Как устроены и работают эпра для люминесцентных ламп

Возможные неисправности

При использовании любого источника освещения всегда возникает вопрос о его ремонте, замене вышедших из строя элементов.

Одной из причин, не зажигания лампы дневного света, может стать неисправный стартер, неисправность которого может выразиться как:

  • Лампа не зажигается;
  • На концах лампы свечение есть, но лампа не зажигается.

Для замены стартера необходимо выполнить несложные операции:

  • Выключить светильник;
  • Снять плафон или иной защитный элемент светильника;
  • Извлечь неисправный элемент – стартер;
  • Вставить в цоколь новый прибор;
  • Произвести сборку светильника в обратном порядке;
  • Включить светильник.

Заменить стартер не составляет труда, когда есть запасной, если же такого нет, то необходимо убедиться, что извлеченный из светильника является именно тем элементом, из-за которого не горит лампа. Работоспособность его можно проверить простым способом.

Необходимо последовательно со стартером включить лампочку накаливания и подать на них напряжение. Если стартер рабочий, то лампочка будет гореть и периодически выключаться, при этом будет слышен характерный щелчок внутри стартера. Если, лампочка не горит, или горит и не моргает, значит, стартер неисправен, и точно подлежит замене.

Теоретически считается, что срок исправной работы стартера эквивалентен времени работы лампы, которую он зажигает. Однако необходимо учитывать, что с увеличением срока работы прибора, интенсивность напряжения тлеющего разряда, для стартеров данного вида, снижается, что сказывается на работе последнего. Тем не менее, все производители ламп дневного света рекомендуют производить замену стартеров одновременно с заменой ламп.

Параметры балласта

Параметры балласта важны при выборе оптимальной схемы
освещения аквариума и, особенно, в случае, когда схема собирается самостоятельно.
Ниже рассмотрены некоторые параметры балласта, многие из которых указаны на самом
балласте или в каталоге.

Мощность (power)- мощность балласта должна
соответсвовать мощности лампы. Нельзя использовать балласт для лампы с мощностью
отличной от номинальной. Это приведет либо к выходу лампы из строя, либо к пониженной
ее светоотдаче. Некоторые балласты специально предназначены для работы с пониженной
мощностью, например, в тех случаях, когда долгий срок работы лампы более важен.
Такие балласты называются экономичными (не надо путать их с экономичными лампами
(), которые потребляют меньше
мощности и дают меньше света при включении в обычный балласт)

Коэффициент мощности (power
factor) — еще называется косинусом угла. Дает представление о том, насколько
хорошо используется ток и напряжение сети. У обычного магнитного дросселя. без
корректирующего конденсатора, коэффициент мощности около 0.5 (low power factor
ballast). Балласт с низким коэффициентом мощности приведет к возрастанию тока
в цепи. Большинство современных балластов имеют коэффициент мощности близкий к
0.95-0.97 (high power factor ballast)

Входное напряжение (voltage)
— многие современные балласты имеют возможность подключения к сети с различным
напряжением. Также надо следить за выбором корректирующего конденсатора для сети
с частотой 50 и 60Гц. Современные балласты, особенно электронные, могут компенсировать
изменение напряжения питающей сети. В противном случае, световой поток будет резко
изменятся и при уменьшении напряжения ниже 80-85% номинального лампа может погаснуть.

Потери мощности в балласте
(power losses) — характеризует мощность, рассеянную в балласте, т.е.
на нагревание балласта. Типичные потери в электромагнитном балласте — 5-10Вт (в
электронном в несколько раз меньше). Потери мощности означают повышенный расход
энергии, более высокую температуру ламп (если они расположены близко к балласту).
что приводит к уменьшению светоотдачи и сокращению срока службы ламп.

Балласт-коэффициент (ballast-factor)
— один из наиболее важных параметров. Показывает количество света, производимое
лампой при использовании балласта, относительно значений в каталоге, т.е. при
использовании лабораторного балласта. Например, балласт-коэффициент 0.9 означает,
что лампа, с каталожным значением 2000 Лм, излучает только 1800 Лм. Многие имеют коэффициент
больший единицы (это не значит, что они нарушают закон сохранения энергии, поскольку
это не КПД), т.е. при использовании балласта с коэффициентом 1.15 данная лампа
будет производить 2300 Лм. Однако, не следует использовать балласты с коэффициентами
большими 1.1-1.15, поскольку это укорачивает срок службы лампы.

Температура (case temperature)
— указывается на корпусе балласта. Надо следить, чтобы она не превышала указанного
значения. Для магнитных балластов обычно 120-130C, для электронных 70-75C

Пиковый ток (inrush current,
crest factor) — характеризует скачок тока в сети во время зажигания лампы.
Чем он меньше, чем лучше для электрической цепи.

Нелинейные гармонические искажения
(total harmonic distortion)- некоторые балласты, особенно электронные,
могут вызывать нежелательные эффекты в электрической цепи. В современных балластах
они не превышают 10-20%

Шум (audible noise)
— балласты делятся по производимому ими шуму на несколько категорий. Постарайтесь
не использовать в жилой комнате балласт, предназначенный для использования в гараже
(в USA следует использовать класс А по шуму). Высокочастотные балласты практически
бесшумны.

Количество подключаемых ламп — многие
балласты предназначны для использования в схеме с 2-4 лампами. В подоюном случае
балласт используется более эффективно, потери на лампу меньше, чем в схеме, когда
каждая лампа питается своим балластом. Традиционные балласты (, ) используют
обычно последовательное подключение ламп, т.е. при отключении одной лампы, отключаются
и все остальные. балласт мгновенного старта () и многие электронные рассчитаны на параллельное
подключение ламп, т.е. при этом выключение одной лампы не приводит к выключению
остальных.

 
назад к оглавлению 

Хитрые значки на балласте

Помимо разных электрических параметров, рассмотренных
выше, на балласте можно встретить разные обозначения — FCC, CE, и т.д.

Подключаем лампу, используя электронный балласт

Главным отличием такой системы от электромагнитной то, что напряжение, которое доходит до самой лампы имеет повышенную частоту начиная от 25 и доходит до 140 кГц. Благодаря повышению частоты тока, значительно уменьшается показатель мерцания, и он находит на таком уровне, который уже не является слишком вредным для человеческого глаза.

Подключение с ЭПРА

Система ЭПРА используется специальный автогенератор в своей схеме, такое дополнение включает трансформатор и выходной каскад на всех транзисторах. Зачастую производители указывают схему прямо на задней части блока светильника. Таким образом, у вас сразу есть наглядный пример, как правильно подключить и установить устройство для работы от сети.

Преимуществами стартерной схемы подключения

  • 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.

Существуют модели, которые поддерживают установку диммера в качестве регулятора. Установка таких приборов несколько отличается от стандартной установки.

Подведём итог

Мы постарались раскрыть вопрос как подключить люминесцентную лампу, показали схемы, с помощью которых происходит подключение люминесцентных ламп. Разобравшись со схемой электромагнитного и электронного балласта, вы можете решить какую лучше использовать именно в вашем случае. Но так как первая имеет ряд значительных недостатков, то скорей всего выбор ляжет именно на электронный балласт.

Причины неисправностей — решение проблем

Схема электронного дросселя была придумана позже, и разрабатывалась специально для того, чтобы убрать все недостатки электромагнитного аналога, с целью максимального повышения качества освещения с помощью люминесцентных ламп.

Установка таких устройств уже не составляет особого труда, как это было раньше. Производители начали указывать схему, по которой производится установка на тыльной стороне прибора что значительно облегчает работу монтажника.

