Эпра

Виды

Сегодня на рынке широко представлены такие виды балластных устройств, как:

• электромагнитные;
• электронные;
• балласты для компактных ламп.

Представленные категории отмечены надёжной работой и обеспечивают длительное функционирование и простоту эксплуатации всех люминесцентных ламп. Все эти приборы имеют идентичный принцип действия, однако отличаются по некоторым пунктам.

Электромагнитные

Данные балласты применимы для ламп, подключенных к электросети при помощи стартера. Первично возникающий разряд интенсивно разогревает и замыкает биметаллические электродные элементы. Происходит резкое увеличение рабочего тока.

Электромагнитный балласт легко узнать по внешнему виду. Конструкция более массивная, по сравнению с электронным прототипом.

При выходе из строя стартера, в схеме электромагнитного балласта, возникает фальстарт. При поступлении питания лампа начинает мигать, впоследствии идёт ровная подача электроэнергии. Эта особенность значительно снижает рабочий ресурс источника освещения.

Электронные

Сегодня применяются магнитные и электронные балластники, которые состоят в первом случае из микросхемы, транзисторов, динисторов и диодов, а во втором – из металлических пластин и медного провода. Посредством стартера лампы запускаются, причем в качестве единой функции этого элемента с балластником в одной схеме организовано явление в электронном варианте детали.

• малый вес и компактность;
• плавное быстрое включение;
• в отличие от электромагнитных конструкций, которым для работы требуется сеть 50 Гц, высокочастотные магнитные аналоги функционируют без шумов от вибрации и мерцания;
• снижены потери на нагревание;
• коэффициенты мощности в электронных схемах достигают 0,95;
• продленный срок эксплуатации и безопасность применения обеспечиваются несколькими видами защиты.

Для компактных люминесцентных ламп

Компактные типы ламп дневного света представлены приборами, аналогичным лампой накаливания типов Е27, Е40 и Е14. В таких схемах электронные балласты встраиваются вовнутрь патрона. В данной конструкции исключён ремонт в случае поломки. Дешевле и практичнее будет приобрести новую лампу.

Обзор популярных моделей

Schwabe Hellas

Популярный немецкий бренд, продукция которого сертифицирована соответственно требованиям ISO 9001: 2000 и ISO 14001: 2005.   Знаки качества применяются ко всем стандартным балластам Schwabe Hellas, которые отвечают европейским нормам напряжения и электромагнитной совместимости.

Helvar 65W, Helvar 85W

Производство сосредоточено в Шотландии и Северной Ирландии.  Выпускаются магнитные балласты Многолетний опыт разработки балласта и превосходные производственные знания гарантируют высокое и равномерное качество продукции. Магнитные балласты Helvar имеют классы энергоэффективности B2 и B1.

Балласты для компактных ламп

Люминесцентные лампы компактного типа представляют собой приборы, аналогичные традиционным лампам накаливания с резьбовым цоколем E14 и E27.

Могут размещаться в современных и раритетных люстрах, бра, торшерах и прочих осветительных приборах.

Из-за конструкционных особенностей компактных люминесцентов к электронной «начинке» предъявляются повышенные требования. Бренды всегда учитывают их при производстве, а неизвестные изготовители, с целью удешевления, меняют многие элементы на более простые. Это существенно снижает эффективность и срок службы модуля

Комплектуются приборы такого класса, как правило, прогрессивным электронным балластом, который встраивается непосредственно во внутреннюю конструкцию и обычно располагается на плате лампового изделия.

Достоинства и недостатки

Благодаря прогрессу в технологических особенностях электронных балластов, эти аксессуары стали широко использоваться в люминесцентных лампах (ЛЛ).

Важные преимущества:

