Устройство лампы дневного света сомтесн line416001 со стартером

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024

Вся планета давно уже обеспокоена вопросом экономии электроэнергии. Обычные лампы накаливания уже можно признать морально устаревшими. Низкий КПД, а об энергосбережении вопрос можно и не поднимать. При их работе экономии электроэнергии просто не существует. Поэтому одним из вариантом будут газоразрядные излучатели. Они созданы в России под руководством С.И. Вавилова в 1936 году.

Лампы люминесцентные (газоразрядные) — это колба с парой электродов. Им можно придать любую форму. При подаче напряжения между электродами начинается эмиссия электронов (тлеющий разряд), создающая излучение света. Свет этот мы не можем видеть. Спектр в ультрафиолетовом диапазоне. Чтобы мы могли получить видимый свет (длина волны должна быть в пределах видимого нами спектра) внутреннюю поверхность колбы покрывается веществом, которое может излучать видимый свет – люминофором. При разряде люминофор начинает светиться. Герметичная колба заполнена инертным газом и парами ртути. Ее наличие необходимо для тлеющего разряда. Жидкий металл его усиливает. Инертный газ безвреден для человека, так как он не вступает ни в какие химические реакции. Но, ртуть – метал опасный для человека. Поэтому возникают проблемы утилизации и вопросы о том, как избежать ртутного заражения.

Принцип работы источника дневного света

Принцип работы и устойство ламп

Показатели спектральной цветопередачи существенно выше, чем у раскаленной вольфрамовой нити. Их свет дает натуральные оттенки, для глаз такое освещение более полезно, а глаза устают меньше.

Условно выделено три типа газоразрядных источников света – низкого (не более 0,01 МПа), высокого (0,1 МПа до 1 МПа) и сверхвысокого давления (более 1МПа). Они имеют значительные различия в конструкции.

Устройство люминесцентной лампы

При подаче напряжения электроды (катоды) разогреваются, между ними возникает тлеющий разряд, который вызывает свечение люминофорного покрытия.

Для создание ультрафиолетового излучения применяется газоразрядные источники . Их отличие состоит лишь в том, что применяется кварцевое стекло для изготовления колбы. Люминофорное покрытие отсутствует.

Обычное стекло его не пропускает. Такие приборы применяются часто в соляриях и для обеззараживания помещений.

Как подключить люминесцентную лампу

Классическая схема подключения одной ЛЛ

В традиционной схеме всего три элемента:

Сам люминесцентный источник света,
Стартер,
Дроссель.

Дроссель представляет собой обычную катушку индуктивности с наборным сердечником из пластин. Стартер – устройство, состоящее из малогабаритной неоновой лампы и конденсатора. Внутри ее колбы находятся подвижные биметаллические контакты. В момент подачи напряжения между биметаллическими контактами стартера возникает разряд, его электроды изменяют свою геометрию и замыкают цепь. Дроссель играет роль балласта. Электроды источника света прогреваются, стартер отключается, возникает тлеющий разряд, вызывающий свечение люминофора, нанесенного на внутреннюю сторону колбы. Согласно ГОСТам, схема должна включиться в течение максимум 10 секунд.

Для включения двух ламп не нужно дублировать схему. Можно использовать только один дроссель.

Схема подключения двух люминесцентных ламп (ЛЛ)

Обе этих схемы можно дополнить конденсатором, включенным параллельно к источнику питания. Это улучшит режим. В первой схеме параметры мощности источника света, дросселя, стартера должны совпадать. Во второй схеме параметры дросселя должны быть равны сумме мощностей двух ламп, а параметры стартеров должны соответствовать мощности каждой из ламп.

Выбор конденсатора осуществляется исходя из номинала мощности ЛЛ. Конденсатор в таком источнике света служит для компенсации реактивной мощности, и при отсутствии её учёта как бы не обязателен. Есть — хорошо, нет — ничего страшного. Не редко, при перепадах напряжения или некачественном конденсаторе происходит его возгорание.

Люминесцентные лампы (ЛЛ)

Мощность лампы, Вт

Параллельно включенный конденсатор 250 В, мкФ

Существует и так называемая схема холодного старта. Она позволяет запустить даже лампу со сгоревшими электродами. Кроме того, схема с умножителем напряжения увеличивает период эксплуатации источника света.

Принципиальная схема питания лампы постоянным током

Этот вариант несколько сложнее и применяется при мощностях не более 40 Вт. Здесь лампа питается постоянным током и включение происходит практически мгновенно, так как выпрямленное напряжение суммируется. Довольно быстро ртуть будет скапливаться в районе одного из электродов, при этом яркость падает. В этом случае достаточно поменять полярность. Конденсаторы С1 и С2 должны иметь напряжение порядка 900 В. А С3 и С4 – от 1000 В. Обычно применяют слюдяные конденсаторы. На электроды прикладывается напряжение порядка 900 Вольт. Со временем люминофор конечно же выгорит, и лампа будет подлежать замене и утилизации. Эта хороша тем, что позволят применять лампы с электродами, находящимися в обрыве.

Существуют и полностью готовые решения – ЭПРА. Это полностью полупроводниковое устройство, которое пришло на смену электромагнитной классике.

Внешний вид ЭПРА

Собрать готовый светильник с ним очень просто.

На входные клеммы устройства подается напряжение питания. Выходные клеммы предназначены для непосредственного подключения лампы.

Простота подключения.
Повышает срок эксплуатации лампы.
Снижает время включения лампы.
Отсутствует мерцание при запуске.
Долговечность.

Осветители на лампах высокого давления имеют такую схему.

Схема питания ДРЛ

Дроссель выполняет роль балластного устройства. Предохранитель защищает лампу и дроссель от скачка напряжения.

Как проверить люминесцентную лампу

Неисправности могут визуально проявляться таким образом.

Лампа не зажигается совсем.
Наблюдается мерцание при работе.
Мерцание перед выходом на рабочий режим.
Гудение.
Мерцание при горении.

Во время эксплуатации газоразрядные лампы могу потерять работоспособность. При сборке осветительного прибора на основе люминесцентных ламп иногда источник света желательно проверить до установки.

Первоначально требуется провести осмотр на наличие повреждений. Если колба имеет повреждения, то использовать такую лампу нельзя. То же самое касается и сеточки трещин. Такая колба во время работы однозначно разрушится, а ртуть может привести к заражению помещения.

Вторым моментом следует осмотреть колбу в районе расположения электродов, там не должно быть потемнений на внутренней стороне.

Обратимся к устройству самой лампы. С двух сторон у нее размещены электроды, они делаются из вольфрама, так как это тугоплавкий металл. Для увеличения срока службы эти электроды покрываются щелочным соединением. Это способствует облегчению зажигания тлеющего разряда и защищает электроды. Часты включения и выключения влекут за собой частое нагревание и остывание защитного покрытия. Таким образом со временем оно просто отслаивается, образуются незащищенные участки на вольфрамовом электроде. В момент запуска вольфрамовая нить разогревается неравномерно. Открытые участки разогреваются сильнее происходит сначала точечное выгорание, со временем произойдёт разрушение электрода. О начале выгорания и свидетельствует такое потемнение. Это — щелочные соединения, которые осаждаются на люминофорном слое. Но даже если электрод находится в обрыве, а колба лампы цела и люминофор не обсыпался, то лампу еще возможно какое-то время использовать. При этом применяется схема умножителя.

Если на контактах электродной нити, либо по краям самой газоразрядной лампы видно оранжевое свечение, при этом освещение не включается, то это говорит о разгерметизации колбы, внутри уже присутствует воздух.

Довольно часто причина отсутствия освещения банальна: отсутствие контакта. Дело в том, что контактные пластины и контактные штырьки для подключения электродов окисляются. Иногда они могут просто быть ослаблены. Восстанавливается это достаточно быстро, их следует почистить при помощи мелкозернистой наждачки, либо жидкости на основе спирта. Отлично подходит для этих целей изопропиловый спирт (он же изопропанол). Также не произойдет розжига при низких температурах (менее минус 50 градусов Цельсия) и при скачках напряжения свыше семи процентов.

Целостность электродов можно проверить еще и мультиметром. Режим прозвонки (значок диода на приборе). В случае целостности контактов, Вы услышите писк, как при замыкании щупов. Можно воспользоваться режимом омметра, прибор должен показать сопротивление 3-16 Ом. В случае индикации бесконечного сопротивления электрод находится в обрыве и в традиционных схемах (также как и с ЭПРА) использование принципиально невозможно.

Типы цоколей ламп дневного света

Вне зависимости от конструкции лампы, она в любом случае будет оборудована цокольными элементами. Это обязательный элемент. Они служат для подключения и подачи электрического тока на электроды осветительного прибора. Цоколь предназначен для надежного крепления и обеспечения контакта. При покупке обязательно надо обратить внимание на тип цоколя, в противном случае просто не удастся установить лампу. Цоколь и патрон обязательно должны взаимно соответствовать.

Классифицировать их можно на две большие категории: резьбовые и штыревые. В последнее время резьбовые имеют более широкое распространение. Их можно назвать классикой. В быту они используются без каких-либо переделок патрона, т.е. люминесцентную лампу с цоколем Е14 и Е27 можно применить вместо обычных ламп накаливания. Основными техническими показателями являются диаметр и расстояние между витками.

Штыревые цоколи люминесцентных ламп расположены как правило у торцов источника света. Это могут быть и прямые, и U-образные лампы.

Маркировка и технические характеристики

Напряжение в сети питания переменного тока в разных странах различается. К примеру, в странах бывшего СССР принято значение 220 Вольт, в США, Японии и других странах – 110 Вольт.

Е14 – самый маленький из упомянутых. Обычно для небольших лампочек в виде свечи. Может применяться для подсветки и маленьких светильников.

Е27 – основной для нашей страны. Сейчас он применяется и для ламп накаливания, энергосберегающих и светодиодных.

Е40 – в быту практически не встречаются и предназначены для мощных осветителей. В основном он принят на производственных предприятиях, где света должно быть много. Или, например, уличное освещение.

Есть еще и Е10, но он применяется для низковольтных ламп накаливания, например может применяться в елочных гирляндах. Лампы с таким цоколем не применяются для освещения, только для декоративных целей.

На лампах со штыревым цоколем маркировка в обязательном порядке содержит латинскую букву G. После идут цифры, которые означают дистанцию между центрами штырьков в миллиметрах. Перед цифрами может дополнительно размещаться одна из букв U, X, Y, Z.

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

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

Устройство ЭПРА

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

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

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

В упрощенном виде подключение одной лампы дневного света выглядит так:

Схема подключения ЭПРА с одной лампой

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

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

Один из вариантов принципиальной схемы ЭПРА

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

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

Принципиальная схема питания лл от низковольтного источника

Принцип работы пускателя

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

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

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

Схемы подключения

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

ЭПРА лишены всех минусов классических схем подключения.

Существуют модули, предназначенные для одновременного подключения четырех ламп.

Подключение ЭПРА к четырем лампам

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

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

Во всех случаях выключатель рекомендовано ставить именно на фазовый провод. При наличии нуля потенциал может сохраняться. Об этом будет говорить слабое мерцание ламп в выключенном положении. С рабочими, но дешевыми ЭПРА иногда тоже наблюдается такое явление. Возможно, что причина в том, что с электролитического конденсатора не ушел полностью заряд. В этом случая поможет простая доработка: достаточно зашунтировать электролитический конденсатор резистором на сотню килоом.

Ремонт ЭПРА

Если модуль ЭПРА вышел из строя, то для его ремонта потребуются определенные знания электроники и умение пользоваться мультиметром. Если базовых знаний электроники нет, то лучше всего просто произвести замену блока целиком, либо отдать в мастерскую на ремонт. Чтобы рассмотреть подробности ремонта ЭПРА не хватит многотомника.

Поиск неисправности необходимо начинать с осмотра платы. Неисправные электронные элементы имеют характерную черному. Корпуса деталей могут почернеть, а на плате будет заметно темное пятно. Обязательно нужно просмотреть и токоведущие дорожки.

Как и любом ремонте, часто, перегоревший элемент – это не причина, а следствие.

Инструментальную диагностику начинаем с проверки предохранителя. Как правило на плате он обозначается латинской буквой F и цифрой – порядковым номером.

Прозвонка элементов ЭПРА с помощью мультиметра

При ремонте балласта для люминесцентных источников света обратите внимание на электролитические конденсаторы. Если конденсатор деформирован – вздулся, он подлежит замене. Здесь важно использовать конденсатор с напряжением не ниже того, который был установлен. Больше – можно, меньше – нет. Емкость не желательно менять. Обязательно соблюсти полярность. Неправильная полярность – основная причина взрыва конденсатора.

Далее стоит произвести прозвонку полупроводников. Диоды не должны быть в пробое – при любой полярности щупов мультиметра Вы не должны слышать писк. Тоже касается и униполярных транзисторов. Затвор, исток, сток не должны прозваниваться накоротко в любых позициях.

Большинство мастеров сервисных центров предпочитают не браться за ремонт схемы пускателя. Да и потребителю могут выставить счет на сумму большую, чем стоит новый аппарат. Мастера считают, что при выходе более одного компонента на плате, ремонт считается экономически нецелесообразным.

Выбор ЭПРА.

Если Вы решились на модернизацию светильников путем замены дросселя и стартера на современный электронный пускатель для люминесцентных ламп, то первый фактор который нужно учесть, это производитель. От неизвестных марок и подозрительно дешевых устройств лучше отказаться. Но и нельзя сразу сказать, что дешево – это плохо и недолговечно. Информация сегодня открыта вся, желательно ознакомиться и с отзывами по конкретной модели в Интернете. Среди производителей внимания заслуживают:

При выборе важно изучить документацию. Наиболее важны следующие характеристики:

Тип источника света,
Мощность источников света,
Условия и режимы эксплуатации.

У некоторых моделей марок Tridonic, Philips, Helvar имеется возможность подключения как переменного напряжения (~220), так и постоянного (=220).

Плюсы и минусы.

Подводя итоги, можно сказать, что, как и любое электронное изделие, электронный пускатель обладает достоинствами и недостатками.

Газоразрядные источники света давно вошли в повседневную жизнь. Они применяются для освещения жилых и производственных помещений и дают устойчивое освещение. Оно достаточно стабильно, когда нет никакой деградации элементов в схеме.

В типичную схему входят осветительный прибор, катушка индуктивности и устройство запуска. Дроссель – обычная катушка индуктивности, также участвует в запуске. Но основная функция – защита. Катушка ограничивает напряжение при скачке. Она — самый долговечный элемент схемы.

Стартер нужен только для пуска схемы на газоразрядных лампах. Далее он не принимает участия в работе светильника.

Люминесцентная лампа (Она же газоразрядная или дневного света) является герметичной колбой. В ней расположены с разных сторон электроды. Внутренняя ее часть покрыта люминофором – веществом, которое светится при эмиссии электронов. Трубка содержит пары ртути.

Стандарт дает светильнику 10 секунд на включение с момента подачи напряжения.

Устройство стартера для лл (люминесцентной лампы)

Пусковое устройство – необходимый элемент схемы освещения на этом типе источника света. Это второй по важности элемент осветителя.

Классический стартер – вещь чувствительная к условиям эксплуатации, это самый недолговечный компонент системы. При его выходе из строя, осветительная система не может быть запущена.

Схема подключения стартера к лампам дневного света

При рассмотрении схемы становятся понятны функции, выполняемые стартером.

Включается в момент подачи напряжения питания,
В момент старта прогреваются катоды, так как без их прогрева эмиссия электронов не возможна.
Размыкает цепь после прогрева.

Схема биметаллического стартера всегда одна и та же. Существуют различные варианты исполнения.

Внешний вид стартера

Корпус зачастую изготавлен из пластика, контакты размещаются на пластине из текстолита (может использоваться и другой диэлектрический материал). Некоторые изготовители снабжают стартеры прозрачным смотровым окошком. Стартеры времен СССР имели корпуса из алюминия. Внутри всего два элемента: колба с биметаллическими контактами и конденсатор. Они включены параллельно. Конденсатор стартера требуется для сглаживания высоких токов, гасит дуговой разряд между электродами, также необходим для размыкания электродов. Конденсатор снижает износ стартера. Если конденсатора нет, то электроды могут спаяться в момент дугового разряда между ними. Как долго после будет работать схема – непредсказуемо. Дроссель (катушка индуктивности) необходим для создания импульса.

В колбе находятся два электрода, сама она заполнена инертным газом. Обычно применяют неон, реже – водородно-гелиевая смесь. Электроды биметаллические, подвижные. Разработаны две конструкци: либо два подвижных контакта (симметричный), либо один (несимметричный). Первый более распространен. Он дешевле при производстве. Пускатели старого образца стабильно работали при разбросе питающего напряжения в пределах 20 процентов. При большем отклонении от номинала работа не гарантировалась. Новые такой проблемы не имеют.

Принцип работы стартера

Компоненты пускового устройства рассмотрены. Как он работает?

Нет напряжения – электроды внутри колбы разомкнуты.
Подается напряжение питания. Между электродами стартера появляется тлеющий разряд, токи небольшие (обычно не более 50 мА).
Тлеющий разряд ведет к разогреву электродов. Под действием температуры происходит обратимая деформация электродов. Разряд завершается с замыканием этих биметаллических электродов.
Цепь замкнулась, начинается прогрев электродов для начала эмиссии.
Электроды внутри колбы стартера начинают остывать и возвращаются в исходное положение. Цепь разрывается.
Весь этот процесс приводил к появлению импульса высокого напряжения, проходящего через дроссель. Свет зажигается, яркость достигает нормативной.
Стартер подключается параллельно источнику света. На его контактах напряжение ниже номинального. Уже не возникает тлеющего разряда, биметаллические контакты внутри колбы не разогреты. Сработать он не может самопроизвольно. Необходимый ток уходит на обеспечение эмиссии между катодами, это необходимо для свечения.

Схема подключения

Мощность источника света должна коррелировать с параметрами остальных компонентов. Если они не совпадают, то возможно либо, что схема вообще не запуститься, либо при запуске запуска электроды разрушатся из-за перегрева.

Для подключения двух лл не требуется дубляж схемы. Целесообразно сократить количество элементов. В этом случае высвобождается один из дросселей.

На второй схеме дополнительный газоразрядные лампы соединены последовательно, а стартеры включены в параллель. В остальном схемы идентичны. Различие будет в номинале дросселя. Он должен быть рассчитан на суммарную мощность ламп. Стартер должен соответствовать мощности лампы. Обычно, в схеме с двумя лампами, используют одинаковые мощности. Конденсатор желателен в параллели источнику переменного тока. Он предназначен для улучшения параметров питания. При мощностях ламп порядка 40 Ватт, обычно достаточно емкости от 2 до 10 мкФ. Напряжение конденсатора выбирается не ниже двукратного напряжения питания.

Виды стартеров, их основные параметры и маркировки.

