Балластнікі для люмінесцентних ламп, підключення та принцип роботи

1. застосування
2. електромагнітний дросель
3. ЕПРА
4. запуск ламп
5. Несправності і ремонт
6. Виготовити своїми руками
7. Заміна. Відео

Люмінесцентна лампа (ЛЛ) - це джерело світла зі скляної герметичної колби, усередині якої створюється електричний електродний розряд, що протікає в газовому середовищі. На її внутрішньої поверхні знаходиться фосфорсодержащий шар (люмінофор). Всередині лампи знаходиться інертний газ і 1% парів ртуті. При дії на них електричного розряду вони випромінюють невидимий візуально ультрафіолетове світло, який змушує світитися люмінофор.

Балластнікі для люмінесцентних ламп

Якщо в приміщенні розіб'ється навіть одна люмінесцентна лампа, пари ртуті перевищать допустимі показники в 10 разів. Її шкідливий вплив зберігається протягом 1-2 місяців.

застосування

Електропровідних газове середовище всередині ламп денного світла володіє негативним опором, що виявляється в тому, що зі збільшенням струму напруга між електродами знижується.

Схема роботи люмінесцентної лампи

Тому в схему підключається обмежувач струму LL1 - балластнік, як видно з малюнка. Пристрій також служить для створення короткочасного підвищеної напруги запалювання ламп, якого недостатньо в діючій мережі. Ще його називають дроселем.

Пускорегулюючий пристрій також містить невелику лампу тліючого розряду E1 - стартер . Всередині неї розташовані 2 електрода, один з яких рухомий, він виконаний з біметалічної пластини.

У початковому стані електроди розімкнуті. При подачі на схему напруги мережі замиканням контакту SA1 в початковий момент через лампу денного світла струм не проходить, а всередині стартера між електродами утворюється тліючий розряд. Від нього нагріваються електроди, і біметалічна пластина згинається, замикаючи контакт всередині стартера. В результаті струм через баласт LL1 збільшується і нагріває електроди люмінесцентної лампи.

Після замикання розряд всередині стартера E1 припиняється, і електроди починають остигати. При цьому відбувається їх розмикання, і в результаті самоіндукції дросель створює значний імпульс напруги, що запалює ЛЛ. При цьому через неї починає проходити струм, рівний за величиною номінального, який потім зменшується в 2 рази через падіння напруги на дроселі. Цього струму недостатньо, щоб в стартері з'явився тліючий розряд, тому його електроди залишаються роз'єднаними, поки горить лампа денного світла. Конденсатори С1 і С2 дозволяють зменшити реактивні навантаження і збільшити ККД.

електромагнітний дросель

Баласт обмежує протікає струм. Частина потужності нагріває пристрій, що призводить до втрат енергії. За рівнями втрат баласт для ламп може бути наступним:

• D - звичайний;
• C - знижений;
• B - особливо низький.

При включенні баласту в мережу змінну напругу випереджає струм за фазою. У його позначенні завжди вказується косинус кута цього відставання, званий коефіцієнтом потужності. Чим менше його величина, тим більше споживається реактивна енергія, яка є додатковим навантаженням. Щоб збільшити коефіцієнт потужності до величини 0.85, паралельно мережі підключається конденсатор з ємністю 3-5 МКФ.

Будь електромагнітний дросель створює шум. Залежно від того, наскільки його можна зменшити, випускають баласти з нормальним (Н), зниженим (П), дуже низьким (С, А) рівнями шуму.

Потужності ламп і баластів повинні обиратися згідно один з одним (від 4 до 80 Вт), інакше світильник передчасно вийде з ладу. Вони поставляються в комплекті, але можна підібрати своїми руками.

Класичне пристрій запуску з електромагнітного баласту і пускача (ЕМПР) має такі переваги:

• відносна простота;
• висока надійність;
• невелика ціна;
• не потрібно ремонт, оскільки навіть своїми руками він обійдеться дорожче ніж, ніж купити новий блок.

Крім того, йому властива ціла маса недоліків:

• тривалий запуск;
• втрати енергії (до 15%);
• шум при роботі дроселя;
• великі габарити і вага;
• незадовільний запуск при низькій температурі середовища;
• моргання лампи.

ЕПРА

Недоліки дроселів привели до необхідності створити новий пристрій. Електронний баласт - це інноваційне рішення, що підвищує якість роботи ЛЛ і робить її довговічною. Схема ЕПРА (електронне пускорегулюючий пристрій) - це єдиний електронний блок, який формує послідовність зміни напруги для запалювання.

Блок-схема запуску ламп за допомогою ЕПРА

Переваги електронних схем наступні:

• запуск може бути миттєвим і з затримкою;
• немає необхідності в стартері для запуску;
• за рахунок високої частоти відсутня «моргання», а світловіддача вище;
• конструкція легше і компактніше;
• довговічність за рахунок оптимальних режимів пуску і роботи.

Зовні ЕПРА виглядає, як показано на малюнку нижче.

ЕПРА для люмінесцентних ламп

Недоліком ЕПРА є висока ціна через складність схеми.

запуск ламп

Електроди лампи розігріваються, після чого на них подається висока напруга через пускорегулюючий пристрій. Його частота становить 20-60 кГц, що дає можливість виключити мерехтіння і підвищити ККД. Залежно від схеми запуск може бути миттєвим або плавним - з наростанням яскравості до робочої.

При холодному пуску період експлуатації люмінесцентних ламп значно знижується.

