Нюансы подключения
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.
Стандартная схема с использованием электромагнитного балласта была придумана в 1934 году американцами, и в 1938 уже повсеместно использовалась в США. Она проста и включает в себя помимо лампы дроссель, стартер и конденсатор.
Одна лампа и один дроссель
Дроссель представляет собой индуктивное сопротивление и может накапливать ЭДС самоиндукции. Стартер — это небольшая неоновая лампочка, имеющая биметаллический контакт и конденсатор. Конденсатор стартера служит для подавления радиопомех, а параллельный дросселю для коррекции мощности.
После включения в сеть ток течет через дроссель на спираль лампы, потом через стартер на вторую спираль. Дроссель начинает накапливать электрический заряд. По схеме вначале течет слабый ток, ограниченный сопротивлением стартера. Контакты стартера нагреваются и замыкаются. Ток в схеме резко возрастает, но его безопасную величину обеспечивает дроссель.
Процесс пуска занимает доли секунды, но может незаметно для глаз, повторится несколько раз.
Достоинства и недостатки
По сравнению с современным электронным, дроссельное устройство имеет весомые недостатки:
- Избыточный вес.
- довольно продолжительное время запуска.
- Небольшую надежность при низкой температуре.
- Большее потребление энергии.
- Шумный дроссель.
- Нестабильный световой поток.
Две трубки и два дросселя
Применение в одном светильнике двух пар дросселей и ламп ведет к утяжелению и увеличению конструкции. Каждая из пар, имеет свой стартер. Мощность дросселя и лампы в этом случае совпадает, стартер применяется на 220 вольт.
Две схемы с использованием электромагнитного балласта работают в таком случае параллельно.
Достоинством этого варианта является его надежность. Выход из строя одной из веток не влияет на работу другой. Светильник будет работать, хотя бы и наполовину мощности.
В остальном, имеет такие же плюсы и минусы, как и все ЭмПРА.
Включение двух ламп от одного дросселя
Дроссель является самой дорогостоящей деталью люминесцентного светильника. В целях экономии, иногда используется схема подключения двух ламп от одного дросселя.
Две лампы от одного дросселя можно запитать двумя способами:
Люминесцентная лампа схема — всё о электрике
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.
Обзор работоспособных схем подключения 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.
Устройство
Колба лампочки производится из кварцевого стекла. В начале работы на производстве из колбы выкачивают воздух и создают вакуумную среду, а потом она наполняется смесью инертного газа с добавлением ртути. Последняя должна быть в газообразном состоянии, потому что внутри высокое давление.
Поверхность колбы изнутри покрывается фосфоресцирующим веществом, оно перерабатывает энергию ультрафиолетового света в видимый человеческому глазу луч.
К концам электродов лампочки подсоединяется переменное напряжение сети. Нити из вольфрама покрываются тяжелым металлом, который во время работы испускает электроны. В основном используются цезий, барий, талий. Дроссель похож на катушку, у которой высокая величина магнитной проницаемости.
Электрод
Наружной частью электрод спаивается с цоколем. Из сосуда начинают обильное откачивание всего воздуха с помощью штенгеля, который находится в одной из ножек c электродами. Далее начинается наполнение вакуумной среды инертными газами c добавками ртути.
На определенные виды электродов обязательно напыляют активирующее вещество, например оксид бария, талия или кальция.
Атом ртути
В люминесцентную лампу добавляют немного ртути, которая превращается в пар во время розжига разряда, и некоторую часть аргона, которая помогает повышению срока эксплуатации изделия и улучшению условий для оживления атомов ртути.
При включении устройства к сети подается электрический разряд, оживляющий работу паров ртути. Тонкая пленка люминофора активизируется под воздействием света паров ртути.
Стеклянная трубка
Трубка из стекла может иметь различный диаметр. Сила светового потока может быть разной, это зависит от мощности люминесцентной лампы. Для ее правильной работы необходим стартер дроссельного вида.
Внимание! Температура в трубке не должна быть свыше 55 градусов. Поэтому данную лампу нельзя применять в промышленных горячих цехах
Люминофор
Самой главной частью люминесцентного устройства будет слой люминофора. КПД люминофоров— соотношение величины излучаемых квантов к величине, поглощённых по большей степени, зависит от качества сырья, используемого при производстве люминофора.
