А еще при питании люминесцентных ламп постоянным напряжением, вам придется очень часто менять полярность на крайних электродах колбы. Проще говоря, перед каждым новым включением переворачивать лампу.

В противном случае пары ртути будут собираться только возле одного из электродов и светильник без периодического обслуживания долго не протянет. Это явление называется катафорез или унос паров ртути в катодный конец светильника.

Там где подключен «плюс», яркость будет меньше и этот край начнет чернеть значительно быстрее.

Особенно это заметно при монтаже светильников ЛБ в холодных помещениях — гараж, сарай, коридор, подвал. Если колба не прогрета, она может даже не запуститься.

В этом случае стоит до нее дотронуться теплой рукой и она тут же начинает гореть.

Поэтому запомните — люминесцентная лампа это источник света переменного тока. Постоянный ей противопоказан и убивает лампу. Особенно импортные дохнут очень быстро.

Еще один минус подобных диодных схем, про который мало кто говорит — итоговый ток потребления из розетки. Для 40Вт ЛБ лампочки при не идеально подобранных компонентах, ток потребления из сети 220В может доходить до 1А.

А это даже превышает нагрузку обычной лампы накаливания в 200Вт. Вот это экономия у вас получится!

Поэтому какой из способов подойдет именно вам, решайте сами, исходя из имеющихся под рукой запчастей и познаний в электронике.

Бездроссельное подключение люминесцентных ламп | Уголок радиолюбителя

В данной статье приводится электрическая схема, позволяющая исключить низкочастотный дроссель, имеющийся в осветительных приборах с лампами дневного света (ЛДС).

Потребность в таком приборе связана с большими потерями электроэнергии в дросселе (в результате нагрева) и большим уровнем НЧ шума в момент его работы. За базу прибора применена схема преобразователей для экономичных ламп.

Описание работы схемы бездроссельного подключения люминесцентных ламп

Это импульсный ВЧ автогенератор. Входное напряжение сети поступает на выводы XP1-XP2, выпрямляется диодами VD9-VD12 и сглаживается емкостью C6. Цепь R1-C3 предназначена для снижения высокочастотный помех поступающую в первичную электросеть и лимитирует пусковой ток в момент включения.

Люминесцентная лампа подсоединяется — к выводам XP3-XP4 первая спираль накала, а к выводам XP5-XP6 — вторая. Цепь VD1-VD4,RT,C1 предохраняет ключи от завышенного напряжения на выходе преобразователя во время включения лампы. Цепь R7,C7,VD7,VD8 предназначена для стабильного пуска. Диоды VD5,VD6 включены для исключения бросков напряжения во время переключения транзисторов.

Номинальная мощность всех сопротивлений 0,125 Вт, кроме R1 — 1Вт. Cтабилитроны VD2 и VD3 заменимы на один униполярный с напряжением стабилизации 47- 60 Вольт.

RTC1 — варистор с положительным коэффициентом сопротивления. Напряжение конденсаторов: C3, C6 – 400В; C7 – 63В; C2, C5 – 630В; C1,C4 – 250В. Диод VD8 — DB3 фирмы SGS-THOMSON.

Индуктивность L2 — «капелька» в литом корпусе. Дроссель L1 намотан на феррите М2000НМ Ш 4мм x 4мм в навал 300 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,3мм.

Обмотки трансформатора TR1 выполнены проводом ПЭВ-2 0,3мм на ферритовом кольце М2000НМ размера 10мм x 6мм x 4,5мм и имеют 7 витков (1-2), 3 витка (3-4), 3 витка (5-6), причем начала обмоток соответствуют четным цифрам в нумерации.

Плата имеет размер 100 мм x 35 мм и толщину 2мм. В ней выполнены пазы, в которые установлены и зажаты алюминиевые пластины размером 15 мм x 40 мм. В них выполнены отверстия диаметром 4,2 мм для крепления платы к корпусу светильника ЛДС. Для транзисторов VT1 и VT2 радиатор не требуется.

Провода, идущие к выводам ЛДС следует скрутить между собой. Все соединения следует делать электропроводами, выдерживающими ток 1A и стабильными к влиянию внешней среды, в которой планируется применять светильник люминесцентных ламп.

 Источник

Бездроссельные пускорегулирующие устройства люминесцентных ламп



Бездроссельные пускорегулирующие устройства люминесцентных ламп

В документе «Люминесцентные лампы с электронным балластом» рассматривается устройство люминесцентных ламп, особенности их использования, устройство и работа классических пускорегулирующих устройств и пришедших им на смену более современных и совершенных электронных балластов.

Существует ещё один интересный вариант пускорегулирующего устройства. А интересен он тем, что: во-первых, не содержит дросселя в своей схеме, а во-вторых, способен зажечь даже лампу с перегоревшими катодами. С другой стороны, в процессе работы такого устройства нарушаются требования к режиму старта и установившемуся режиму лампы. Поэтому поначалу я не хотел упоминать об этих устройствах, которые были довольно популярными ещё в советские времена, когда утилизировать перегоревшую лампу казалось непозволительной роскошью, но сейчас уже потеряли свою актуальность. Однако, как оказалось, бездроссельные схемы не забыты и сейчас. Помнят о них китайские разработчики дешёвых (китайских) устройств, для которых главное условие — сделать свой продукт экстремально дешёвым, а работоспособность устройства не более чем желательна. О надёжности или высоких технических характеристиках речи в таких случаях нет.

Оглавление
Устройство и принцип действия
Модифицированный вариант
Практическое применение

Ссылки на внешние документы
Люминесцентные лампы с электронным балластом
Умножитель напряжения

Устройство и принцип действия

Рассмотрим сначала схему «советского варианта» бездроссельного пускорегулирующего устройства. На рис. 1 изображена схема с указанием номиналов элементов для подключения лампы мощностью 30 Вт. Далее приведена таблица с номиналами для случаев, когда используются лампы другой мощности.

Рис. 1

Данная схема является обычной схемой умножителя напряжения на 4. В режиме холостого хода (при отсутствии разряда в лампе) напряжение на выходе умножителя достигает величины около 1.2 кВ. Если этого напряжения оказывается достаточно для зажигания разряда, то лампа загорается, а напряжение на ней падает. Умножитель в схеме является неоднородным (ёмкость конденсаторов C2, C3 во много раз меньше ёмкости конденсаторов C1, C4), за счёт этого после зажигания лампы их влияние на работу схемы оказывается незначительным, можно считать, что они исключаются из схемы и происходит переход в режим работы с умножением напряжения на 2.
Подробнее об умножителях смотрите в документе «Умножитель напряжения».

В рабочем режиме разряд в лампе ограничивает напряжение на ней величиной порядка 100 В, это означает, что умножитель фактически работает как выпрямитель с балластным конденсатором. Подробно работа подобных схем в данном режиме рассматривается в документе «Выпрямитель-удвоитель напряжения с емкостным балластом». Резистор R1 ограничивает ток через лампу в момент зажигания разряда (газовый разряд в лампе имеет падающий участок характеристики, на котором напряжение на лампе уменьшается с ростом тока через неё и при отсутствии ограничивающего резистора, ток разряда конденсаторов может оказаться достаточно большим для разрушения лампы). Кстати, несмотря на питание лампы выпрямленным током, в результате того, что удвоитель работает в режиме с большим током нагрузки, не обеспечивается непрерывное горение лампы в течение периода, лампа гаснет и зажигается дважды за период.

Схема не отвечает ни одному из требований, предъявляемым к пускорегулирующим устройствам люминесцентных ламп: не обеспечивает предварительного прогрева катодов, не обеспечивает синусоидальности и отсутствию импульсных выбросов питающего тока, имеет большую постоянную составляющую питающего тока (питание лампы осуществляется выпрямленным пульсирующим током). Характеристики лампы в таких условиях работы будут быстро ухудшаться, общий срок её службы окажется крайне малым. Возможность включения перегоревших ламп не стоит рассматривать серьёзно — номинальный режим газового разряда в лампе обеспечить всё равно не удастся, а значит ни по эффективности, ни по световой отдаче не будет получено ничего сопоставимого с исправной лампой, подключённой к качественному пускорегулирующему устройству. Это уже не говоря о том, что в течение срока службы параметры лампы постепенно ухудшаются и часто лампа требует замены задолго до полного выхода из строя, просто из-за потери эффективности.

Схема на рис. 1 весьма простая, но она не даёт выигрыша по объёму или массе по сравнению со схемой электронного балласта, так как приходится использовать два конденсатора достаточно большой ёмкости, рассчитанных на работу при сетевом напряжении. Кроме того, на резисторе R1 рассеивается значительная мощность (порядка 5 Вт при работе на лампу мощностью 30 Вт). Значит, потребуется мощный резистор, который сам имеет достаточно большие размеры и требует наличия свободного пространства вокруг для нормального отвода тепла. Это уже не говоря о снижении КПД, ради высокого значения которого и переходят на люминесцентные лампы.

И наконец, начального напряжения схемы 1.2 кВ хватает для запуска (с холодными катодами) только очень коротких ламп с длиной трубки не более пары десятков сантиметров. Для запуска с холодными катодами более длинных ламп требуется напряжение в несколько киловольт, а значит, понадобится умножение напряжения не в 4 раза, а в 10 и более раз.

Модифицированный вариант

Рассмотренная в предыдущем пункте схема является избыточной. В нашем случае не требуется непрерывная работа устройства в режиме умножителя напряжения, требуется лишь получить импульс высокого напряжения для запуска лампы. Но четырёхкратный импульс напряжения относительно амплитуды можно получить при меньшем количестве элементов, например, если использовать схему умножителя на 3, включённую с «перекосом». Эту схему можно получить из схемы на рис. 1 исключением элементов D4, C3 или D1, C2, как изображено на рис. 2.

Рис. 2

Нумерация элементов сохранена та же, что на рис. 1, такими же остаются типы и номиналы используемых элементов.

Схема является схемой умножителя напряжения на 3, несимметричного и включённого с перекосом, напряжение на выходе в режиме холостого хода (пока разряд в лампе отсутствует) равно сумме напряжений на конденсаторах C3, C1 и сети. Напряжение на C3 равно удвоенному амплитудному напряжению сети, напряжение на C1 равно амплитудному напряжению сети. Если амплитуду напряжения в сети обозначим U_a, мгновенное значение напряжения в сети u(t), то напряжение на лампе
U=U₃+U₁+u(t)=2*U_a+U_a+u(t),
U=3*U_a+u(t),
причём u(t) изменяется в пределах от -U_a до +U_a, следовательно, U изменяется от 2*U_a до 4*U_a, т.е. достигает пикового значения, в четыре раза превышающего амплитуду сетевого напряжения, как и в схеме на рис. 1. Таким образом, если лампа зажигается в схеме на рис. 1, то она будет зажигаться и в данной, более простой схеме.

После зажигания разряда и появления тока через лампу, диод D4 и конденсатор C3 малой ёмкости не оказывают существенного влияния на работу схемы, и она становится полностью эквивалентной схеме на рис. 1.

Практическое применение

Подобная схема обнаружилась в так называемом «детекторе валют», Currency detector PRO 4. Под этим громким названием скрывается, в данном случае, обычный компактный ультрафиолетовый светильник на основе люминесцентной лампы, предназначенный для визуального контроля наличия на банкноте светящихся в ультрафиолете элементов.

Что удивительно, при разработке устройства была допущена ошибка в схеме.

Рис. 3

В схеме на рис. 3 диод D2 и конденсатор C3 не выполняют никакой функции и могут быть заменены перемычкой. В то же время, устройство работоспособно, так как его схема эквивалентна описанному в предыдущем пункте варианту (рис. 2), просто имеет лишние детали. Для сравнения на рис. 4 приведена схема, которую разработчики^* устройства на самом деле имели в виду.

^* Если можно так назвать людей, которые не могут без ошибок срисовать чужую схему на четырёх диодах. Нормальный разработчик поставил бы электронный балласт, а если уж экономил бы, то не ставил бы лишний диод с конденсатором только для красоты.

Рис. 4

author: hamper; date: 2016-12-21; modified: 2017-01-30

Схемы Подключения Люминесцентных Ламп Без Дросселя

При включении лампы в парах ртути, которыми заполнена пробирка, случается электронный разряд и возникшее при всем этом уф-излучение воздействует на покрытие из люминофора.


Рассмотрим несколько вариантов.

Тандемное подключение Ниже показана схема, где две лампы люминесцентного типа включены последовательно.
Подключение лампы дневного света

ЭПРА для двух ламп дневного света Преимущества электронных балластников описаны в видео. Простейшим вариантом является схема автогенераторного преобразователя на 1 транзисторе.

Для устранения указанных недостатков разработаны схемы электронной пуско-регулирующей аппаратуры ЭПРА.

По истечении времени подается высоковольтный импульс, из-за которого происходит зажигание разряда между электродами.

Схема включения устроена таким образом, что в ней есть один дроссель на две лампочки.

Устройство люминесцентных ламп

Второй контакт группы направляется на второй стартер. Это тоже люминесцентные лампы, только форма другая. В таком режиме лампа накаливания едва светится. Запуск люминесцентной лампы без дросселя и стартера можно осуществить по нескольким рассмотренным схемам.

Внутренняя часть устройства содержит печатную плату, на основе которой можно собрать всю схему.

Это не идеальное решение, а скорее выход из ситуации.

По мере износа устройства звук нарастает.

Основные функции

При появлении устойчивого разряда сопротивление между электродами на противоположных концах колбы падает и ток протекает по цепи дроссель-электроды.

Классическая схема включения люминесцентных ламп

Возможно вам понравится одна из вариаций рассмотренной схемы. Использование электронного ПРА позволяет избавиться от большинства из перечисленных выше недостатков. Наиболее дорогостоящий элемент схемы — дросселя.

Соответственно это может привести к несчастным случаям. Также можно с легкостью обыгрывать стандартные схемы подключения и избавляться от компонентов, которые неисправны. При включении более мощных трубок емкость конденсаторов стоит увеличить. Однако подчеркнём, что такие схемы позволяют некоторое время запускать даже ЛДС со сгоревшими нитями электродов.

Это аналогичный осветительный прибор, только сильно видоизмененный. По ней сразу понятно, сколько ламп к нему подключается. В данном случае используется не сетевая частота 50 Гц , а высокие частоты 20 — 60 кГц. Лампа работает.
СПОСОБ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЛАМПЫ ДНЕВНОГО СВЕТА БЕЗ ДРОССЕЛЯ

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.

Для работы больше никаких устройств не надо.

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.

Читайте дополнительно: Сроки измерения сопротивления заземляющих устройств

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.

Ток в электроцепи проводников и стартера ограничивается только внутренним дроссельным сопротивлением. В случае перегорания одной или двух нитей катодов люминесцентной лампы её можно продолжать эксплуатировать некоторое время, применяя упомянутые схемы с повышенным напряжением. Кроме транзистора нам понадобится намотать трёхобмоточный трансформатор на ферритовом кольце или стержне.

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.

В схеме, приведенной ниже, роль токоограничивающего дросселя выполняет обычная лампа накаливания, мощность которой равна мощности используемой ЛДС. Правильно собранная схема при исправных элементах начинает работать сразу же. Схема ее подключения есть справа. В работающем светильнике его контакты разомкнуты и он никак в ее работе не участвует. Кроме транзистора нам понадобится намотать трёхобмоточный трансформатор на ферритовом кольце или стержне.
Проверка стартера люминесцентной лампы

Схема включения люминесцентных ламп » Полезные самоделки

Принципиальная схема сетевого питания ламп дневного света с перегоревшими нитями накала дана на рис. 1, а в таблице приведены сведения об элементах схемы, параметры которых определяет мощность используемой лампы.

Элементы схемы сетевого питания ламп дневного света с перегоревшими нитями накала:

Мощность лампы, Вт С1 и С2, мкФ С3 и С4, пФ VD1…VD4 R1, Ом

30 4 3300 Д226Б 60
40 10 6800 Д226Б 60
80 20 6800 Д205 30
100 20 6800 Д231 30

Диоды VD1 и VD2 с конденсаторами С1 и С2 составляют двухполупериодный выпрямитель с удвоением на-пряжения, причём ёмкости конденсаторов С1 и С2 определяют значение напряжения, поступающего на электроды лампы HL1 (чем больше ёмкость, тем выше напряжение). В момент включения питания импульс напряжения на вы-ходе этого выпрямителя достигает 600 В.

Диоды VD3 и VD4 в сочетании с конденсаторами С3 и С4 дополнительно повышают напряжение зажигания на электродах лампы HL1 примерно до 900 В. (Кроме того, конденсаторы С3 и С4 гасят радиопомехи, возникающие при ионизационном разряде внутри лампы). Столь высокое напряжение и обеспечивает надёжность зажигания лампы независимо от наличия нитей накала.

После зажигания лампы сопротивление её уменьшается, что приводит к уменьшению напряжения на электродах лампы и обеспечивает нормальную её работу при напряжении около 220 В (рабочее напряжение определяется номиналом резистора R1).

Рис.1. Принципиальная схема питания лампа дневного света с перегоревшими нитями накала.

Устройство сохраняет работоспособность даже при отсутствии диодов VD3 и VD4, а так же конденсаторов С3 и С4, но при этом снижается надёжность зажигания лампы.

В схеме используются следующие радиодетали. Конденсаторы С1 и С2 — бумажные или металлобумажные типа МБГ, КБГ, КБЛП, МБГО или МБГП на напряжение 600 В; конденсаторы С3 и С4 типа КСГ, КСО, СГМ или СГО (со слюдяным диэлектриком) на рабочее напряжение не меньше 600 В. Резистор R1 проволочный, мощность которого соответствует мощности применяемой лампы. Подойдут резисторы типа ПЭ, ПЭВ, ПЭВР. Диоды Д205 и Д231 для ламп мощностью 80 и 100 Вт устанавливают на радиаторах (для теплоотвода).

Как видите, данная схема включения люминесцентных ламп не имеет ни громоздкого дросселя, ни ненадёжного пускателя, обеспечивая бесшумную работу ламп, включение ламп без задержки и их работу без неприятного мигания, характерного для ламп питание которых осуществляется с помощью дроссельных схем с пускателем. Применение подобной «бездроссельной» схемы позволяет не только существенно увеличить срок службы новых люминесцентных ламп, но и, как говорилось, использовать лампы с оборванной (перегоревшей) нитью накала.

Как зажечь лампу дневного света без дросселя: практические нюансы

Лампы дневного света (ЛДС) широко применяются для освещения как больших площадей общественных помещений, так и в качестве бытовых источников света. Популярность люминесцентных ламп обусловлена в большей мере их экономическими характеристиками. По сравнению с лампами накаливания у данного типа ламп высокий КПД, повышенная светоотдача и более долгий срок службы. Однако функциональным недостатком ламп дневного света является необходимость наличия пускового стартера или специального пускорегулирующего устройства (ПРА). Соответственно задача пуска лампы при выходе из строя стартера или при его отсутствии является насущной и актуальной.

Принцип действия лампы дневного света

Принципиальное отличие ЛДС от лампы накаливания в том, что преобразование электроэнергии в свет происходит благодаря протеканию тока через пары ртути, смешанные с инертным газом в колбе. Ток начинает протекать после пробоя газа высоким напряжением, приложенным к электродам лампы.

1. Дроссель.
2. Колба лампы.
3. Люминесцентный слой.
4. Контакты стартера.
5. Электроды стартера.
6. Корпус стартера.
7. Биметаллическая пластина.
8. Газ.
9. Нити накала лампы.
10. Ультрафиолетовое излучение.
11. Ток разряда.

Образующееся ультрафиолетовое излучение лежит в невидимой для человеческого глаза части спектра. Для его преобразования в видимый световой поток стенки колбы покрывают специальным слоем, люминофором. Меняя состав этого слоя можно получать разные световые оттенки.
Перед непосредственным запуском ЛДС электроды на её концах разогреваются прохождением через них тока или же за счёт энергии тлеющего разряда.
Высокое напряжения пробоя обеспечивает ПРА, который может быть собран по известной традиционной схеме или же иметь более сложную конструкцию.

Принцип действия стартера

На рис. 1 представлено типовое подключение ЛДС со стартером S и дросселем L. К1, К2 – электроды лампы; С1 – косинусный конденсатор, С2 – фильтрующий конденсатор. Обязательным элементом таких схем является дроссель (катушка индуктивности) и стартер (прерыватель). В качестве последнего зачастую используется неоновая лампа с биметаллическими пластинами. Для улучшения низкого коэффициента мощности из-за наличия индуктивности дросселя применяют входной конденсатор (С1 на рис.1).

Рис. 1 Функциональная схема подключения ЛДС

Фазы запуска ЛДС следующие:
1) Разогрев электродов лампы. В этой фазе ток течёт по цепи «Сеть – L – К1 – S – К2 – Сеть». В этом режиме стартер начинает хаотично замыкаться / размыкаться.
2) В момент разрыва цепи стартером S энергия магнитного поля, накопленная в дросселе L, в виде высокого напряжения прикладывается к электродам лампы. Происходит электрический пробой газа внутри лампа.
3) В режиме пробоя сопротивление лампы ниже, чем сопротивление ветви стартера. Поэтому ток течёт по контуру «Сеть – L – К1 – К2 – Сеть». В этой фазе дроссель L выполняет роль реактивного токоограничивающего сопротивления.
Недостатки традиционной схемы пуска ЛДС: звуковой шум, мерцание с частотой 100 Гц, увеличенное время пуска, низкий КПД.

Принцип действия ЭПРА

Электронные ПРА (ЭПРА) используют потенциал современной силовой электроники и являются более сложными, но и более функциональными схемами. Такие устройства позволяют контролировать три фазы запуска и регулировать световой поток. В результате повышается срок службы лампы. Также, из-за питания лампы током более высокой частоты (20÷100 кГц) отсутствует видимое мерцание. Упрощённая схема одной из популярных топологий ЭПРА приведена на рис. 2.

Рис. 2 Упрощённая принципиальная схема ЭПРА
На рис. 2 D1-D4 – выпрямитель сетевого напряжения, С – фильтрующий конденсатор, Т1-Т4 – транзисторный мостовой инвертор с трансформатором Tr. Опционально в ЭПРА могут присутствовать входной фильтр, схема коррекции коэффициента мощности, дополнительные резонансные дроссели и конденсаторы.
Полная принципиальная схема одного из типовых современных ЭПРА приведена на рис 3.

Рис. 3 Схема ЭПРА BIGLUZ
В схеме (рис. 3) присутствуют основные выше названные элементы: мостовой диодный выпрямитель, фильтрующий конденсатор в звене постоянного тока (С4), инвертор в виде двух транзисторов с обвязкой (Q1, R5, R1) и (Q2, R2, R3), дроссель L1, трансформатор с тремя выводами TR1, схема запуска и резонансный контур лампы. Две обмотки трансформатора служат для включения транзисторов, третья обмотка входит в состав резонансного контура ЛДС.

