10 достоинств электронных балластов

Электронный балласт для люминесцентных ламп

Источники освещения, называемые люминесцентными, в отличие от снабженных нитью накала аналогов, для работы нуждаются в пусковых устройствах, называемых балластом.

Что представляет собой балласт

Балласт для ЛДС (ламп дневного света) относится к категории пускорегулирующих устройств, которые используются в качестве ограничителя тока. Необходимость в них возникает, если электрической нагрузки недостаточно для эффективного ограничения потребляемого тока.

В качестве примера можно привести обычный источник света, относящийся к категории газоразрядных. Он представляет собой устройство, у которого отрицательное сопротивление.

В зависимости от реализации, балласт может представлять собой:

• обычное сопротивление ;
• емкость (обладающую реактивным сопротивлением), а также дроссель;
• аналоговые и цифровые схемы.

Рассмотрим варианты реализации, получившие наибольшее распространение.

Виды балласта

Наибольшее распространение получили электромагнитная и электронная реализация балласта. Расскажем подробно о каждой из них.

Электромагнитная реализация

В этом варианте работа основывается на индуктивном сопротивлении дросселя (он подключается последовательно лампе).  Вторым необходимым элементом  является стартер, регулирующий процесс, необходимый для «зажигания».

Этот элемент представляет собой компактных размеров лампу, относящуюся к категории газоразрядных. Внутри ее колбы имеются электроды, изготовленные из биметалла (допускается один из них делать биметаллическим). Подключают стартер в параллель к лампе.

Ниже показаны два варианта ПРА.

Индуктивно-емкостная (1) и индуктивная реализация (2)

Работа осуществляется по следующему принципу:

• при поступлении напряжения внутри лампы стартера производится разряд, что приводит к разогреву биметаллических электродов, в следствие чего они замыкаются;
• замыкание электродов стартера приводит к возрастанию рабочего тока в несколько раз, поскольку его ограничивает лишь внутренне сопротивление катушки дросселя;
• в следствие повышения уровня рабочего тока лампы, разогреваются ее электроды;
• стартер остывает, и его электроды из биметалла размыкаются;
• размыкание цепи стартером приводит к возникновению в катушке индуктивности импульса высокого напряжения, благодаря которому происходит разряд внутри колбы источника, что приводит к его «зажиганию».

После перехода  осветительного прибора в штатный режим работы, напряжение на нем и стартере будет меньше сетевого примерно в половину, что недостаточно для срабатывания последнего. То есть он будет находиться в разомкнутом состоянии и не оказывать влияние на дальнейшую работу осветительного устройства.

Такой тип балласта отличается простотой реализацией и низкой стоимостью. Но не следует забывать о том, что данный вариант пускорегулирующих устройств обладает рядом недостатков, таких как:

• на «зажигание» уходит от одной до трех секунд, причем, в ходе эксплуатации это время будет неуклонно расти;
• источники с электромагнитным балластом мерцают в процессе работы, что вызывает усталость глаз и может стать причиной головной боли;
• расход электроэнергии у электромагнитных устройств значительно выше, чем у электронных аналогов;
• в процессе работы дросселем издается характерный шум.

Эти и другие недостатки электромагнитных пусковых устройств для ЛДС привели к тому, что в настоящее время такие ПРА практически не применяются. Им на смену пришли «цифровые» и аналоговые ЭПРА.

Электронная реализация

Балласт электронного типа, по своей сути, является преобразователем напряжения, при помощи которого осуществляется питание ЛДС. Изображение такого устройства показано на картинке.

Фото электронного устройства для подключения двух ЛДС

Существует множество вариантов реализации электронных балластов. Можно представить характерную для многих устройств этого типа общую блок- схему, которая за небольшими исключениями, используется во  всех ЭПРА. Ее изображение представлено на рисунке.

Блок-схема типичной реализации ЭПРА

Многие производители добавляют в устройство блок коррекции коэффициента мощности, а также схему управления яркостью.

Существует два наиболее распространенных способа запуска источников, представляющих собой ЛДС, при помощи электронной реализации балласта:

1. перед подачей на катоды ЛДС зажигающего потенциала их предварительно подвергают разогреванию. Благодаря высокой частоте поступающего напряжения, достигается две задачи: существенное увеличение КПД и устраняется мерцание. Заметим, что в зависимости от конструкции балласта, зажигание может быть моментальным или постепенным (то есть яркость источника будет постепенно нарастать);
2. комбинированный метод, он характерен тем, что в процессе «зажигания» принимает участие колебательный контур, который должен войти в резонанс до того, как в колбе ЛДС произойдет разряд. Во время резонанса происходит повышение напряжения, поступающего на катоды, а рост тока обеспечивает их подогрев.

В большинстве случаев при комбинированном методе запуска схема реализована таким образом, что нить накала катода ЛДС (после последовательного подключения через емкость)  представляет собой часть контура.

Когда происходит разряд в газовой среде люминесцентного источника, это приводит к изменению параметров колебательного контура. В результате он выходит из состояния резонанса. Соответственно, происходит падение напряжения до штатного режима.

Пример схемы такого устройства показан на рисунке.

Схема простой электронной реализации баланса для ЛДС мощностью 18Вт

В данной схеме автогенератор построен на двух транзисторах. На ЛДС поступает питание с обмотки 1-1 (которая является повышающей у трансформатора Тр).

При этом такие элементы как емкость С4 и дроссель L1 являются последовательным колебательным контуром, с резонансной частотой, отличной от генерируемой автогенератором.

 Подобные схемы электронного балласта широко распространены во многих бюджетных настольных светильниках.

Видео: как сделать балласт для ламп

Говоря об электронном балласте, нельзя не упомянуть про компактные ЛДС, которые рассчитаны под стандартные патроны Е27 и Е14. В таких устройствах балласт встроен в общую конструкцию.

Установленный внутри источника электронный балласт

В качестве примера реализации ниже показана схема балласта энергосберегающей ЛДС Osram мощностью 21Вт.

Схема балласта для компактной ЛДС Osram

Необходимо заметить, что в связи с особенностями конструкции, к электронным элементам таких устройств предъявляются серьезные требования. В продукции неизвестных изготовителей, может использоваться более простая элементная база, что становится частой причиной выхода компактных ЛДС из строя.

Преимущества

Электронные устройства имеют много преимуществ перед электромагнитными ПРА, перечислим основные из них:

• электронные пускорегулирующие устройства не вызывают мерцание ЛДС при ее работе и не создают постороннего шума;
• схема на электронных элементах потребляет меньше энергии, легче весит и более компактна;
• возможность реализации схемы, производящей «горячий старт», в этом случае происходит предварительный нагрев катодов ЛДС. Благодаря такому режиму включения срок службы источника значительно продлевается;
• электронное пускорегулирующее устройство не нуждается в стартере, поскольку оно само отвечает за формирование необходимого для старта и работы уровней напряжения.

Источник: https://www.asutpp.ru/elektronnyj-ballast-dlya-lyuminescentnyx-lamp.html

ЭПРА: причины популярности, преимущества и недостатки, отличные особенности электронной и электромагнитной пускорегулирующей аппаратуры

Особенность газоразрядных источников света заключается в том, что они не могут использоваться в составе сети в качестве отдельного элемента. Возможен только один вариант, когда они применяются в сочетании лишь со специальной аппаратурой, благодаря чему эти приборы могут нормально функционировать.

И роль подобных устройств выполняет пускорегулирующая аппаратура (ПРА). В ее рамках принято выделять два типа: электронные и электромагнитные (ЭПРА и ЭМПРА).

Среди технических характеристик, которыми обладают подобные пускорегулирующие аппараты, особого внимания заслуживает мощность потерь и мощность ламп, которые вместе образуют системную мощность.

Разновидности пускорегулирующих аппаратов

Традиционные электронные ПРА выполняются в виде механизмов, обладающих индуктивным сопротивлением. Основой их конструкции является стальной сердечник, который защищен обмоткой из медной проволоки.

Эффект от эксплуатации этих устройств связан с использованием особого омического сопротивления, из-за которого происходит существенное падение мощности, сопровождающее нагревом рабочих элементов. При совместном использовании ЭПРА и люминесцентной лампы мощностью 26 ватт суммарная мощность будет равняться 32 Вт.

Рассматриваемая аппаратура может использовать в разных сочетаниях:

• В виде комбинации, включающей стартер тлеющего разряда;
• Без использования дополнительных механизмов;
• В виде ПРА, имеющей ограниченный диапазон рабочей температуры.

Достоинства ЭМПРА

Комбинация, при которой осветительный прибор дополняется ЭМПРА, имеет ряд важных преимуществ:

• Лампа начинает гореть с минимальной задержкой времени;
• Во время работы светильника не наблюдается мерцания света;
• Используемый вариант не приводит к сокращению срока службы лампы;
• Обеспечивается высокий порог КПД;
• При данном варианте осветительному прибору не грозит поражение током;
• Обеспечиваемая мощность намного превышает традиционную схему и достигает значения 0,9.

Недостатки ЭМПРА

Несмотря на то что ЭМПРА обладают множеством достоинств, главным из них считается низкая стоимость.

Если говорить о минусах данных устройств, то к наиболее значимым следует отнести большие размеры и вес.

Эти параметры приобретают особую актуальность, если данную аппаратуру планируется использовать совместно с люминесцентными лампами. Но это не единственные недостатки, которые присущи этим устройствам:

• В процессе эксплуатации потери мощности достигают весьма высоких показателей. Если ЭПРА применяются в сочетании с маломощными люминесцентными лампами, то данные потери могут составлять значительную часть от мощности самих ламп.
• При эксплуатации аппаратуры в промышленных условиях частота вырабатываемого светового потока часто достигает уровня 100 Гц. Подобные колебания не воспринимаются глазом, хотя на подсознательном уровне человеческий организм получает вред. Другим отрицательным следствием световых пульсаций является и «стробоскопический эффект», при котором предметы, у которых частота вращения соответствует данным пульсациям, представляются как пребывающие в статичном положении. Следствием данного явления является получение травм в цехах, где установлено оборудование, на котором используемые детали или инструмент вращаются с аналогичной частотой.
• Поток света, вырабатываемый лампами, нельзя контролировать. Из-за этого возникают сложности с изготовлением приборов, способных обеспечивать наиболее комфортное освещение.
• Процесс использования дросселей сопровождается появлением посторонних шумов.

Чтобы устранить названные недостатки ЭМПРА, можно подавать к лампам ток повышенной частоты, что считается самой радикальной мерой.

Практически это реализуется в виде совместного использования с лампой сложного электронного прибора, который способен изменять начальное напряжение сети и в то же время контролировать запуск светильников.

В данном случае речь идет об электронных пускорегулирующих аппаратах (ЭПРА).

Что такое ЭПРА?

В конструкционном плане ЭПРА представляют электронные механизмы, основное предназначение которых заключается в обеспечении питания для газоразрядных и люминесцентных ламп.

Данные устройства были изобретены еще в 60-х года 20 века, но только через 30 лет они смогли завоевать популярность. В последние годы все в большем количестве стран начали создаваться предприятия, выпускающие данную продукцию.

И на данный момент сложилась ситуация, что общий объем производства ЭПРА уже достиг объема выпуска электромагнитных устройств.

Причины популярности

ЭПРА имеют сложную конструкцию и весьма недешевы. Что же помогло им стать столь востребованными? Одна из особенностей ЭПРА состоит в том, что их рабочий частотный диапазон превышает уровень в 30 кГц. Это позволяет им функционировать более эффективно, чему способствуют следующие ключевые моменты:

• Более экономичное использование электродов;
• Увеличение количества вырабатываемого светового потока, что достигается за счет меньших потерь при трансформации электричества в ультрафиолетовом диапазоне спектра атомов ртути при 185 нм и 254 нм.
• Благодаря новейшим моделям ЭПРА появляется возможность для создания более комфортного освещения, продления срока службы осветительных приборов и обеспечения их безопасности.

