разработке устройства была допущена ошибка в схеме.
Рис. 3
В схеме на рис. 3 диод D2 и конденсатор C3 не выполняют никакой функции и могут быть заменены перемычкой. В то же время, устройство работоспособно, так как его схема эквивалентна описанному в предыдущем пункте варианту (рис. 2), просто имеет лишние детали. Для сравнения на рис. 4 приведена схема, которую разработчики* устройства на самом деле имели в виду.
* Если можно так назвать людей, которые не могут без ошибок срисовать чужую схему на четырёх диодах. Нормальный разработчик поставил бы электронный балласт, а если уж экономил бы, то не ставил бы лишний диод с конденсатором только для красоты.
Рис. 4
author: hamper; date: 2016-12-21; modified: 2017-01-30
Схема включения люминесцентных ламп » Полезные самоделки
Принципиальная схема сетевого питания ламп дневного света с перегоревшими нитями накала дана на рис. 1, а в таблице приведены сведения об элементах схемы, параметры которых определяет мощность используемой лампы.
Элементы схемы сетевого питания ламп дневного света с перегоревшими нитями накала:
Мощность лампы, Вт С1 и С2, мкФ С3 и С4, пФ VD1…VD4 R1, Ом
30 4 3300 Д226Б 60
40 10 6800 Д226Б 60
80 20 6800 Д205 30
100 20 6800 Д231 30
Диоды VD1 и VD2 с конденсаторами С1 и С2 составляют двухполупериодный выпрямитель с удвоением на-пряжения, причём ёмкости конденсаторов С1 и С2 определяют значение напряжения, поступающего на электроды лампы HL1 (чем больше ёмкость, тем выше напряжение). В момент включения питания импульс напряжения на вы-ходе этого выпрямителя достигает 600 В.
Диоды VD3 и VD4 в сочетании с конденсаторами С3 и С4 дополнительно повышают напряжение зажигания на электродах лампы HL1 примерно до 900 В. (Кроме того, конденсаторы С3 и С4 гасят радиопомехи, возникающие при ионизационном разряде внутри лампы). Столь высокое напряжение и обеспечивает надёжность зажигания лампы независимо от наличия нитей накала.
После зажигания лампы сопротивление её уменьшается, что приводит к уменьшению напряжения на электродах лампы и обеспечивает нормальную её работу при напряжении около 220 В (рабочее напряжение определяется номиналом резистора R1).
Рис.1. Принципиальная схема питания лампа дневного света с перегоревшими нитями накала.
Устройство сохраняет работоспособность даже при отсутствии диодов VD3 и VD4, а так же конденсаторов С3 и С4, но при этом снижается надёжность зажигания лампы.
В схеме используются следующие радиодетали. Конденсаторы С1 и С2 — бумажные или металлобумажные типа МБГ, КБГ, КБЛП, МБГО или МБГП на напряжение 600 В; конденсаторы С3 и С4 типа КСГ, КСО, СГМ или СГО (со слюдяным диэлектриком) на рабочее напряжение не меньше 600 В. Резистор R1 проволочный, мощность которого соответствует мощности применяемой лампы. Подойдут резисторы типа ПЭ, ПЭВ, ПЭВР. Диоды Д205 и Д231 для ламп мощностью 80 и 100 Вт устанавливают на радиаторах (для теплоотвода).
Как видите, данная схема включения люминесцентных ламп не имеет ни громоздкого дросселя, ни ненадёжного пускателя, обеспечивая бесшумную работу ламп, включение ламп без задержки и их работу без неприятного мигания, характерного для ламп питание которых осуществляется с помощью дроссельных схем с пускателем. Применение подобной «бездроссельной» схемы позволяет не только существенно увеличить срок службы новых люминесцентных ламп, но и, как говорилось, использовать лампы с оборванной (перегоревшей) нитью накала.
Стартерная схема включения люминесцентных ламп
Пуск без стартеров
Лампы дневного света владеют рядом преимуществ по сопоставлению с лампами накаливания. К их числу относятся большой срок службы, экономичность, отменная освещаемость. Ко всем плюсам, им присущи также и недостатки.