Принцип действия

Действие стартера неразрывно связано с работой всей люминесцентной лампы и происходит в следующем порядке:

  • Перед началом работы электроды разомкнуты.
  • После подачи напряжения из сети, внутри колбы возникает тлеющий разряд с параметрами тока 20-50 мА.
  • Разряд начинает воздействовать на биметаллические электроды, постепенно выполняя их разогрев.
  • Под действием нагрева электроды изгибаются, после чего тлеющий разряд прекращается и далее происходит замыкание электрической цепи внутри лампы.
  • По замкнутой цепи начинается движение электрического тока, разогревающего дроссель и катоды самой лампы.
  • После прекращения тлеющего разряда начинается постепенное остывание биметаллических электродов. В результате, они размыкаются, разгибаются и цепь разрывается.
  • Все предыдущие действия привели к появлению высокого импульсного напряжения, воздействующего на дроссель. Сам дроссель обладает индуктивностью, под влиянием котором лампа начинает зажигаться.
  • Постепенно свечение лампы возрастает и достигает нормы. Поскольку стартер подключен параллельно с лампой, ему уже недостаточно напряжения для создания нового тлеющего разряда, поскольку весь ток уходит на поддержку свечения. Поэтому электроды остаются разомкнутыми, а лампа все равно продолжает работать.

Как проверить балласт люминесцентной лампы

Как убедиться в исправности балласта, если лампа перестала работать? Один из характерных признаков – фальстарт. После включения лампа начинает светить не сразу, а 3-4 раза мигает, и лишь потом загорается.

Проверить электрический балласт люминесцентных ламп можно и простым экспериментом – на обесточенном светильнике снять трубку лампы, закоротить нити накала и подключить между ними лампу накаливания. Если при подаче напряжения лампа светится – балласт исправен. Нет – меняем на новое устройство с аналогичными характеристиками работы.

А как выбрать нужный балласт, какие они бывают и зачем нужны – вы теперь знаете.

Как подобрать нужную модель по техническим характеристикам и производителю

Любой трансформатор рассчитан для использования с люминесцентными лампами определённой мощности. Выбор проводится с учётом следующих факторов:

  1. Количества обслуживаемых светильников.
  2. Суммарно потребляемой мощности.
  3. Качества поставляемой электроэнергии (амплитуды скачков по току, напряжению и частоте).
  4. Габаритных размеров устройства.
  5. Функциональных возможностей.

Программируемые трансформаторы обладают очевидными преимуществами:

  • возможностью обеспечения параллельной работы всех источников света, которые установлены в помещении;
  • малым временем запуска (не более 700 мс). Поэтому, если одна лампа выходит из строя, другие остаются зажжёнными;
  • регулируемой продолжительностью задержки при включении;
  • возможностью использования и в других приложениях (например, для работы датчиков присутствия).

Важно! Программируемые трансформаторы гарантируют пониженные значения энергопотребления, быстрый предварительный нагрев катодов ламп до оптимальной стартовой температуры и быстрое зажигание светильников. Они допускают кратковременную перегрузку и, следовательно, могут использоваться для временного повышения светового потока

Добротная схема балласта должна сохранять свою работоспособность при нагреве корпуса до 90С (с гарантией не менее трёх лет).

При выборе учитывают максимальный ток, потребляемый светильником. Например, трансформатор, который рассчитан на ток 200 мА, нельзя применять в схемах пуска с токами более 250 мА.

Конструкция трансформатора предусматривает регулирование светового потока в диапазоне, который установлен санитарно-гигиеническими требованиями. Они определяются по ГОСТ Р 55710-2013.

Самые распространенные причины неисправностей ЛЛ с электромагнитным балластом

Выделяют следующие проблемы:

  1. Отказ стартера. Признаки: светильник не включается, колба светится только по краям, светится стартер, но лампа не запускается, ЛЛ мигает стробоскопом. Решение: замена. На заметку! Проверить стартер на работоспособность можно с помощью обыкновенной лампы накаливания с патроном. Подключите один провод от патрона в розетку, а другой через стартер. С исправным стартером лампа «Ильича» должна работать. См. рисунок ниже.
  2. Отказ ЛЛ. Признаки: черные края колбы, мигание ЛЛ стробоскопом, слабое свечение, светильник не работает. Решение: замена. Совет! Часто дешевые светильники не включаются из-за потери контакта в ламподержателях. Из-за высокой температуры они плавятся. Поэтому можно отделаться лишь заменой гнезда или восстановлением контакта с лампой/стартером.
  3. Отказ дросселя. Признаки: сразу бросаются в глаза почернение обмотки и расплавленные клеммы. Проверить состояние дросселя своими руками можно с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления. У исправного оно составляет 30-40 Ом. Если мультиметр показывает меньше, дроссель закорочен, и его лучше заменить.

Особенности ремонта

Наличие балласта обязательно не только для трубчатых конструкций люминесцентных ламп, но и для энергосберегающей компактной лампы дневного света. При этом схема компактных газоразрядных источников света более сложная, именно из-за своих небольших размеров. Это накладывает определенные ограничения для применения тех или иных конструктивных решений. Для того чтобы уместить в небольшом корпусе ЛДС все необходимые устройства, производителями используется упрощенная схема, что приводит к частым выходам из строя тех или иных элементов. Производить самостоятельный ремонт таких источников освещения очень затруднительно, опять же, из-за миниатюрных размеров всех деталей.

Мы рассмотрим некоторые нюансы, в которых заключается ремонт люминесцентных светильников.

Прежде чем начинать осмотр светильника и выявление детали, которой требуется ремонт, нужно проверить, поступает ли напряжение на лампу. Это лучше всего проверить тестером непосредственно на вводных клеммах. Чаще всего, чтобы добраться до них, требуется снять крышку и корпус светильника. Если напряжение поступает, то лампа обесточивается, и демонтируется, например, с потолка.

Ремонт ЛДС следует начинать с проверки работоспособности колбы. Для этого каждая пара контактов прозванивается тестером.

Далее ремонт продолжается визуальным осмотром на предмет выявления почерневших деталей или оплавленных проводов. Если этого не выявлено, следует прозвонить каждое устройство.

Типовые неисправности

В электромагнитных устройствах чаще всего требуют ремонт следующие элементы:

Стартер. Самый простой способ проверить его работоспособность, параллельно подключить 100% рабочий стартер

Здесь важно использовать аналогичный прибор по мощности и рабочему напряжению;
Дроссель. В случае если замена стартера не решила проблему, потребуется произвести прозвонку обмотки дросселя

Можно сразу заменить новым устройством с такими же параметрами.

Ремонт светильника, имеющего электронный пуск, заключается в замене балласта, который мы описывали выше.

Теперь вы знаете не только устройство основных типов пускорегулирующих устройств ламп дневного света, но также знаете, как проверить и произвести ремонт основных элементов люминесцентных светильников.

Как работает устройство с люминофором

Принцип работы люминесцентных ламп во многом зависит от ее конструкции. Газ, наполняющий внутреннее пространство колбы, создает электропроводную среду с отрицательным сопротивлением. Его проявление заключается в изменении напряжения между электродами, расположенными с противоположных сторон. Напряжение начинает снижаться при возрастании тока, который требует ограничения.

Включение в работу люминесцентной лампы для светильника осуществляется при помощи электромеханической пускорегулирующей аппаратуры – ЭмПРА. Основными компонентами данной схемы служат дроссель и стартер. Первое устройство создает импульс напряжения с большой величиной, обеспечивающий зажигание. Второй компонент представляет собой лампу тлеющего разряда, внутри которой в газовой среде размещаются два электрода. Один электрод является биметаллической пластиной, а в исходном положении они оба разомкнуты.