Комфорт освещения

Комфорт освещения ЭПРА проявляется в следующем:

• Во время работы отсутствует мигание ламп;
• Вырабатываемый световой поток поступает равномерно и лишен стробоскопического эффекта;
• В ходе эксплуатации ЭПРА не возникают посторонние шумы;
• Вышедшие из строя лампы не мигают;
• После установки новой лампы светильники запускаются в автоматическом режиме.

Экономичность

ЭПРА являются экономичными, что проявляется в следующем:

• В отличие от ЭМПРА расход мощности сокращается на треть.
• Поскольку эти устройства работают не на пределе своих возможностей, это позволяет им служить на 50% дольше в отличие от ЭМПРА.
• Бережливый режим работы ЭПРА позволяет добиться экономии на техническом обслуживании.
• Благодаря своим возможностям ЭПРА могут использоваться в системах аварийного освещения.
• Поскольку система кондиционирования задействуется не на полную мощность, это продлевает срок ее эксплуатации.
• Благодаря использованию данных устройств появляется возможность для облегчения аппаратов и экономии на дефицитных материалах, под которыми подразумевается медь и электрическая сталь.

Использование ЭПРА позволяет создавать системы, способные контролировать освещение в помещениях, что проявляется в сведении к минимуму затрат на электроэнергии и обеспечении максимального комфорта.

Высокий интерес проявляется и к встроенным моделям ЭПРА, используемым совместно с небольшими люминесцентными лампами. На данный момент ЭПРА стоят до 10 раз дороже по сравнению с электромагнитными аналогами.

Но все же эти устройства оправдывают свою цену, учитывая, что благодаря им уменьшаются затраты электроэнергии, а лампы служат дольше обычного.

Распространенность ЭПРА

За последние годы электронные модели ПРА, предназначенные для эксплуатации с люминесцентными лампами, стали выпускать на 37% больше, чем раньше.

Причем сегодняшний ассортимент ЭПРА уже включает наряду с одноламповым и двух-, трех- и четырехламповые варианты.

По этой причине увеличивается и количество люминесцентных ламп, используемых совместно с электронными устройствами, доля которых уже составляет 50% в общем объеме.

https://www.youtube.com/watch?v=gHLaSrQL9Y0

Подавляющее число светильников, в которых используются люминесцентные лампы, производимые европейскими предприятиями, уже сегодня имеют в конструкции электронные балласты.

Причина того, что именно ЭПРА чаще всего отдают предпочтение, связана с тем, что на рынке стали предлагаться «тонкие» люминесцентные лампы, выполненные в 16-миллиметровых колбах, которые не рассчитаны на совместную работу с традиционными схемами включения на основе стартера и дросселя.

Значимым достоинством ЭПРА является высокий КПД, достигающий 90%, а также мощность, равная 0,95. Чаще всего электронные балласты изготавливаются в таких конструкционных вариантах, что им не страшны ни перегрузки, ни короткие замыкания в выходной цепи.

Постепенно ЭПРА стала выпускаться в соответствии с единым стандартом.

Это привело к тому, что подавляющее большинство электронных балластов, используемых с линейными люминесцентными лампами, приобрели вытянутую форму, длина которой определялась мощностью.

Для моделей, в которых использовались «тонкие» люминесцентные лампы, были предусмотрены ЭПРА, заключенные в корпуса высотой 21 мм. При этом многоламповые балласты по размерам почти не отличаются от одноламповых аналогов.

Тот факт, что сегодня почти не найти ЭМПРА, относящиеся к классу В1 по потерям мощности, был связан с началом действия распоряжения Энергетической комиссией ЕС № 2000/55/EG.

Его суть заключалась в том, что, уже начиная с декабря 2005 года, все предприятия должны были свернуть производство вышеупомянутых устройств.

Определенная роль в распространении ЭПРА принадлежит измененным Европейским нормам освещённости EN 12464-1. Данный документ содержит раздел, в котором представлены требования, касающиеся пульсаций освещенности.

В нем говорится, что наличие подобных пульсаций запрещено на тех объектах, где люди находятся в течение продолжительного времени.

Данный фрагмент подразумевает, что для традиционных схем включения на основе стартера и дросселя недопустимо применять люминесцентные лампы.

Источник: https://elektro.guru/osveschenie/prichiny-vostrebovannosti-epra-razbiraemsya-s-novinkoy.html

Устройство электронного балласта для люминесцентных ламп

21.05.2017

Люминесцентная лампа (ЛЛ) представляет собой стеклянную трубку, заполненную инертным газом (Ar, Ne, Kr) с добавлением небольшого количества ртути.

На концах трубки имеются металлические электроды для подачи напряжения, электрическое поле которого приводит к пробою газа, возникновению тлеющего разряда и появлению электрического тока в цепи.

Свечение газового разряда бледно-голубого оттенка, в видимом световом диапазоне очень слабое.

Но в результате электрического разряда большая часть энергии переходит в невидимый, ультрафиолетовый диапазон, кванты которого, попадая в фосфорсодержащие составы (люминофорные покрытия) вызывают свечение в видимой области спектра.

Изобретение и массовый выпуск люминесцентных ламп – это шаг вперед по сравнению с малоэффективными лампами накаливания.

Для чего нужен балласт?

Ток в газовом разряде растет лавинообразно, что приводит к резкому падению сопротивления. Для того чтобы электроды люминесцентной лампы не вышли из строя от перегрева, последовательно включается дополнительная нагрузка, ограничивающая величину тока, так называемый балластник. Иногда для его обозначения употребляют термин дроссель.

Используются два вида балластников: электромагнитный и электронный. Электромагнитный балласт имеет классическую, трансформаторную комплектацию: медный провод, металлические пластины. В электронных балластниках (electronic ballast) применяются электронные компоненты: диоды, динисторы, транзисторы, микросхемы.

Устройство получается легким, компактным и объединяется единым термином – электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА).

Массовое применение ЭПРА для люминесцентных ламп обусловлено следующими достоинствами:

• эти аппараты компактны, имеют небольшой вес;
• лампы включаются быстро, но при этом плавно;
• отсутствие мерцания и шума от вибрации, поскольку ЭПРА работает на высокой частоте (десятки кГц) в отличие от электромагнитных, работающих от сетевого напряжения с частотой 50 Гц;
• снижением тепловых потерь;
• электронный балласт для люминесцентных ламп имеет значение коэффициента мощности до 0,95;
• наличие нескольких, проверенных видов защиты, которые повышают безопасность использования и продлевают срок службы.