Это ненадежность осветительных приборов, долгий процесс зажигания (в особенности при пониженных температурах) и перегорание ламп, а конкретно нити накала. Но люди умельцы находят методы решения этих заморочек, и есть несколько схем, при помощи которых, можно обходиться для пуска ламп не только лишь без стартеров, но и с обрывами в нити накала.Приведенная схема устраняет ЛДС от ряда недостатков. Она быстро и надежно зажигает лампы мощностью 20 и 40 Вт (в том числе и лампы со спаленными нитями накала).
Без стартерная схема включения ламп дневного света
C1,C2 – 0.5 mkF 400 B C3,C4 – 0.1 mkF 1000 B VD1…VD6– Любые на ток 0,1 А для ЛДС-20 и 0,2 А для ЛДС-40 и оборотное напряжение более 600 В (по последней мере для VD5, VD6).L1 – Дроссель, соответственный типу лампы. Если вы переделываете осветительный прибор промышленного производства – оставьте имеющийся. Если же вы собираете осветительный прибор с нуля, то дроссель можно поменять лампой накаливания 75…150 Вт (зависимо от мощности ЛДС).
Внимание:При зажигании лампы напряжение на выходе схемы добивается 1200 В. Будьте аккуратны при наладке схемы.Выбор сечения провода по нагреву и потерям напряжения.
Категория:Электричество на даче
Схемы включения ламп накаливания. Управление двумя лампами, присоединенными к сети, осуществляется одним однополюсным выключателем, пятью лампами —двумя выключателями, расположенными рядом (одним выключателем включают две лампы, другим — три, тремя лампами)— с помощью люстрового переключателя для попеременного изменения числа включаемых ламп.
Рис. 1.
Схемы присоединения группы ламп накаливания к осветительной сети:а — двух ламп одним выключателем; б — пяти ламп двумя выключателями; в — с помощью люстрового переключателя; г — с двух мест двумя переключателями, соединенными перемычками; д — ламп к сети, питаемой от трехпроводной системы с изолированной нейтралью; е — ламп к сети, питаемой от четырехпроводной системы с заземленной нейтральюПри первом повороте переключателя включается одна из трех ламп, при втором остальные две, но выключается первая лампа, при третьем — выключаются все лампы, при четвертом — выключаются все лампы люстры.Для независимого управления одной или несколькими лампами с двух мест применяют схему, в которой используют два переключателя, соединенных двумя перемычками. Эту схему применяют при освещении коридоров и лестничных клеток жилых домов и предприятий, а также туннелей с двумя или несколькими выходами (рис. 1).Схемы включения люминесцентных ламп.Люминесцентные лампы могут включаться в электрическую сеть по стартерной (рис.
2) или бесстартерной схемам (рис. 3) зажигания.При включении ламп по стартерной схеме зажигания в качестве стартера применяют газоразрядную неоновую лампу с двумя (подвижным и неподвижным) электродами. Включают люминесцентную лампу в электрическую сеть только последовательно с балластным резистором, ограничивающим рост тока в лампе и таким образом предохраняющим ее от разрушения.
В сетях переменного тока в качестве балластного резистора применяют конденсатор или катушку с большим индуктивным сопротивлением — дроссель.Зажигание люминесцентной лампы происходит следующим образом. При ее включении между электродами возникает тлеющий разряд, теплота которого нагревает подвижный биметаллический электрод. При нагреве до определенной температуры подвижный электрод стартера, изгибаясь, замыкается с неподвижным, образуя электрическую цепь, по которой проходит ток, необходимый для предварительного подогрева электродов лампы.
Рис. 2. Стартерное зажигание люминесцентной лампы: а — схема; б — общий вид стартера; 1 — дроссель; 2 — лампа; 3 — стартер
Рис. 3.
Схема бесстартерного зажигания двухлампового люминесцентного светильникаПри прохождении тока в цепи электродов лампы разряд в стартере прекращается, в результате чего подвижный электрод стартера остывает и, разгибаясь, возвращается в исходное положение, разрывая электрическую цепь лампы.При разрыве к напряжению сети добавляется ЭДС самоиндукции дросселя, и возникший в дросселе импульс повышенного напряжения вызывает дуговой разряд в лампе, зажигая ее. С возникновением дугового разряда напряжение на электродах лампы и параллельно соединенных с ними электродах стартера снижается настолько, что оказывается недостаточным для возникновения тлеющего разряда между электродами стартера.Если лампа не зажжется, на электродах стартера появится полное напряжение сети и весь процесс повторится.Для включения люминесцентных ламп применяют стартерные и бесстартерные пускорегулирующие аппараты (ПРА), которые представляют собой комплектные устройства, обеспечивающие надежное зажигание и нормальную работу ламп, а также повышение коэффициента мощности.Электричество на даче- Схемы включения источников светаКатегория:Электромонтажные работыСхемы включения ламп накаливания. Управление двумя лампами, присоединенными к сети, осуществляется одним однополюсным выключателем (рис.1, а), пятью лампами — двумя выключателями (рис.
1, б), расположенными рядом (одним выключателем включают две лампы, другим — три лампы), тремя лампами — с помощью люстрового переключателя (рис. 1, в) для попеременного изменения числа включаемых ламп.При первом повороте переключателя включается одна из трех ламп, при втором — остальные две, но выключается первая лампа, при третьем — выключаются все лампы, при четвертом — выключаются все лампы люстры. Для независимого управления одной или несколькими лампами с двух мест применяют схему (рис.
1, г), в которой используют два переключателя, соединенных двумя перемычками.Эту схему применяют при освещении коридоров и лестничных клеток жилых домов и предприятий, а также туннелей с двумя или несколькими выходами. Схема питания сети, питаемой от четырехпроводной системы с заземленной нейтралью ламп от трехпроводной и четырехпроводной сети показана на рис. 1, д, е.
Рис.
1. Схемы присоединения группы ламп накаливания к осветительной сети: а — двух ламп одним выключателем, 6 — пяти ламп двумя выключателями, в — с помощью люстрового переключателя, г — с двух мест двумя переключателями, соединенными перемычками, д — ламп к сети, питаемой от трехпроводной системы с изолированной нейтралью, е — лампСхемы включения люминесцентных ламп. Люминесцентные лампы могут включаться в электрическую сеть по стартерной или бесстартерной схемам зажигания.При включении ламп по стартерной схеме зажигания (рис.
2, а) в качестве стартера (рис.2, б) применяют газоразрядную неоновую лампу с двумя (подвижным и неподвижным) электродами. Включают люминесцентную лампу в электрическую сеть только последовательно с балластным резистором, ограничивающим рост тока в лампе и таким образом предохраняющим ее от разрушения. В сетях переменного тока в качестве балластного резистора применяют конденсатор или катушку с большим индуктивным сопротивлением — дроссель.
Рис. 2.
Стартерное зажигание люминесцентной лампы: а — схема, б — общий вид стартера; 1 — дроссель, 2 — лампа, 3 — стартерЗажигание люминесцентной лампы происходит следующим образом. При включении лампы между электродами возникает тлеющий разряд, теплота которого нагревает подвижный биметаллический электрод.При нагреве до определенной температуры подвижный электрод стартера, изгибаясь, замыкается с неподвижным, образуя электрическую цепь, по которой проходит ток, необходимый для предварительного подогрева электродов лампы. Подогреваясь, электроды начинают испускать электроны.
При прохождении тока в цепи электродов лампы разряд в стартере прекращается, в результате чего подвижный электрод стартера остывает и, разгибаясь, возвращается в исходное положение, разрывая электрическую цепь лампы.При разрыве к напряжению сети добавляется эдс самоиндукции дросселя и возникший в дросселе импульс повышенного напряжения вызывает дуговой разряд в лампе, зажигая ее. С возникновением дугового разряда напряжение на электродах лампы и параллельно соединенных с ними электродах стартера снижается настолько, что оказывается недостаточным для возникновения тлеющего разряда между электродами стартера. Если лампа не зажжется, на электродах стартера появится полное напряжение сети и весь процесс повторится.