• Гибкость конструкции и отличные характеристики управления. Существуют различные типы балластов с регулируемыми функциями, которые могут работать с ЛЛ на разных выходных уровнях. Есть балласты для слабой освещенности и снижения энергопотребления. Для более высокой освещенности имеются балласты с высокой светоотдачей, которые можно использовать с меньшим количеством ламп и более высоким коэффициентом мощности.
• Большая эффективность. Электронные дроссели редко выделяют много внутреннего тепла, и поэтому они считаются более продуктивными. Эти ЭБ обеспечивают флуоресцентные лампы без мерцания и постоянной мощности, что является одним из наиболее заметных преимуществ.
• Меньшая охлаждающая нагрузка. Поскольку ЭБ не включают в себя катушку и сердечник, выделяемое тепло сводится к минимуму и, следовательно, охлаждающая нагрузка уменьшается.
• Способность одновременно эксплуатировать больше устройств. Один ЭБ может использоваться для управления 4 светильниками.
• Легче по весу. Благодаря использованию электронных балластов светильники имеют меньший вес. Поскольку он не включает в себя сердечник и катушку, он сравнительно легкий по весу.
• Меньшее мерцание лампочки. Одним из величайших преимуществ использования этих компонентов является уменьшение этого фактора.
• Тихая работа. Еще одна полезная особенность — ЭБ работают тихо, в отличие от магнитных балластов.
• Превосходные сенсорные возможности — ЭБ обладают сенсорными возможностями, так как они обнаруживают окончание срока службы лампы и выключают ее до того, как она перегреется и выйдет из строя.
• Электронные дроссели доступны в огромном ассортименте во многих онлайн магазинах электроники по доступным ценам.

К недостаткам можно отнести тот факт, что у электронных балластов переменные токи могут генерировать пики тока вблизи максимумов напряжения, создавая высокий гармонический ток. Это проблема не только для системы освещения, но также может вызвать дополнительные проблемы, такие как паразитные магнитные поля, коррозия труб, помехи от радио и телевизионного оборудования и даже неисправность ИТ-оборудования.

Высокое содержание гармоник также вызывает перегрузку трансформаторов и нейтральных проводов в трехфазных системах. Более высокая частота мерцания может оставаться незамеченной человеческим глазом, тем не менее, она вызывает проблемы с инфракрасными пультами дистанционного управления, используемыми в домашних мультимедийных устройствах, например, таких как телевизоры.

Дополнительная информация! Электронные балласты не имеют схемы, чтобы выдержать скачки напряжения и перегрузки.

Разновидности пускорегулирующих устройств

В настоящее время в лампах дневного света используются электромагнитные пускорегулирую-щие устройства – ЭмПРА и более современные – электронные (ЭПРА). Каждый из них выполняет одну и ту же функцию и отличаются лишь конструкцией. Поэтому действие приборов происходит по-разному.

Схема ЭмПРА состоит из дросселя, поддерживающего лампу в рабочем режиме, стартера, производящего пуск и конденсатора, снижающего реактивные потери. Основные детали и дополнительные компоненты соединяются в общий блок, представляющий собой довольно громоздкую конструкцию, оказывающую заметное влияние на массу светильника в целом.

Электромагнитное пускорегулирующее устройство подключается очень просто. Каждая люминесцентная лампа оборудована с торцов четырьмя электродами. Первая пара имеет контакты 1 и 2, а вторая пара – 3 и 4. Подключение стартера выполняется к контактам 1 и 3, обмотка дросселя соединяется с контактом 2, к 4-му контакту подключается один из проводов питания. Другой провод соединяется со второй обмоткой дросселя.

В отличие от электромагнитной аппаратуры, электронная схема является достаточно сложным устройством, с множеством рабочих элементов. Принцип действия ЭПРА остался точно таким же, поскольку конструкция самих ламп не изменилась. Просто сам рабочий процесс выполняется совершенно по-другому. Благодаря легким и компактным деталям, заметно снизился общий вес и размеры прибора.

Подключение устройства осуществляется с помощью специальных контактных колодок, разделенных между собой. К первой группе колодок подключается внешнее питание, а ко второй – сама лампа. Все компоненты ЭПРА располагаются на специальной плате и включают в себя:

• Выпрямитель. Выполняет преобразование постоянного тока в переменный.
• Фильтр, ограничивающий электромагнитные помехи.
• Сглаживающий фильтр, защищающий от скачков и перепадов напряжения.
• Дроссель.
• Корректор коэффициента мощности.
• Инвертор, выполненный по полумостовой схеме.

Схемы электронного

В зависимости от типа конкретной лампочки элементы ЭПРА могут иметь различную реализацию, как по электронной начинке, так и по встраиваемости. Ниже будут рассмотрены несколько вариантов для приборов с различной мощностью и конструкцией.

Схема ЭПРА для ламп дневного света с мощностью 36 Вт

В зависимости от применяемых электронных деталей по типу и техническим показателям у балластников электрическая схема может существенно отличаться, однако выполняемые ими функции будут такими же.