Способы пуска ЛДС без специализированного ПРА

При выходе из строя лампы дневного света возможны две причины:
1) Из строя вышел стартер. В таком случае достаточно заменить стартер. Эту же операцию следует провести при появлении мерцания лампы. В таком случае при визуальном осмотре на колбе ЛДС нет характерных затемнений.
2) Из строя вышла сама ЛДС. Возможно, перегорела одна из нитей электродов. При визуальном осмотре могут быть заметны потемнения на концах колбы. Здесь можно применить известные схемы запуска для продолжения эксплуатации лампы даже с перегоревшими нитями электродов.
Для экстренного запуска лампу дневного света можно подключить без стартера по схеме, приведенной ниже (рис. 4). Здесь роль стартера выполняет пользователь. Контакт S1 замыкается на весь период работы лампы. Кнопка S2 замыкается на 1-2 секунды для зажигания лампы. При размыкании S2 напряжение на ней в момент зажигания будет значительно больше сетевого! Поэтому при работе с такой схемой следует проявлять повышенную осторожность.

Рис. 4 Принципиальная схема запуска ЛДС без стартера
Если требуется быстро зажечь ЛДС со сгоревшими нитями накала, то необходимо собрать схему (рис. 5).

Рис. 5 Принципиальная схема подключения ЛДС со сгоревшей нитью накала
Для дросселя 7-11 Вт и лампы 20 Вт номинал С1 – 1 мкФ с напряжением 630 В. Конденсаторы с меньшим номиналом использовать не стоит.
Автоматические схемы запуска ЛДС без дросселя предполагают использование в качестве ограничителя тока обыкновенной лампы накаливания. Такие схемы, как правило, являются умножителями и питают ЛДС постоянным током, что вызывает ускоренный износ одного из электродов. Однако подчеркнём, что такие схемы позволяют некоторое время запускать даже ЛДС со сгоревшими нитями электродов. Типовая схема подключения люминесцентной лампы без дросселя приведена на рис. 6.

Рис. 6. Структурная схема подключения ЛДС без дросселя

Рис. 7 Напряжение на ЛДС подключенной по схеме (рис. 6) до момента пуска
Как видим на рис. 7 напряжение на лампе в момент пуска доходит до уровня 700 В примерно за 25 мс. Вместо лампы накаливания HL1 можно использовать дроссель. Конденсаторы в схеме рис. 6 следует выбирать в пределах 1÷20 мкФ с напряжением не меньше 1000В. Диоды должны быть рассчитаны на обратное напряжение 1000В и ток от 0,5 до 10 А в зависимости от мощности лампы. Для лампы мощностью 40 Вт будет достаточно диодов, рассчитанных на ток 1.
Ещё один вариант схемы запуска показан на рис 8.

Рис. 8 Принципиальная схема умножителя с двумя диодами
Параметры конденсаторов и диодов в схеме на рис. 8 аналогичны схеме на рис. 6.
Один из вариантов использования низковольтного источника питания приведен на рис. 9. На основе такой схемы (рис. 9) можно собрать беспроводную лампу дневного света на аккумуляторе.

Рис. 9 Принципиальная схема подключения ЛДС от низковольтного источника питания
Для вышеприведенной схемы необходимо намотать трансформатор с тремя обмотками на одном сердечнике (кольце). Как правило, первой наматывают первичную обмотку, затем главную вторичную (на схеме обозначена, как III). Для транзистора необходимо предусмотреть охлаждение.

Заключение

При выходе из строя стартера лампы дневного света можно применить экстренный «ручной» запуск или простые схемы питания постоянным током. При использовании схем на основе умножителей напряжения есть возможность запускать лампу без дросселя, используя лампу накаливания. Работая на постоянном токе, отсутствует мерцание и шум ЛДС, однако уменьшается срок службы.
В случае перегорания одной или двух нитей катодов люминесцентной лампы её можно продолжать эксплуатировать некоторое время, применяя упомянутые схемы с повышенным напряжением.

Схема подключения люминесцентной лампы с дросселем и стартером, с двумя лампами

Содержание статьи:

Качественное равномерное освещение можно создать с помощью разных источников света. В домах, офисах, производствах активно устанавливаются энергосберегающие люминесцентные лампы. Их установка и схема сложнее, чем у лампочек накаливания. Для корректного монтажа мастер должен знать, как функционирует устройство, какие виды бывают и какую схему использовать для подсоединения.

Устройство лампы

Люминесцентные лампы цилиндрической формы

Люминесцентный источник счета – это осветительный прибор, в котором ультрафиолетовое излучение преобразуется в видимый свет определенного спектра. Свечение достигается благодаря электрическому разряду, который появляется при подаче электричества в газовой среде. Образуется ультрафиолет, который воздействует на люминофор. В результате лампочка загорается и начинает светить.

Большая часть люминесцентных ламп изготавливается в форме цилиндрических трубок. Могут встречаться более сложные геометрические формы колбы. По краям трубки располагаются вольфрамовые электроды, которые припаяны к наружным штырькам. Именно к ним подается напряжение.

Строение люминесцентной лампы

Стандартная схема лампочки состоит из стартера и дросселя. Дополнительно могут использоваться различные управляющие механизмы. Основной задачей дросселя является образование импульса необходимой величины, которое сможет включить лампу. Стартер представляет собой тлеющий разряд, у которого электроды находятся в инертной среде из газов. Обязательное условие – один электрод должен быть биметаллической пластиной. Если лампа выключена, электроды разомкнуты. При подаче напряжения они замыкаются.

Классификация проводится по разным критериям. Основной из них – свет. Он может быть дневным или белым с разной цветовой температурой. Разделение производится и по ширине трубки. Чем она больше, тем выше мощность лампы и площадь освещаемого участка. Люминесцентные лампы делятся по числу контактов, рабочему напряжению, наличию стартера, форме.

Принцип работы

Принцип работы люминесцентной лампы

Подается питающее напряжение. В начальный момент электрический ток не протекает, так как среда обладает высоким сопротивлением. Ток движется по спиралям, нагревает их и подается на стартер. Появляется тлеющий разряд. После нагрева контактов биметаллические пластины замыкаются. Температура на биметаллической части падает и контакт в сети размыкается. Это приводит к тому, что дроссель создает необходимый импульс в результате самоиндукции, и лампа начинает светить. Дуговой разряд поддерживается за счет термоэлектронной эмиссии, происходящей на на поверхности катода. Электроны разогреваются под действием тока, величину которого ограничивает балласт.

Свет появляется за счет того, что на лампу нанесено специальное вещество – люминофор. Он поглощает ультрафиолетовое излучение и дает свечение определенной гаммы. Цвет можно менять, нанося на колбу различные по составу люминофоры. Они могут быть из галофосфата кальция, ортофосфата кальция-цинка.

Основные преимущества лампы – экономия электроэнергии, долгий срок службы, яркое свечение. Из недостатков можно выделить невозможность прямого подключения к сети и наличие ртути внутри колбы. Лампы стоят дороже лампочек накаливания, но дешевле светодиодных источников света.

Способы подключения

Существуют различные варианты подключения люминесцентной лампы к сети. Самая популярная схема люминесцентного светильника — подсоединение с использованием электромагнитного балласта.

Схема с электромагнитным балластом (ЭмПРА)

Схема с электромагнитным балластом (ЭмПРА)

Принцип работы данной схемы основывается на том, что при подаче напряжения в стартере возникает разряд, приводящий к замыканию биметаллических электродов. Электрический ток в цепи ограничен внутренним дроссельным сопротивлением. Это приводит к тому, что рабочий ток возрастает почти в 3 раза, электроды резко нагреваются, а после уменьшения температуры возникает самоиндукция, приводящая к зажиганию стартерной люминесцентной лампы.

Минусы схемы люминесцентной лампы с ЭмПРА:

• Высокие затраты на электроэнергию по сравнению с другими способами.
• Долгое время запуска – примерно 1-3 секунды. Чем выше износ лампочки, тем дольше она будет зажигаться.
• Не работает при низких температурах. Это приводит к невозможности использования в подвале или гараже, которые не отапливаются.
• Стробоскопический эффект. Мерцание негативно сказывается на человеческом зрении и психике, поэтому подобное освещение не рекомендуется использовать на производстве.
• Гудение при работе.

В схеме предусмотрен один дроссель для двух лампочек. Его индуктивности хватает на оба источника света. Напряжение стартера – 127 В, для светильника с одной лампой потребуется напряжение 220 В.

Есть схема люминесцентной лампы на 220 в с бездроссельным подключением. В ней отсутствует стартер. Такое бесстартерное подключение применяется при перегорании нити накала у лампочки. В конструкции также есть трансформатор и конденсатор для ограничения тока. Для ламп с перегоревшей нитью накала существуют переделки схемы и без трансформатора. Это облегчает конструкцию.

Два дросселя и две трубки

Дроссель

Этот метод применяется для двух ламп. Подключать элементы нужно последовательно:

• Фаза – на вход дросселя.
• От выхода дросселя один контакт подсоединить к первой лампе, второй – к первому стартеру.
• С первого стартера провода идут на вторую пару контактов первой лампы, свободный провод нужно подсоединять к нулю.

Аналогичным образом подключается вторая лампа.

Подключение двух ламп от одного дросселя

Схема на две люминесцентные лампы

Этот вариант используется нечасто, но реализовать его несложно. Двухламповое последовательное подсоединение отличается своей экономностью. Для реализации потребуется индукционный дроссель и пара стартеров.

Схема подключения ламп дневного света от одного дросселя:

• На штыревой выход ламп параллельным соединением подключается стартер.
• Свободные контакты подсоединяются к электрической сети через дроссель.
• Параллельно источникам света подключаются конденсаторы.

Бюджетные выключатели периодически могут залипать из-за повышения стартовых токов. В таком случае рекомендуется использовать высококачественные коммутационные устройства. Это обеспечит долгую и стабильную работу люминесцентной лампы.

Схема с электронным балластом

Схема подключения электронного балласта

Все минусы ЭмПРА привели к тому, что пришлось искать другой способ подключения. В результате электромагнитный балласт был заменен на электронный, работающий не на сетевой частоте 59 Гц, а на высокой 20-60 кГц. Благодаря этому решению исключается моргание света. Такие схемы применяются на производствах.

Визуально балласт представляет собой блок с клеммами. Внутри располагается печатная плата, на которой собирается электронная схема. Важное преимущество электронного балласта – миниатюрные размеры. Поместить блок можно даже в небольшой источник света. Также время запуска меньше, а работает устройство беззвучно. Метод с электронным балластом еще называется бесстартерным.

Как подключить светильник люминесцентный:

• Контакты 1 и 2 – к паре контактов с лампы.
• Контакты 3 и 4 – на оставшуюся пару.

На вход необходимо подать питающее напряжение.

Схема с умножителями напряжения

Для увеличения срока действия  может применяться способ без электромагнитного балласта. Время эксплуатации продляется при условии, что мощность лампы не превышает 40 Вт. Нити накала могут быть перегоревшими – их при любой ситуации следует закоротить.

Такая схема позволяет выпрямить напряжение и повысить его в два раза. Лампа загорается сразу же. Для реализации схемы нужно правильно подобрать конденсаторы. 1 и 2 выбираются на 600 В, 3 и 4 – на 1000 В. Недостаток – большие размеры конденсаторов.

Подсоединение без стартера

Стартер вызывает дополнительный нагрев у люминесцентной лампы. Также он часто выходит из строя, из-за чего эту деталь приходится заменять. Существуют схемы, в которых люминесцентный источник света работает без стартера. Электроды подогреваются до нужного уровня при помощи трансформаторных обмоток, выступающих в роли балласта.

При покупке лампочки нужно обратить внимание на надпись RS – быстрый старт. Именно такие изделия работают без стартера.

Схема с последовательным подключением двух ламп

Схема для последовательного подключения двух ламп

Есть две лампы, которые необходимо соединить при помощи одного балласта последовательным образом. Для выполнения подобных работ потребуются следующие компоненты:

• Индукционный дроссель.
• Два стартера.
• Два люминесцентных светильника.

Схема подключения люминесцентной лампы следующая:

• К каждой лампе подключается стартер параллельно на штыревой вход на торце колбы.
• Оставшиеся контакты следует подключить в электрическую сеть через дроссель.
• На контакты лампочек подключаются конденсаторы. Они необходимы для того, чтобы уменьшить интенсивность помех и реактивную мощность.

Конденсаторы выбираются с учетом нагрузки.

Замена люминесцентных ламп

Чтобы снять люминесцентную лампу, необходимо повернуть в том направлении, которое указано на держателе

Люминесцентный источник света отличается от классических галогеновых ламп и изделий с нитью накала длительным сроком службы. Но даже такие надежные лампочки могут выйти из строя, из-за чего их приходится заменять.

Выполнить замену можно следующим образом:

• Разобрать светильник. Важно аккуратно снимать все детали, чтобы прибор не повредился. Люминесцентные трубки нужно поворачивать вокруг оси в отмеченном направлении. Оно указывается на держателе стрелками.
• После поворота на 90 градусов трубку следует опустить. Тогда контакты легко выйдут из соответствующего отверстия.
• Визуально осмотреть целостность лампочки, нитей накала. Если зрительных проблем нет, поломка может быть вызвана внутренними компонентами.
• Следует взять новый источник света. Его контакты должны находиться в вертикальном положении и помещаться в отверстие. После установки лампочки ее нужно прокрутить в обратном положении.

Снимать прибор нужно аккуратно, чтобы не разбить стеклянную колбу. Внутри находится ртуть, которая опасна для здоровья.

После того как система собрана, можно подавать питающее напряжение, выполнять включение и приступать к тестированию. Финальным шагом будет установка защитного плафона на светильник.

Проверка работоспособности

Прозвонка электродов мультиметром

Выполнить проверку собранной системы можно с помощью тестера, который проверяет нити накала. Его допустимое сопротивление должно составлять 10 Ом.

Если тестирующее устройство показало бесконечное сопротивление, лампочка подходит только для использования в режиме холодного запуска. Также бесконечность может показываться при неисправности источника света. Нормальное сопротивление, которое должен показывать тестер, достигает несколько сотен Ом. Это связано с тем, что в обычном состоянии контакты стартера находятся в разомкнутом виде. При этом конденсатор не пропускает постоянный ток.

Если коснуться щупами мультиметра дроссельных выводов, сопротивление будет постепенно падать до постоянного значения в несколько десятков Ом.

Точное значение определить нельзя при помощи обычного тестера. Но на некоторых приборах есть функция измерения индуктивности. Тогда по данным ЭмПРА можно проверить значения. В случае их несовпадения можно судить о проблемах с прибором.