Рис. 3. Схема бесстартерного зажигания двухлампового люминесцентного светильника:ООДр — основная обмотка дросселя, ДОДр — дополнительная обмотка дросселя, С — конденсатор, НТр — нахальный трансформатор, Л — люминесцентная лампаДля включения люминесцентных ламп применяют стартерные и бесстартерные пускорегулирующие аппараты ПРА, которые представляют собой комплектные устройства, обеспечивающие надежное зажигание и нормальную работу ламп, а также повышение коэффициента мощности.
Схема включения бесстартерных ПРА двухлампового люминесцентного светильника показана на рис. 3.Схемы включения ламп ДРЛ. Двухэлектродные лампы включают в электрическую сеть переменного тока напряжением 220 В через поджигающее устройство, с помощью которого (импульсом высокого напряжения) зажигается лампа (рис.
4).Для защиты выпря-напряжения служит конденсатор С1.Конденсатор СЗ необходим для устранения помех радиоприему, создаваемых поджигающим устройством при зажигании лампы. Четырехэлектродная лампа в отличие от приведенной выше схемы включения двухэлектродной лампы включается в сеть по упрощенной схеме, в которой отсутствует поджигающее устройство. Зажигание четырехэлектродной лампы происходит от питающей сети напряжением 220 В.В схеме включения в сеть четырехэлектродной лампы имеются дроссель и конденсатор, которые выполняют те же функции, что и в схеме включения двухэлектродной лампы ДРЛ.
Рис.4. Схема включения двух-электродной лампы ДРЛ: ООДр — основная обмотка дросселя, ДОДр — дополнительная обмотка дросселя, С1 — конденсатор защиты выпрямителя, С2 – зарядный конденсатор, СЗ — помехоподавляющий конденсатор, СВ – селеновый выпрямитель, R — зарядный резистор, Л — двухэлектродная лампа ДРЛ. Р – разрядникПоджигающее устройство состоит из разрядника Р, селенового выпрямителя (диода) СВ, зарядного резистора R и конденсаторов С1 и С2.
Основная обмотка дросселя в схеме служит для предотвращения резкого возрастания тока в лампе, а также стабилизации ее режима горения.Электромонтажные работы- Схемы включения электрических источников светаЛюминесцентная лампа (ЛЛ) представляет собой источник света, создаваемый электрическим разрядом в среде паров ртути и инертного газа. При этом возникает невидимое ультрафиолетовое свечение, действующее на слой люминофора, нанесенный изнутри на стеклянную колбу. Типовая схема включения люминесцентной лампы представляет собой пускорегулирующее устройство с электромагнитным балластом (ЭмПРА).
Устройство и описание ЛЛ
Колба большинства ламп всегда имела цилиндрическую форму, но сейчас она может быть в виде сложной фигуры. На торцах в нее вмонтированы электроды, конструктивно похожие на некоторые спирали ламп накаливания, изготовленные из вольфрама. Они подпаяны к расположенным снаружи штырькам, на которые подается напряжение.
Газовая электропроводная среда внутри ЛЛ имеет отрицательное сопротивление. Оно проявляется в снижении напряжения между противоположными электродами при росте тока, который необходимо ограничивать.
Схема включения люминесцентной лампы содержит балластник (дроссель), основное назначение которого – создание большого импульса напряжения для ее зажигания. Кроме него в ЭмПРА входит стартер – лампа тлеющего разряда с размещенными внутри нее двумя электродами в среде инертного газа. Один из них изготовлен из биметаллической пластины.В исходном состоянии электроды разомкнуты.
Принцип работы ЛЛ
Стартерная схема включения люминесцентных ламп работает следующим образом.
На схему подается напряжение, но сначала через ЛЛ ток не идет из-за большого сопротивления среды. По спиралям катодов ток проходит и разогревает их. Кроме того, он поступает также на стартер, для которого подаваемого напряжения достаточно, чтобы внутри возник тлеющий разряд.При разогреве контактов пускателя от проходящего тока биметаллическая пластина замыкается.
