Лампы дневного света (ЛДС) - это первые экономичные приборы, которые появились после традиционных светильников с нитью накаливания. Они относятся к газоразрядным устройствам, где обязательно требуется элемент, ограничивающий мощность в электрической цепи.
Назначение дросселя
Дроссель для ламп дневного света управляет напряжением, подаваемым на электроды лампы. Кроме того, у него есть следующие назначения:
- защита от скачков напряжения;
- разогрев катодов;
- создание высокого напряжения для запуска лампы;
- ограничение силы электрического тока после пуска;
- стабилизация процесса горения лампы.
Для экономии дроссель подключается на две лампы.
Принцип действия электромагнитного пускорегулирующего устройства (ЭмПРА)
Первая схема запуска люминесцентной лампы, которая была создана и применяется до сих пор, включает элементы:
- дроссель;
- стартер;
- два конденсатора.
Схема лампы дневного света с дросселем подключается в сеть на 220 В. Все детали, соединенные вместе, называются электромагнитным балластом.
При подаче питания замыкается цепь вольфрамовых спиралей лампы, и включается стартер в режиме тлеющего разряда. Через лампу ток пока не проходит. Нити постепенно разогреваются. Контакты стартера в исходном состоянии разомкнуты. Один из них выполнен биметаллическим. Он сгибается при нагревании от тлеющего разряда и замыкает цепь. При этом ток возрастает в 2-3 раза и катоды лампы разогреваются.
Как только замкнутся контакты стартера, разряд в нем прекращается и биметаллическая пластина начинает остывать. В результате подвижный контакт размыкается и происходит самоиндукция дросселя в виде значительного импульса напряжения. Его достаточно, чтобы электроны пробили газовую среду между электродами и лампа зажглась. Через нее начинает проходить номинальный ток, который затем снижается в 2 раза по причине падения напряжения на дросселе. Стартер постоянно остается в выключенном состоянии (контакты разомкнуты), пока ЛДС горит.
Таким образом, балласт запускает лампу и в дальнейшем поддерживает ее в активном состоянии.
Достоинства и недостатки ЭмПРА
Электромагнитный дроссель для ламп дневного света отличается низкой ценой, простотой конструкции и высокой надежностью.
Кроме того, имеются недостатки:
- пульсирующий свет, приводящий к усталости глаз;
- до 15 % теряется электроэнергия;
- шумы в момент запуска и при работе;
- лампа плохо запускается при низкой температуре;
- большие размеры и вес;
- длительный запуск лампы.
Обычно гудение и мерцание лампы происходят при нестабильном питании. Балластники производят с разными уровнями шума. Чтобы его уменьшить, можно выбрать подходящую модель.
Лампы и дроссели подбираются равными друг другу по мощности, иначе срок службы светильника значительно сократится. Обычно их поставляют в комплекте, а замену балласта делают устройством с теми же параметрами.
Люминесцентные лампы в комплекте с ЭмПРА стоят недорого, и для них не нужна настройка.
Для балластника характерным является потребление реактивной энергии. Для снижения потерь параллельно сети питания подключается конденсатор.
Электронный балласт
Все недостатки электромагнитного дросселя необходимо было устранить, и в результате исследований был создан электронный дроссель для ламп дневного света (ЭПРА). Схема представляет собой единый блок, производящий запуск и поддерживание процесса горения путем формирования заданной последовательности изменения напряжения. Подключить его можно с помощью прилагаемой к модели инструкции.
Дроссель для ламп дневного света электронного типа имеет достоинства:
- возможность мгновенного запуска или с любой задержкой;
- отсутствие стартера;
- отсутствие моргания;
- повышенная светоотдача;
- компактность и легкость устройства;
- оптимальные режимы работы.
ЭПРА дороже электромагнитного устройства из-за сложной электронной схемы, которая включает фильтры, коррекцию коэффициента мощности, инвертор и балласт. В некоторых моделях устанавливается защита от ошибочного запуска светильника без ламп.
В отзывах пользователей говорится об удобстве применения ЭПРА в энергосберегающих ЛДС, которые встраиваются непосредственно в цоколи для обычных стандартных патронов.
Как запустить люминесцентную лампу с помощью ЭПРА?
При включении от электронного балласта на электроды подается напряжение, и происходит их разогрев. Затем на них поступает мощный импульс, зажигающий лампу. Он образуется путем создания колебательного контура, входящего в резонанс перед разрядом. Таким путем хорошо подогреваются катоды, испаряется вся ртуть в колбе, благодаря чему происходит легкий запуск лампы. После возникновения разряда резонанс колебательного контура тут же прекращается и напряжение снижается до рабочего.
Принцип работы ЭПРА похож на вариант с электромагнитным дросселем, так как лампа запускается высоким напряжением, которое затем снижается до постоянной величины и поддерживает разряд в лампе.
Частота тока достигает 20-60 кГц, за счет чего мерцание исключено, а КПД становится выше. В отзывах часто предлагается заменить электромагнитные дроссели на электронные. Важно, чтобы они подходили по мощности. Схема может создавать мгновенный пуск или с постепенным нарастанием яркости. Холодный пуск производить удобно, но при этом срок службы светильника становится намного меньше.
Лампа дневного света без стартера, дросселя
ЛДС можно включать без громоздкого дросселя, используя вместо него простую лампу накаливания с аналогичной мощностью. В данной схеме стартер также не нужен.
Подключение производится через выпрямитель, в котором напряжение удваивается с помощью конденсаторов и поджигает лампу без разогрева катодов. Последовательно с ЛДС через фазный провод включается лампа накаливания, ограничивающая ток. Конденсаторы и диоды выпрямительного моста следует подбирать с запасом по допустимому напряжению. При питании ЛДС через выпрямитель колба с одной стороны скоро начнет темнеть. В таком случае надо изменить полярность питания.
Подключение лампы дневного света без дросселя, где вместо него применяется активная нагрузка, дает слабую яркость.
Если вместо лампы накаливания установить дроссель, лампа будет светиться заметно сильней.
Проверка исправности дросселя
Когда ЛДС не горит, причина кроется в неисправности электропроводки, самой лампы, стартера или дросселя. Простые причины выявляются тестером. Перед тем как проверить дроссель лампы дневного света мультиметром, следует отключить напряжение и разрядить конденсаторы. Затем переключатель прибора устанавливается в режим прозвонки или на минимальный предел измерения сопротивления и определяются:
- целостность обмотки катушки;
- электросопротивление обмотки;
- межвитковое замыкание;
- обрыв в обмотке катушки.
В отзывах предлагается проверять дроссель, подключив его к сети через лампу накаливания. При межвитковом замыкании она горит ярко, а исправная - вполнакала.
При обнаружении неисправности дроссель проще заменить, поскольку ремонт может обойтись дороже.
Чаще всего в схеме выходит из строя стартер. Для проверки его работоспособности вместо него подключают заведомо исправный. Если лампа так и не зажигается, значит, причина в другом.
Дроссель также проверяют с применением исправной лампы, подключив от него два провода к ее цоколю. Если лампа загорится ярко, значит, дроссель работоспособен.
Заключение
Дроссель для ламп дневного света совершенствуется в направлении улучшения технических характеристик. Электронные устройства начинают вытеснять электромагнитные. Вместе с тем продолжают применяться старые варианты моделей в связи с их простотой и низкой ценой. Необходимо разбираться во всем многообразии типов, правильно их эксплуатировать и подключать.