Запуск лампы и ее принцип действия происходят в следующей последовательности:

  • В пусковую схему изначально поступает напряжение. Изначально ток не будет проходить через лампу, поскольку он ограничивается высоким сопротивлением внутренней среды. Он попадает на спирали катодов и производит их разогрев. Одновременно ток идет на стартер и дает толчок к образованию внутри него тлеющего разряда.
  • После того как под действием тока контакты дросселя разогреются, наступает замыкание биметаллической пластины. В результате, металл становится проводником и действие разряда прекращается.
  • На следующем этапе происходит остывание биметаллического электрода, что приводит к размыканию контактов. В дросселе под влиянием самоиндукции образуется импульс высокого напряжения, дающий толчок к зажиганию лампы.
  • Ток, проходящий через лампу для светильника, постепенно уменьшается в два раза из-за падения напряжения на дросселе. Его не хватает, чтобы повторно запустить стартер с разомкнутыми контактами, но сама лампа будет продолжать свою работу.

Если в один светильник установлены сразу две светящиеся лампы, схема включения предусматривает для них общий дроссель. Подключение ламп осуществляется последовательно, однако к каждой из них параллельно подключен собственный стартер. При выходе из строя одной из ламп, вторая также отключается. В схеме включения рекомендуется устанавливать только качественные выключатели. У бюджетных моделей возможно залипание контактов под влиянием пусковых токов. Поскольку дроссель и стартер являются основными компонентами пусковой схемы, их работу следует рассмотреть более подробно.

Электронное пускорегулирующее устройство (ЭПРУ)

При применении новой технологии ЭПРУ длительность работы люминесцентных ламп возросла до 12 000 – 15 000 часов. Если сравнить, то этот показатель у ламп накапливания равен трём тысячам часов. То же самое касается и показателей яркости, которые почти в пять раз превышают предыдущие показатели у ламп накапливания.

Люминесцентная лампа представляет собой газоразрядный источник яркого дневного света, который функционирует на основе воздействия электрического поля в стеклянных герметично закрытых трубках с закачанной ртутью. Именно путем подобного воздействия в трубках ламп возникает разряд, который сопровождается характерным ультрафиолетовым лучом, создающим световое излучение. Сам свет создаётся за счёт применения люминофора в качестве преобразователя ультрафиолетовых излучений. При выборе соответствующих видов данного вещества можно регулировать цветовую подачу ламп.

Люминесцентные лампы делятся на:

  • кольцевые;
  • U-образные;
  • компактные;

Естественным недостатком люминесцентной лампы является их отрицательное внутреннее сопротивление, за счёт которого они просто не могут напрямую работать с электрическим напряжением сети. Но с помощью электронных балластов ЭПРУ эта проблема просто исчезает.

При применении ЭПРУ обеспечивается предварительный нагрев катодов, что отвечает за эмиссию электродов в лампе. Также ЭПРУ создаёт стартовое напряжение и ограничивает протекающий ток.

Электронные балласты для люминесцентных ламп ЭПРУ являются отличным технологическим решением, которое максимально разгоняет подобный тип ламп и решает многочисленные проблемы с их работой.

Во время замыкания ЭПРУ основное сетевое напряжение переносится на стартер, состоящий из специального стеклянного баллона с запасом инертного газа с биметаллическими элементами. Как и конденсатор, так и баллон размещены в двух отдельных ёмкостях.

В связи с воздействием сетевого напряжения промежуток с инертным газом переживает процесс ионизации.

Подобное устройство предназначается для управления пуском и поддержанием оптимального работоспособного режима в газоразрядных люминесцентных лампах.

До момента появления ЭПРУ человечество использовало классические пускорегулирующие аппараты (ПРА). Но к сожалению, эти устройства имели множество характерных недостатков. Среди них можно отметить:

  • очень громоздкий и громкий дроссель, который снабжён не очень качественным стартером;
  • наличие эффекта стробирования и постоянные мерцания в зависимости от частоты сети;
  • стартер, который вышел из строя очень часто становится причиной эффекта фальстарта, за счёт чего срок службы нитей накала существенно снижается;
  • огромные потери энергии и низкий КПД.

До момента появлению ЭПРУ подобные аппараты практически не устраняли действующие проблемы с люминесцентными лампами. Сроки их обслуживания оставались такими же небольшими.