После этого проводником становится металл, и разряд прекращается.Биметаллический электрод остывает и размыкает контакт. При этом дроссель выдает импульс высокого напряжения из-за самоиндукции, и ЛЛ зажигается.Через лампу идет ток, который затем в 2 раза уменьшается, поскольку напряжение на дросселе падает. Его недостаточно для повторного запуска стартера, контакты которого остаются разомкнутыми при горении ЛЛ.
Схема включения двух ламп люминесцентных, установленных в одном светильнике, предусматривает использование для них одного общего дросселя. Они подключаются последовательно, но на каждой лампе установлено по одному параллельному стартеру.
Недостатком светильника является отключение второй лампы, если одна из них вышла из строя.
Важно! С люминесцентными лампами необходимо использовать специальные выключатели. У бюджетных устройств стартовые токи большие, и контакты могут залипать.
Бездроссельное включение люминесцентных ламп: схемы
Несмотря на дешевизну, электромагнитные балласты имеют недостатки. Они и явились причиной создания электронных схем зажигания (ЭПРА).
Как запускается ЛЛ с ЭПРА
Бездроссельное включение люминесцентных ламп производится через электронный блок, в котором формируется последовательное изменение напряжения при их зажигании.
Достоинства электронной схемы запуска:
- возможность пуска с любой временной задержкой;не нужны массивный электромагнитный дроссель и стартер;отсутствие гудения и моргания ламп;высокая светоотдача;легкость и компактность устройства;больший срок эксплуатации.
Современные электронные балласты обладают компактными размерами и низким потреблением энергии. Их называют драйверами, помещая в цоколь малогабаритной лампы. Бездроссельное включение люминесцентных ламп позволяет использовать обычные стандартные патроны.
Система ЭПРА преобразует сетевое переменное напряжение 220 Вв высокочастотное. Сначала разогреваются электроды ЛЛ, а затем подается высокое напряжение.
При высокой частоте повышается КПД и полностью исключается мерцание. Схема включения люминесцентной лампыможет обеспечивать холодный запускили с плавным увеличением яркости. В первом случае срок эксплуатации электродов существенно сокращается.
Повышенное напряжение в электронной схеме создается через колебательный контур, приводящий к резонансу и зажиганию лампы. Запуск совершается намного легче, чем в классической схеме с электромагнитным дросселем. Затем также снижается напряжение до необходимого значения удерживания разряда.
Выпрямление напряжения осуществляется диодным мостом,после чего оно сглаживается параллельно подключенным конденсатором С1. После подключения к сети сразу заряжается конденсатор С4и пробивается динистор.Запускается полумостовой генератор на трансформаторе TR1и транзисторах Т1и Т2. При достижении частоты 45-50 кГц создается резонанс c помощью последовательного контура С2, С3, L1, подключенного к электродам, и лампа зажигается.
В этой схеме также есть дроссель, но с очень малыми габаритами, позволяющими поместить его в цоколь лампы.ЭПРА имеет автоматическую подстройку под ЛЛ по мере изменения характеристик. Через некоторое время для изношенной лампы требуется повышение напряжения для зажигания. В схеме ЭмПРА она просто не запустится, а электронный балласт подстраивается под изменение характеристик и тем самым позволяет эксплуатировать устройство в благоприятных режимах.Преимущества современных ЭПРА следующие:плавное включение;экономичность работы;сохранение электродов;исключение мерцания;работоспособность при низкой температуре;компактность;долговечность.Недостатками являются более высокая стоимость и сложная схема зажигания.
Применение умножителей напряжения
Способ дает возможность включать ЛЛ без электромагнитного балласта, но применяется преимущественно для продления жизни лампам.
Схема включения сгоревших люминесцентных ламп позволяет им проработать еще некоторое время, если мощность не превышает 20-40 Вт. При этом нити накала могут быть как целыми, так и перегоревшими. В обоих случаях выводы каждой нити накала нужно закоротить.
После выпрямления напряжение удваивается, и лампа загорается моментально.Конденсаторы С1, С2выбираются под рабочее напряжение 600 В. Их недостаток заключается в больших габаритах.