Схемы электронных балластов для люминесцентных ламп

ЭПРА – это электронная плата, начиненная электронными компонентами. Принципиальная схема включения (Рис. 1) и один из вариантов схемы балласта (Рис. 2) приведены на рисунках.

Люминесцентная лампа, С1 и С2 – конденсаторы

Электронные балласты могут иметь разное схемотехническое решение в зависимости от примененных комплектующих. Выпрямление напряжения производится диодами VD4–VD7 и далее фильтруется конденсатором C1.

После подачи напряжения начинается зарядка конденсатора С4. При уровне 30 В пробивается динистор CD1 и открывается транзистор T2, затем включается в работу автогенератор на транзисторах T1, T2 и трансформаторе TR1.

Резонансная частота последовательного контура из конденсаторов С2, С3, дросселя L1 и генератора близки по величине (45–50 кГц). Режим резонанса необходим для устойчивой работы схемы. Когда напряжение на конденсаторе С3 достигнет величины пуска, лампа зажигается.

При этом снижается регулирующая частота генератора и напряжения, а дроссель ограничивает ток.

Фото внутреннего устройства ЭПРАФото типового устройства ЭПРА

Ремонт ЭПРА

В случае отсутствия возможности быстрой замены вышедшего из строя ЭПРА можно попытаться отремонтировать балластник самостоятельно. Для этого выбираем следующую последовательность действий для устранения неисправности:

• для начала проверяется целостность предохранителя. Эта поломка часто встречается из-за перегрузки (перенапряжения) в сети 220 вольт;
• далее производится визуальный осмотр электронных компонентов: диодов, резисторов, транзисторов, конденсаторов, трансформаторов, дросселей;
• в случае обнаружения характерного почернения детали или платы ремонт производится с помощью замены на исправный элемент. Как проверить своими руками неисправный диод или транзистор, имея в наличии обычный мультиметр, хорошо известно любому пользователю с техническим образованием;
• может оказаться, что стоимость деталей для замены будет выше или сопоставима со стоимостью нового ЭПРА. В таком случае лучше не тратить время на ремонт, а подобрать близкую по параметрам замену.

Эпра для компактных лдс

Сравнительно недавно стали широко использоваться в быту люминесцентные энергосберегающие лампы, адаптированные под стандартные патроны для простых ламп накаливания – Е27, Е14, Е40. В этих устройствах электронные балласты находятся внутри патрона, поэтому ремонт этих ЭПРА теоретически возможен, но на практике проще купить новую лампу.

На фото показан пример такой лампы марки OSRAM, мощностью 21 ватт. Следует заметить, что в настоящее время позиции этой инновационной технологии постепенно занимают аналогичные лампы со светодиодными источниками. Полупроводниковая технология, непрерывно совершенствуясь, позволяет быстрыми темпами достигнуть цены на ЛДС, стоимость которых остается практически неизменной.

Лампа OSRAM с цоколем E27

Люминесцентные лампы T8

Лампы T8 имеют диаметр стеклянной колбы 26 мм. Широко используемые лампы T10 и T12 имеют диаметры 31,7 и 38 мм соответственно. Для светильников обычно применяют ЛДС мощностью 18 Вт.

Лампы T8 не теряют работоспособности при скачках питающего напряжения, но при понижении напряжения более чем на 10% зажигание лампы не гарантируется. Температура окружающего воздуха также влияет на надежность работы ЛДС T8.

При минусовых температурах снижается световой поток, и могут происходить сбои в зажигании ламп. Лампы T8 имеют срок службы от 9 000 до 12 000 часов.

Как изготовить светильник своими руками?

Сделать простейший светильник из двух ламп можно следующим образом:

• выбираем подходящие по цветовой температуре (оттенку белого цвета) лампы по 36 Вт;
• изготавливаем корпус из материала, который не воспламенится. Можно задействовать корпус от старого светильника. Подбираем ЭПРА под данную мощность. На маркировке должно быть обозначение 2 х 36;
• подбираем к лампам 4 патрона с маркировкой G13 (зазор между электродами составляет 13 мм), монтажный провод и саморезы;
• патроны необходимо закрепить на корпусе;
• место установки ЭПРА выбирают из соображения минимизации нагрева от работающих ламп;
• патроны подключаются к цоколям ЛДС;
• для предохранения ламп от механического воздействия желательно установить прозрачный или матовый защитный колпак;
• светильник закрепляется на потолке и подключается к сети питания 220 В.

Простейший светильник из двух ламп

Источник: https://LampaGid.ru/vidy/lyuminestsentnye/elektronnyj-ballast

Электрические балласты ЭПРА сравнение с ЭмРПА

Чтобы подключить люминесцентные светильники ранее использовались комбинация элементов: конденсатор, дроссель, стартер. Такое устройство имело название ЭмПРА. Сейчас использовать их совсем не выгодно, ведь появились более современные пускорегулирующие аппараты ЭПРА.

Собой они представляют электронный блок, который расположен на специальной плате. Поэтому можно говорить о том, что конструкция на порядок сложнее.

В этой статье мы попробуем разобрать, что такое ЭПРА и поговорим о преимуществах ЭПРА перед ЭмПРА устройствами для подключения люминесцентных ламп.

Эпра для подключения люминесцентных ламп

1. Биполярные транзисторы.
2. Конденсаторы.
3. Трансформатор.
4. И другие элементы.

Сравнение ЭПРА и ЭмПРА

На самом деле сравнивать эти два устройства между собой не совсем логично. Мы выделим только основные преимущества электронных балластов ЭПРА:

1. Включается лампа всего за одну секунду.
2. Частота работы 40-50 тысяч Герц, что позволяет убрать любое привычное мерцание. Если вспоминать устройство ЭмПРА, то здесь уже частота составляет 50 Герц, а это очень сильно утомляет зрение.
3. ЭмПРА после перегорания лампы продолжают подавать электричество на электроды. И именно это может вызвать пожар или просто у вас будет бессмысленно мотать свет. Современные устройства при перегорании блокируют подачу электрической энергии.
4. Срок службы люминесцентных ламп увеличивается в два раза. А если вспоминать их стоимость, то использовать современные балласты экономней.
5. Предусмотрена функция теплого спуска. Она особо актуально в зимнее время, когда лампа при сильном морозе плавно нагревается, а не зажигается на полную мощность. Именно это существенно и сохраняет срок службы таких устройств.
6. Схема подключения очень простая. Ее можно встретить на каждом корпусе, так что, забыть или что-то перепутать нужно еще постараться.
7. ЭПРА практически не греются, что говорит об их безопасности и экономичности.
8. Шикарный КПД – 0,95. Такими показателями сейчас редко могут похвастаться электрические балласты.
9. Освещение с помощью балластов получается естественным. Поэтому глаза не устают и они позволяют работать даже с маленькими деталями.
10. Отсутствие шума. Вспоминая ЭмПРА, нельзя забыть об ужасном звуке работы. Теперь устройство работает практически безумно.

Сразу хочется обратить внимание, что данные устройства имеют и два существенных недостатка:

• Высокая стоимость. Но, если их постоянно использовать, то вы сможете продлить срок службы люминесцентным лампам, которые также стоят не дорого.
• Не выдерживают перепадов напряжения. При первом скачке электрические балласты могут выйти из строя. Здесь стоит быть аккуратными.

Почему стоит использовать электрические балласты, нежели электромагнитные пускорегулирующие аппараты вы сможете узнать, посмотрев вот такое видео.

Также читайте: какие бра в моде 2017.

Источник: http://DekorMyHome.ru/remont-i-oformlenie/elektricheskie-ballasty-epra-sravnenie-s-emrpa.html

Что такое балласт люминесцентных ламп

Люминесцентные лампы имеют популярность благодаря своей энергосберегающей составляющей. Но в отличие от ламп накаливания, схема источников дневного света довольно сложна и включает в себя дополнительные элементы, обеспечивающие пуск и стабильную работу. Одним из таких устройств является балласт для люминесцентных ламп.

Назначение и виды устройства

Основное назначение балласта заключается в поддерживании постоянного напряжения на определенном уровне, чтобы не происходило снижение эффективности свечения. В связи с назначением этот элемент относится к пускорегулирующим элементам газоразрядных ламп дневного света. Кроме этого, при необходимости, балласт выполняет функцию ограничителя тока (как пускового, так и рабочего).

В зависимости от того, какая схема была реализована при сборке балласта, эти пусковые устройства разделяют на два типа. Рассмотрим их подробнее.

Электромагнитное исполнение

Схема, по которой работает электромагнитный балласт, заключается в использовании дросселя, последовательно подключенного к колбе лампы. Также для процесса пуска необходим стартер. Этот компактный прибор в своем корпусе имеет биметаллические электроды. Стартер подключается параллельно по отношению к газоразрядной лампе.

Принцип работы такого балласта довольно прост и основывается на использовании индуктивного сопротивления:

• При подаче напряжения на электроды стартера, они вследствие разряда замыкаются;
• Это приводит к многократному возрастанию тока, что, в свою очередь, разогревает электроды самой лампы;
• Выдав разряд, стартер остывает, а электроды размыкаются. При этом образуется достаточный импульс, чтобы внутри колбы произошел разряд, который зажжет газ.

Выведя лампу в рабочий режим, электромагнитный балласт остается разомкнутым, что не мешает устойчивой работе осветительного прибора.

Электронный вариант

Электронный балласт является обыкновенным преобразователем входного напряжения. При этом схема запуска источника дневного света может быть различной:

• Один из методов подразумевает предварительный разогрев катодов газоразрядной колбы перед подачей на них пускового импульса. Благодаря этому решаются две проблемы: практически убирается мерцание разряда, а также повышается КПД лампы. Этот метод позволяет применять несколько вариантов запуска: моментальный или плавный, с постепенным увеличением яркости свечения;
• При комбинированном методе для запуска используют колебания контура. При входе контура в резонанс, происходит разряд и рост напряжения, что обеспечивает подогрев катодов люминесцентной колбы.

Такая схема подразумевает выход колебательного контура из резонанса за счет изменения параметров вследствие разряда в колбе осветительного прибора. Следовательно, напряжение падает до рабочего состояния, а электронный балласт остается разомкнутым.

Использование электронной схемы запуска способствовало значительному уменьшению пусковой конструкции в размерах. Это привело к разработке и внедрению таких технологий в энергосберегающей компактной лампе.

Преимущества

Электронная «начинка» ЛДС имеет неоспоримые преимущества перед дроссельными пусковыми устройствами:

• Упрощение схемы: балласт включает в себя все функции других устройств;
• Более компактная схема подключения, которая, к тому же потребляет меньше электроэнергии;
• Отсутствие мерцания и постороннего шума в процессе работы;
• Возможность горячего старта, что продлевает срок эксплуатации.

Проверка и замена балласта

Основная проблема люминесцентных ламп – это их частые поломки. Но из плюсов стоит отметить, что и ремонт таких источников света довольно прост: важно определить истинную причину выхода из строя. Сегодня расскажем, как простым способом проверить балласт на работоспособность.

Для этого потребуется взять обычную переноску (лампу с проводами), а на концы жил подсоединить канцелярские скрепки. Такое нехитрое приспособление позволит легко закоротить контакты, выходящие на лампу. Далее производятся такие действия:

• С обесточенного светильника снимается прозрачная колба. Вынимается из патронов лампа;
• Изогнутую скрепку вставляем в патрон таким образом, чтобы замкнуть оба контакта. Во второй патрон подсоединяется другой провод, идущий от переноски;
• После этого подается напряжение на светильник.

Если нить накаливания зажглась, значит, балласт еще «живой». Следовательно, причина не в этом, и придется разбирать корпус, чтобы проверить остальные пусковые и регулировочные устройства.

Замена электронного балласта в люминесцентных светильниках производится достаточно быстро: достаточно приобрести устройство с такими же пусковыми характеристиками. При подключении должна соблюдаться предыдущая схема. В некоторых случаях даже не потребуется паять провода: соединение производится при помощи разъемных контактов.

Особенности ремонта

Наличие балласта обязательно не только для трубчатых конструкций люминесцентных ламп, но и для энергосберегающей компактной лампы дневного света. При этом схема компактных газоразрядных источников света более сложная, именно из-за своих небольших размеров.

Это накладывает определенные ограничения для применения тех или иных конструктивных решений. Для того чтобы уместить в небольшом корпусе ЛДС все необходимые устройства, производителями используется упрощенная схема, что приводит к частым выходам из строя тех или иных элементов.

Производить самостоятельный ремонт таких источников освещения очень затруднительно, опять же, из-за миниатюрных размеров всех деталей.

Мы рассмотрим некоторые нюансы, в которых заключается ремонт люминесцентных светильников.

Прежде чем начинать осмотр светильника и выявление детали, которой требуется ремонт, нужно проверить, поступает ли напряжение на лампу. Это лучше всего проверить тестером непосредственно на вводных клеммах. Чаще всего, чтобы добраться до них, требуется снять крышку и корпус светильника. Если напряжение поступает, то лампа обесточивается, и демонтируется, например, с потолка.

Ремонт ЛДС следует начинать с проверки работоспособности колбы. Для этого каждая пара контактов прозванивается тестером.

Далее ремонт продолжается визуальным осмотром на предмет выявления почерневших деталей или оплавленных проводов. Если этого не выявлено, следует прозвонить каждое устройство.

Типовые неисправности

В электромагнитных устройствах чаще всего требуют ремонт следующие элементы:

1. Стартер. Самый простой способ проверить его работоспособность, параллельно подключить 100% рабочий стартер. Здесь важно использовать аналогичный прибор по мощности и рабочему напряжению;
2. Дроссель. В случае если замена стартера не решила проблему, потребуется произвести прозвонку обмотки дросселя. Можно сразу заменить новым устройством с такими же параметрами.

Ремонт светильника, имеющего электронный пуск, заключается в замене балласта, который мы описывали выше.

Теперь вы знаете не только устройство основных типов пускорегулирующих устройств ламп дневного света, но также знаете, как проверить и произвести ремонт основных элементов люминесцентных светильников.

Источник: https://voltland.ru/svet/chto-takoe-ballast-lyuminescentnyx-lamp.html

Электронный балласт для компактной люминесцентой лампы

Люминесцентные лампы, бесспорно, нельзя назвать самым совершенным осветительным элементом. Однако во многих случаях даже они со своими весомыми несовершенствами могут оказаться незаменимыми.

На рынке имеется довольно широкое разнообразие люминесцентных ламп, которые применимы практически повсеместно.

Электронный балласт как раз относится к ним, и именно о нем мы поговорим в данной статье.

Устройство и общие характеристики электронного балласта для люминесцентной лампы

Электронный балласт служит для обеспечения правильной подачи тока в люминесцентную лампу. По сути, это дроссель, только несколько другой направленности.

Также изделие известно и как высокочастотный регулируемый инвертор. Балласты для запуска аналогичны дроссельным контактам.

Электронный балласт основывает свою работу на преобразовании тока из переменного в постоянный, то есть, выпрямляет его. От прочих подобных изделий балласт отличается своей компактностью и легкостью.

В отличие от того же дросселя, балласт не издает шума, что делает его куда более приоритетным устройством.

Использовать электронный балласт можно для любых люминесцентных ламп, в том числе, и холодного зажигания. Собственно, без него лампа просто не включится. Именно балласт отвечает за процедуру включения/выключения изделия.

Несмотря на то, что электронный балласт, как было сказано ранее, гораздо совершеннее дросселя, он оказывает некоторое отрицательное влияние на люминесцентную лампу.

Дело в том, что от холодного запуска лампы куда быстрее выходят из строя. Потому эксперты советуют выбирать устройства с системами горячего старта. Модели представлены также и в комбинированном варианте.

Выбор того или иного варианта будет зависеть непосредственно от того, лампу какого типа необходимо подключить.

Балласты позволяют экономить электроэнергию. По данным сравнения лампы с использованием регулируемого инвертора требуют на четверть меньше питания, чем без него.

Поскольку люминесцентные лампы требуют особого подключения, неопытный мастер может испортить изделие, подключив ее не правильно. Под удар попадают стартер горячего пуска, схемы лампы. Электронный балласт направлен и на защиту лампы от сгорания этих важных ее элементов.

Если говорить об устройстве балласта, то в нем обязательно присутствует его собственный независимый стартер. Именно он обуславливает зажигание и передает напряжение.

Типология электронных балластов для люминесцентных ламп

Как было сказано выше, существуют балласты одиночные и парные. Именно возможность подключения определенного количества ламп в схему и является основным параметром для выделения классификации.

Какой балласт купить для лампы?

• Одиночный балласт отличен тем, что подходит для использования одним конкретным осветительным элементом, то есть, грубо говоря, строго для одной люминесцентной лампы.
• Парные балласты позволяют подключить в одно схему не одну, а несколько ламп с одновременно указанным уровнем яркости.

Кроме того, можно выделить группы и по осуществлению запуска лампы в работу. Существуют:

• Балласты, подразумевающие холодный запуск;
• Балласты, запускающие лампы «горячим» способом;
• Комбинированные модели, подходящие к любому типу люминесцентных ламп, в том числе и дневного света.

Правильность выбора электронного балласта того или иного типа будет зависеть от типа самой лампы.

https://www.youtube.com/watch?v=k9Jo5f3tnAA

Пользователю стоит быть внимательным к этому аспекту при выборе инвертора. В противном же случае схема просто сгорит, да и сама лампа выйдет из строя раньше положенного.

К содержанию ↑

Преимущества и недостатки электронных балластов для люминесцентных ламп

В сравнении с дросселем балласты можно назвать просто совершенным устройством. Тем не менее, имеют место и быть следующие недостатки:

• Лампа с использованием балласта прослужит несколько меньший срок, чем с использованием дросселя;
• Строгий подбор устройства в соответствии с типом лампы.

Все же, стоит отметить, что такие недостатки не значительны, ведь противопоставить им можно целый ряд преимуществ:

• Отсутствие шума от устройства;
• Ликвидация мерцания света и обеспечение ровности его передачи;
• Лампа включается практически мгновенно;
• Ликвидируют опасность от скачков напряжения, «выравнивая» подачу тока;
• Наличие в схеме регулятора неисправностей, который отключает лампу самостоятельно сразу же после обнаружения неисправности;
• Миниатюрные и компактные габариты.

Словом, электронный балласт – это исключительно полезное устройство для работы с люминесцентными лампами.

Области применения электронных балластов для люминесцентных ламп

Электронный балласт присутствует в системе люминесцентной лампы в любом случае. Однако можно выделить некоторые случаи, когда именно он окажет максимальную полезность:

• Применение люминесцентной лампы в помещениях со старой проводкой и, как следствие, не редкими перепадами напряжения;
• В помещениях, где требуется ровный и качественный свет (например, в производственных цехах по сборке чего-либо или других местах, где важную роль играет хорошее освещение);
• В детских учреждениях и местах массового скопления народа (балласт сам «ликвидирует» поломку, что косвенно помогает избежать возможных чрезвычайных происшествий);
• В местах с необходимостью постоянного освещения и, как следствие, высокими показателями потребления энергии (как было сказано ранее, инвертор сокращает потребление электроэнергии).

Схема подключения электронного балласта к люминесцентной лампе

Заключение

Подключить люминесцентную лампу можно и с помощью электромагнитного пускорегулирующего агрегата. Однако этот способ является настоящим пережитком прошлого, и может повлечь за собой ремонт изделия.

Потому рекомендуем отдать свое предпочтение именно электронному балласту для люминесцентных ламп.

К содержанию ↑

Расскажите друзьям!

Источник: http://zavodsvetodiodov.ru/lampy/lyuminestsentnye/elektronnyj-ballast.html

Балластники для люминесцентных ламп: подключения и принципы работы

Главная > Лампы электрические > Балластники для люминесцентных ламп: подключения и принципы работы

Люминесцентная лампа (ЛЛ) – это источник света из стеклянной герметичной колбы, внутри которой создается электрический электродный разряд, протекающий в газовой среде.

На ее внутренней поверхности находится фосфорсодержащий слой (люминофор). Внутри лампы находится инертный газ и 1% паров ртути.

При действии на них электрического разряда они излучают невидимый визуально ультрафиолетовый свет, который заставляет светиться люминофор.

Если в помещении разобьется даже одна люминесцентная лампа, пары ртути превысят допустимые показатели в 10 раз. Ее вредное влияние сохраняется в течение 1-2 месяцев.

Применение

Электропроводная газовая среда внутри ламп дневного света обладает отрицательным сопротивлением, проявляющимся в том, что с увеличением тока напряжение между электродами снижается.

Схема работы люминесцентной лампы

Поэтому в схему подключается ограничитель тока LL1 – балластник, как видно из рисунка. Устройство также служит для создания кратковременного повышенного напряжения зажигания ламп, которого недостаточно в действующей сети. Еще его называют дросселем.

Пускорегулирующее устройство также содержит небольшую лампу тлеющего разряда E1 – стартер. Внутри нее расположены 2 электрода, один из которых подвижный, он выполнен из биметаллической пластины.

В исходном состоянии электроды разомкнуты.

При подаче на схему напряжения сети замыканием контакта SA1 в начальный момент через лампу дневного света ток не проходит, а внутри стартера между электродами образуется тлеющий разряд.

От него нагреваются электроды, и биметаллическая пластина изгибается, замыкая контакт внутри стартера. В результате ток через балласт LL1 увеличивается и нагревает электроды люминесцентной лампы.

После замыкания разряд внутри стартера E1 прекращается, и электроды начинают остывать. При этом происходит их размыкание, и в результате самоиндукции дроссель создает значительный импульс напряжения, зажигающий ЛЛ.

При этом через нее начинает проходить ток, равный по величине номинальному, который затем уменьшается в 2 раза из-за падения напряжения на дросселе. Этого тока недостаточно, чтобы в стартере появился тлеющий разряд, поэтому его электроды остаются разомкнутыми, пока горит лампа дневного света.

Конденсаторы С1 и С2 позволяют уменьшить реактивные нагрузки и увеличить кпд.

Электромагнитный дроссель

Балласт ограничивает протекающий ток. Часть мощности нагревает устройство, что приводит к потерям энергии. По уровням потерь балласт для ламп может быть следующим:

• D – обычный;
• C – пониженный;
• B – особо низкий.

Схема включения люминесцентных ламп

При включении балласта в сеть переменное напряжение опережает ток по фазе. В его обозначении всегда указывается косинус угла этого отставания, называемый коэффициентом мощности.

Чем меньше его величина, тем больше потребляется реактивная энергия, являющаяся дополнительной нагрузкой. Чтобы увеличить коэффициент мощности до величины 0.

85, параллельно сети подключается конденсатор с емкостью 3-5 мкф.

Любой электромагнитный дроссель создает шум. В зависимости от того, насколько его можно уменьшить, выпускают балласты с нормальным (Н), пониженным (П), очень низким (С, А) уровнями шума.

Классическое устройство запуска из электромагнитного балласта и пускателя (ЭмПРА) имеет следующие достоинства:

• относительная простота;
• высокая надежность;
• небольшая цена;
• не требуется ремонт, поскольку даже своими руками он обойдется дороже нежели, чем купить новый блок.

Кроме того, ему присуща целая масса недостатков:

• длительный запуск;
• потери энергии (до 15 %);
• шум при работе дросселя;
• большие габариты и вес;
• неудовлетворительный запуск при низкой температуре среды;
• моргание лампы.

ЭПРА

Недостатки дросселей привели к необходимости создать новое устройство. Электронный балласт – это инновационное решение, повышающее качество работы ЛЛ и делающее ее долговечной. Схема ЭПРА (электронное пускорегулирующее устройство) – это единый электронный блок, формирующий последовательность изменения напряжения для зажигания.

Блок-схема запуска ламп с помощью ЭПРА

Преимущества электронных схем следующие:

• запуск может быть моментальным и с задержкой;
• нет необходимости в стартере для запуска;
• за счет высокой частоты отсутствует «моргание», а светоотдача выше;
• конструкция легче и компактней;
• долговечность за счет оптимальных режимов пуска и работы.

Внешне ЭПРА выглядит, как показано на рисунке ниже.

ЭПРА для люминесцентных ламп

Недостатком ЭПРА является высокая цена из-за сложности схемы.

Запуск ламп

Стартер для люминесцентных ламп: применение

Электроды лампы разогреваются, после чего на них подается высокое напряжение через пускорегулирующее устройство. Его частота составляет 20-60 кГц, что дает возможность исключить мерцание и повысить кпд. В зависимости от схемы запуск может быть мгновенным или плавным – с нарастанием яркости до рабочей.

При холодном пуске период эксплуатации люминесцентных ламп значительно снижается.

К процессу разогрева электродов добавляется колебательный контур в цепи питания лампы, входящий в электрический резонанс перед разрядом. При этом значительно повышается напряжение, более интенсивно подогреваются катоды и в результате зажигание происходит легко. Как только начинается разряд в лампе, колебательный контур сразу выходит из резонанса и устанавливается рабочее напряжение.

У дешевых ЭПРА или собранных своими руками принцип действия аналогичен варианту с дросселем: зажигание ламп производится большим напряжением, а удерживание разряда – малым.

Схема электронного балласта

Как и на всех схемах ЭПРА, выпрямление напряжения производится диодами VD4-VD7, которое затем фильтруется конденсатором C1. Емкость фильтра выбирается из расчета 1 мкФ на 1 Вт мощности ламп. При меньших номиналах конденсатора свечение будет более тусклым.

Как только происходит подключение к сети, сразу начинает заряжаться конденсатор С4.

При достижении 30 В пробивается динистор CD1 и импульсом напряжения открывается транзистор T2, затем начинает работать полумостовой автогенератор из транзисторов T1, T2 и трансформатора TR1 c двумя противофазно включенными первичными и одной вторичной обмотками.

Резонансная частота последовательного контура из конденсаторов С2, С3, дросселя L1 и генератора близки по величине (45-50 кГц). Когда напряжение на конденсаторе С3 поднимется до величины пуска, лампа зажигается. При этом снижаются частота генератора и напряжения, а дроссель ограничивает ток. Из-за высокой частоты его габариты небольшие.

Неисправности и ремонт

Сгоревшие детали в схеме часто видно. Как проверить электронный балласт? Чаще всего из строя выходят транзисторы. Перегоревшую деталь можно обнаружить визуально.

Когда производится ремонт своими руками, рекомендуется проверить парный с ним транзистор и расположенные рядом резисторы. По ним не всегда видно сгоревшие. Вздутый конденсатор обязательно меняется.

Если сгоревших деталей несколько, ремонт балласта не делается.

Утилизация люминесцентных ламп

Иногда после выключения ЭПРА лампа продолжает слабо мерцать. Одной из причин может быть наличие потенциала на входе при отключении нуля.

Схему надо проверить и сделать подсоединения своими руками, чтобы выключатель был установлен на фазу. Возможно, что остается заряд на конденсаторе фильтра.

Из-за скачков напряжения в сети часто необходим ремонт светильников с электронным балластом. При неустойчивом электроснабжении лучше применять электромагнитный дроссель.

Компактная лампа (КЛЛ) содержит ЭПРА, встроенный в цоколь. Ремонт ЛЛ низкой цены и качества производится по следующим причинам: сгорание нити накала, пробой транзисторов или резонансного конденсатора.

Если сгорела спираль, ремонт своими руками ненадолго продлит срок службы и лампу лучше заменить. Ремонт ЛЛ, у которых обгорел слой люминофора (почернение колбы в области электродов), также производить нецелесообразно.

При этом исправный балласт можно использовать как запасной.

Обгорание люминофора на люминесцентной лампе

Ремонт электронного балласта долго не потребуется, если модернизировать КЛЛ, установив своими руками NTS-термистор (5-15 Ом) последовательно с резонансным конденсатором. Деталь ограничивает пусковой ток и надолго защищает нити накала. Целесообразно также сделать вентиляционные отверстия в цоколе.

Устройство вентиляции своими руками для отвода тепла от балласта

Аккуратно сверлятся отверстия рядом с трубкой для ее лучшего охлаждения, а также около металлической части цоколя, чтобы отвести тепло от деталей балласта. Подобный ремонт возможен только в сухих помещениях. Посередине можно сделать третий ряд отверстий сверлом большего диаметра.

Ремонт с установкой термистора производится с выпаиванием проводника на нижней площадке с припоем. Затем отгибается выпуклая часть цоколя от стеклянной колбы и освобождается второй провод. После цоколь снимается и обеспечивается доступ к печатной плате. После того как ремонт будет закончен, цоколь устанавливается в обратной последовательности.

Изготовить своими руками

Трубчатые ЛЛ длиной 1200 мм недорого стоят и могут освещать большие площади. Светильник можно изготовить своими руками, например, из 2 ламп по 36 Вт.

1. Корпус – основание прямоугольной формы из негорючего материала. Можно использовать бывший в употреблении светильник, для которого ремонт уже не требуется.
2. ЭПРА подбирается под мощность светильников.
3. На каждую из ламп понадобится по 2 патрона G13, многожильный провод и крепеж.
4. Патроны для ламп крепятся на корпусе после выбора расстояния между ними.
5. ЭПРА устанавливается в зоне минимального нагрева от ламп (обычно ближе к центру) и подключается к патронам. Каждый блок выпускается со схемой подключений на корпусе.
6. Светильник крепится на стене или потолке с подключением к сети питания на 220 В через выключатель.
7. Для защиты ламп желательно применять прозрачный колпак.

Самодельный светильник

Замена. Видео

Как заменить электронный балласт в светильнике, наглядно расскажет это видео.

ЛЛ следует питать током высокой частоты, для чего хорошо подходит электронный балластник. Они содержат мало паров ртути, здесь требуется нормированный по времени и току подогрев нитей накала для выхода в рабочий режим.

Источник: https://elquanta.ru/lampa/ballastniki-lyuminescentnykh-lamp.html