Срок службы много больше.
При старении компонентов стартер не сработает, балластное устройство не перегреется.
Более широкий температурный диапазон.
Встроенная защита от перегрузки по току.
Исключаются полностью электромагнитные помехи при старте осветителя.
Фиксированного время прогрева электродов люминесцентной лампы, следовательно, повышается срок службы.
Источник света включается сразу без мерцания.

Сейчас есть и полностью готовые инженерные решения. Это так называемые ЭПРА – электронные пускорегулирующие аппараты.

Этот вид представляет собой металлический корпус, в котором размещена электронная схема, дополнительные элементы не потребуются. На вход приходит напряжение питания, выходы предназначены для подключения к электродам.

Такое решение сочетает достоинства электронных стартеров и простоту схемы подключения. Это полностью готовое решение. Одно устройство может применяют для нескольких ламп.

Из минусов – цена. Электронные компоненты дороже чем совокупная цена пускателя, конденсатора и дросселя. Что удобно, сама схема подключения как правило разрисована на самом устройстве, либо в инструкции. Также схемы всегда есть на сайтах заводов-изготовителей.

Несмотря на бурное развитие полупроводниковых технологий, люминесцентные лампы (ЛЛ) используются широко. Один из основных узлов, обеспечивающих работу источников света этого типа, – стартер. В этой статье мы разберемся, что такое стартер для ламп, для чего он нужен и как работает.

Что такое стартер

Что это за устройство? Для чего стартер вообще нужен? Чтобы разобраться в этом вопросе, выясним, что такое люминесцентная лампа, как она работает и чем отличается от источников света других типов.

Схема включения люминесцентной лампы

Кратко рассмотрим принцип работы люминесцентной лампы. Конструктивно ЛЛ представляет собой стеклянную колбу в форме трубки, в концы которой запаяны два электрода. Трубка заполнена смесью инертных газов с примесью паров ртути. Изнутри она покрыта слоем люминофора – вещества, способного излучать видимый свет при облучении ультрафиолетом.

Конструкция люминесцентной лампы

На рисунке цифрами обозначены:

1 – электрод;
2 – металлическая ртуть;
3 – инертный газ;
4 – люминофор;
5 – стеклянная колба;
6 – двухштырьковый цоколь.

При подаче на электроды лампочки в колбе начинается тлеющий разряд, заставляющий атомы ртути излучать ультрафиолет. Последний воздействует на люминофор, заставляя его ярко светиться.

С первого взгляда все просто, на практике – сложнее. В холодной лампе практически вся ртуть сконденсирована в виде капелек, осевших на колбе. При этом сопротивление газовой среды между электродами настолько велико, что при подаче рабочего напряжения на лампу разряда не возникнет. Чтобы его создать, выполняют следующие условия:

Предварительно подогревают электроды, чтобы увеличить их способность излучать электроны.
Подают повышенное напряжение на электроды, достаточное для пробоя газового промежутка.

Эти задачи исполняет стартер с электромагнитным дросселем. Они являются обязательными элементами любого люминесцентного светильника. Взглянем на классическую схему подключения люминесцентной лампы со стартером и дросселем.

Схема светильника с ЛЛ

При включении светильника контакты стартера замыкаются. Начинается подогрев спиралей электродов, которые оказываются подключенными последовательно с дросселем к сети. Как только спирали разогреваются, стартер размыкает цепь. На электродах лампы за счет самоиндукции в дросселе появляется импульс высокого (800 – 1 000 В) напряжения, зажигающего лампу.

В трубке начинается разряд, который переводит ртуть в парообразное состояние. Это снижает сопротивление газового промежутка. Теперь ЛЛ функционирует при более низком напряжении – рабочем.

Электромагнитный дроссель кроме запуска лампы исполняет еще одну важную функцию. Благодаря большому реактивному сопротивлению он ограничивает ток через колбу ЛЛ, не давая тлеющему разряду перейти в неуправляемый дуговой. Поэтому дроссели называют балластами.

Устройство и принцип работы

Влияние стартера на люминесцентную лампу мы выяснили, осталось разобраться в принципе его работы. Откуда устройство знает, сколько времени греть спирали? Как определяет, что лампа зажглась и в нем больше не нуждается? Взглянем на конструкцию стартера.

По сути, это малогабаритная газоразрядная лампочка. Подали на нее определенное напряжение – в колбе начался тлеющий разряд, лампочка засветилась. Но эта лампочка имеет одну конструктивную особенность. Один из ее электродов выполнен в виде подвижной биметаллической пластины.

Устройство стартера для люминесцентной лампы

На схеме цифрами обозначены:

1 – электрод из биметалла;
2 – неподвижный электрод;
3 – стеклянная колба, заполненная неоном;
4 – выводы электродов;
5 – конденсатор;
6 – защитный кожух (корпус);
7 – цоколь.

Чтобы понять принцип действия стартера, вернемся к схеме подключения ЛЛ, приведенной выше. Итак, включаем светильник в сеть. На электродах лампы и стартере появляется сетевое напряжение. Его недостаточно для пробоя газового промежутка ЛЛ, и она не зажигается.

Для неоновой лампочки стартера этого напряжения достаточно для запуска. В ее колбе возникает тлеющий разряд, который начинает нагревать электроды. Выполненный из биметалла изгибается и замыкается со вторым, неподвижным. Лампочка стартера тухнет, а ток через его замкнутые контакты начинает течь через спирали ЛЛ, подогревая ее катоды.

Через некоторое время биметаллическая пластина остывает естественным образом и разгибается. Контакт между электродами стартера разрывается, ток в цепи прекращается. Дроссель за счет самоиндукции выдает импульс высокого напряжения, которое прикладывается к катодам люминесцентной лампы. Высоковольтный импульс зажигает в колбе ЛЛ разряд. На ее катодах устанавливается рабочее напряжение – 130-140 В.

Этого напряжения недостаточно для возникновения разряда в лампочке стартера, поскольку ее напряжение зажигания – 180-200 В (для стартеров на 220 В). Таким образом, если ЛЛ запустилась, стартер в дальнейшей ее работе не участвует. Если пуск был неудачным, стартер повторяет процесс розжига.

Для чего нужен конденсатор в схеме

На рисунке выше под номером 5 обозначен конденсатор. О нем мы не сказали. Что это за конденсатор и для чего он нужен? Этот элемент, присутствующий в любом газоразрядном стартере, выполняет функции искрогасящего. Обычно это бумажный или керамический высоковольтный прибор емкостью до 0,05 мкФ.

Искрогасящий конденсатор в стартере

Есть еще одна важная функция искрогасящего конденсатора. В момент размыкания электроды пускового устройства представляют собой натуральный искровой разрядник Попова, излучающий электромагнитные волны практически во всех диапазонах. В результате во время пуска люминесцентной лампы в громкоговорителях радиоприемников и звукоусилительной аппаратуры слышен треск, а на экранах телевизоров и мониторов наблюдается рябь. Конденсатор избавляет от всех этих неприятностей.

Не следует путать конденсатор, установленный в пусковом устройстве, с конденсатором, подключаемым параллельно светильнику. Они выполняют разные задачи.

Этот конденсатор уменьшает реактивную составляющую светильника

Как проверить работоспособность

Проверить исправность стартера для люминесцентной лампы просто. Его нужно включить в сеть через обычную лампу накаливания мощностью 20-60 Вт.

Схема проверки пускового устройства для ЛЛ

Если лампа накаливания периодически мигает, то стартер исправен. В противном случае пусковое устройство придется заменить.

Мощность лампы накаливания нужно выбирать из диапазона мощностей люминесцентных ламп, на работу с которыми рассчитано пусковое устройство.

Какие бывают стартеры для ламп

Как работает стартер, мы разобрались. Осталось выяснить, какими они бывают и чем отличаются друг от друга. Прежде всего, необходимо знать, что кроме того пускового устройства, работу которого мы разобрали, существует еще один вид стартеров – электронные. Они выполняют те же задачи, но собраны на электронных компонентах – диодах, тиристорах, транзисторах, конденсаторах и т. п.

Электронный стартер

В чем отличие такого решения от классического с газоразрядной лампочкой? Вот основные преимущества электронной схемы:

Стоимость намного выше (до 10-20 раз) газоразрядного стартера. Так что смысл в замене газоразрядного пускового устройства на электронное не всегда есть.

Не следует путать электронный стартер с электронным пускорегулирующим аппаратом (ЭПРА). Первый играет роль пускового устройства и работает с электромагнитным балластом. Второй совмещает балласт и схему пуска. Он используется взамен дросселя и стартера как их электронный аналог.

Теперь об общих отличиях всех стартеров независимо от их конструкции. Пусковые устройства для люминесцентных ламп различают по двум основным характеристикам.

По рабочему напряжению. Как мы выяснили, напряжение зажигания стартера должно быть ниже питающего светильник, но выше рабочего напряжения лампы. В противном случае лампа не запустится (напряжение сети ниже) или стартер не отключится после пуска ЛЛ (рабочее напряжение лампы выше).

Выпускаются стартеры на два рабочих напряжения – 220 и 110 В (обычно указываются в диапазоне 110-130 и 220-240 В). Первые используются с лампами на 220 В, вторые – с лампами на 110 В. Лампы на 110 В могут работать в сети 110 или 220 В. Во втором случае они включаются парой, причем для каждой лампы требуется свой стартер на 110 В.

Полезно! Согласно ГОСТУ ГОСТ 8799-90 (переиздание 2004 г.) стартеры выпускаются на напряжение 127, а не на 110 В.

Пусковое устройство для ламп 110 (слева) и 220 В

По мощности. Имеется в виду мощность ЛЛ, с которой будет работать устройство. Если мощность лампы выйдет из указанного на пусковом устройстве диапазона, то пуск ЛЛ будет ненадежным или не произойдет вовсе. Кроме того, чрезмерно мощная лампа сожжет контакты самого стартера. Обычно диапазон допустимых мощностей ламп указывается на корпусе стартера. К примеру, устройства, изображенные на фото выше, могут работать с ЛЛ мощностью от 4 до 22 Вт.

Есть и менее важные отличия – материал корпуса, влагозащита, устойчивость корпуса к УФ (актуально для уличных светильников), производитель и пр.

Расшифровка маркировки

[ХХ] – мощность лампы, для которой предназначен стартер, причем:
- 20, 80 – предельные значения мощностей ламп, для которых предназначен стартер, нижний предел мощности составляет 4 Вт;
- 65, 70, 85, 90, 125 – значения мощности лампы, для которой предназначен стартер.
Для примера на фото ниже изображены пусковые устройства, предназначенные для ламп мощностью 4-80 Вт и для рабочего напряжения 220 В.

Стартеры 80С-220-1 (слева) и 80С-220-2 ГОСТ 8799-90

Теперь о зарубежной маркировке. Компания OSRAM обычно маркирует свои стартеры буквами ST и трехзначным буквенным кодом.

Таблица маркировки наиболее популярных пусковых устройств для ЛЛ компании OSRAM

* для электронной модели.

Фирма Philips маркирует свои пусковые устройства символом S и цифровым кодом. К примеру, модификация S2 рассчитана на работу с лампами мощностью 4-22 Вт при напряжении 110 или 220 В. S10 предназначена для ламп мощностью 4-65 Вт при напряжении 220 В. Есть и более мощные приборы этой компании. К примеру, стартер S12 может работать с лампами мощностью 115-140 Вт при напряжении 220 В.

Пусковое устройство S12 компании Philips

Фирма Sylvania маркирует свои изделия символами FS с числовым кодом. Чем ниже число, тем большей мощности лампы могут подключаться.

Важно! При желании можно найти и другие маркировки. К примеру, COP или PBS.

Стартер все той же Sylvania с маркировкой PBS к содержанию ↑

Как подобрать стартер — практические примеры

Обратите внимание – именно лампы, а не светильника, поскольку существуют светильники с несколькими ЛЛ, но стартер мы выбираем именно для лампочки, а не для осветительного прибора.

Напряжение. Обычно производители не указывают рабочее напряжение на самой лампе, поэтому придется проявить смекалку. Смотрим наш светильник, если необходимо – снимаем защитное стекло и вычисляем рабочее напряжение источника света, ориентируясь на табличку ниже. Именно на такое напряжение и выбираем стартер.

Люминисце́нтный светильник был изобретен в 1930-е годы, как источник света, получил известность и распространение с конца 1950-х.

Его преимущества неоспоримы:
- Долговечность.
- Ремонтопригодност.
- Экономичность.
- Теплый, холодный и цветной оттенок свечения.
Длительный срок службы обеспечивает правильно спроектированное разработчиками устройство пуска и регулировки работы.

Люминисцентный светильник промышленного производства

ЛДС (ла́мпа дневного света) намного экономичнее, чем привычная лампочка накаливания, впрочем, аналогичное по мощности светодиодное устройство превосходит по этому показателю люминесцентное.

Для исправления ситуации пробуют включить заведомо исправную ЛДС.

Кратко об особенностях работы лампы

ЛДС относится к газоразрядным источникам света низкого внутреннего давления.

Принцип работы заключается в следующем: герметичный стеклянный корпус устройства заполнен инертным газом и парами ртути, давление которых невелико. Внутренние стенки колбы, покрыты люминофором. Под воздействием электрического разряда, возникающего между электродами, ртутный состав газа начинает светиться, генерируя невидимое глазу ультрафиолетовое излучение. Оно, оказывая действие на люминофор, вызывает свечение в видимом диапазоне. Меняя активный состав люминофора, получают холодный или теплый белый и цветной свет.

Принцип работы ЛДС

Бактерицидные приборы устроены также как ЛДС, но внутренняя поверхность колбы, изготовленной из кварцевого песка, люминофором не покрыта. Ультрафиолет беспрепятственно излучается в окружающее пространство.

Подключение с применением электромагнитного балласта или ЭПРА

Особенности строения не позволяют подключить ЛДС непосредственно в сеть 220 В – работа от такого уровня напряжения невозможна. Для запуска требуется напряжение не ниже 600В.

С помощью электронных схем необходимо последовательно друг за другом обеспечить нужные режимы работы, каждый из которых требует определенного уровня напряжений.

Запуск заключается в подаче импульсов высокого напряжения (до 1 кВ) на электроды, в результате чего между ними возникает разряд.

Отдельные виды пускорегулирующей аппаратуры, перед тем как произвести пуск, нагревают спираль электродов. Накаливание помогает легче запустить разряд, нить при этом меньше перегревается и дольше служит.

После того как светильник загорелся, питание производится переменным напряжением, включается энергосберегающий режим.

Подключение с применением ЭПРА схема подключения

В устройствах, выпускаемых промышленностью, используются два вида пускорегулирующей аппаратуры (ПРА):
- электромагнитный пускорегулирующий аппарат ЭмПРА;
- электронный пускорегулирующий аппарат – ЭПРА.
Схемы предусматривают различное подключение, оно представлено ниже.

Схема с ЭмПРА

В состав электрической схемы светильника с электромагнитной пускорегулирующей аппаратурой (ЭмПРА) входят элементы:

В момент подачи питания через цепь: дроссель – электроды ЛДС, на контактах стартера появляется напряжения.

Биметаллические контакты стартера, находящиеся в газовой среде, нагреваясь, замыкаются. Из-за этого в цепи светильника создается замкнутый контур: контакт 220 В – дроссель – электроды стартера – электроды лампы – контакт 220 В.

Нити электродов, разогреваясь, испускают электроны, которые создают тлеющий разряд. Часть тока начинает течь по цепи: 220В – дроссель – 1-й электрод – 2-й электрод – 220 В. Ток в стартере падает, биметаллические контакты размыкаются. По законам физики в этот момент возникает ЭДС самоиндукции на контактах дросселя, что приводит к возникновению высоковольтного импульса на электродах. Происходит пробой газовой среды, возникает электрическая дуга между противоположными электродами. ЛДС начинает светиться ровным светом.

В дальнейшем подсоединенный в линию дроссель обеспечивает низкий уровень силы тока, протекающего через электроды.

Дроссель, подключенный в цепь переменного тока, работает как индуктивное сопротивление, снижая до 30 % коэффициент полезного действия светильника.

Внимание! С целью уменьшения потерь энергии в схему включают компенсирующий конденсатор, без него светильник будет работать, но электропотребление увеличится.

Схема с ЭПРА

Внимание! В рознице ЭПРА часто встречаются под наименованием электронный балласт. Название драйвер продавцы применяют для обозначения блоков питания для светодиодных лент.

Внешний вид и устройство ЭПРА

Внешний вид и устройство электронного балласта, предназначенного для включения двух ламп, мощностью 36 ватт каждая.

Важно! Запрещено включать ЭПРА без нагрузки в виде люминесцентных ламп. Если устройство предназначено для подключения двух ЛДС, нельзя использовать его в схеме с одной.

В схемах с ЭПРА физические процессы остаются прежними. В некоторых моделях предусмотрено предварительное нагревание электродов, что увеличивает срок службы лампы.

Вид ЭПРА

На рисунке показан внешний вид ЭПРА для различных по мощности устройств.

Размеры позволяют разместить ЭПРА даже в цоколе Е27.

ЭПРА в цоколе энергосберегающей лампы

Компактные ЭСЛ – один из видов люминесцентных могут иметь цоколь g23.

Настольная лампа с цоколем G23

Функциональная схема ЭПРА

На рисунке представлена упрощенная функциональная схема ЭПРА.

Схема для последовательного подключения двух ламп

Существуют светильники, конструктивно предусматривающие подключение двух ламп.

В случае замены деталей сборка осуществляется по схемам, различным для ЭмПРА и ЭПРА.

Внимание! Принципиальные схемы ПРА рассчитаны на работу с определенной мощностью нагрузки. Этот показатель всегда имеется в паспортах изделий. Если подсоединить лампы большего номинала, дроссель или балласт могут перегореть.

Схема включения двух ламп с одним дросселем

Если на корпусе прибора есть надпись 2Х18 – балласт предназначен для подключения двух ламп мощностью по 18 ватт каждая. 1Х36 – такой дроссель или балласт способен включать одну ЛДС мощностью 36 Вт.

В случаях, когда используется дроссель, лампы должны подключаться последовательно.

Запускать их свечение будут два стартера. Подсоединение этих деталей осуществляется параллельно с ЛДС.

Подключение без стартера

Схема ЭПРА в своем составе стартера не имеет изначально.

Кнопка вместо стартера

Однако и в схемах с дросселем можно обойтись без него. Собрать рабочую схему поможет включенный последовательно подпружиненный выключатель – проще говоря, кнопка. Кратковременное включение и отпускание кнопки обеспечит соединение похожее по действию на стартерный пуск.

Важно! Включаться такой безстартерный вариант будет, только при целых нитях накаливания.

Бездроссельный вариант, в котором также отсутствует стартер, может быть осуществлен разными способами. Один из них показан ниже.

Схема без стартера

На схеме представлен двухполупериодный диодный умножитель напряжения.

Электроды закорачиваются, к ним подключается однопроводная линия. Напряжение будет около 600 В, чего достаточно, чтобы между ними в газовой среде протекал постоянный ток.

Собранный по таким схемам бесстартерный блок питания способен заставлять светиться даже устройства с перегоревшими спиралями электродов.

Читайте также: