Обновлено: 21.04.2025

Жизнь современного человека немыслима без электрического освещения. В качестве источников искусственного света применяются различные светильники, основные среди которых - лампы накаливания, лампы дневного света и светодиодные лампы. Каждый из таких источников имеет свой перечень достоинств и недостатков и, соответственно, свою фокусную область применения.

Люминесцентные лампы дополнительно делят на устройства высокого и низкого давления. Последние из них по состоянию на сегодняшний день занимают доминирующее положение в системах освещения общественных зданий. Этому способствует, в первую очередь, существенно большей светоотдачи, рассеянный характер генерируемого излучения и близость его спектрального состава к обычному дневному свету.

Необходимость применения стартера для люминесцентной лампы

Принцип действия люминесцентной лампы, как это прямо следует из ее наименования, основан на преобразовании в видимый свет УФ-излучения. Последнее появляется в результате дугового разряда в газовой среде из ртутных паров в смеси с аргоном или иным инертным газом. Источником электронов, под действием которых происходит дуговой разряд, служит катод.

Эффективность его функционирования в момент включения до достижения рабочей температуры невысока. Ускорить выход на рабочий режим можно резким увеличением тока до т.н. пускового. Элементом, который автоматически управляет этим процессом, служит стартер (другое широко распространенное наименование этого элемента – пускатель).

Устройство и функционирование стартера

Стартер может иметь несколько вариантов исполнения. Наибольшее распространение получили стартеры с биметаллическим подвижным электродом изгибного типа. Стартер конструктивно выполнен в виде малогабаритной лампы тлеющего разряда, стеклянная колба которой защищена от механических повреждений алюминиевым или пластиковым защитным кожухом. Для подключения использованы хорошо видные на рисунке 1 цилиндрические контакты.

Стартер рассчитывают на номинальное сетевое напряжение 220 В (популярность 127-вольтовых стартеров сошла на нет после повсеместного перевода отечественных бытовых сетей на 220 В). Схемно его включают последовательно с катодом и анодом лампы, электрически он оказывается включенным параллельно лампе, рисунок 2.

В момент запуска начинает разогреваться подвижный биметаллический электрод стартера. В результате он изгибается и входит в контакт с неподвижным электродом. Сопротивление цепи резко падает и ток через анод и катод люминесцентной лампы увеличивается скачком, что способствует ее зажиганию.

Конструктивные параметры стартера подобраны таким образом, чтобы сопротивление люминесцентной лампы в зажженном состоянии было ниже сопротивления стартера. Это приводит к уменьшению тока через цепь запуска, биметаллический контакт остывает и отходит от неподвижного, что означает завершение цикла запуска.

В тех случаях, когда лампа не может запуститься при первом токовом скачке, процесс срабатывания стартера повторяется. Обычно разработчик подбирает параметры этого элемента таким образом, чтобы запуск лампы происходил при однократном срабатывании. Нарушение этого условия обычно приводит к сокращению срока службы светильника.

В некоторых случаях допустимо включать электролюминесцентные лампы последовательно, что показано на рисунке 3. В этом случае каждая лампа все равно снабжается индивидуальным стартером.

Дополнительные элементы стартера

Стартер блокируют конденсатором (элемент С2 на рисунке 2), который включен параллельно его контактам. Наличие конденсатора обеспечивает увеличение длительности токового импульса в момент срабатывания контактов, что снижает электромагнитные помехи и подавляет процессы деградации контактов. Одновременно с этим уменьшается амплитуда импульса, что защищает контакты от спаивания.

Для уменьшения тока в цепи последовательно с соединенными параллельно лампой и стартером включают дроссель. Вне зависимости от количества ламп в цепи в ней всегда устанавливается один дроссель, рисунок 3.

Схемы включения люминесцентных ламп с электромагнитными ПРА

Д ля поддержания и стабилизации процесса разряда последовательно с люминесцентной лампой включается балластное сопротивление в сети переменного тока в виде дросселя или дросселя и конденсатора . Эти устройства называют пускорегулирующими аппаратами (ПРА) .

Напряжение сети, при котором работает люминесцентная лампа в установившемся режиме, недостаточно для ее зажигания. Для образования газового разряда, т. е. пробоя газового пространства, необходимо повысить эмиссию электронов путем их предварительного разогрева или подачи на электроды импульса повышенного напряжения. То и другое обеспечивается с помощью стартера, включенного параллельно лампе.

Схема включения люминесцентной лампы: а - с индуктивным балластом, б - с индуктивно-емкостным балластом.

Рассмотрим как происходит процесс зажигания люминесцентной лампы.

Стартер представляет собой миниатюрную лампочку тлеющего разряда с неоновым наполнением, имеющую два биметаллических электрода, которые в нормальном положении разомкнуты.

При подаче напряжения в стартере возникает разряд и биметаллические электроды, изгибаясь, замыкаются накоротко. После их замыкания ток в цепи стартера и электродов, ограниченный только сопротивлением дросселя, возрастает до двухтрехкратного значения рабочего тока лампы и происходит быстрый разогрев электродов люминесцентной лампы. В это же время биметаллические электроды стартера, остывая, размыкают его цепь.

В момент разрыва цепи стартером в дросселе возникает импульс повышенного напряжения, вследствие которого происходят разряд в газовой среде люминесцентной лампы и ее зажигание. После того как лампа зажглась, напряжение на ней составляет около половины сетевого. Такое напряжение будет и на стартере, однако этого оказывается недостаточно для его повторного замыкания. Поэтому при горящей лампе стартер разомкнут и в работе схемы не участвует.

Одноламповая стартерная схема включения люминесцентной лампы: Л - люминесцентная лампа, Д - дроссель, Ст - стартер, С1 - С3 - конденсаторы.

Конденсатор, включенный параллельно стартеру, и конденсаторы на входе схемы предназначены для снижения уровня радиопомех. Конденсатор, включенный параллельно стартеру, кроме того, способствует увеличению срока службы стартера и влияет на процесс зажигания лампы, способствуя значительному снижению импульса напряжения в стартере (с 8000 -12 000 В до 600 - 1500 В) при одновременном увеличении энергии импульса (за счет увеличения его продолжительности).

Недостатком описанной стартерной схемы является низкий cos фи, не превышающий 0,5. Повышение cos фи достигается либо включением конденсатора на вводе, либо применением индуктивно-емкостной схемы. Однако и в этом случае cos фи 0,9 - 0,92 в результате наличия высших гармонических составляющих в кривой тока, определяемых спецификой газового разряда и пускорегулирующей аппаратурой.

В двухламповых светильниках компенсация реактивной мощности достигается при включении одной лампы с индуктивным, а другой с индуктивно-емкостным балластом. В этом случае cos фи = 0,95. Кроме того, такая схема ПРА позволяет сгладить в значительной степени пульсации светового потока люминесценых ламп.

Схема включения люминесцентных ламп с ПРА с расщепленной фазой

Последовательно с одной из ламп включается только дроссель-индуктивное сопротивление, что создает отставание тока по фазе от приложенного напряжения. Последовательно со второй лампой, помимо дросселя, включается конденсатор, емкостное сопротивление которого больше индуктивного сопротивления дросселя примерно в 2 раза, создающий опережение тока, в результате чего суммарный коэффициент мощности комплекта получается порядка 0,9 -0,95.

Кроме того, включение последовательно с дросселем одной из двух ламп специально подобранного конденсатора обеспечивает такой сдвиг фаз между токами первой и второй ламп, при котором глубина колебаний суммарного светового потока двух ламп будет существенно уменьшена.

Для увеличения тока подогрева электродов последовательно с емкостью включается компенсирующая катушка, которая отключается стартером.

Монтажная схема включения двухлампового стартерного аппарата 2УБК: Л - люминесцентная лампа, Ст- стартер, С - конденсатор, r - разрядное сопротивление. Корпус ПРА 2УБК показан пунктиром.

Бесстартерные схемы включения люминесцентных ламп

Недостатки стартерных схем включения (значительный шум, создаваемый ПРА при работе, возгораемость при аварийных режимах и др.), а также низкое качество выпускаемых стартеров привели к настойчивым поискам бесстартерных экономически целесообразных рациональных ПРА с тем, чтобы в первую очередь применить их в установках, где достаточно просты и дешевы.

Для надежной работы бесстартерных схем которых рекомендуется применять лампы с нанесенной на колбы токопроводящей полосой.

Наибольшее распространение получили трансформаторные схемы быстрого пуска люминесцентных ламп в которых в качестве балластного сопротивления используется дроссель, а предварительный подогрев катодов осуществляется накальным трансформатором либо автотрансформатором.

Бесстартерные одноламповая и двухламповая схемы включения люминесцентных ламп: Л - люминесцентная лампа, Д - дроссель, НТ - накальный трансформатор

В настоящее время расчетами установлено, что стартерные схемы для внутреннего освещения более экономичны, и поэтому они имеют преимущественное распространение. В стартерных схемах потери энергии составляют примерно 20 - 25%, в бесстартерных - 35%

В последнее время схемы включения люминесцентных ламп с электромагнитными ПРА постепенно вытесняются схемами с более функциональными и экономичными электронными пускорегулирующими аппаратами (ЭПРА).

При расчете сетей освещения с люминесцентными лампами, то необходимо учитывать, что даже при компенсированных схемах без пускорегулирующих устройств нельзя полностью уничтожить сдвиг фаз. Поэтому необходимо при определении расчетного тока сетей с люминесцентными лампами принимать для схем с компенсацией реактивной мощности косинус фи = 0,9, а при отсутствие конденсаторов в схемах косинус фи = 0,5. Кроме того, необходимо учесть потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре.

При выборе сечений проводов четырехпроводных сетей с люминесцентными лампами следует учитывать некоторые особенности таких сетей. Дело в том, что нелинейность вольтамперной характеристики люминесцентных ламп, а также наличие в их цели катушки индуктивности со стальным сердечником и конденсаторов выливают несинусопдалькость кривой тока и вследствие этого появление высших гармоник, существенно изменяющих ток нулевого провода даже при равномерной нагрузке фаз.

Ток в нулевом проводе может достигать значений, близких к току в фазном проводе 85—87% от I ф. Отсюда вытекает необходимость выбирать сечение нулевого провода в четырехпроводных сетях люминесцентного освещения равным сечению фазных проводов, а при прокладке проводов в трубах допустимую токовую нагрузку надо принимать как для четырех проводов в одной трубе.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Стартер и дроссель - это два наиболее важных компонента в конструкции люминесцентной лампы с электромагнитным ПРА. В этой статье я расскажу как устроены и каким образом работают эти элементы.

Устройство стартера и дросселя

Конструктивно стартер представляет из себя стеклянную колбу, внутренний объем которой заполнен инертным газом. В эту запаянную область также вмонтированы два электрода, причем один из них или же оба имеют специальную биметаллическую пластину и вся эта конструкция помещена в защитный корпус (чаще всего из пластика).

При этом данные изделия выпускаются на 110 В и 220 В.

Также обязательным элементом любого стартера является конденсатор, обеспечивающий снижение импульса, который образуется во время размыкания контактов, а также увеличивает его продолжительность.

А дроссель, по своей сути, самая обычная катушка индуктивности с ферромагнитным сердечником.

Как запускается люминесцентная лампа

Итак, теперь давайте подробно разберем алгоритм включения лампочки, и какую роль при этом играют дроссель и стартер.

Сразу по факту подачи напряжения на светильник начинает работать стартер, то есть все напряжение уходит на его контакты.

Поэтому на пластинах возникает эффект тлеющего разряда (величина тока в 30- 50 мА), который разогревает электроды из биметаллического материала и под действием температуры они изгибаются.

Изгибающиеся пластины замыкают цепь и теперь по ней протекает ток, начинающий разогревать электроды, находящиеся в лампе. Причем величина этого тока ограничивается дросселем.

Это происходит до того момента пока они не разогреются до 800 - 900 градусов по Цельсию. В результате этого процесса возрастает электронная эмиссия, которая значительно облегчает пробой газового промежутка.

В это же время электроды стартера остывают (потому что теперь там нет тлеющего разряда, ранее нагревавшего их) и биметаллическая пластина начинает возвращаться в исходное состояние.

И в тот самый момент когда контакты разрываются в дросселе возникает ЭДС самоиндукции с повышенным напряжением, достигающим 1 кВ, которое в виде импульса прикладывается к лампе.

А так как до этого электроды были предварительно разогреты, то происходит пробой газа и лампочка начинает светиться.

Теперь, когда лампа светится, через стартер проходит лишь половина первоначального уровня напряжения, а этого недостаточно чтобы вновь запустить работу стартера.

Таким образом, зная как протекает весь процесс, можно точно сказать какие задачи исполняют стартер и дроссель.

Какие задачи исполняют стартер и дроссель

Итак, стартер служит для:

1. Замыкания цепи и для предварительного прогрева электродов лампы с целью обеспечить более легкий процесс розжига лампы.

2. Разрывает цепь после успешного прогрева электродов и тем самым провоцирует образование ЭДС самоиндукции в дросселе с повышенным напряжением, который и запускает процесс свечения лампы.

А у дросселя уже три функции:

1. Выполняет функцию ограничителя тока при замыкании контактов стартера.

2. Выполняет роль генератора импульса высокого напряжения (в момент размыкания контактов стартера).

3. И играет функцию стабилизатора горения дугового разряда в период работы люминесцентной лампы освещения.

Заключение

Это все, что я хотел вам рассказать о назначении стартера и дросселя, а также каким образом они запускают процесс свечения в люминесцентной лампе. Если статья оказалась полезной, то оцените ее. Спасибо за ваше внимание!

Несмотря на бурное развитие полупроводниковых технологий, люминесцентные лампы (ЛЛ) используются широко. Один из основных узлов, обеспечивающих работу источников света этого типа, – стартер. В этой статье мы разберемся, что такое стартер для ламп, для чего он нужен и как работает.

Что такое стартер

Что это за устройство? Для чего стартер вообще нужен? Чтобы разобраться в этом вопросе, выясним, что такое люминесцентная лампа, как она работает и чем отличается от источников света других типов.

Схема включения люминесцентной лампы

Кратко рассмотрим принцип работы люминесцентной лампы. Конструктивно ЛЛ представляет собой стеклянную колбу в форме трубки, в концы которой запаяны два электрода. Трубка заполнена смесью инертных газов с примесью паров ртути. Изнутри она покрыта слоем люминофора – вещества, способного излучать видимый свет при облучении ультрафиолетом.

Конструкция люминесцентной лампы

На рисунке цифрами обозначены:

• 1 – электрод;
• 2 – металлическая ртуть;
• 3 – инертный газ;
• 4 – люминофор;
• 5 – стеклянная колба;
• 6 – двухштырьковый цоколь.

При подаче на электроды лампочки в колбе начинается тлеющий разряд, заставляющий атомы ртути излучать ультрафиолет. Последний воздействует на люминофор, заставляя его ярко светиться.

С первого взгляда все просто, на практике – сложнее. В холодной лампе практически вся ртуть сконденсирована в виде капелек, осевших на колбе. При этом сопротивление газовой среды между электродами настолько велико, что при подаче рабочего напряжения на лампу разряда не возникнет. Чтобы его создать, выполняют следующие условия:

1. Предварительно подогревают электроды, чтобы увеличить их способность излучать электроны.
2. Подают повышенное напряжение на электроды, достаточное для пробоя газового промежутка.

Эти задачи исполняет стартер с электромагнитным дросселем. Они являются обязательными элементами любого люминесцентного светильника. Взглянем на классическую схему подключения люминесцентной лампы со стартером и дросселем.

Схема светильника с ЛЛ

При включении светильника контакты стартера замыкаются. Начинается подогрев спиралей электродов, которые оказываются подключенными последовательно с дросселем к сети. Как только спирали разогреваются, стартер размыкает цепь. На электродах лампы за счет самоиндукции в дросселе появляется импульс высокого (800 – 1 000 В) напряжения, зажигающего лампу.

В трубке начинается разряд, который переводит ртуть в парообразное состояние. Это снижает сопротивление газового промежутка. Теперь ЛЛ функционирует при более низком напряжении – рабочем.

Электромагнитный дроссель кроме запуска лампы исполняет еще одну важную функцию. Благодаря большому реактивному сопротивлению он ограничивает ток через колбу ЛЛ, не давая тлеющему разряду перейти в неуправляемый дуговой. Поэтому дроссели называют балластами.

Устройство и принцип работы

Влияние стартера на люминесцентную лампу мы выяснили, осталось разобраться в принципе его работы. Откуда устройство знает, сколько времени греть спирали? Как определяет, что лампа зажглась и в нем больше не нуждается? Взглянем на конструкцию стартера.

По сути, это малогабаритная газоразрядная лампочка. Подали на нее определенное напряжение – в колбе начался тлеющий разряд, лампочка засветилась. Но эта лампочка имеет одну конструктивную особенность. Один из ее электродов выполнен в виде подвижной биметаллической пластины.

Устройство стартера для люминесцентной лампы

На схеме цифрами обозначены:

• 1 – электрод из биметалла;
• 2 – неподвижный электрод;
• 3 – стеклянная колба, заполненная неоном;
• 4 – выводы электродов;
• 5 – конденсатор;
• 6 – защитный кожух (корпус);
• 7 – цоколь.

Чтобы понять принцип действия стартера, вернемся к схеме подключения ЛЛ, приведенной выше. Итак, включаем светильник в сеть. На электродах лампы и стартере появляется сетевое напряжение. Его недостаточно для пробоя газового промежутка ЛЛ, и она не зажигается.

Для неоновой лампочки стартера этого напряжения достаточно для запуска. В ее колбе возникает тлеющий разряд, который начинает нагревать электроды. Выполненный из биметалла изгибается и замыкается со вторым, неподвижным. Лампочка стартера тухнет, а ток через его замкнутые контакты начинает течь через спирали ЛЛ, подогревая ее катоды.

Через некоторое время биметаллическая пластина остывает естественным образом и разгибается. Контакт между электродами стартера разрывается, ток в цепи прекращается. Дроссель за счет самоиндукции выдает импульс высокого напряжения, которое прикладывается к катодам люминесцентной лампы. Высоковольтный импульс зажигает в колбе ЛЛ разряд. На ее катодах устанавливается рабочее напряжение – 130-140 В.

Этого напряжения недостаточно для возникновения разряда в лампочке стартера, поскольку ее напряжение зажигания – 180-200 В (для стартеров на 220 В). Таким образом, если ЛЛ запустилась, стартер в дальнейшей ее работе не участвует. Если пуск был неудачным, стартер повторяет процесс розжига.

Для чего нужен конденсатор в схеме

На рисунке выше под номером 5 обозначен конденсатор. О нем мы не сказали. Что это за конденсатор и для чего он нужен? Этот элемент, присутствующий в любом газоразрядном стартере, выполняет функции искрогасящего. Обычно это бумажный или керамический высоковольтный прибор емкостью до 0,05 мкФ.

Искрогасящий конденсатор в стартере

Есть еще одна важная функция искрогасящего конденсатора. В момент размыкания электроды пускового устройства представляют собой натуральный искровой разрядник Попова, излучающий электромагнитные волны практически во всех диапазонах. В результате во время пуска люминесцентной лампы в громкоговорителях радиоприемников и звукоусилительной аппаратуры слышен треск, а на экранах телевизоров и мониторов наблюдается рябь. Конденсатор избавляет от всех этих неприятностей.

Не следует путать конденсатор, установленный в пусковом устройстве, с конденсатором, подключаемым параллельно светильнику. Они выполняют разные задачи.

Этот конденсатор уменьшает реактивную составляющую светильника

Как проверить работоспособность

Проверить исправность стартера для люминесцентной лампы просто. Его нужно включить в сеть через обычную лампу накаливания мощностью 20-60 Вт.

Схема проверки пускового устройства для ЛЛ

Если лампа накаливания периодически мигает, то стартер исправен. В противном случае пусковое устройство придется заменить.

Мощность лампы накаливания нужно выбирать из диапазона мощностей люминесцентных ламп, на работу с которыми рассчитано пусковое устройство.

Какие бывают стартеры для ламп

Как работает стартер, мы разобрались. Осталось выяснить, какими они бывают и чем отличаются друг от друга. Прежде всего, необходимо знать, что кроме того пускового устройства, работу которого мы разобрали, существует еще один вид стартеров – электронные. Они выполняют те же задачи, но собраны на электронных компонентах – диодах, тиристорах, транзисторах, конденсаторах и т. п.

Электронный стартер

В чем отличие такого решения от классического с газоразрядной лампочкой? Вот основные преимущества электронной схемы:

Стоимость намного выше (до 10-20 раз) газоразрядного стартера. Так что смысл в замене газоразрядного пускового устройства на электронное не всегда есть.

Не следует путать электронный стартер с электронным пускорегулирующим аппаратом (ЭПРА). Первый играет роль пускового устройства и работает с электромагнитным балластом. Второй совмещает балласт и схему пуска. Он используется взамен дросселя и стартера как их электронный аналог.

Теперь об общих отличиях всех стартеров независимо от их конструкции. Пусковые устройства для люминесцентных ламп различают по двум основным характеристикам.

По рабочему напряжению. Как мы выяснили, напряжение зажигания стартера должно быть ниже питающего светильник, но выше рабочего напряжения лампы. В противном случае лампа не запустится (напряжение сети ниже) или стартер не отключится после пуска ЛЛ (рабочее напряжение лампы выше).

Выпускаются стартеры на два рабочих напряжения – 220 и 110 В (обычно указываются в диапазоне 110-130 и 220-240 В). Первые используются с лампами на 220 В, вторые – с лампами на 110 В. Лампы на 110 В могут работать в сети 110 или 220 В. Во втором случае они включаются парой, причем для каждой лампы требуется свой стартер на 110 В.

Полезно! Согласно ГОСТУ ГОСТ 8799-90 (переиздание 2004 г.) стартеры выпускаются на напряжение 127, а не на 110 В.

Пусковое устройство для ламп 110 (слева) и 220 В

По мощности. Имеется в виду мощность ЛЛ, с которой будет работать устройство. Если мощность лампы выйдет из указанного на пусковом устройстве диапазона, то пуск ЛЛ будет ненадежным или не произойдет вовсе. Кроме того, чрезмерно мощная лампа сожжет контакты самого стартера. Обычно диапазон допустимых мощностей ламп указывается на корпусе стартера. К примеру, устройства, изображенные на фото выше, могут работать с ЛЛ мощностью от 4 до 22 Вт.

Есть и менее важные отличия – материал корпуса, влагозащита, устойчивость корпуса к УФ (актуально для уличных светильников), производитель и пр.

Расшифровка маркировки

• [ХХ] – мощность лампы, для которой предназначен стартер, причем:
  • 20, 80 – предельные значения мощностей ламп, для которых предназначен стартер, нижний предел мощности составляет 4 Вт;
  • 65, 70, 85, 90, 125 – значения мощности лампы, для которой предназначен стартер.

  Для примера на фото ниже изображены пусковые устройства, предназначенные для ламп мощностью 4-80 Вт и для рабочего напряжения 220 В.

  
  

  Стартеры 80С-220-1 (слева) и 80С-220-2 ГОСТ 8799-90

  Теперь о зарубежной маркировке. Компания OSRAM обычно маркирует свои стартеры буквами ST и трехзначным буквенным кодом.

  Таблица маркировки наиболее популярных пусковых устройств для ЛЛ компании OSRAM

  * для электронной модели.

  Фирма Philips маркирует свои пусковые устройства символом S и цифровым кодом. К примеру, модификация S2 рассчитана на работу с лампами мощностью 4-22 Вт при напряжении 110 или 220 В. S10 предназначена для ламп мощностью 4-65 Вт при напряжении 220 В. Есть и более мощные приборы этой компании. К примеру, стартер S12 может работать с лампами мощностью 115-140 Вт при напряжении 220 В.

  
  

  Пусковое устройство S12 компании Philips

  Фирма Sylvania маркирует свои изделия символами FS с числовым кодом. Чем ниже число, тем большей мощности лампы могут подключаться.

  Важно! При желании можно найти и другие маркировки. К примеру, COP или PBS.

  
  

  Стартер все той же Sylvania с маркировкой PBS к содержанию ↑

  Как подобрать стартер — практические примеры

  Обратите внимание – именно лампы, а не светильника, поскольку существуют светильники с несколькими ЛЛ, но стартер мы выбираем именно для лампочки, а не для осветительного прибора.

  Напряжение. Обычно производители не указывают рабочее напряжение на самой лампе, поэтому придется проявить смекалку. Смотрим наш светильник, если необходимо – снимаем защитное стекло и вычисляем рабочее напряжение источника света, ориентируясь на табличку ниже. Именно на такое напряжение и выбираем стартер.

  
  

  Дроссель (балласт) является обязательным атрибутом практически любого люминесцентного светильника. В этой статье мы рассмотрим, что это за прибор, как он работает и для чего вообще нужен дроссель в люминесцентных лампах.

  Для чего нужна пускорегулирующая аппаратура

  Прежде чем мы начнем разговор о дросселе, разберемся, что такое пускорегулирующая аппаратура и для чего она нужна. Для того чтобы ответить на эти вопросы, необходимо понять, как работает люминесцентная лампа (ЛДС). Взглянем на ее схематическое изображение.

  
  

  Схема, поясняющая устройство ЛДС

  Перед нами стеклянная колба в виде трубки, в концы которой впаяны две спирали из вольфрама – анод и катод. Сама трубка заполнена инертным газом с небольшим добавлением ртути. Если на анод и катод подать рабочее напряжение, то лампа не засветится – слишком велико сопротивление инертного газа, и тока между электродами не будет.

  Для того чтобы прибор запустить, необходимо разогреть спирали. Как только они разогреются, начнется термоэлектронная эмиссия, такая же, как в обычной электронной вакуумной лампе для радиоприемников. Между электродами начнет течь ток, а пары ртути станут излучать ультрафиолет. Попадая на люминофор, ультрафиолет заставляет его ярко светиться. Само же УФ излучение практически полностью поглощается стеклом и люминофором.

  Пуск ДЛС обеспечивает специальный прибор – стартер, который кратковременно подает на спирали напряжение (о схеме его включения поговорим позже). Он является пусковой частью пускорегулирующей аппаратуры.

  
  

  Стартеры для запуска ДЛС

  Но после пуска ЛДС начинаются новые проблемы: тлеющий разряд в колбе переходит в дуговой и мгновенно приводит к короткому замыканию. Чтобы этого не произошло, ток через лампу во время ее работы необходимо ограничивать. Эту роль исполняет еще один прибор – электромагнитный балласт. Он является регулирующей частью пускорегулирующей аппаратуры.

  
  

  ЭмПРА для ЛДС мощностью 36 Вт

  Таким образом, без стартера лампа не запустится, без балласта – сгорит. Комплекс этих двух устройств и называют пускорегулирующим. Теперь, я думаю, тебе понятно, для чего пускорегулирующая аппаратура нужна, и что без нее никак не обойтись.

  Важно! Мощность дросселя должна соответствовать мощности лампы. В противном случае лампа либо тут же погаснет, либо не запустится вовсе, либо сгорит.

  Схема подключения люминесцентной лампы

  Теперь пора узнать, как подключить ЛДС к дросселю и стартеру.

  
  

  Схема подключения одной люминесцентной лампы

  Как это работает? При подаче на светильник напряжения практически все оно, протекая через дроссель, прикладывается к стартеру, поскольку тока через саму лампу нет. За счет тлеющего разряда биметаллическая пластина в стартере разогревается и замыкает цепь, подавая на спирали полное напряжение сети. Тлеющий разряд в стартере гаснет, биметаллическая пластина остывает и размыкает цепь, но к этому времени спирали лампы уже разогреты. За счет обратной самоиндукции дроссель формирует короткий высоковольтный (около 1 кВ) разряд и зажигает лампу.

  Теперь напряжение на стартере недостаточно для начала в нем тлеющего разряда, и в дальнейшей работе светильника он не участвует. В работу включается балласт, который ограничивает ток через газоразрядный прибор на заданном уровне. Величина его зависит от мощности дросселя. Именно поэтому я упоминал выше, что мощность дросселя должна соответствовать мощности ЛДС. В противном случае ток будет слишком мал или слишком велик.

  Наглядная иллюстрация работы люминесцентного светильника со стартером и электромагнитным дросселем

  Пару слов по поводу конденсатора, стоящего на входе схемы. Имея большую индуктивность, балласт потребляет не только активную, но и реактивную энергию, причем последняя расходуется впустую – на нагрев самого дросселя. Конденсатор, который называют компенсирующим, уменьшает расход реактивной энергии, увеличивая КПД конструкции и облегчая режим работы самого дросселя.

  Можно ли подключить к одному дросселю две ЛДС? Тут все будет зависеть от рабочего напряжения самих ламп. Если они рассчитаны на напряжение 220 В, то придется собрать схему с двумя дросселями, точнее, собрать две схемы, которые я привел выше. Но если лампы рассчитаны на напряжение 110 В, то такое вполне возможно.

  
  

  Схема подключения двух люминесцентных ламп к одному дросселю

  Принцип работы этой схемы такой же, как и предыдущей, только каждый стартер отвечает за пуск своей ЛДС.

  Собирая такую схему, нужно взять стартеры на 110 В и выбрать дроссель, мощность которого равна суммарной мощности ламп. Кроме того, мощность используемых ламп должна быть одинаковой. Именно такая схема используется в растровых светильниках, которые применяются в офисах. В них установлено 4 лампы по 18 Ватт. Лампы запитаны попарно, установлено 2 дросселя.

  Нередко на дросселе отечественного производства можно увидеть аббревиатуру ЭмПРА. Именно так правильно называется электромагнитный дроссель – Электромагнитный Пускорегулирующий Аппарат.

  Зачем нужен дроссель в схеме

  В принципе, зачем нужен дроссель для ламп, мы выяснили: чтобы ограничить через них ток на рабочем уровне. Как он включается, мы тоже знаем. Осталось узнать, как и за счет чего он ограничивает ток, поэтому пора поговорить об устройстве дросселя и принципе его работы.

  Дросселем в радиотехнике называют обмотку, навитую на сердечник того или иного типа. Но такой дроссель при частоте 50 Гц имеет относительно низкую индуктивность. Чтобы повысить индуктивность дросселя для люминесцентных ламп без увеличения его габаритов, применяют разомкнутый магнитопровод, оставляя между секциями пластин небольшие зазоры.

  
  

  Дроссель для ЛДС – та же катушка индуктивности, но с незамкнутым магнитопроводом

  Вполне очевидно, что дроссель будет выполнять свои функции только в цепи переменного тока.

  Преимущества и недостатки электромагнитного дросселя

  Теперь поговорим о преимуществах и недостатках. К преимуществам электромагнитного дросселя можно отнести:

  1. Относительно невысокую стоимость.
  2. Простоту конструкции.
  3. Долговечность.

  Недостатков у этого прибора, увы, немного больше. Это:

  Можно ли обойтись без него

  Выше я писал, что дроссель – неотъемлемая часть пускорегулирующей аппаратуры, а значит, обойтись без него нельзя. Но дроссель дросселю рознь. Существуют приборы, которые ограничивают ток другим, электронным методом. Их называют ЭПРА – Электронный Пускорегулирующий Аппарат.

  
  

  ЭПРА для люминесцентных ламп

  Как видно из схемы, нанесенной на корпус прибора, этот может обслуживать сразу 4 ЛДС, причем для их пуска стартеры не потребуются. Оправдана ли замена ЭмПРА на ЭПРА? Безусловно, поскольку ЭПРА:

  1. Имеет небольшие массогабариты.
  2. Не гудит.
  3. Не вызывает мерцания лампы с частотой сети.
  4. Имеет высокий КПД (на 30-50% выше, чем у ЭмПРА).
  5. Запускает ЛДС практически мгновенно.

  Электронный дроссель сложнее и дороже электромагнитного, но цена вполне компенсируется достоинствами.

  Типовые неисправности — замыкание, перегрев, обрыв

  А теперь рассмотрим возможные неисправности электромагнитных дросселей и научимся их (дроссели) проверять. Самые распространенные неисправности ЭмПРА:

  1. Перегрев. Обычно вызывается неправильной эксплуатацией (светильник не имеет вентиляции или стоит в жарком помещении), напряжением сети выше нормального и производственным браком (межвитковое замыкание).
  2. Обрыв обмотки. Может быть вызван перегревом, механическим повреждением или просто производственным браком.
  3. Замыкание. Может быть как межвитковое, так и полное. Причины те же: брак, перегрев, механическое повреждение.

  Как проверить электромагнитный дроссель

  Сделать это несложно, причем никаких измерительных приборов не потребуется. Достаточно собрать простую схему прямо на коленках, подключив лампу накаливания параллельно стартеру и через дроссель запитанную от розетки:

  
  

  Схема проверки дросселя

  Важно! Мощность лампы для проверки должна примерно равняться мощности проверяемого дросселя (балласта).

  Итак, собираем схему, включаем. В результате видим:

  1. Лампа не горит. В балласте обрыв.
  2. Горит на полную яркость. Замыкание.
  3. Моргает или горит вполнакала. Балласт, возможно, исправен.

  Пусть теперь схема поработает хотя бы с полчаса. Если балласт нагрелся выше 70 градусов Цельсия, то, скорее всего, он имеет межвитковое замыкание. Такой прибор просто не запустит ЛДС, а если и запустит, то из него в скором времени пойдет дым.

  Вот и подошла к концу беседа об электромагнитных дросселях. Теперь ты знаешь, для чего они нужны, как устроены и даже сможешь самостоятельно проверить этот простой, но такой необходимый прибор.

  Читайте также:

    
  • Гремят суппорта ниссан кашкай
    
  • Течет вода в салон ауди 80
    
  • Когда менять в коробке масло в ваз
    
  • Проточка вариатора suzuki skywave 400
    
  • Audi adaptive light системная неисправность