До процесу розігріву електродів додається коливальний контур в ланцюзі живлення лампи, що входить в електричний резонанс перед розрядом. При цьому значно підвищується напруга, більш інтенсивно підігріваються катоди і в результаті запалення відбувається легко. Як тільки починається розряд в лампі, коливальний контур відразу виходить з резонансу і встановлюється робоча напруга.

У дешевих ЕПРА або зібраних своїми руками принцип дії аналогічний варіанту з дроселем: запалювання ламп проводиться великою напругою, а утримування розряду - малим.

Схема електронного баласту

Як і на всіх схемах ЕПРА, випрямлення напруги виробляється діодами VD4-VD7, яке потім фільтрується конденсатором C1. Ємність фільтра вибирається з розрахунку 1 мкФ на 1 Вт потужності ламп. При менших номіналах конденсатора світіння буде більш тьмяним.

Як тільки відбувається підключення до мережі, відразу починає заряджатися конденсатор С4. При досягненні 30 В пробивається динистор CD1 і імпульсом напруги відкривається транзистор T2, потім починає працювати полумостовой автогенератор з транзисторів T1, T2 і трансформатора TR1 c двома противофазно включеними первинними і однієї вторинної обмотками. Резонансна частота послідовного контуру з конденсаторів С2, С3, дроселя L1 і генератора близькі за величиною (45-50 кГц). Коли напруга на конденсаторі С3 підніметься до величини пуску, лампа запалюється. При цьому знижуються частота генератора і напруги, а дросель обмежує струм. Через високої частоти його габарити невеликі.

Несправності і ремонт

Згорілі деталі в схемі часто видно. Як перевірити електронний баласт? Найчастіше з ладу виходять транзистори. Перегоріла деталь можна виявити візуально. Коли проводиться ремонт своїми руками, рекомендується перевірити парний з ним транзистор і розташовані поруч резистори. За ним не завжди видно згорілі. Роздутий конденсатор обов'язково змінюється. Якщо згорілих деталей кілька, ремонт баласту не робиться.

Іноді після виключення ЕПРА лампа продовжує слабо мерехтіти. Однією з причин може бути наявність потенціалу на вході при відключенні нуля. Схему треба перевірити і зробити під'єднання своїми руками, щоб вимикач був встановлений на фазу. Можливо, що залишається заряд на конденсаторі фільтра. Тоді до нього слід підключити паралельно опір для розрядки на 200-300 кОм.

Через стрибки напруги в мережі часто необхідний ремонт світильників з електронним баластом. При нестійкому електропостачанні краще застосовувати електромагнітний дросель.

Компактна лампа (КЛЛ) містить ЕПРА, вбудований в цоколь. Ремонт ЛЛ низької ціни та якості проводиться з наступних причин: згоряння нитки напруження, пробій транзисторів або резонансного конденсатора. Якщо згоріла спіраль, ремонт своїми руками ненадовго продовжить термін служби і лампу краще замінити. Ремонт ЛЛ, у яких обгорів шар люмінофора (почорніння колби в області електродів), також виробляти недоцільно. При цьому справний баласт можна використовувати як запасний.

Обгорання люмінофора на люмінесцентної лампи

Ремонт електронного баласту довго не буде потрібно, якщо модернізувати КЛЛ, встановивши своїми руками NTS-термистор (5-15 Ом) послідовно з резонансним конденсатором. Деталь обмежує пусковий струм і надовго захищає нитки напруження. Доцільно також зробити вентиляційні отвори в цоколі.

Влаштування вентиляції своїми руками для відводу тепла від баласту

Акуратно свердлити отвори поруч з трубкою для її кращого охолодження, а також близько металевої частини цоколя, щоб відвести тепло від деталей баласту. Подібний ремонт можливий тільки в сухих приміщеннях. Посередині можна зробити третій ряд отворів свердлом більшого діаметра.

Ремонт з установкою термістора проводиться з випаюванням провідника на нижньому майданчику з припоєм. Потім відгинається опукла частина цоколя від скляної колби і звільняється другий провід. Після цоколь знімається і забезпечується доступ до друкованої плати. Після того як ремонт буде закінчено, цоколь встановлюється у зворотній послідовності.

Виготовити своїми руками

Трубчасті ЛЛ довжиною 1200 мм недорого коштують і можуть висвітлювати великі площі. Світильник можна виготовити своїми руками, наприклад, з 2 ламп по 36 Вт.

1. Корпус - підстава прямокутної форми з негорючого матеріалу. Можна використовувати був у вжитку світильник, для якого ремонт вже не потрібно.
2. ЕПРА підбирається під потужність світильників.
3. На кожну з ламп знадобиться по 2 патрона G13, багатожильний провід і кріплення.
4. Патрони для ламп кріпляться на корпусі після вибору відстані між ними.
5. ЕПРА встановлюється в зоні мінімального нагріву від ламп (зазвичай ближче до центру) і підключається до патронам. Кожен блок випускається зі схемою підключень на корпусі.
6. Світильник кріпиться на стіні або стелі з підключенням до мережі живлення на 220 В через вимикач.
7. Для захисту ламп бажано застосовувати прозорий ковпак.

саморобний світильник

Заміна. Відео

Як замінити електронний баласт в світильнику, наочно розповість це відео.

ЛЛ слід живити струмом високої частоти, для чого добре підходить електронний балластнік. Вони містять мало парів ртуті, тут потрібно нормований за часом і току підігрів ниток напруження для виходу в робочий режим.