Именно по этим причинам отечественные производители серьёзно задумались о выпуске более функциональных устройств с высоким уровнем КПД и без подобных недостатков. Результатом долгой усердной работы в начале 80-х годов на рынок вышли электронные балласты для люминесцентных устройств – ЭПРУ, которые очень быстро укоренились на отечественном производстве и полностью вытеснили своих предшественников. Уникальная технология ЭПРУ стала настоящим технологическим прорывом, с помощью которого проблемы с работой и сроками обслуживания ламп стремительно возросли.

Подключаем, используя электромагнитный балласт

Электромагнитный Пускорегулирующий аппарат, сокращённой аббревиатурой для него является ЭмПРА. Также часто называют дросселем. Мощность такого устройства должна быть равной той мощности, которую потребляют лампы при работе. Довольно старая схема, с помощью которой раньше подключали люминесцентные лампы.

Схема с электромагнитным балластом

Принцип работы такого устройства состоит в следующем. После начала подачи тока, он попадает на стартер, после чего на небольшой период времени биметаллические электроды замыкаются. Благодаря этому, весь ток, который появляется в цепи, замыкается между электродами и ограничивается только сопротивлением дросселя.

Таким образом, он возрастает примерно в три-четыре раза, и электроды начинают практически моментально разогреваться.

Таким образом, именно дроссель образует сильный разряд в среде газов, и они начинают выделять свой свет. После включения, напряжение в схеме будет равно примерно половине от входящего с сети.

Какими недостатками она обладает:

  1. Сравнивая со схемой, где применяется электронный балласт, расход электроэнергии выше на десять-пятнадцать процентов.
  2. В зависимости от того, сколько лампа уже проработала времени, период запуска будет увеличиваться и может дойти до трёх-четырёх секунд.
  3. Такая схема подключения люминесцентных ламп со временем способствует появлению гудения. Такой звук будет исходить от пластин дросселя.
  4. В процессе работы светильника будет довольно высокий коэффициент пульсации света. Такое явление негативно сказывается на зрении человека, а при продолжительном нахождение действие таких мерцающих лучей может стать причиной ухудшения зрения.
  5. Неспособны работать при низкой температуре. Таким образом, отпадает возможность использовать такие лампы на улице или в неотапливаемых помещениях.

Устройство электронного балласта для люминесцентных ламп

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

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

Схема включения люминисцентной лампы со стартером (preheat start)

Традиционная схема, используемая очень давно, в случае
когда напряжение сети достаточно для зажигания лампы. В ней используется балласт,
представляющий собой большое индуктивное сопротивление — дроссель, и стартер —
маленькая неоновая лампа, служащая для предварительного подогрева электродов лампы.
Параллельно неоновой лампе в стартере стоит конденсатор для уменьшения радиопомех.
Также в схему может включатся и конденсатор для улучшения коэффициента мощности.

При включении лампы в сеть, вначале, возникает разряд
в стартере и через электроды лампы проходит небольшой ток, который подогревает
их, тем самым уменьшая напряжение зажигания лампы. При возникновении разряда в
лампе, напряжение между электродами падает. отключая цепь стартера. В старых схемах
вместо стартера использовалась кнопка, которую надо было держать в течении нескольких
секунд.

Балласт используется только для ограничения тока. Параметры
балласта рассчитать несложно самим (в случае, если вы нашли на помойке дроссель
и хотите его использовать).

Определить параметры индуктивного балласта можно очень
несложно пользуясь правилами расчета цепей перменного тока. Для примера рассмотрим
лампу мощностью 40Вт (F40T12) длиной 48″ (122 см), включенную в сеть напряжением
230В

Рабочий ток лампы составляет около 0.43A. Коэффициент
мощности лампы равен примерно 0.9 (в принципе, можно считать лампу активной нагрузкой).
Напряжение на лампе равно: 40Вт/(0.43А*0.9)=102В. Активная составляющая напряжения
равна: 102В*0.9=92В, реактивная равна 102В*sqrt(1-0.9^2)=44В.
Потери мощности в балласте составляют 9-10Вт. Отсюда, суммарный коэффициент мощности
равен: (40Вт+10Вт)/(230В*0.43A)=0.51 (сюда явно просится корректирующий конденсатор).
Активная составляющая падения напряжения на балласте равна: 230В*0.51-102В=15В,
реактивная составляющая 230В*sqrt(1-0.51^2)-44В=154В. Активное сопротивление балласта
равно 15В/0.43А=35 Ом, реактивное 154В/0.43=358 Ом. Индуктивность балласта на
частоте 50Гц равна 358/(2*31.4*50)=1.1Гн

Аналогичный расчет для лампы мощностью 30Вт (F30T12) длиной
36″ (91 см), у которой рабочий ток 0.37А, дает параметры балласта — активное
сопротивление равно 59 Ом, реактивное 450 Ом. Суммарный коэффициент мощности равен
0.45. Индуктивность балласта 1.4Гн

Отсюда, вообщем-то понятно, что произойдет если использовать
балласт для 40Вт лампы в схеме с 30Вт лампой — ток будет превышать номинальное
значение, что приведет к более быстрому выходу лампы из строя. И наоборот, использование
балласта от менее мощной лампы в схеме с более мощной лампой приведет к ограничению
тока и пониженной светоотдачей.

Для улучшения коэффициента мощности можно использовать
конденсатор. Например, в первом примере, для лампы 40Вт, конденсатор, включенный
параллельно, рассчитывается следующим образом. Ток через конденсатор 0.43А*sqrt(1-0.51^2)=0.37A,
реактивное сопротивление конденсатора равно 230В/0.37А=622Ом, емкость для сети
50Гц равняется: 1/(2*3.14*50*622)=5.1мкФ. Конденсатор должен быть на 250В. Его
можно включить и последовательно (рассчитывается аналогично), но при этом надо
использовать конденсатор на 450В.

 
назад к оглавлению 

Как появились люминесцентные лампы

Прежде чем рассматривать вопрос, как работает люминесцентная лампа, необходимо хотя бы в общих чертах изучить историю ее появления. Впервые эффект свечения наблюдал известный русский ученый М.В. Ломоносов еще в середине 18 века. В эксперименте был использован стеклянный шар, наполненный водородом. После того как к нему был приложен электрический ток, шар начал испускать видимый свет. Однако это устройство не рассматривалось в качестве источника освещения, а полноценная работа в этой области началась уже в 19 веке.

В 1856 году немецкому стеклодуву Гейслеру удалось откачать воздух из стеклянной колбы с помощью изобретенного им же вакуумного насоса. Используя высоковольтную катушку, он вызвал внутри колбы свечение зеленоватого цвета. Данное устройство получило название трубки Гейслера. Немного позднее, в 1859 году Александр Беккерель осуществил покрытие трубок изнутри веществами, обладающими люминесцирующими свойствами.

Первую демонстрацию трубок Гейслера в 1891 году провел американский ученый Никола Тесла. Он на практике показал возможность светиться у трубок с различными покрытиями под действием высокочастотного электрического поля. В этом же году Тесла получил патент на аргоновые газоразрядные лампы, спроектированные для систем освещения.

Первые лампы для светильника на основе ртути удалось получить американцу Питеру Хьюитту. Ртутные пары светились мягким сине-зеленым светом, а по техническим характеристикам эти устройства превосходили лампы Эдисона. Однако полученные цветовые оттенки не нашли широкого применения в искусственном освещении.

С 1934 года компания General Electric приобрела патент и приступила к выпуску осветительных приборов нового типа. Они сразу же приобрели широкую популярность и стали повсеместно использоваться в искусственном освещении вместо обычных лампочек.

Схема подключения, запуск

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

Схема будет выглядеть следующим образом:

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

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

Определение поломки и ремонтные работы

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

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

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

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

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

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

Ссылка на основную публикацию