Схема подключения люминесцентных ламп с дросселем, с электромагнитным балластом, а также ламп с перегоревшими нитями нагрева плюс полезные советы
- Нагрузка на электропроводку должна быть минимальна;
- Условия эксплуатации требуют именно такой лампы (об этом ниже);
- Параметры сети стабильны (плавная регулировка диммерами невозможна, а перепады напряжения это постоянная замена сгоревших люминесцентных ламп);
- Требования к освещению помещения не позволяют использовать лампы накаливания, или это прямая экономия на электроэнергии;
- Каждая лампа это отдельный прибор, снабженный демпфирующим дросселем, балластом и стартёром, причём использовать даже в промышленных масштабах мощных дроссель на 10-ть ламп невозможно.
Особенности работы
В люминесцентных светильниках, также именуемых разрядными или газоразрядными, источником света является не раскаленная металлическая нить, как в обычной лампочке, а электрическая дуга (дуговой разряд) в газовой среде.
Производимый дугой свет в чистом виде является непригодным «к употреблению», так как в значительной мере состоит из невидимого ультрафиолетового излучения, а видимая составляющая имеет зеленовато-голубой цвет.
Ситуацию исправляет нанесенный на внутреннюю поверхность колбы люминофор — особое вещество, которое при облучении ультрафиолетом начинает светиться красноватым светом. Этот свет смешивается с зелено-голубым, так что в итоге свечение лампы становится почти белым.
Для люминесцентных светильников характерны следующие особенности:
- Для поддержания дуги требуется гораздо меньшее напряжение (его называют напряжением горения), чем для ее создания (напряжение зажигания или пробоя газового промежутка).
- Чтобы обеспечить длительный срок службы лампы, электроды ее перед включением, то есть созданием дуги, следует прогреть.
- При попытке уменьшить проходящий через лампу ток ее электроды остывают и лампа гаснет, что делает невозможным ее регулирование (диммирование) традиционными способами.
- Сопротивление газовой среды в устоявшемся режиме, то есть когда дуга уже возникла, чрезвычайно мало, поэтому для ограничения силы тока последовательно с лампой обязательно нужно включать сопротивление. Поскольку лампа работает на переменном токе, это сопротивление может быть индуктивным (дроссель).
Дроссель называют балластом, потому что он является дополнительной нагрузкой, но при этом не производит какой-либо полезной работы.
Основные выводы
При поиске ответа на вопрос, как подключить лампу дневного света самостоятельно, следует учесть, что самый простой вариант – купить ЭПРА. Сборка требует всего лишь подсоединить несколько проводов, предварительно отключив в квартире электропитание.
Запустить люминесцентную лампу без дросселя-клапана и стартера возможно несколькими способами, но это временный выход из ситуации. Эти решения далеки от идеальных, их нельзя использовать в жилых и рабочих помещениях из-за высокого коэффициента мерцания. Такой светильник можно повесить только в коридоре или кладовке.
Люминесцентные светильники и схемы для их соединения с сетью постоянно совершенствуются. Важно следить за новинками, правильно подбирать и использовать эти приборы.
Нельзя просто скрутить провода и думать если работает, то и хорошо. Электрика очень серьёзно наказывает попустительское к ней отношение.
Схемы Подключения Люминесцентных Ламп Без Дросселя.
- параллельное присоединение к лампам стартеров;
- присоединение через конденсатор фазы к входу клапана;
- параллельное подключение лампочек к дросселю;
- соединение контактов, оставшихся свободными, с нулем.
Использование электронного балласта для подключении люминесцентных ламп
На сегодняшний день подобные схемы подключения светильников c лампами дневного света наиболее распространены. Они лишены тех недостатков, которые присущи работе светильников c применением электромагнитного балласта. Среди преимуществ – такие схемы не требует наличия стартера.
Выбирая светильник с люминесцентными лампами нужно уделять внимание качеству выключателей – повышенные стартовые токи могут стать причиной «залипания» контактов.
Современные электронные балласты дают возможность экономить электроэнергию, увеличить срок работы светильников. При этом свет при таких схемах подключения в отличие от схем с использованием дросселей, не мигающий эффект стробоскопа отсутствует. Это достигается благодаря тому, что рабочее напряжение для ламп имеет частоту, отличную от частоты в сетях – до 133 kGz.
Применение микросхем позволило значительно снизить вес пусковых устройств, уменьшить их габариты. Это дало возможность непосредственно встраивать балласт непосредственно в цоколь лампы, предложить потребителям люминесцентные лампы, которые можно прямо вкручивать в обычный патрон подобно лампочке накаливания.
Использование микросхем дало возможность обеспечить плавный нагрев электродов в лампах, а это не только повышает эффективность их работы, но и значительно удлиняет время эксплуатации.
Электронный балласт дает возможность применять люминесцентные лампы совместно c устройствами, которые предназначены для плавной регулировки освещенности – диммерам.