На приведенном выше рисунке в схеме используются такие элементы:

• диоды VD4–VD7 предназначены для выпрямления тока;
• конденсатор С1 предназначен для фильтрации тока, проходящего через систему диодов 4-7;
• конденсатор С4 начинает зарядку после подачи напряжения;
• динистор CD1 пробивается в момент достижения напряжением показателя 30 В;
• транзистор T2 открывается после пробития 1 динистора;
• трансформатор TR1 и транзисторы T1, T2 запускаются в результате активации на них автогенератора;
• генератор, дроссель L1 и последовательные конденсаторы С2, С3 на частоте примерно 45–50 кГц начинают резонировать;
• конденсатор С3 включает лампу после достижения на нем пусковой величины заряда.

Схема ЭПРА на базе диодного моста для ЛДС с мощностью 36 Вт

В приведенной схеме есть одна особенность – колебательный контур встраивается в конструкцию самого осветительного прибора, что обеспечивает резонанс прибора до момента появления в колбе разряда.

Таким образом, частью контура будет выступать нить накала лампы, что в момент появления разряда в газовой среде сопровождается изменением в колебательном контуре соответствующих параметров. Это выводит его с резонанса, что сопровождается снижением до рабочего уровня напряжения.

Схема ЭПРА для ЛДС с мощностью 18 Вт

Лампы, которые оснащены Е27 и Е14 цоколем сегодня получили наибольшее распространение среди потребителей. В этом приборе балласт встраивается прямо в конструкции устройства. Выше приведена соответствующая схема.

Схема ЭПРА на базе диодного моста для ЛДС с мощностью 18 Вт

Необходимо учитывать особенность строения автогенератора, в основу которого входит пара транзисторов.

Из повышающей обмотки, обозначенной на схеме 1-1 трансформатора Тр, поступает питание. Частями последовательного колебательного контура выступает дроссель L1 и конденсатор С2, резонансная частота которого от генерируемой автогенератором существенно отличается. Приведенная выше схема используется для настольных осветительных приборов бюджетного класса.

Схема ЭПРА в более дорогих устройствах для ЛДС с мощностью 21 Вт

Необходимо отметить, что более простые схемы балласта, которые применяются для осветительных приборов типа ЛДС, не смогут гарантировать длительную эксплуатацию лампы, поскольку подвергаются большим нагрузкам.

У дорогих изделий такой контур обеспечивает стабильное функционирование на протяжении всего эксплуатационного срока, поскольку все используемые элементы соответствуют более серьезным техническим требованиям.

Особенности компактных ЛЛ

ЛЛ компактного типа – это изделия-гибриды, соединяющие в себе некоторые специфические отличительные черты ламп накаливания и характеристики люминесцентов.

Благодаря прогрессивным технологиям и расширившимся инновационным возможностям, имеют небольшой диаметр и некрупные габариты, свойственные лампочкам «Ильича», а также высокий уровень энергоэффективности, характерный для линейки приборов ЛЛ.

ЛЛ компактного типа выпускаются под традиционные цоколи E27, E14, E40 и очень активно вытесняют с рынка классические лампы накаливания за счет обеспечения качественного света при существенно меньшем потреблении электроэнергии

КЛЛ в большинстве случаев оснащаются электронным дросселем и могут использоваться в осветительных приборах специфического типа. Также применяются для замены в новых и раритетных светильниках простых и привычных ламп накаливания.

При всех достоинствах у компактных модулей есть такие специфические недостатки, как:

• стробоскопический эффект или мерцание – основные противопоказания здесь касаются эпилептиков и людей с различными заболеваниями глаз;
• выраженный шумовой эффект – в процессе пролонгированного применения появляется акустический фон, способный вызвать определенный дискомфорт у человека, находящегося в помещении;
• запах – в некоторых случаях изделия издают едкие, неприятные ароматы, раздражающие обоняние.

Неисправности и ремонт ЭПРА

Люминесцентные лампы периодически ломаются и перестают работать по разным причинам. Это может быть дроссель или стартер и даже сам балласт. Поэтому одним из действий по выявлению неисправности является проверка ЭПРА. Для выполнения проверки своими руками потребуется обычная переноска, то есть лампа накаливания с проводами. Концы жил соединяются с канцелярскими скрепками и получается самый простой тестер.

Дальнейшие действия выполняются в следующем порядке:

• Светильник нужно обесточить, снять прозрачную крышку и вынуть люминесцентную лампу из патронов.
• Изогнутая скрепка вставляется в патрон, при этом, оба контакта должны быть замкнуты. В другой патрон вставляется вторая скрепка и таким образом провода от переноски оказываются соединенными с контактами.
• На светильник подается напряжение. Если балласт исправен, то лампочка на переноске должна загореться. В противном случае электронный балласт придется менять.

Замена ЭПРА не представляет каких-либо сложностей. У приобретаемого устройства должны быть точно такие же пусковые характеристики, как и у предыдущего. Основное условие заключается в точном соблюдении схемы подключения. Все соединения выполняются методом пайки или через разъемные контакты. Основной причиной выхода из строя электронной пускорегулирующей аппаратуры является использование производителями самых простейших схем с целью уменьшения их размеров.

Нормальная схема не всегда помещается вовнутрь, поэтому приходится использовать различные технические решения. В противном случае, светильник после ремонта прослужит совсем недолго. Кроме того, при отсутствии опыта работы с такими устройствами, рекомендуется обратиться к квалифицированным специалистам.

Почему мигает люминесцентная лампа

Схема люминесцентной лампы

Стартер для люминесцентных ламп

Схема подключения люминесцентной лампы

Виды люминесцентных ламп

Размеры люминесцентных 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.

Разновидности балласта

Различные типы балластов группируются по типам реализации: электронная и электромагнитная реализация. Кроме того модели классифицируются по области применения для устройств освещения, среди которых выделяют:

• Высокочастотный электронный балласт для люминесцентных светильников, с предварительным и без предварительного нагрева. Первая модель повышает производительность и срок службы устройства, а также снижает шумовой эффект. Балласт без предварительного нагрева потребляет меньше энергии.
  Высокочастотный балласт для натриевых ламп. Это менее громоздкий балласт, чем обычные модели, установленные на светильниках низкого давления, простой в установке, с небольшим расходом энергии на собственные нужды.
• Электронный балласт для газоразрядных устройств. Эта модель обычно предназначена для натриевых и металлических ламп высокого давления, что увеличивает их срок службы до 20% по сравнению со стандартом. Время запуска уменьшается, как и мигающие эффекты. Следует отметить, что эти балласты подходят не для всех светильников.
• Многоламповый балласт. Он обладает тем преимуществом, что его можно использовать с несколькими типами люминесцентных устройств, в том числе в аквариумном освещении, создавая оптимальный праймер. Он имеет функцию записи всех параметров освещения в своей памяти.
• Балласт с цифровым управлением. Это модель последнего поколения, предлагающая множество возможностей гибкости и модульности при установке светильников. Это улучшает экономический аспект светодиодной лампы и комфорт яркости. При этом, он является самой дорогой моделью.

Электромагнитная реализация

Магнитные балласты (МБ) — это устройства со старой технологией. Они используются для семейства флуоресцентных ламп и некоторых металлогалогенных устройств.
Они, как правило, являются причиной гудения и мерцания, потому что регулируют ток постепенно. МБ используют трансформаторы для преобразования и контроля электроэнергии. Когда ток образует дугу через светильник, он ионизирует больший процент молекул газа. Чем больше их ионизировано, тем ниже сопротивление газа. Таким образом, без МБ ток будет подниматься так высоко, что лампа будет нагреваться и разрушаться.

Электромагнитная реализация

Трансформатор, который в МБ называют «дросселем», представляет собой проволочную катушку — индуктор, создающий магнитное поле. Чем больше протекает ток, тем больше магнитное поле, тем больше замедляет рост тока. Поскольку процесс протекает в среде переменного тока, ток течет в одном направлении только в течение 1/60 или 1/50 секунды, а затем падает до нуля, прежде чем будет протекать в противоположном направлении. Следовательно, трансформатор должен только замедлять течение тока на мгновение.

Электронная реализация

Производительность электронных балластов измеряется по разным параметрам. Наиболее важным является балластный фактор. Это отношение светоотдачи светильника, управляемой рассматриваемым ЭБ, к светоотдаче того же устройства, управляемой эталонным балластом. Это значение находится в диапазоне от 0,73 до 1,50 для ЭБ. Значимость такого широкого диапазона заключается в уровнях светоотдачи, которые могут быть получены с использованием одного ЭБ. Это находит большое применение в схемах диммирования. Однако установлено, что слишком высокий и слишком низкий балластные факторы ухудшают срок службы светильника из-за износа люмена в результате высокого и низкого тока соответственно.

Когда ЭБ должны сравниваться внутри одной и той же модели и производителя, часто используется коэффициент эффективности балласта, который представляет собой отношение коэффициента балласта выраженного в процентах к мощности и дает относительное измерение эффективности системы всей комбинации. Мера эффективности работы балласта с параметром коэффициент мощности (PF) — это мера эффективности, с которой ЭБ преобразует напряжение питания и ток в полезную мощность, подаваемую на лампу с идеальным значением 1.