Конденсаторы С3, С4устанавливают слюдяные на 1000 В.ЛЛ не предназначена для питания постоянным током.Со временем ртуть скапливается около одного из электродов, и свечение ослабевает. Для его восстановления изменяют полярность, перевернув лампу. Можно установить переключатель, чтобы ее не снимать.
Бесстартерная схема включения люминесцентных ламп
Схема со стартером требует долгого разогрева лампы. Кроме того, его иногда приходится менять. В связи с этим существует другая схема с подогревом электродов через вторичные обмотки трансформатора, который также выполняет функцию балласта.
Когда производится включение люминесцентных ламп без стартера, на них должно быть обозначение RS (быстрый старт). Светильник со стартерным запуском здесь не подойдет, поскольку его электроды дольше разогреваются, и спирали быстро перегорят.
Как включить сгоревшую лампу?
Если спирали вышли из строя, ЛЛ можно зажечь без умножителя напряжения, используя обычную схему ЭмПРА.
Схема включения перегоревшей люминесцентной лампы незначительно изменяется по сравнению с обычной. Для этого к стартеру последовательно подключают конденсатор, а штырьки электродов замыкают накоротко. После такой небольшой переделки лампа проработает еще какое-то время.
Заключение
Конструкция и схема включения люминесцентной лампы постоянно совершенствуется в сторону экономичности, уменьшения размеров и повышения срока службы. Важно правильно ее эксплуатировать, разбираться во всем многообразии выпускаемых типов и знать эффективные способы подключения.
Источники:
- elektrica.info
- gardenweb.ru
- gardenweb.ru
- fb.ru
Бездроссельно-бесстартерное зажигающее устройство для люминесцентных ламп
Зажигающее устройство (ЗУ) люминесцентных ламп имеет ряд недостатков. Во время работы ламп создается излишний шум из-за гудения дросселя, часто отказывает стартерное устройство. При перегорании нити накала существующие ЗУ не могут обеспечить работоспособность лампы и ее приходится заменить новой. Кроме того, в условиях села электрикам часто бывает трудно приобрести стартеры и дроссели для люминесцентных ламп взамен вышедших из строя.
Можно избавиться от указанных недостатков, если воспользоваться схемой, показанной на рисунке 9. Это зажигающее устройство бесшумно, так как не имеет ни дросселя, ни стартера. Лампа зажигается мгновенно благодаря высокому напряжению, создаваемому умно-
Рис. 9. Схема бездроссельного включения люминесцентной лампы
жителем, собранным на полупроводниковых диодах и конденсаторах. Без одной или обеих нитей накала лампа начинает светиться в результате ударной ионизации газа, если на ее выводы подать напряжение, в несколько раз превышающее напряжение сети.
При включении питания за время первого полупериода переменного напряжения сети через диод VD1 заряжается конденсатор С2, а в течение второго — через диод VD2 конденсатор С2. Сопротивление незажженной лампы велико, и поэтому конденсаторы заряжаются до напряжения, почти равного амплитуде сетевого. Следовательно, к точкам а и б прикладывается удвоенное амплитудное напряжение сети. С помощью конденсаторов СЗ и С4 и диодов VD3 и VD4 оно дополнительно повышается и обеспечивает надежное зажигание лампы. После того как лампа загорится, конденсаторы С1 и С2 начинают работать как балластное сопротивление, поддерживая устойчивый газовый разряд в лампе.
Емкости конденсаторов С1 и С2 определяют рабочее напряжение лампы EL (чем больше емкость, тем выше напряжение на электродах лампы). Конденсаторы С1 и С2 — бумажные (например, типа МБГЧ) с рабочим напряжением, в 1,5 раза превышающим питающее; СЗ и С4-желательно слюдяные (типа КСО или СГМ).
Их емкость в зависимости от мощности люминесцентных ламп:
Мощность лампы, Вт | 20 | 30 | 40 |
Емкость конденсатором | |||
C1, С2, мкФ | 2 | 4 | 10 |
СЗ, С4, пФ | 1500 | 3300 | 6800 |
Резистор R (сопротивлением (60 Ом) обязательно должен быть проволочным, рассчитанным на мощность, равную мощности лампы. Диоды VD1 — VD4 типа Д226Б.