К достоинствам светильников, в которых применяется такая схема можно отнести нанесение изображения порядка подключения контактов на устройство, что делает такие приборы очень удобными для пользователей, которые не являются электриками-профессионалами.
Электрод
- Обозначение LL1- дроссель, иногда его называют балластником.
- Обозначение Е1 – стартер, как правило он представляет собой небольшую лампочку тлеющего разряда c одним подвижным биметаллическим электродом.
Устройство электронного балласта
По сравнению с дроссельным, электронный балласт имет несколько достоинств:
- он обеспечивает большую экономичность при эксплуатации;
- дает возможность создать условия для бережного нагревания электродов;
- обеспечивает плавное включение лампы;
- использование электронного баланса дает возможность преодолеть такой недостаток люминесцентного освещения, как мерцание;
- дает возможность применять люминесцентные лампы в условиях холода;
- увеличивает временные эксплуатационные характеристики;
- имеет намного меньший вес и размеры.
К недостаткам электронного балласта можно отнести высокие требования, предъявляемые к качеству комплектующих,a также точности выполнения монтажа, усложненность схемы подключения.
Замена лампы
Если отсутствует свет и причина проблемы лишь в том, чтобы заменить перегоревшую лампочку, действовать нужно следующим образом:
- Разбираем светильник. Делаем это осторожно, чтобы не повредить прибор. Поворачиваем трубку по оси. Направление движения указано на держателях в виде стрелочек.
- Когда трубка повернута на 90 градусов, опускаем ее вниз. Контакты должны выйти через отверстия в держателях.
- Контакты новой лампочки должны находиться в вертикальной плоскости и попадать в отверстие. Когда лампа установлена, поворачиваем трубку в обратную сторону. Остается лишь включить электропитание и проверить систему на работоспособность.
- Завершающее действие — монтаж рассеивающего плафона.
Схема подключения люминесцентной лампы ЭМПРА
- Стартерная система продлевает период работы светильника.
- Особый принцип работы также продлевает период службы примерно на десять процентов.
- Благодаря принципу действия, устройство экономит около двадцати-тридцати процентов потребляемой электроэнергии.
- Облегчённая установка, так как производитель указывает схему, по которой должна происходить установка взятого вами светильника.
- Во время работы практически полностью отсутствует мерцание и шум от светильника. Такие явления присутствуют, но они незаметны для человека и никак не влияют на здоровье.
Проверка работоспособности системы
После подключения люминесцентной лампы следует убедиться в ее работоспособности и в исправности пускорегулирующих устройств. Для проведения испытаний понадобится тестер, с помощью которого проверяют катодные нити накала. Допустимый уровень сопротивления — 10 Ом.
После прикосновения щупами омметра дроссельных выводов сопротивление постепенно снижается до постоянной величины, присущей обмотке (несколько десятков Ом).
Обратите внимание! О неисправном состоянии дросселя говорит перегорание недавно поставленной лампочки.
Достоверно определить межвитковое замыкание в дроссельной обмотке, используя обычный омметр, не получится. Однако если в приборе есть функция замера индуктивности и данные по ЭмПРА, несоответствие значений укажет на наличие проблемы.
Схема подключения люминесцентных ламп без стартера
Питание от В без дросселя и стартера Дело в том, что стартеры периодически выходят из строя, а дроссели перегорают.
Следующая схема позволяет запустить лампу дневного света с перегоревшими пусковыми спиралями мощностью до 40 Вт при использовании лампы меньшей мощности дроссель L1 придется заменить на соответствующий используемой лампе. Это можно заметить по наличию темных пятен люминофора с одной из сторон колбы. На вход подают электропитание.
Индуктивности дросселя должно хватать на оба источника света. Как видно из рисунка ниже, кроме дросселя и стартера в схеме присутствует обычный диоднй мост. Запуск люминесцентной лампы без дросселя и стартера можно осуществить по нескольким рассмотренным схемам.
Принцип работы газоразрядных люминесцентных ламп
Исключение составляет регулярная замена стартеров, поскольку в их состав входит группа размыкающих контактов для формирования импульсов запуска. Для работы больше никаких устройств не надо. При включении лампы в парах ртути, которыми заполнена пробирка, случается электронный разряд и возникшее при всем этом уф-излучение воздействует на покрытие из люминофора.
Схема подключения люминесцентных ламп с дросселем
Во всех используется принцип создания высокого напряжения запуска при помощи умножителя напряжения. Для его преобразования в видимый световой поток стенки колбы покрывают специальным слоем, люминофором. Как только контакты соединились, ток в цепи мгновенно вырастает в раза.
