Подключение люминесцентных ламп

Классическое подключение через электромагнитный балласт

Особенности схемы

В соответствии с этой схемой в цепь включается дроссель. Также в составе схемы обязательно присутствует стартер.

Дроссель для люминесцентных лампСтартер для люминесцентных ламп — Philips Ecoclick StartersS10 220-240V 4-65W

Последний представляет собой маломощный неоновый источник света. Устройство оснащено биметаллическими контактами и питается от электросети с переменными значениями тока. Дроссель, стартерные контакты и электродные нити подключаются последовательно.

Вместо стартера в схему может включаться обыкновенная кнопка от электрозвонка. В данном случае напряжение будет подаваться путем удерживания кнопки звонка в нажатом положении. Кнопку нужно отпустить после зажигания светильника.

Подключение лампы с электромагнитным балластом

Порядок действия схемы с балластом электромагнитного типа выглядит следующим образом:

• после включения в сеть, дроссель начинает накапливать электромагнитную энергию;
• через стартерные контакты обеспечивается поступление электричества;
• ток устремляется по вольфрамовым нитям нагрева электродов;
• электроды и стартер нагреваются;
• происходит размыкание контактов стартера;
• аккумулированная дросселем энергия высвобождается;
• величина напряжения на электродах меняется;
• люминесцентная лампа дает свет.

В целях повышения показателя полезного действия и уменьшения помех, возникающих в процессе включения лампы, схема комплектуется двумя конденсаторами. Один из них (меньший) размещается внутри стартера. Его главная функция заключается в погашении искр и улучшении неонового импульса.

Схема подключения одной люминесцентной лампы через стартер

Среди ключевых преимуществ схемы с балластом электромагнитного типа можно выделить:

• надежность, проверенную временем;
• простоту;
• доступную стоимость.
• Недостатков, как показывает практика, больше, чем преимуществ. Среди их числа нужно выделить:
• внушительный вес осветительного прибора;
• продолжительное время включения светильника (в среднем до 3 секунд);
• низкую эффективность системы при эксплуатации на холоде;
• сравнительно высокое потребление энергии;
• шумную работу дросселя;
• мерцание, негативно воздействующее на зрение.

Порядок подключения

Подсоединение лампы по рассмотренной схеме выполняется с задействованием стартеров. Далее будет рассмотрен пример установки одного светильника с включением в схему стартера модели S10. Это современное устройство имеет невозгораемый корпус и высококачественную конструкцию, что делает его лучшим в своей нише.

Главные задачи стартера сводятся к:

• обеспечению включения лампы;
• пробою газового промежутка. Для этого цепь разрывается после довольно длительного нагрева электродов лампы, что приводит к выбросу мощного импульса и непосредственно пробою.

Дроссель используется для выполнения таких задач:

• ограничения величины тока в момент замыкания электродов;
• генерации напряжения, достаточного для пробоя газов;
• поддержания горения разряда на постоянном стабильном уровне.

В рассматриваемом примере подключается лампа на 40 Вт. При этом дроссель должен иметь аналогичную мощность. Мощность же используемого стартера равна 4-65 Вт.

Подключаем в соответствии с представленной схемой. Для этого делаем следующее.

Первый шаг

Параллельно подключаем стартер к штыревым боковым контактам на выходе люминесцентного светильника. Эти контакты представляют собой выводы нитей накаливания герметичной колбы.

Третий шаг

К питающим контактам подключаем конденсатор, опять-таки, параллельно. Благодаря конденсатору будет компенсироваться реактивная мощность и уменьшаться помехи в сети.

Подключение ЭПРА

Подсоединение ЭПРА (электронного пускового механизма)

Дроссели являются довольно шумными устройствами. Поэтому их последние годы подключают в систему люминесцентного освещения нечасто, заменяя их ЭПРА, цифровыми или аналоговыми.

В стартере подобные устройства уже не нуждаются. По сути, электронные пусковые устройства – это небольшие электронные платы. Они сами способны регулировать уровень напряжения и обеспечивают ровный свет, без мерцания. Плюс они более безопасны и менее пожароопасны в эксплуатации и имеют больший срок службы.

Вариантов реализации ЭПРА может быть немало, но основных способов запуска два:

• источники предварительно разогревают; это помогает увеличить КПД прибора и снизить его мерцание
• с использованием колебательного контура; нить накала в этом случае является его частью; при прохождении разряда параметры контура меняются, в результате напряжение падает до требуемого уровня

Избавиться от надоедливого гудения и моргания можно, заменив старый дроссель на современный электронный пускорегулирующий механизм. Для этого следует:

1. Разобрать старую схему, удалив из нее дроссель, стартер, а также конденсаты. Внутри должны остаться лишь источник света и провода
2. Прикрепляем подобранный по мощности ЭПРА к корпусу саморезами. Если ламп две, то мощность электронного механизма должна быть выше в 2 раза
3. Соединяем его проводами с гнездами ламп
4. Если сборка произведена правильно, оба источника света должны засветиться одновременно, ровным ярким светом. Гудения, естественно, быть уже не должно.

Достоинства и недостатки люминесцентных источников света

Использование ламп для тепличного выращивания растений

• Первым значительным плюсом таких устройств является существенная экономия электроэнергии. Источники света последнего поколения, работающие по этому принципу, тратят ее в 4-5 раз меньше, чем обычные лампы накаливания.
• Кроме высокой светоотдачи, положительным моментом является длительный срок службы. Он может составлять 12-25 тыс. часов. Подобные устройства часто используют для контрастного освещения помещений большой площади (офисов, торговых центров, школ) или уличного освещения. Используют их на транспорте, в уличных фонарях, туннелях.

• Необходимость подключения дополнительных устройств (стартеров и дросселей)
• Доминирование в спектре желтого света и искажение цветопередачи освещаемых предметов
• Значительные габариты колбы, из-за чего становится сложно равномерно перераспределить поток света
• На силу света в таких источниках способна влиять температура окружающей среды
• Разогрев лампы происходит не сразу; полную яркость она набирает спустя некоторое время, иногда оно может длится 10-15 минут
• значительная пульсация света, что может сказаться отрицательно на зрении
• Наличие, пусть в минимальных количествах ртути, опасной для здоровья человека, растений и животных

Последними разработками ученых стали компактные люминесцентные источники освещения, внешне схожие с обычными лампами накаливания. Они снабжены стандартным патроном, и их можно легко вкрутить в любую люстру или торшер. Никакой модернизации при этом не требуется.

Вся пускорегулирующая аппаратура (ПРА) в них расположена в самом патроне или выносится отдельно в небольшие блоки. Подобные устройства часто называют энергосберегающими.

Сравнение параметров разных источников освещения

Но все же последние годы пользователи предпочитают подключать вместо люминесцентных ламп современные светодиодные. Принцип работы этих устройств существенно отличается. Люминесцентные колбы заполняются газом и парами ртути, и световое излучение образуется за счет разогревания вольфрамовой спирали. В светодиодных устройствах излучателем света является группа диодов или единичный светодиод. Именно он преобразует ток в световые лучи при протекании его через полупроводник.

Подобные устройства не только более прочны и менее опасны (повреждение люминесцентных же грозит попаданием в организм человека ртути). КПД светодиодных источников освещения гораздо больше, поэтому они более экономичны. Схема подключения люминесцентной или светодиодной лампы в обеих случаях максимально проста – достаточно лишь вкрутить ее патрон в цоколь.

Подробно о способах подключения люминесцентных ламп смотрите на следующем видео:

Принцип работы стартера люминесцентной лампы

Конструкция устройства представлена компактной стеклянной колбой, заполненной инертным газом. Колба установлена внутри металлического или пластикового корпуса, с парой электродов, один из которых относится к биметаллическому типу.

Напряжение на зажигание стартера не должно быть выше, чем номинальное напряжение питающей сети. В процессе подключения схемы запуска к питающей электросети, значительная часть напряжения переходит на разомкнутые стартерные электроды. Под воздействием напряжения обеспечивается образование тлеющего разряда, небольшая часть которого используется для разогрева биметаллических электродов.

Схема работы стартера

Результатом нагревания становится изгиб и замыкание электроцепи, с последующим прекращением тлеющего разряда внутри стартера. Проход тока по цепи последовательно соединенных дросселя и катодов вызывает их эффективный прогрев. Временем замкнутого состояния стартерных электродов определяется продолжительность прогрева катодов любой люминесцентной лампы.

Средний срок эксплуатации стартера равен продолжительности работы осветительного прибора, но с течением времени уровень интенсивности напряжения тлеющего внутреннего разряда заметно понижается.

Преимущества переделки

Это связано с тем, что для поджога паров ртути при небольшом напряжении в люминесцентной лампе необходимо создать на двух ее концах облака из электронов с помощью раскаленных нитей накала. Если всё сделано правильно, то он должен сразу загореться ярким и равномерным светом без миганий. Чтобы не попасть под опасное напряжение фазы , нужно выключить выключателем подачу напряжения и проверить с помощью индикатора, что на клеммной колодке, с помощью которой обычно подобные светильники подключаются к электросети, отсутствует фаза

Лампы светодиодные вместо люминесцентных Зайдя практически в любое офисное помещение, школу, детский сад или контору любого предприятия, можно обратить внимание на то, что освещение практически везде состоит из так называемых ламп дневного света, т.
Светодиодные трубки распространяют свет вокруг себя во всех направлениях, поэтому не так важно сохранять правильное положение.
Различают выносной и встраиваемый драйвер. Хотя в расчете освещенности светодиодных ламп и используются те же параметры освещения и предметов, при тех же световых потоках в люменах что и люминесцентные, светодиодный светильник освещает место или помещение значительно лучше люминесцентного освещения.
Маркировка патрона или цоколя лампы обозначает: G — штыревая система подключения лампы, 13 — расстояние между штырями, выраженное в миллиметрах. При таком решении не придется заниматься демонтажем патронов.
Это обеспечивает прижим лампы между патронами и позволяет исключить влияние отклонения геометрических размеров арматуры светильника

В результате затрачивается меньше средств и усилий на монтаж ламп.
Достаточно только поменять саму люстру или просто подобрать светодиод, идентичный по габаритам и способам подключения обычному люминесцентному источнику света. К ней можно подсоединить оба идущих от патрона провода, что, во-первых, повышает надежность подключения, а во-вторых, избавляет от необходимости изолировать провода.
Он может иметь жесткую фиксацию с корпусной частью либо быть подвижным поворотным.
Как заменить люминесцентную лампу в светильнике на светодиодную без переделки

При таком решении не придется заниматься демонтажем патронов.
Это обеспечивает прижим лампы между патронами и позволяет исключить влияние отклонения геометрических размеров арматуры светильника. В результате затрачивается меньше средств и усилий на монтаж ламп.
Достаточно только поменять саму люстру или просто подобрать светодиод, идентичный по габаритам и способам подключения обычному люминесцентному источнику света. К ней можно подсоединить оба идущих от патрона провода, что, во-первых, повышает надежность подключения, а во-вторых, избавляет от необходимости изолировать провода.
Он может иметь жесткую фиксацию с корпусной частью либо быть подвижным поворотным.
Как заменить люминесцентную лампу в светильнике на светодиодную без переделки

Как устроена и работает ЛДС

Конструктивно прибор представляет собой герметичную колбу, заполненную инертным газом и парами ртути. Внутренняя поверхность колбы покрыта люминофором, а в торцы ее впаяны электроды. При подаче напряжения на электроды, между ними возникает тлеющий разряд, создающий невидимое ультрафиолетовое излучение. Это излучение воздействует на люминофор, заставляя его светиться.

Схема люминесцентной лампы

Все это ЛДС, работающие на одном принципе.

Для нормальной работы люминесцентного светильника необходимо выполнить два условия:

1. Обеспечить начальный пробой межэлектродного промежутка (запуск).
2. Стабилизировать ток через лампочку, чтобы тлеющий разряд не перешел в дуговой (работа).

Пуск лампы

В обычных условиях питающего напряжения недостаточно для электрического пробоя межэлектродного промежутка, поэтому пуск ЛДС возможет только с помощью дополнительных мер – разогрева электродов для начала термоэлектронной эмиссии или повышения напряжения питания до значений, достаточных для создания разряда.

До недавнего времени преимущественно использовался первый метод, для чего электроды делались (и делаются) в виде спиралей, наподобие тех, что стоят в обычных лампочках накаливания. В момент включения на спирали при помощи автоматических устройств (стартеров) подается напряжение, электроды разогреваются, обеспечивая зажигание светильника. После пуска системы стартер отключается и в процессе дальнейшей работы не участвует.

Стартеры для пуска ЛДС на различные напряжения

Позже начали появляться схемотехнические решения, не разогревающие электроды, а подающие на них повышенное напряжение. После пробоя межэлектродного промежутка напряжение автоматически снижается до номинального, и светильник переходит в рабочий режим. Для того чтобы ЛДС можно было использовать с любыми типами пусковых устройств, все они и по сей день выполняются с электродами в виде спиралей накаливания, имеющих по два вывода.

Поддержание рабочего режима

Если ЛДС напрямую включить в розетку, то начавшийся после поджига тлеющий разряд тут же перейдет в дуговой, поскольку ионизированный межэлектродный промежуток имеет очень малое сопротивление. Чтобы избежать этой ситуации, ток через прибор ограничивается специальными устройствами – балластами. Разделяются балласты на два типа:

1. Электромагнитные (дроссельные).
2. Электронные.

Работа электромагнитных пускорегулирующих аппаратов (ЭмПРА) основана на принципе электромагнитной индукции, а сами они представляют собой дроссели – катушки, намотанные на незамкнутом железном сердечнике. Такая конструкция обладает индуктивным сопротивлением переменному току, которое тем больше, чем выше индуктивность катушки. Дроссели различаются по мощности и рабочему напряжению, которые должны равняться мощности и напряжению используемой лампы.

Электромагнитные дроссели (балласты) для ЛДС мощностью 58 (вверху) и 18 Вт.

Электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) выполняют ту же функцию, что и электромагнитные, но ограничивают ток при помощи электронной схемы:

Электронное пускорегулирующее устройство для люминесцентной лампы

Схема запуска

Когда подключение лампочки произведено, необходимо убедиться в ее правильности и в исправности пускорегулирующих аппаратов. Для проведения тестов нужно иметь мультиметр, при помощи которого можно проверить катодные тела накала.

Разрешенный уровень сопротивления не превышает 10 Ом. Если мультиметр указал сопротивление как бесконечное, то не нужно торопиться выбрасывать лампу. Это устройство еще сохраняет работоспособность, но применять его необходимо в системе холодного запуска. Теперь можно пробовать запустить светильник.

Внимание! В обычных условиях провода стартера разомкнуты, а его конденсатор не позволяет постоянному току проходить. Проще говоря, мультиметр должен показывать достаточно высокое сопротивление, которое может быть больше 100 Ом

В заключении нужно отметить, что схема люминесцентной лампы достаточно тяжелая, которая не под силу обычному человеку. Но существует множество вариантов, благодаря которым работа значительно упрощается

Важно помнить о том, что детей нельзя допускать к этому виду деятельности. При монтаже светильника нужно обесточить все помещение

Источник

Как установить светодиодную лампу вместо дневной напрямую

Схема подключения трубчатой светодиодной лампы не имеет дополнительных элементов, так как в ее корпус уже вмонтирован драйвер для запуска.

Устройство линейной светодиодной лампы.

Формат светодиодной трубки T8 соответствует колбе дневного света 600, 900, 1200, 1500 мм длиной. В зависимости от производителя существует два вида их подключения:

1. Фаза и ноль подаются на два контакта с одной стороны.
2. Фаза и ноль расположены на противоположных концах трубки.

Чаще встречается второй тип устройства. При этом, если в газоразрядке между двумя штырьками установлена нить накала для предварительного разогрева паров ртути перед запуском, то в LED-трубке второго типа контакты соединены между собой перемычкой. В трубке первого типа перемычки на незадействованной стороне выполняют крепежную функцию. Для переделки дневного светильника на новый тип источника света необходимо:

1. Отключить подачу электроэнергии на защитном автомате.
2. Снять корпус светильника.
3. Извлечь старые стеклянные колбы.
4. Снять защитную крышку для доступа к внутренней схеме.
5. Извлечь дроссель, стартер, ЭПРА, отсоединив их от проводников или перекусить провода кусачками. Эти элементы конструкции не понадобятся.
6. Убрать все лишние провода, оставив только два, идущие к патронам на корпусе.
7. Подсоединить противоположные патроны напрямую к фазе и нулю.
8. Выходящие два провода подключить к вилке, установить светодиодные трубки и сделать пробный запуск.

На патроне G13 можно установить перемычку между парными контактами, но это не обязательно, так как наличие перемычки на самой лампе гарантирует контакт при подаче напряжения на один из штырьков. Если патрон установлен так, что контакты расположены вертикально, а конструкция LED-трубки не имеет поворотного механизма, то патрон необходимо переместить в горизонтальное положение. Для этого придется просверлить крепежные отверстия под болты и прикрутить патрон в другом положении. Если в светильник устанавливается несколько трубок, то лампы подключаются также напрямую параллельным соединением.

Схема подключения ламп с цоколем G13.

Желательно к каждой паре патронов подводить отдельную пару проводов. Дроссель или ЭПРА можно не извлекать, главное — отсоединить их от схемы, но их вес значительно утяжеляет конструкцию, да и в дальнейшем они могут пригодиться для ремонта других устройств. Возможна переделка путем извлечения стартера и отсоединения дросселя с установкой перемычки вместо ЭПРА, как на рисунке.

Как работает устройство с люминофором

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

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

Запуск лампы и ее принцип действия происходят в следующей последовательности:

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

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

Перечень неисправностей

Главным управляющим элементом любой люминесцентной лампы является пускорегулирующий балласт. Он может быть электромагнитным или электронным. В первом случае устройство включает в себя дроссель и стартер, во втором управление происходит иными компонентами.

В большинстве случаев поломка светильника связана с неисправностью электронной схемы, старением элементов или перегоранием. Любой ремонт начинается с выявления причины.

Светильник с дросселем

Для проверки светильника с дросселем можно подключит к схеме контрольную лампочку. Если:

• прибор не горит – обрыв в балласте, дроссель неисправен;
• горит ярко – межвитковое короткое замыкание в балласте;
• лампа моргает или светит недостаточно ярко – дроссель исправен.

Светильник с ЭПРА

В такой лампе проверяют саму лампу, целостность проводки, исправность патронов-держателей. Если каждый элемент исправен, надо заменить сам пускорегулирующий аппарат.

Зачастую отказывает именно он, когда перегорает транзистор, что видно невооруженным глазом. Если визуально неполадок не наблюдается, прозвоните контакты мультиметром.

В схеме слабым местом также считается низкоомный предохранитель. Иногда причина неисправности кроется в повреждении или перегорании диодного моста. Лампа в этом случае не включается.

Мигание лампы

Традиционные лампы накаливания перегорают за одно мгновение и неожиданно. Люминесцентные лампы изнашиваются иначе. Сначала прибор начинает моргать во время включения, что говорит об изменении химического состава газа внутри колбы. Моргание вызывает перегорание электродов.

Потемневший участок на колбе

Нередко появляются потемневшие участки с нагаром. Исправить это практически невозможно. Однако некоторые простые манипуляции могут продлить срок службы лампы.

В некоторых случаях моргание объясняется падением напряжения в сети. В исправных приборах подобного явления быть не должно, поскольку пускорегулирующий аппарат стабилизирует напряжение.

Использование электромагнитного балласта (ЭмПРА)

Стандартная схема с использованием электромагнитного балласта была придумана в 1934 году американцами, и в 1938 уже повсеместно использовалась в США. Она проста и включает в себя помимо лампы дроссель, стартер и конденсатор.

Одна лампа и один дроссель

Дроссель представляет собой индуктивное сопротивление и может накапливать ЭДС самоиндукции. Стартер — это небольшая неоновая лампочка, имеющая биметаллический контакт и конденсатор. Конденсатор стартера служит для подавления радиопомех, а параллельный дросселю для коррекции мощности.

После включения в сеть ток течет через дроссель на спираль лампы, потом через стартер на вторую спираль. Дроссель начинает накапливать электрический заряд. По схеме вначале течет слабый ток, ограниченный сопротивлением стартера. Контакты стартера нагреваются и замыкаются. Ток в схеме резко возрастает, но его безопасную величину обеспечивает дроссель.

Поэтому дроссель и называют – пускорегулирующий аппарат. Большой ток позволяет спиралям разогреть газ в колбе. В это время, контакты стартера остывают и размыкаются, через стартер ток уже не течет. Но дроссель успел накопить энергию и уже отдает ее на спирали лампы. Она начинает светиться. Дроссель, отдав накопленный заряд, в дальнейшем выступает как сопротивление. Поддерживает только тлеющий разряд, позволяя лампе гореть. Стартер уже выключен из схемы и не работает до следующего пуска.

Процесс пуска занимает доли секунды, но может незаметно для глаз, повторится несколько раз.

Достоинства и недостатки

Схема обладает рядом достоинств:

• Дешевые и доступные комплектующие.
• Достаточно проста.
• Надежна.

По сравнению с современным электронным, дроссельное устройство имеет весомые недостатки:

• Избыточный вес.
• довольно продолжительное время запуска.
• Небольшую надежность при низкой температуре.
• Большее потребление энергии.
• Шумный дроссель.
• Нестабильный световой поток.

Две трубки и два дросселя

Применение в одном светильнике двух пар дросселей и ламп ведет к утяжелению и увеличению конструкции. Каждая из пар, имеет свой стартер. Мощность дросселя и лампы в этом случае совпадает, стартер применяется на 220 вольт.

Две схемы с использованием электромагнитного балласта работают в таком случае параллельно.

Достоинством этого варианта является его надежность. Выход из строя одной из веток не влияет на работу другой. Светильник будет работать, хотя бы и наполовину мощности.

Главный недостаток – очень громоздкая конструкция.

В остальном, имеет такие же плюсы и минусы, как и все ЭмПРА.

Включение двух ламп от одного дросселя

Дроссель является самой дорогостоящей деталью люминесцентного светильника. В целях экономии, иногда используется схема подключения двух ламп от одного дросселя.

Две лампы от одного дросселя можно запитать двумя способами: