Принцип работы и схема подключения люминесцентной лампы
Начиная с того времени, как была изобретена лампа накаливания, люди ищут способы создания более экономичного, и в то же время без потерь светового потока, электроприбора. И вот одним из таких приборов стала люминесцентная лампа. В свое время такие светильники стали прорывом в электротехнике, таким же, как в наше – светодиодные. Людям казалось, что такая лампа вечная, но они ошибались.
Схемы включения ламп дневного света подразумевают наличие электромагнитного пускорегулирующего аппарата или дросселя (представляющего собой своеобразный стабилизатор) со стартером. Конечно, в наше время есть люминесцентные лампы без дросселя и стартера и даже приборы с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ), но о них чуть позднее.
Схемы включения люминесцентных ламп: последовательная и параллельная
Принцип действия
- пускорегулирующий аппарат (стабилизатор);
- трубка лампы, включающая в себя электроды, газ и люминофор;
- слой люминофора;
- стартерные контакты;
- стартерные электроды;
- цилиндр корпуса стартера;
- пластинка из биметалла;
- наполнение колбы из инертного газа;
- нити накаливания;
- излучение ультрафиолета;
- пробой.
Слой люминофора наносится на внутреннюю стенку лампы для того, чтобы преобразовать ультрафиолет, который невидим человеку, в освещение, принимаемое обычным зрением. При изменении состава этого слоя можно изменить оттенок цвета осветительного прибора.
Зажигание без электромагнитного балласта
Для продления жизни сгоревших ламп дневного света можно установить одну из схем включения без дросселя и стартера. Для этого используют умножители напряжения.
Нити накала замыкают накоротко и подают на схему напряжение. После выпрямления оно увеличивается в 2 раза, и этого достаточно, чтобы светильник загорелся. Конденсаторы (С1), (С2) подбирают под напряжение 600 В, а (С3), (С4) – под 1000 В.
Способ подходит также для исправных ЛЛ, но они не должны работать с питанием постоянным током. Через некоторое время ртуть собирается вокруг одного из электродов, и яркость свечения падает. Чтобы ее восстановить, надо перевернуть лампу, тем самым изменив полярность.
Схема включения люминесцентных ламп
- Подача напряжения на электроды. Ток через газовую среду лампы сначала не проходит из-за ее большого сопротивления. Он поступает через стартер (Ст) (рис. ниже), в котором образуется тлеющий разряд. При этом через спирали электродов (2) проходит ток и начинает их подогревать.
- Контакты стартера разогреваются, и один из них замыкается, так как он выполнен из биметалла. Ток проходит через них, и разряд прекращается.
- Контакты стартера перестают разогреваться, и после остывания биметаллический контакт снова размыкается. В дросселе (Д) возникает импульс напряжения за счет самоиндукции, которого достаточно для зажигания ЛЛ.
- Через газовую среду лампы проходит ток, после запуска лампы он уменьшается вместе с падением напряжения на дросселе. Стартер при этом остается отключенным, так как этого тока недостаточно для его запуска.
Электронный балласт
Электронная схема управления ЭПРА пришла на смену старым источникам дневного света для устранения присущих им недостатков. Электромагнитный балласт потребляет лишнюю энергию, часто шумит, выходит из строя и при этом портит лампу. Кроме того, светильники мерцают из-за низкой частоты напряжения питания.
ЭПРА представляет собой электронный блок, который занимает мало места. Люминесцентные светильники легко и быстро запускаются, не создавая шума и обеспечивая равномерное освещение. В схеме предусмотрено несколько способов защиты лампы, что увеличивает срок эксплуатации и делает ее работу безопасней.
- Разогрев электродов ЛЛ. Запуск происходит быстро и мягко, что увеличивает срок службы лампы.
- Поджиг – генерирование импульса высокого напряжения, пробивающего газ в колбе.
- Горение – поддержание небольшого напряжения на электродах лампы, которого достаточно для стабильного процесса.
Параллельно лампе подключен конденсатор (С4). Резонансное напряжение поступает на электроды и пробивает газовую среду. К этому времени нити накала уже разогрелись. После зажигания сопротивление лампы резко падает, вызывая снижение напряжения до достаточной величины, чтобы поддерживать горение. Процесс запуска продолжается менее 1 с.
Электронные схемы имеют следующие преимущества:
- пуск с любой заданной задержкой времени;
- не требуется установка стартера и массивного дросселя;
- светильник не моргает и не гудит;
- качественная светоотдача;
- компактность устройства.
Использование ЭПРА дает возможность установить его в цоколь лампы, которую также уменьшили до размеров лампы накаливания. Это дало начало новым энергосберегающим лампам, которые можно вворачивать в обычный стандартный патрон.
Схема, как устройства работают при запуске лампы
Алгоритм зажигания лампочки и роль пускового прибора в ее работе представлены на схеме:
Если стартерный катод хорошо не разогрет и в дросселе отсутствует высоковольтный разряд, тогда светильник не заработает.
Работа светильника зависит от правильно подключенных пусковых устройств:
Если при эксплуатации светильника с люминесцентной лампочкой возникают неполадки или перебои с включением, необходимо сразу заменить пусковой аппарат. Несвоевременное и неправильное замыкание и размыкание контактов приводит к износу ламповых элементов и окончанию срока службы осветительного прибора.
Для чего нужен дроссель
- катушки намотанных проводов – наматывается проволока на изоляционную основу;
- сердечника, изготовленного из ферритового материала;
- корпуса, в который помещается проволочная катушка – изготавливается из термоустойчивых материалов, чаще всего из полимеров;
- компаунда или заливки катушки – в состав компаунда входят компоненты, устойчивые к высоким температурам и горению, что обеспечивает надежную изоляцию проволочных витков на дроссельной катушке.
Подключение на две лампы
Чтобы произвести подключение двух люминесцентных ламп, необходимо ко всем линейным светильникам подсоединить параллельно устройство стартера.
Контакт происходит на два штыря, каждый из которых находится на разных сторонах колбы. Остальные контакты используются для присоединения индукционного дросселя. На них будет подаваться электропитание.
Параллельное подключение конденсатора относительно контактов запитывающего действия позволяет влиять на реактивную мощность и снижать уровень помех.
Использование пускорегулирующих приспособлений позволяет эффективно эксплуатировать люминесцентные светильники в помещениях разного типа. При этом обеспечивается надежность и долговечность работы, компенсируются скачки напряжения.
Современное оборудование позволяет облегчить подключение люминесцентной лампы к выключателю, однако работы связанные с этой задачей требуют от исполнителей электротехнических навыков.
