Дроссель для ламп

Схема подключения через дроссель

Чтобы лампа дрл работала исправно необходима правильная схема подключения данного устройства. Благодаря грамотной установке зажечь такую ламу не составит никаких проблем, и она будет работать всегда качественно и без сбоев.

К тому же неправильное подключение повышает риск, что устройство испортится и перегорит раньше времени или вообще, при первом включении.

Схема подключения довольно простая и представляет собой цепь последовательно соединённого дросселя и самого устройства ДРЛ 250. Подключение производится к сети 220 вольт и работает при стандартной частоте. По этому их без труда можно установить в домашнюю сеть. Дроссель работает стабилизатором и корректировщиком работы. Благодаря ему источник света не мигает, работает непрерывно и при нестабильном входящем напряжении световой поток остаётся неизменным.

Подключение ДРЛ через дросель

Бездроссельное подключение невозможно, так как лампа сразу сгорит. Для пуска, схема должна питаться довольно большим напряжением, которое иногда достигает отметки эквивалентной двум-трём входящим напряжениям.

Достоинства и недостатки

Из преимуществ изделий отметим следующее:

1. Достаточная световая отдача на фоне низкой стоимости.
2. Независимость от наличия атмосферных осадков.
3. Продолжительный эксплуатационный срок — от 20 000 часов и выше.
4. Практически полное совпадение спектра излучения с естественным освещением.
5. Малые габариты.

Недостатки хоть и незначительные, но их намного больше:

1. Существенная разница в цене по сравнению с более качественными разновидностями ДРЛ.
2. В процессе эксплуатации формируется озон.
3. Лампы с вольфрамовыми нитями значительно дешевле и компактнее.
4. Со временем люминофор устаревает, что приводит к ухудшению излучаемого спектра.
5. Из-за использования ртути требуется специальная утилизация.
6. Задержка при включении.
7. Требуется несколько минут до выхода на номинальный режим.
8. Низкое качество испускаемого света.
9. Дополнительное мерцание при работе.
10. Рекомендуется устанавливать на потолке на высоте не ниже 4 м.
11. Функционируют исключительно от переменного тока.

Осветительные приборы на основе дуговых ртутных люминесцентных ламп — одно из самых экономичных решений для освещения промышленных объектов, открытых территорий (паркингов), складских помещений и внутреннего двора загородного дома. Отдельные модели в составе столбовых фонарей сочетают высокую мощность и декоративный внешний вид.

Дуговая ртутная лампа (ДРЛ) имеет еще одно название – дуговая ртутная люминофорная. Они относятся к категории лампочек высокого давления и используются, в основном, как общее освещение территорий с большими объемами: улиц, площадок, производственных помещений и др. Схема лампы ДРЛ позволяет получить высокую светоотдачу. Мощность колеблется в пределах от 50 до 2000 ватт, они работают при переменном токе, напряжением 220 вольт и частотой 50 герц.

Для того, чтобы согласовать технические характеристики с источником питания, во всех видах ртутных ламп применяются пускорегулирующие аппараты, позволяющие правильно подключить лампу ДРЛ. Большинство приборов освещения запускается дросселем, который последовательно включается в цепь вместе с лампочкой.

Разнообразие выбора

Чтобы правильно выбрать балласт для ламп дневного света, нужно знать достоинства и недостатки существующих на рынке моделей. Как уже говорилось выше, на сегодняшний день выделяют следующие виды данной продукции:

• электромагнитный. Устройство электромагнитного типа встречается в в обычных ПРА.
• электронный дроссель. Его также еще называют дроссель электрический. На сегодняшний день он считается более совершенным вариантом. Они используются в ЭПРА;

Рассмотрим эти виды данной продукции более детально.Особенностью источников света, где используются электромагнитные виды дроссельных устройств, является их невысокая стоимость, а также простой монтаж и эксплуатация.

Однако их недостатки значительно превышают эти преимущества. К недостаткам электромагнитных дросселей можно отнести следующие моменты:

• громоздкие размеры;
• создание шума во время работы;
• имеется эффект стробирования, что может негативным образом сказываться на качестве освещения;
• на такой балласт уходит примерно 25% мощности.

Поэтому такие устройства часто используются для создания уличного типа освещения.

Обратите внимание! Все перечисленные выше недостатки не содержит электронный дроссель, который используется в ЭПРА

На сегодняшний день именно ЭПРА наиболее часто используются для включения люминесцентных ламп. ЭПРА стали массово появляться примерно 30 лет назад и на сегодняшний день они уже практически полностью вытеснили электромагнитные типы балластов и ПРА. Это связано с тем, что ЭПРА имеют следующие преимущества в эксплуатации:

• увеличенная световая отдача, которая стала возможна благодаря высокочастотному разряду;
• минимизирован эффект стробирования. Это позволило значительно расширить сферу применения данного типа осветительных приспособлений;
• отсутствие шума;
• отсутствие фальстарта;
• увеличение сроков эксплуатации;
• энергопотребление уменьшилось примерно на 30 %;
• КПД находиться примерно на уровне 97%;
• отсутствует необходимость компенсировать реактивную нагрузку.

Обратите внимание! Некоторые модели ЭПРА обладают способностью управлять мощностью источника освещения. Это стало возможным благодаря регулированию частоты в преобразователе напряжения

Как видим, по своим характеристикам ЭПРА является самым выгодным типом устройства для ламп дневного света. Поэтому именно данный тип балласта и следует выбирать для внутреннего устройства люминесцентных лампочек.

Правила выбора дросселя

Для правильного выбора пусковой индуктивности, требуется выполнить визуальный осмотр корпуса устройства, на котором указываются показатели мощности нагрузки, определяемые сечением обмоточных проводов.

Для устройства с высокими показателями мощности, очень характерными являются большие размеры и достаточно высокая стоимость.

С целью запуска собирается схема, представленная стартером, лампой и корректирующим конденсатором.

Стартер подключается в параллельном положении источнику света. Присоединение элемента осуществляется на верхнюю или нижнюю пару выводов, которые располагаются с двух сторон ламповой колбы. К оставшемуся проводу подключается дроссель. Клемма на сетевом источнике питания соединяется с катушечной клеммой, а вторая клемма используется для подачи напряжения.

При выборе важно обратить внимание на маркировку группы, которая может быть представлена буквами «В», «С» или «D», и позволяет подобрать дроссельное устройство, оптимальное по показателям поглощения мощности

Электромагнитная пускорегулирующая аппаратура

Электронная пуско-регулирующая аппаратура представляет собой плату с напаенными на нее различными элементами. Самый простой способ проверки – это замена данного элемента на рабочий и включение прибора в сеть. Если лампа работает, значит, проблема была именно в балласте.

Прозвонить мультиметром всю плату с 2-ух концов не получится. Потребуется проверять каждый элемент по отдельности. Алгоритм работ будет следующим:

Предохранитель. Для того чтобы убедиться в его работоспособности понадобится проверить его целостность.
Конденсаторы. Повреждение данных элементов люминесцентной лампы можно определить визуально, по вздутию нижней секции «бочонков»

Также следует уделить внимание местам пайки, которые могут быть нарушены и как следствие, контакт будет потерян.
Транзистор. Эта деталь ЭПРА чаще всего перегорает из-за внезапных скачков напряжения в электросети

Проверить работоспособность транзистора можно с помощью мультиметра. Для его замены достаточно снять такой же с другой платы или приобрести его в отделе радиодеталей.
Диоды. Один из самых простых элементов устройства, который также можно прозвонить любым мультиметром с соответствующим режимом проверки.

Сравнить полученные прибором данные можно с таблицей сопротивлений взятой из интернета.

Параметры и характеристики катушки индуктивности

При выборе пускорегулирующего устройства нужно учитывать его характеристики. Один из главных параметров – это индуктивность, которая измеряется в Гн (Генри). Величина реактивного сопротивления включенного балласта зависит от его индуктивности. Эта величина характеризует магнитные свойства электрической цепи. 1Гн пропускает 1А тока при напряжении 1В.

К основным параметрам индуктивной катушки относят:

• длина катушки в м;
• число витков;
• проницаемость материала сердечника;
• размер поперечного сечения магнитопровода;
• магнитное насыщение.

Индуктивность обмотки балласта зависит от всех вышеописанных характеристик.

Сопротивление витков обмотки катушки зависит от величины поперечного сечения сердечника. Поэтому при выборе ПРА для ДНаТ нужно учитывать их мощность, от которой зависит номинальный ток нагрузки. Соответственно, размеры электрического балласта зависят от мощности лампы.

Неисправности в электронном балласте

В современных ЛЛ больше применяется электронная пускорегулирующая аппаратура (ЭПРА). Для ее проверки берется такое же заведомо исправное устройство с аналогичными параметрами и подключается с соблюдением схемы к проверяемой лампе. Если светильник нормально заработал, то причина неисправности в блоке.

Не стоит спешить выбрасывать старый блок. Вполне возможно, что всего лишь перегорел предохранитель (рисунок ниже – цифра 1). Он заменяется на аналогичный, с одинаковым диаметром, плавкой проволочки или вставки.

При исправном предохранителе мультиметром проверяются все резисторы, конденсаторы и прочие детали в схеме.

Электронный балласт

Когда нити накала еле светятся, это связано чаще всего с пробоем конденсатора между ними (цифра 2 на рисунке). Его меняют на аналогичный, но с рабочим напряжением около 2 кВ. На дешевых балластах часто выходят из строя конденсаторы всего на 250-400 В.

Могут выйти из строя транзисторы (цифра 3 на рисунке) из-за скачков напряжения. При работе сварочного аппарата или другой мощной нагрузке ЛЛ лучше выключать. Замену легко найти по аналогу, обозначение которого находится по таблицам или взять отработанный балластник.

Расшифровка первых букв иностранных производителей носит рекламный характер, что создает трудности в определении взаимозаменяемости ламп.

Балластник энергосберегающей лампы

После замены каждой радиодетали проверяется работоспособность электронного балласта путем последовательного включения с лампой накаливания мощностью 40 Вт.

Без нагрузки импульсное устройство ЭПРА быстро выходит из строя

Поэтому в схемах с электронным балластом особое внимание следует уделять отсутствию нарушений контактов

Поэтому перед включением ЛЛ надо обеспечить надежность контактов электрической цепи.

Импульсный блок питания отработанной энергосберегающей лампы вполне может подойти даже для большой ЛЛ. Нужно снять пластиковый цоколь и правильно подключить контакты колбы к нитям накала трубки.

При установке ЭПРА от другой лампы мощность блоков питания должна быть близкой по величине.

Не всегда удается найти для замены блока питания такое же устройство к встроенным потолочным светильникам на 4 лампы.

Потолочный светильник на 4 лампы

Провода нового ЭПРА нужно соединять с патронами ЛЛ по его схеме. Схему контактных соединений придется переделать. Сначала она собирается на скрутке с обычной изоляцией. При этом на один из концов следует предварительно надеть кусок термоусадочного провода – кембрика. После того как все лампы начнут загораться, изоляция убирается, провода протравливаются паяльной кислотой с последующей пайкой. При аккуратном и точном выполнении ничего сложного в такой работе нет.

Особенно электронный балласт боится, когда путают фазу и ноль.

Принцип работы люминесцентного светильника

Особенность работы люминесцентных светильников заключается в том, что их нельзя напрямую подключать в сеть питания. Сопротивление между электродами в холодном состоянии большое, и величина тока, протекающего между ними, недостаточна для возникновения разряда. Для зажигания требуется импульс высокого напряжения.

Лампа с зажженным разрядом характеризуется низким сопротивлением, которое имеет реактивную характеристику. Для компенсации реактивной составляющей и ограничения протекающего тока последовательно с люминесцентным источником света включается дроссель (балласт).

Многим непонятно, для чего нужен стартер в люминесцентных лампах. Дроссель, включенный в цепь питания совместно со стартером, формирует импульс высокого напряжения для запуска разряда между электродами. Так получается потому, что при размыкании контактов стартера на выводах дросселя формируется импульс ЭДС самоиндукции величиной до 1кВ.

Watch this video on YouTube

Для чего нужен дроссель

Использование дросселя для люминесцентных ламп (балласта) в цепях питания необходимо по двум причинам:

• формирование напряжения запуска;
• ограничение тока через электроды.

Принцип работы дросселя основан на реактивном сопротивлении катушки индуктивности, которой является дроссель. Индуктивное сопротивление вносит сдвиг фаз между напряжением и током, равный 90º.

Из того, что ограничивающей ток величиной, является индуктивное сопротивление, следует, что дроссели, предназначенные для ламп одной мощности, нельзя использовать для подключения более или менее мощных устройств.

В некоторых пределах возможны допуски. Так, ранее отечественная промышленность выпускала люминесцентные светильники с мощностью 40 Вт. Дроссель 36W для люминесцентных ламп современного производства можно без опасений использовать в цепях питания устаревших светильников и наоборот.

Отличия дросселя от ЭПРА

Дроссельная схема включения люминесцентных источников освещения отличается простотой и высокой надежностью. Исключение составляет регулярная замена стартеров, поскольку в их состав входит группа размыкающих контактов для формирования импульсов запуска.

В то же время схема имеет существенные недостатки, которые заставили искать новые решения включения ламп:

• длительное время запуска, которое увеличивается по мере износа лампы или снижения напряжения питания;
• большие искажения формы напряжения питающей сети (cosф<0.5);
• мерцание свечения с удвоенной частотой питающей сети из-за малой инерционности светимости газового разряда;
• большие массо-габаритные характеристики;
• низкочастотный гул из-за вибрации пластин магнитной системы дросселя;
• низкая надежность запуска при отрицательных температурах.

Проверка дросселя ламп дневного света затрудняется тем, что приборы для определения короткозамкнутых витков распространены мало, а при помощи стандартных приборов можно только констатировать факт наличия или отсутствия обрыва.

Для устранения указанных недостатков разработаны схемы электронной пуско-регулирующей аппаратуры (ЭПРА). Работа электронных схем основана на другом принципе формирования высокого напряжения запуска и поддержания горения.

Watch this video on YouTube

Высоковольтный импульс генерируется электронными компонентами, а для поддержки разряда используется высокочастотное напряжение (25-100 кГц). Работа ЭПРА может осуществляться в двух режимах:

• с предварительным подогревом электродов;
• с холодным запуском.

В первом режиме на электроды подается низкое напряжения в течение 0.5-1 секунды для первоначального нагрева. По истечении времени подается высоковольтный импульс, из-за которого происходит зажигание разряда между электродами. Данный режим технически реализуется сложнее, но увеличивает срок службы ламп.

Режим холодного запуска отличается тем, что напряжение запуска подается на непрогретые электроды, вызывая быстрое включение. Такой способ запуска не рекомендован для частого использования, поскольку сильно сокращает срок работы, но его можно использовать даже с лампами с неисправными электродами (с перегоревшими нитями накала).

Схемы с электронным дросселем имеют такие преимущества:

полное отсутствие мерцания;
широкий температурный диапазон использования;
малые искажения формы напряжения сети;
отсутствие акустических шумов;
увеличение срока службы источников освещения;
малые габариты и вес, возможность миниатюрного исполнения;
возможность диммирования — изменения яркости путем управления скважности импульсов питания электродов.

Подключение ламп

Каждый светильник имеет посадочное место, снабженное двумя разъемами для подключения штырей цоколя. Всего для питания люминесцентного источника света необходимо четыре контакта, расположенных на обоих концах колбы.

Они выполняют следующие функции:

• Каждая пара контактов служит для питания спиралей, служащих для запуска люминесцентного источника света. Когда к ним подключается напряжение, они разогреваются, продуцируя свободные электроны;
• Облако электронов служит для облечения начала процесса ионизации насыщенного парами ртути инертного газа, которым наполнена колба. Также высокая температура катодов позволяет испарить ту часть ртути, которая конденсировалась;
• После поступления высоковольтного импульса из дросселя возникает тлеющий разряд, который потом поддерживается сетевым напряжением. В результате тлеющего разряда образуется ультрафиолетовое излучение, которое потом превращается в свет видимого спектра с помощью люминофора, нанесенного на стенки колбы.

Поскольку дроссель – это индуктивность, его подключение приводит к тому, что возникает сдвиг фаз между напряжением и током. Чтобы нивелировать негативное влияние катушки на питающую сеть, параллельно пускающему устройству включается конденсатор соответствующей емкости.

Как запустить лампу с использованием дросселя

Традиционная схема с катушкой широко используется уже более 40 лет. Она проста, но менее надежна, чем другие альтернативы (электронные пускатели).

Чтобы запустить люминесцентный источник с помощью дросселя необходимо собрать схему из стартера, лампы и корректирующего конденсатора:

1. Параллельно лампе включается стартер: его подсоединяют к верхней или нижней паре отводов по обе стороны колбы;
2. К одному из оставшихся отводов подключают дроссель питания;
3. Одна клемма сетевого источника питания присоединяется ко второй клемме катушки, а вторая – подает напряжение на оставшийся свободный отвод лампы.

Как запустить лампу без использования дросселя

Для возникновения тлеющего разряда необходимо кратковременно подать на контакты люминесцентного источника света импульс высокого напряжения. Если нет возможности использовать дроссель, то собирают умножитель напряжения на диодах или стабилитронах.

Схема собирается так:

1. Сама лампа питается от мостового выпрямителя;
2. Для ограничения рабочего тока применяют вольфрамовую спираль. Для этих целей можно использовать лампочку накаливания;
3. Для создания пускающего напряжения используется умножитель на диодах или стабилитронах;
4. После возникновения тлеющего заряда умножитель отключается. Люминесцентный источник света продолжает светиться, получая питание из сети.

Выполнение замены неисправного устройства

Производить ремонтные работы по замене неисправного устройства вполне возможно самостоятельно

Важно помнить, что замена дросселя в обязательном порядке должна осуществляться после отключения осветительного прибора от сети электрического питания.. Выполняя ремонт, нужно ориентироваться на стандартную схему подключения, а произвести тестирование отремонтированного источника света можно посредством мультиметра

Выполняя ремонт, нужно ориентироваться на стандартную схему подключения, а произвести тестирование отремонтированного источника света можно посредством мультиметра.

Принцип работы люминесцентного светильника

Как работает люминесцентная лампа? Сначала образуются свободно движущиеся электроны. Это происходит в момент включения питающего переменного напряжения в областях вокруг вольфрамовых нитей накаливания внутри стеклянного баллона.

Эти нити за счет покрытия их поверхности слоем из легких металлов по мере нагрева создают эмиссию электронов. Внешнего напряжения питания пока недостаточно для создания электронного потока. Во время движения эти свободные частицы выбивают электроны с внешних орбит атомов инертного газа, которым заполнена колба. Они включаются в общее движение.

На следующем этапе в результате совместной работы стартера и электромагнитного дросселя создаются условия для увеличения силы тока и образования тлеющего разряда газа. Теперь наступает время организации светового потока.

Движущиеся частицы обладают достаточной кинетической энергией, необходимой для перевода электронов атомов ртути, входящей в состав лампы в виде небольшой капли металла, на более высокую орбиту. При возвращении электрона на прежнюю орбиту высвобождается энергия в виде света ультрафиолетового спектра. Преобразование в видимый свет происходит в слое люминофора, покрывающего внутреннюю поверхность колбы.

Для чего нужен дроссель в люминесцентной лампе

Это устройство работает с момента старта и на протяжении всего процесса свечения. На разных этапах задачи, выполняемые им, различны и могут быть разделены на:

• включение светильника в работу;
• поддержание нормального безопасного режима.

На первом этапе используется свойство катушки индуктивности создавать импульс напряжения большой амплитуды за счет электродвижущей силы (ЭДС) самоиндукции при прекращении протекания переменного тока через ее обмотку. Амплитуда этого импульса напрямую зависит от величины индуктивности. Он, суммируясь с переменным сетевым напряжением, позволяет кратковременно создать между электродами напряжение, достаточное для разряда в лампе.

При созданном постоянном свечении дроссель выполняет роль ограничивающего электромагнитного балласта для цепи дуги с низким сопротивлением. Его цель теперь – стабилизация работы для исключения дугового замыкания. При этом используется высокое индуктивное сопротивление обмотки для переменного тока.

Принцип работы стартера люминесцентной лампы

Устройство предназначено для управления процессом запуска светильника в работу. При первоначальном подключении сетевого напряжения оно полностью прикладывается к двум электродам стартера, между которыми существует небольшой промежуток. Между ними возникает тлеющий разряд, в котором температура увеличивается.

Один из контактов, выполненный из биметалла, имеет возможность под действием температуры изменять свои размеры, изгибаться. В этой паре он выполняет роль подвижного элемента. Возрастание температуры приводит к быстрому замыканию электродов между собой. По цепи начинает протекать ток, это приводит к понижению температуры.

Через небольшой промежуток времени происходит разрыв цепи, что является командой для вступления в работу ЭДС самоиндукции дросселя. Последующий процесс был описан выше. Стартер понадобится только на этапе следующего включения.

Принцип работы дросселя для ламп дневного света

Дроссель — это необходимый элемент в цепи. Он накапливает напряжение с помощью витков, которые создают магнитное поле. Далее при воздействии на дроссельный элемент постепенно происходит увеличение тока, а при смене полярности ток начинает убывать. Таким образом стабилизируется напряжение, так как резко изменить уровень тока в ограничителе нельзя. Такое постепенное нарастание и спад происходят из-за магнитного поля обмотки.

Неправильно установленный дроссель может перегреваться. Зачастую нагревается именно обмотка, так как она является наиболее теплоемким элементом. Затем нагретая обмотка начинает плавить другие элементы ограничителя, к примеру, изоляционную прокладку.

Важно! Даже маленький ограничитель на 7 витков в процессе замыкания может стать пожароопасным

Но особо осторожно нужно относиться к мощным моделям с 78 витками и более

Подключенный дроссель

Процесс перегрева заметен сразу:

• запах прожженной пластмассы в комнате;
• небольшой дым из дросселя.

Неисправный ограничитель может сильно греться и привести к взрыву комнатной лампочки, которая разлетится на множество осколков. При малейших признаках перегрева следует устранить неисправный элемент и поставить на его место новый, и желательно, чтобы это сделал опытный электрик.

Для чего нужен

Для нормальной работоспособности источника света, чего нельзя сказать про обычные разрядные лампы, нужен дроссель, роль которого будет заключаться в выполнении пускорегулирующей функции в люминесцентных лампах.

Такой светильник при помощи одного электроснабжения включить не получится. Для него требуется вспомогательный пускорегулирующий элемент – дроссель.Поэтому в модель включения обязательно в качестве балласта добавляют сопротивление. Роль сопротивления заключается в ограничении тока. При излишнем нагревании светильника, у дросселя срабатывает реактивное сопротивление, которое как раз и ограничивает подачу тока. Сопротивление дросселя, можно сказать, сбавляет обороты лавинообразного нарастания тепла при включении источника света в электросеть.

Дроссель является неотъемлемым элементом люминесцентного устройства, функции которого состоят в следующем:

• создает безопасное и достаточное поступления тока, для дальнейшего разогрева электродов лампочки при ее включении;
• за счет импульса высокого напряжения, который образуется в обмотке, появляется разряд в колбе люминесцента;
• стабилизирует разряд электротока;
• предоставляет бесперебойное функционирование лампы даже в ситуации периодические случающихся отклонений напряжения в сети.

Одной из важнейших характеристик дросселя является его индуктивность или индуктивное сопротивление, благодаря которому функционируют люминесцентные источники света. При покупке ограничителя необходимо внимательно ознакомиться с его техническими характеристиками, которые полностью должны отвечать характеристикам лампы.

Основные выводы

Как видите, дроссель для ДНаТ – это необходимое устройство, которое обеспечивает бесперебойную работу осветительной аппаратуры.

Оно уменьшает пульсацию напряжения, сглаживает частоту тока, ограничивает и стабилизирует его подачу.

Но, чтобы осветительный прибор работал корректно, подбирайте дроссель с такой же мощностью, как у лампы.

Для подключения ДНаТ кроме балласта понадобиться ИЗУ и конденсатор.

Чтобы правильно подключить светильник, изучите схему на корпусе балласта, и строго соблюдайте ее.

Не допускайте распространенные ошибки при подключении осветительного устройства, чтобы оно прослужило вам, как можно дольше.

Предыдущая
Лампы и светильникиЧто такое лампы ДНаТ, их особенности подключения и применения
Следующая
Лампы и светильникиКак проверить и подключить ИЗУ для ДНаТ своими руками