1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как работают стартеры люминесцентных ламп

Как выбрать стартер для ламп дневного света

Человечество стремится экономить на всех видах энергоносителей, особой строкой идёт электричество. Количество приборов бытовых увеличивается, плата за их использование растёт. Поэтому в жизнь прочно входят и активно используются лампы дневного света. И схема подключения люминесцентных ламп проста, не требует никаких специальных знаний в электротехнике.

Стартер – основной элемент схемы включения люминесцентных ламп, который выполняет функции замыкание и размыкание цепи питания лампы. В настоящее время существует три основных вида по действию стартера: тепловой, электронный и тлеющего разряда.

  • Общие положения ↓
  • Конструкция и условия работы ↓
  • Виды стартеров ↓
  • Основные характеристики ↓
  • Классификация стартеров ↓
  • Обозначение и маркировка ↓
  • Особенности выбора ↓
  • Достоинства и недостатки ↓
  • Технические требования ↓
  • Популярные производители и модели ↓
  • Возможные неисправности ↓
  • Блиц-советы ↓

Общие положения

Стартёры разных модификаций и видов конструктивно между собой очень похожи. Составными частями стартера являются малогабаритная газоразрядная лампа, колба, которая изготавливается из стекла, а внутрь ее помещается инертный газ.

Лампа располагается внутри корпуса, который изготавливается из металла или разновидностей пластика, и может иметь отверстие в верхней части прибора. Стартеры, теплового действия и работающие по принципу тлеющего разряда, оснащаются конденсатором, который предназначен для сглаживания скачков напряжения и гашения дуги.

Также конденсатор служит для снижения радиопомех, подключается он параллельно к контактам стартера.

Конструкция и условия работы

В зависимости от особенностей конструкции электродов стартёры различают как симметричные и несимметричные.

Время зажигания источника дневного света регламентировано ГОСТом и ограничено 10 секундами. Условия, при которых происходит успешное зажигания, зависят от подогрева катодов лампы и величины тока, проходящего через них, в момент размыкания электродов стартера. При малом токе источник дневного света может не загореться, поэтому стартер повторит процесс зажигания, до тех пор, пока процесс розжига не завершится.

Виды стартеров

Стартеры выпускают различных видов:

  • Тепловые;
  • Тлеющего ряда;
  • Полупроводниковые.

При малом токе источник дневного света может не загореться, поэтому стартер повторит процесс зажигания, до тех пор, пока процесс розжига не завершится

Основные характеристики

Стартеры теплового вида имеют следующее отличие от аналогов – это продолжительное время запуска источника дневного освещения. Устройства данного вида при работе потребляют большое количество электроэнергии, что негативно влияет на их экономичность.

Другое название стартеров данного вида – термо-биметаллические, они, как правило, применяются при эксплуатации при низких температурах. Основным отличием от прочих видов является то, что при отсутствии напряжения контакты уже замкнуты, и при подаче напряжения на прибор, возникает более высокий импульс.

Стартеры, использующие в своей работе принцип тлеющего разряда, содержат биметаллические электроды, изготовленные из сплавов с различными коэффициентами термического расширения. Работа приборов данного вида осуществляется следующим образом: при включении светильника в электрическую сеть, напряжение подается на стартер, электроды которого в этот момент разомкнуты.

Под действием поданного напряжения между электродами возникает тлеющий разряд. В цепи проходит небольшой электрический ток и под его действием происходит нагревание биметаллических электродов стартера. Они нагреваются и изгибаются, что обусловлено реакциями, проходящими в биметаллах, под воздействием электрического тока, и именно это и приводит к замыканию цепи.

Размыкание данной цепи приводит к возникновению особого импульса, обладающего повышенным напряжением, который формируется в дросселе и позволяет произвести пробой газа в лампе, и соответственно ее разжигание.

В стартерах, которые имеют контактную систему управления, процессы коммутации оказываются неуправляемыми. В тяжёлых условиях, таких как эксплуатация при пониженных температурах, скорость нагрева биметаллических контактов замедляется, соответственно лампа дневного света зажигается дольше или вообще выходит из строя. Однако, развитие полупроводниковой электроники позволило изготовить стартеры принципиально нового типа.

Полупроводниковые стартеры размещаются в обычном стандартном корпусе с полупроводниковыми компонентами. Они соответствуют всем требованиям предъявляемым к стартерам по мощности и напряжению питания подключаемой лампы. Работа стартеров данного вида, формирование импульса, происходит по принципу ключа – нагрева и размыкания цепи.

Наиболее оптимальными параметрами, данного вида стартеров, обладают приборы со ждущим режимом зажигания, при котором размыкание контактов происходит в необходимой фазе напряжения и достаточной температуре нагрева электродов.

Безусловно, использование электронных элементов позволяет увеличить срок эксплуатации лампы и срок работы самого стартера, в сравнении с тепловыми и биметаллическими аналогами. Основной недостаток данного вида – стоимость, они по цене значительно дороже.

В стартерах, которые имеют контактную систему управления, процессы коммутации оказываются не управляемыми

Классификация стартеров

Стартеры классифицируются по следующим параметрам:

  • Мощность;
  • Напряжение.

Параметры, которые следует учесть при выборе стартера:

  • Температурный режим работы;
  • Тип конденсатора;
  • Номинальное напряжение;
  • Стоимость.

По способу подключения стартеры могут быть:

  • Для одиночного подключения;
  • Для последовательного подключения к сети напряжением 220/240 В или одиночного к сети напряжением 110/130 В.

Подключение к сети определяется способом подключения ламп, это одноламповый или двухламповый. При первом способе подключения, лампа и дроссель включаются последовательно, стартер – параллельно. При двухламповом подключении, последовательно подключаются две лампы и один дроссель, при этом к каждой лампе включается отдельный стартер.

Обозначение и маркировка

Маркировка отечественных и зарубежных производителей отличается друг от друга. По ГОСТу действующему в РФ цифры (буквы) маркировки соответствуют:

  • 1-я – 60/90/120 – мощность подключаемой лампы;
  • 2-я – «С» – информирует что это «стартер»;
  • 3-я – 220/127 – напряжение питания лампы.

Для зарубежных аналогов для ламп мощностью от 4,0 до 80,0 Вт и напряжением 220 В применяются обозначения – S10, FS-U, ST111, а напряжением 127 В и мощностью до 22 Вт – S2, FS-2, ST151.

Особенности выбора

Достоинства и недостатки

Преимущества использования современных стартеров:

  • Экологическая безопасность;
  • Продление срока исправности ламп;
  • Долговечность;
  • Простота и удобство установки.

Важно помнить и о недостатках, а это:

  • Низкая надежность;
  • Зависимость от напряжения;
  • Разброс времени срабатывания контактов электродов.

Технические требования

Все технические средства, оборудование и комплектующие должны соответствовать техническим условиям и правилам. Так в отношении стартеров действуют следующие регламентирующие документы:

  • ГОСТ 8799-90 «Стартеры для трубчатых люминесцентных ламп. Технические условия»;
  • ГОСТ Р МЭК 60155-99 «Стартеры тлеющего разряда для люминесцентных ламп».

Популярные производители и модели

Многие известные производители светотехнической техники являются и производителями стартеров, наиболее известные это: Philips, Osram, Sylvania и другие.

Компания «Philips» (Нидерланды) выпускает широкий ассортимент продукции, в том числе и стартеры. Наиболее современные и совершенные из них это серии: «Ecoclick Starters», «Safety & Comfort Starters», «Green Starters».

Фирмы «OSRAM» (Россия) выпускает большой ассортимент стартеров для разного типа и назначения ламп дневного света. Некоторые модификации имеют особые преимущества перед аналогами других производителей.

Такими приборами считаются:

  • Стартеры предохранители – DEOS® ST 171, DEOS® ST 172 и DEOS® ST 173;
  • Стартеры автоматы – DEOS® ST 172;
  • Универсальные – DEOS® ST 171, DEOS® ST 172 и DEOS® ST 173.

Автоматические стартеры отключают перегоревшие или неисправные лампы, а также осуществляют повторное включение.

Отдельного внимания заслуживают стартеры, применяемые для специальных ламп, к таким можно отнести лампы для соляриев. Именно такое оборудование, лампы и комплектующие выпускает компания «Havels Sylvania» (Германия). В ассортименте компании электронные стартеры различной мощности, времени подогрева и температуры эксплуатации.

Стартеры устойчивы к ультрафиолетовому излучению, напряжение 220/240 В, предназначены для одиночной схемы включения:

  • PureBronze PBS-25, мощностью 4 – 65 Вт;
  • PureBronze PBS-100, мощностью 80 – 100 Вт;
  • PureBronze PBS-160, мощностью 80 – 160 Вт.

Ассортимент других фирм производителей также широк и разнообразен, что позволяет выбрать прибор по предъявляемым к нему требованиям, однако важно помнить, что не следует выбирать дешевые модели, т.к. в них, как правило, используются дешевые материалы, а это отрицательно скажется на сроке эксплуатации прибора.

Возможные неисправности

При использовании любого источника освещения всегда возникает вопрос о его ремонте, замене вышедших из строя элементов.

Одной из причин, не зажигания лампы дневного света, может стать неисправный стартер, неисправность которого может выразиться как:

  • Лампа не зажигается;
  • На концах лампы свечение есть, но лампа не зажигается.

Для замены стартера необходимо выполнить несложные операции:

  • Выключить светильник;
  • Снять плафон или иной защитный элемент светильника;
  • Извлечь неисправный элемент – стартер;
  • Вставить в цоколь новый прибор;
  • Произвести сборку светильника в обратном порядке;
  • Включить светильник.

Необходимо последовательно со стартером включить лампочку накаливания и подать на них напряжение. Если стартер рабочий, то лампочка будет гореть и периодически выключаться, при этом будет слышен характерный щелчок внутри стартера. Если, лампочка не горит, или горит и не моргает, значит, стартер неисправен, и точно подлежит замене.

Теоретически считается, что срок исправной работы стартера эквивалентен времени работы лампы, которую он зажигает. Однако необходимо учитывать, что с увеличением срока работы прибора, интенсивность напряжения тлеющего разряда, для стартеров данного вида, снижается, что сказывается на работе последнего. Тем не менее, все производители ламп дневного света рекомендуют производить замену стартеров одновременно с заменой ламп.

Блиц-советы

При необходимости выбрать замену вышедшему из строя стартеру нужно так:

  • Обратить внимание на напряжение питания лампы;
  • Определиться с необходимой мощностью прибора;
  • Выбрать производителя, исходя из ценовой политики и требуемой надежности.

Технологии не стоят на месте. Стартёр теперь монтируют прямо в цоколь ламп дневного света со стандартным патроном, эти лампы называют «экономлампы». Они аналогичны по своим принципам работы лампам дневного света, только вид их сильно изменён.

Онлайн журнал электрика

Статьи по электроремонту и электромонтажу

  • Справочник электрика
    • Бытовые электроприборы
    • Библиотека электрика
    • Инструмент электрика
    • Квалификационные характеристики
    • Книги электрика
    • Полезные советы электрику
    • Электричество для чайников
  • Справочник электромонтажника
    • КИП и А
    • Полезная информация
    • Полезные советы
    • Пусконаладочные работы
  • Основы электротехники
    • Провода и кабели
    • Программа профессионального обучения
    • Ремонт в доме
    • Экономия электроэнергии
    • Учёт электроэнергии
    • Электрика на производстве
  • Ремонт электрооборудования
    • Трансформаторы и электрические машины
    • Уроки электротехники
    • Электрические аппараты
    • Эксплуатация электрооборудования
  • Электромонтажные работы
    • Электрические схемы
    • Электрические измерения
    • Электрическое освещение
    • Электробезопасность
    • Электроснабжение
    • Электротехнические материалы
    • Электротехнические устройства
    • Электротехнологические установки

Принцип работы стартеров люминесцентных ламп

Стартер представляет собой маленькую газоразряд­ную лампу тлеющего разряда. Стеклянная кол­ба заполняется инертным газом (неон либо смесь гелий-водород) и помещается в железный либо пластмас­совый корпус, на верхней крышке которого имеется смо­тровое окно. В неких конструкциях стартеров смотровое окно отсутствует. Стартер имеет два электро­да. Различают несимметричную и симметричную кон­струкции стартеров. В несимметричных стартерах один электрод недвижный, а 2-ой подвижный, сделан
из биметалла. В истинное время наибольшее распро­странение получила симметричная конструкция старте­ров, у каких оба электрода изготовляются из биметалла. Эта конструкция имеет ряд преимуществ по сопоставлению с несимметричной.
Напряжение зажигания в стартере тлеющего разряда выбирается таким макаром, чтоб оно было меньше номинального напряжения сети, но больше рабочего на­пряжения, устанавливающегося на люми­несцентной лампе при ее горении.
При включении схемы на на­пряжение сети оно стопроцентно окажется приложенным к стартеру. Электроды стар­тера разомкнуты, и в нем появляется тлеющий разряд. В цепи будет проходить маленький ток (20-50 ма). Этот ток на­гревает биметаллические электроды, и они, изгибаясь, замкнут цепь, и тлеющий разряд в стартере закончится. Через дроссель и поочередно соединенные катоды начнет проходить ток, который будет подогревать катоды лампы. Величина этого тока определяется индуктивным сопротивлением дросселя, избираемым таким макаром, что­бы ток подготовительного обогрева като­дов в 1,5 2,1 раза превосходил номинальный ток лампы. Продолжительность предваритель­ного обогрева катодов определяется вре­менем, в течение которого электроды стар­тера остаются замкнутыми. Когда элек­троды стартера замкнуты, они остывают, и по прошествии определенного промежутка времени, именуемого временем контактирования, электроды раз­мыкаются. Потому что дроссель обладает большой индуктивностью, то в момент размыкания электродов стар­тера в дросселе появляется большой импульс напряже­ния, зажигающий лампу.

После зажигания лампы в цепи установится ток, рав­ный номинальному рабочему току лампы. Этот ток обу­словит такое падение напряжения на дросселе, что на­пряжение на лампе станет приблизительно равным половине номинального напряжения сети. Потому что стартер вклю­чен параллельно лампе, то напряжение на нем будет равно напряжению на лампе и в связи с тем, что оно недостаточно для зажигания тлеющего разряда в стар­тере, его электроды останутся разомкнутыми при горе­нии лампы.
Возможность зажигания лампы находится в зависимости от длитель­ности подготовительного обогрева катодов и величины тока, проходящего через лампу в момент размыкания электродов стартера. Если разрыв цепи произойдет при малом значении тока, то величина индуктированной в дросселе э. д. с. и, как следует, приложенного к лампе напряжения возможно окажется недостаточной для ее зажигания, и лампа не зажжется. Потому, если при первой попытке стартер не зажжет лампу, он сразу автоматом будет повторять описанный процесс до того времени, пока не произойдет зажигание лампы. Со­гласно ГОСТ на стартеры зажигание лампы должно быть обеспечено за время до10 сек.
Параллельно электродам стартера включен конден­сатор емкостью 0,003-0,1 мкф. Этот конденсатор обыч­но располагается в корпусе стартера. Конденсатор выпол­няет две функции: понижает уровень радиопомех, возни­кающих при контактировании электродов стартера и создаваемых лампой; с другой стороны, этот конденса­тор влияет па процессы зажигания лампы. Конденсатор уменьшает величину импульса напряже­ния, образуемого в момент размыкания электродов стар­тера, и наращивает его продолжительность. При отсутствии конденсатора напряжение на лампе очень стремительно воз­растает, достигая нескольких тыщ вольт, но продолжи­тельность его деяния очень маленькая. В этих усло­виях резко понижается надежность зажигания ламп. Кро­ме того, включение конденсатора параллельно электро­дам стартера уменьшает возможность сваривания либо, как молвят, залипания электродов, получающегося в ре­зультате образования электронной дуги в момент размыкания электродов. Конденсатор содействует резвому гашению дуги.
Применение конденсаторов в стартёре не обеспечи­вает полного угнетения радиопомех, создаваемых лю­минесцентной лампой. Потому нужно дополни­тельно на входе схемы установить два конденсатора емкостью более 0,008 мкф каждый, соединен­ных поочередно, и среднюю точку заземлить.

Одним из рекомендуемых методов понижения уровня радиопомех является применение дросселей с симметри­рованной обмоткой где обмотка дросселя разделе­на на две совсем однообразные части, имеющие рав­ное число витков, намотанных на один общий сердеч­ник. Любая часть дросселя соединена поочередно с одним из катодов лампы. При включении такового дрос­селя с лампой оба ее катода работают в схожих критериях, что понижает уровень радиопомех. В текущее время, обычно, выпускаемые индустрией дроссели изготовляются с симметрированными обмот­ками. В схеме из-за наличия дросселя ток через лампу и напряжение сети не будут совпадать по фазе, т. е. они не будут сразу достигать собственных нулевых и наибольших значений. Как понятно из теории переменного тока, в данном случае ток будет отставать по фазе от напряжения сети на некий угол, величина которого определяется соотношением индуктивного со­противления дросселя и активного сопротивления всей сети. Такие схемы именуются отстающими.
В ряде всевозможных случаев использования люминесцетных ламп требуется создавать такие условия, когда ток через лам­пу опережал бы по фазе напряжение сети. Такие схемы именуются опережающими. Для выполнения этого условия поочередно с дросселем врубается кон­денсатор, емкость которого рассчитывается таким обра­зом, чтоб его емкостное сопротивление было больше индуктивного сопротивления дросселя.
В опережающем балласте в период зажигания лампы ток подготовительного обогрева катодов имеет недостаточную величину. Для устранения этого явления нужно на время зажигания лампы прирастить ток подготовительного обогрева, что можно сделать, если отчасти восполнить емкость индуктивностью. В цепь стартера врубается дополнительная индуктивность в виде компенсирующей катушки. При замыкании электродов стартера эта компенсирующая катушка врубается поочередно с дросселем и конденсатором, общая индуктивность схемы возраста­ет, а совместно с ней возрастает ток подготовительного обогрева. После размыкания электродов стартера ком­пенсирующая катушка отключается, и в рабочем режиме лампы она не участвует. Индуктивность дополнительной катушки компенсирует емкость конденсатора, установ­ленного в стартере. Потому в схему вводится дополни­тельный конденсатор емкостью более 0,008 мкф, включаемый параллельно лампе и выполняющий в данном случае роль помехоподавляющего конденсатора.
Один из недочетов рассмотренных схем – маленький коэффициент мощности. Он составляет величину 0,5-0,6. Пускорегулирующие аппараты (ПРА), выполненные на базе этих схем, относятся к группе так именуемых некомпенсированных аппаратов. При использовании та­ких аппаратов согласно правилам устройства электро­установок (ПУЭ) для увеличения низкого коэффициента мощности нужно предугадывать групповую ком­пенсацию коэффициента мощности, обеспечивающую до­ведение его для всей осветительной установки до вели­чины 0,9-0,95.
При невозможности либо экономической неэффектив­ности внедрения групповой компенсации коэффициента мощности употребляют схемы, в каких дополнительно параллельно лампе врубается конденсатор достаточной емкости, избранный таким макаром, чтоб коэффициент мощности схемы повысился до величины 0,85 -0,9 . ПРА, сделанный по этой схеме, именуют возмещенным. Расчеты демонстрируют, что для ламп мощ­ностью 20 и 40 вт при напряжении 220 в емкость кон­денсатора составляет 3-5 мкф.
Основной недочет стартерных схем зажигания их низкая надежность, которая обоснована ненадежно­стью работы стартера. Надежная работа стартера зависит также от уровня напряжения в питающей сети. Со сни­жением напряжения в питающей сети возрастает время, нужное для разогрева биметаллических элек­тродов, а при уменьшении напряжения более чем на 20% номинального стартер вообщем не обеспечивает кон­тактирования электродов, и лампа не будет загораться. Означает, с уменьшением напряжения в питающей сети время зажигания лампы возрастает.
У люминесцентной лампы по мере старения наблю­дается повышение ее рабочего напряжения, а у старте­ра, напротив, с ростом срока службы напряжение зажи­гания тлеющего разряда миниатюризируется. В итоге этого может быть, что при пылающей лампе стартер начнет срабатывать и лампа угасает. При размыкании электродов стартера лампа вновь зажигается и наблюдается мига­ние лампы. Такое мерцание лампы, кроме вызываемого им противного зрительного чувства, может привести к перегреву дросселя, выходу его из строя и порче лам­пы. Подобные же явления могут иметь место при ис­пользовании старенькых стартеров в сети с пониженным уровнем напряжения. При возникновении мерцаний лампы нужно поменять стартер на новый.
Стартеры имеют значимые разбросы времени кон­тактирования электродов, и оно очень нередко недостаточ­но для надежного подготовительного обогрева катодов ламп. В итоге стартер зажигает лампу после не­скольких промежных попыток, что наращивает дли­тельность переходных процессов, снижающих срок служ­бы ламп.
Общий недочет всех одноламповых схем – невоз­можность уменьшить создаваемую одной люминесцент­ной лампой пульсацию светового потока. Потому такие схемы можно использовать в помещениях, где устанавли­вается несколько ламп, а в случае их использования для группы ламп рекомендуется с целью уменьшения пульса­ции светового потока лампы включать в разные фазы трехфазной цепи. Нужно стремиться к тому, чтоб освещенность в каждой точке создавалась более чем от 2-3 ламп, включенных в различные фазы сети.
Двухламповые схемы включения. Применение двух­ламповых схем включения дает возможность уменьшить пульсацию суммарного светового потока, потому что пуль­сации светового потока каждой лампы происходят не сразу, а с неким сдвигом по времени. По­этому суммарный световой поток 2-ух ламп никогда не будет равен нулю, а колеблется около некого сред­него значения с частотой, наименьшей, чем при одной лам­пе. Не считая того, эти схемы обеспечивают высочайший коэф­фициент мощности комплекта лампа – ПРА.
Наибольшее распространение получила двухлампо­вая схема, именуемая нередко схемой с расщепленной фазой. Схема состоит из 2-ух элементов-ветвей: отстающей и опережающей. В первой ветки ток отстает по фазе от напряжения на угол 60°, а во 2-ой – опе­режает на угол 60°. Благодаря этому ток во наружной цепи будет практически совпадать по фазе с напряжением, и коэффициент мощности всей схемы составит величину 0.9-0.95. Эту схему можно отнести к группе компенси­рованных, и по сопоставлению с одноламповой некомпенси­рованной схемой она обладает тем преимуществом, что требуется принимать дополнительных мер для повы­шения коэффициента мощности. При изготовлении ПРА по этой схеме общий расход конструкционных материалов меньше, чем для 2-ух и одноламповых аппаратов. В текущее время выпускается огромное количество разных типов аппаратов, выполненных по этой схеме.

Читать еще:  Какой краской покрасить потолочные плинтуса

Стартеры для ламп. Устройство и работа. Замена и как выбрать

Стартеры для ламп являются частью пускорегулирующей аппаратуры, которая служит для зажигания люминесцентных ламп при подключении к сети 220В с частотой 50 Гц. Помимо стартеров в состав ЭМПРА входит конденсатор и дроссель.

Как устроены и работают стартеры для ламп

Стартер представляет собой небольшую газоразрядную лампу, в которой поддерживается тлеющий разряд. Ее корпус состоит из стеклянной колбы, которая заполняется инертным газом. В качестве него может применяться неон или гелий-водород. В колбе размещено два электрода чаще всего биметаллических. Один электрод закреплен, а второй установлен подвижно. Может применяться два подвижных электрода, что повышает надежность и быстродействие системы. В случае снижения эффективности изгиба одного электрода, это компенсирует второй.

При подаче напряжения на стартер происходит тлеющий разряд. Он поддерживается незначительным током в пределах 20-50 мА. Тлеющий разряд поднимает температуру внутри колбы, от чего происходит разогрев подвижного биметаллического электрода, в результате чего он изгибается и прикасается ко второму. При замыкании цепи разряд переходит на соединительный дроссель и в последующем на саму лампу, вызывая ее подогрев. В это время ток заряда в самом стартере прекращается, поэтому его электроды охлаждаются и разгибаются. В результате в электрической цепи создается импульс высокого напряжения, который передается на дроссель и зажигает люминесцентную лампу, провоцируя ее стойкое белое свечение.

Цель стартера заключается в подогреве лампы, поскольку в противном случае она просто не зажжется при подаче напряжения. Подобный эффект можно наблюдать пытаясь включить низкокачественную люминесцентную лампочку на морозе. Если в тепле она работает безотказно, то в холоде не светит.

Для обеспечения продолжительного ресурса эксплуатации пускателя требуется наличие конденсатора. Его задача заключается в сглаживании экстра токов, благодаря чему осуществляется размыкание электродов прибора. Без наличия конденсатора электроды просто спаяются между собой. Конденсатор имеет емкость от 0,003 до 0,1 мкФ. Зачастую в конструкции люминесцентных ламп, особенно с патроном Е27, предусматривается подключение двух последовательно соединенных конденсаторов емкостью каждого по 0,01 мкФ. Это необходимо для компенсации создания радиопомех, которые обычно наблюдаются при работе ламп дневного света.

Специфика работы стартера требует соблюдение определенного напряжения. В случае его падения до уровня 80% лампочка не загорится, поскольку пускатель не сможет правильно ее прогреть. Дело в том, что напряжение зажигания самого стартера должно быть ниже, чем напряжение в сети, к которой он подключен. При этом рабочее напряжение вызывающее свечение самой люминесцентной лампы должно быть ниже, чем у пускателя.

Срок службы стартера и признаки его скорого выхода из строя

Стартеры для ламп выходят из строя чаще, чем непосредственно сама лампочка. По мере применения пускового устройства напряжение образующее тлеющий разряд снижается. Как следствие может наблюдаться замыкание между электродами стартера даже при работе лампы, когда она уже издает свет. Как следствие лампочка гасится и снова зажигается, что человеческим глазом воспринимается как мерцание. Симптомом начала таких проблем является легкое мигание при длительной работе, или вначале до набора максимального свечения.

В это время внутри стартера электроды то присоединяются, то разъединяются. Как только контакт между ними прекращается лампа горит. Подобные блики не только мешают, но и опасны для других элементов лампы, в первую очередь наблюдается перегрев дросселя. Может выйти из строя и сама колба.

Люминесцентные лампочки предлагаются в различных форматах. Лампы, применяемые в обыкновенных люстрах и светильниках, сделаны под цоколь Е14 и Е27. В этом случае стартер прячется прямо в корпусе лампочки, поэтому как только он выходит из строя, то меняется весь механизм. Для вытянутых ламп, устанавливаемых в потолочные светильники, применяются отдельные пусковые устройства. Такие стартеры для ламп нужно своевременно менять, чтобы предотвратить выход из строя всей осветительной системы.

Фактический ресурс стартера позволяет осуществлять не менее 6000 включений. Это довольно много, ведь даже пользуясь светом дважды в день, ресурс израсходуется только через 8 лет. Конечно, свет может включаться и отключаться гораздо чаще, поэтому стартеры для ламп на практике служат намного меньше.

Стартеры для ламп являются довольно специфической конструкцией, главный недостаток которой в низкой надежности. Зачастую устройство отказывает, в результате чего возникает фальстарт в виде несколько вспышек света при нажатии на включатель. Как следствие после короткого мерцания полноценное свечение так и не происходит. Любые неполадки пускателя негативно сказываются на ресурсе самой лампочки. Проблемы с запуском снижают и коэффициент полезного действия осветительного оборудования, увеличивая потребление энергии, что сопровождается малым количеством выделяемого света.

По мере эксплуатации рабочее напряжение стартера снижается, в то время как у самой лампы повышается. Такая несовместимость провоцирует возникновение тлеющего разряда даже в том случае, если лампочка уже светит, что тоже провоцирует мигание. Со временем стартер может терять в уровне эффективности разогрева лампы. В результате нажимая на выключатель, свет просто не зажигается. Чтобы все заработало, приходится по несколько раз жать на клавишу. При каждом срабатывании лампа понемногу прогревается, пока не достигнет достаточной температуры для свечения. При этом создается впечатление, что вся проблема в самом выключателе, а точнее его контактами. По этой причине осуществляется сильное надавливание на его клавишу.

Критерии выбора
Выбирая стартер под определенный тип ламп, требуется в первую очередь обращать внимание на следующие показатели:
  • Ток зажигания.
  • Напряжение.
  • Уровень мощности.
  • Тип применяемого конденсатора.

Что касается тока зажигания, он должен быть выше рабочего напряжение лампы, но не ниже напряжения в сети питания. Только при соблюдении таких условий освещение будет работать корректно.

Базисное напряжение может составлять 127 или 220В. При включении в одноламповую схему применяется устройство на 220В. Для двухламповых систем используются стартеры на 127В.

Одним из самых важных критериев выбора стартера является уровень его мощности. Он измеряется в ваттах (Вт) и прописывается на боковой части корпуса стартера. В отдельных случаях мощность может изображаться на торцевой части стартера выдавленной в пластике. Подавляющее большинство представленных в продаже пускателей производятся с мощностью 60, 90 и 120 Вт. Также бывают стартеры для ламп с диапазоном мощности 4-22 Вт, 4-65 Вт и так далее.

В некоторых странах, в том числе и России, для обозначения параметров стартера применяется маркировка. На поверхность корпуса устройства наносится буквенно-цифровая надпись ХХ-С-ХХХ. Сначала идут две цифры, которые указывают на мощность устройства. Потом указывается буква «С», обозначающая что применяемый прибор это стартер. Дело в том, что при незнании пускатель можно спутать с конденсатором или другими устройствами, поэтому присутствие в маркировке «С» позволяет избежать подобных ошибок. Сразу после буквы идет трехзначное число, которое указывает на напряжение, применяемое для работы. Это может быть 127 или 220В.

Многие производители, поставляющие свою продукцию на рынки всего мира, применяют свою собственную фирменную маркировку. В этом случае для удобства потребителей помимо собственного буквенно-цифрового обозначения применяется и стандартная расшифровка с указанием параметров мощности и напряжения. Далеко не все бренды указывают на корпусе устройства для скольких лампочек оно может поменяться. При отсутствии нужной информации ее нужно искать в инструкции.

Процесс замены пускателя

Рекомендуется менять стартеры для ламп вместе с самими лампами. В этом случае новые устройства не выйдут из строя в неподходящий момент, из-за износа старых элементов в схеме подключения.

Замену нужно осуществлять не только при полном перегорании лампы, но и в случае:
  • Мерцания.
  • Длительной задержки при включении.
  • Сильного шума при работе.
  • Существенного падения яркости.
  • Самовольного отключения на продолжительный срок с последующим включением.

В случае с люминесцентными лампами в формате цоколя Е14 и Е27 прибор просто выкручивается, а на его место ставится новая лампочка. Длинные лампы потолочного типа меняются по другой схеме. Колба лампочки поворачивается по своей осина на 45 градусов в направлении часовой стрелки. В результате ее электроды сдвигаются до выходного шлица. После этого лампа вытягивается. Стартер скрыт за отражающей крышкой светильника, поэтому ее нужно также демонтировать. Она может крепиться защелками или винтами. После извлечения крышки можно увидеть закрепленный в посадочном гнезде стартер. Он просто поворачивается против часовой стрелки до характерного щелчка и вытягивается как вилка из розетки. На его место ставится новый стартер.

Для чего нужен стартер и дроссель в схемах включения люминесцентных ламп

Основными элементами схемы включения люминесцентной лампы с электромагнитным ПРА являются дроссель и стартер. Стартер это миниатюрная неоновая лампа, один или оба электрода которой выполнены из биметалла. При возникновении тлеющего разряда внутри стартера биметаллический электрод нагревается и, затем изгибаясь, накоротко смыкается со вторым электродом.

После подачи напряжения на схему ток через люминесцентную лампу не течет, так как газовый промежуток внутри лампы это изолятор, и для пробоя его нужно напряжение, превышающее напряжение питающей сети. Поэтому загорается только лампочка стартера, напряжение зажигания которой ниже сетевого. Ток величиной 20 — 50 мА течет по дросселю, электродам люминесцентной лампы, неоновой лампе стартера.

Стартер состоит стеклянного баллона, наполненного инертным газом. В баллон впаяны металлический неподвижный и биметаллический электроды, имеющие выводы, проходящие через цоколи. Баллон заключен в металлический или пластмассовый корпус с отверстием в верхней части.

Схема устройства стартера тлеющего разряда: 1 — выводы, 2 — металлический подвижный электрод, 3 — стеклянный баллон, 4 — биметаллический электрод, 6 — цоколь

Стартеры для включения люминесцентных ламп в сеть выпускаются на напряжение 110 и 220 В.

Под воздействием тока электроды стартера разогреваются и замыкаются. После замыкания по цепи течет ток, превышающий в 1,5 раза номинальный ток лампы. Величина этого тока ограничена в основном сопротивлением дросселя, так как электроды стартера замкнуты, а электроды ламп имеют незначительное сопротивление.

Элементы схемы с дросселем и стартером: 1 — зажимы сетевого напряжения; 2 — дроссель; 3, 5 — катоды лампы, 4 — трубка, 6, 7 — электроды стартера, 8 — стартер.

За 1 — 2 с электроды лампы разогреваются до 800 — 900 °С, вследствие этого увеличивается электронная эмиссия и облегчается пробой газового промежутка. Электроды стартера остывают, так как разряда в нем нет.

При остывании стартера электроды возвращаются в исходное состояние и разрывают цепь. В момент разрыва цепи стартером возникает э. д. с. самоиндукции в дросселе, величина которой пропорциональна индуктивности дросселя и скорости изменения тока в момент разрыва цепи. Образовавшееся за счет э. д. с. самоиндукции повышенное напряжение (700 — 1000 В) импульсом прикладывается к лампе, подготовленной к зажиганию (электроды разогреты). Происходит пробой, и лампа начинает светиться.

К стартеру, который включен параллельно лампе, прикладывается приблизительно половина напряжения сети. Этой величины недостаточно для пробоя неоновой лампочки, поэтому она больше не зажигается. Весь период зажигания длится меньше 10 с.

Рассмотрение процесса зажигания лампы позволяет уточнить назначение основных элементов схемы.

Стартер выполняет две важные функции:

1) замыкает накоротко цепь для того, чтобы повышенным током разогреть электроды лампы и облегчить зажигание,

2) разрывает после разогрева электродов лампы электрическую цепь и тем самым вызывает импульс повышенного напряжения, обеспечивающего пробой газового промежутка.

Дроссель выполняет три функции:

1) ограничивает ток при замыкании электродов стартера,

2) генерирует импульс напряжения для пробоя лампы за счет э. д. с. самоиндукции в момент размыкания электродов стартера,

3) стабилизирует горение дугового разряда после зажигания.

Схема импульсного зажигания люминесцентной лампы в работе:

Для чего нужен стартер в люминесцентных лампах?

Стартер для люминесцентных ламп является одним из основных элементов лампочек дневного света. Зачем он нужен? Замыкание и размыкание электрической цепи – вот основная его функция. Кроме него в состав лампы входит дроссель, являющийся одновременно трансформатором и стабилизатором. Он нужен для ограничения тока в светильнике и защищает оборудование от перегрева и скачков напряжения.

  1. Принцип работы стартера
  2. Срок службы, ремонт и замена
  3. Освещение не включается: причины

Принцип работы стартера

Стартер является малогабаритной газоразрядной лампой, работа которой основана на принципе тлеющего разряда. Устройство стартера представляет собой стеклянную колбу с двумя электродами, заполненную неоном или гелием. Для защиты колба помещена в корпус из металла или прочного пластика. Электроды изготавливаются из биметаллических пластин. У разных производителей их конструкция может отличаться.

Для сглаживания момента замыкания и размыкания контактов в цепи дополнительно устанавливают конденсатор. Одновременно он является дугогасительным устройством. Возникающая в момент включения дуга может привести к свариванию контактов. Это может стать причиной преждевременного выхода из строя и существенно снизить срок эксплуатации.

Зная, для чего нужен стартер, легко разобраться в принципе его работы.

В начальный момент электроды имеют разомкнутое состояние. При подключении к сети в устройстве возникает разряд, величина тока которого лежит в диапазоне от 20 до 50 мА. Он разогревает биметаллические электроды, вследствие нагрева происходит изгиб электродов стартера, после чего электрическая цепь замыкается. При перемещении электрического тока по замкнутой цепи происходит разогрев дросселя и катодов люминесцентной лампы.

При отсутствии тлеющего разряда электроды из биметалла остывают. Это ведет к их разгибанию, разрыву электрической цепи и возникновению импульса высокого напряжения. Под его воздействием дроссель зажигает лампу. С увеличением свечения лампы все напряжение сети приходится на нее, поскольку стартер подключен параллельно лампе, недостаток напряжения питания оставляет электроды в разомкнутом положении.

  • тепловые;
  • тлеющего ряда (содержащие биметаллические электроды с упрощенной схемой) ;
  • полупроводниковые.
Читать еще:  Распиловка сортировка и пакетирование пиломатериалов

Напряжение стартера необходимо выбирать выше, чем в лампах, и ниже напряжения сети.

Срок службы, ремонт и замена

Длительная эксплуатация стартера вызывает снижение напряжения внутри него, что приводит к износу. Это отражается на работоспособности, лампа начинает мигать, а затем и вовсе прекращает запускаться. Это связано с тем, что при долгом использовании лампы уменьшается тлеющий заряд. Если появились признаки неисправности в виде моргающей лампочки, необходимо заменить неисправный элемент с целью предотвращения выхода из строя всего оборудования.

Кроме моргания может произойти износ дросселя от перегрева контактов и поломка люминесцентной лампы. Чтобы часто не менять непригодные для работы устройства, нужно приобретать качественные стартеры, хорошо зарекомендовавшие себя на рынке светотехники. Установка стабилизаторов напряжения также дает положительный эффект для повышения срока службы ламп.

Замена стартера делается следующим образом:

  • отключить лампу;
  • снять плафон;
  • выкрутить против часовой стрелки неисправную деталь;
  • новый стартер вставить в паз и повернуть по часовой стрелке до упора.

Внешний вид стартеров и маркировки

Чтобы правильно подобрать стартер, необходимо знать:

  • тип запуска лампочки;
  • производителя;
  • электрические характеристики.

Качественное оборудование выпускают фирмы Philips, Chilisin, Luxe, Osram. Дешевые модели стартеров быстро изнашиваются или приводят к такому действию, как разгерметизация колбы. В этом случае газы, которыми заполнена лампа, начинают испускать неприятный запах, все это еще и вредно для здоровья. Хороший производитель комплектует свою продукцию запасными частями и дает большой гарантийный срок, до 6 тысяч включений. В фирменных магазинах предлагают бесплатную замену. При обнаружении брака фирменные магазины бесплатно заменяют непригодную для работы деталь.

Фирма Philips считается лучшим производителем стартеров. Они изготовлены из высококачественных материалов. Например, для защиты от перегрева использован теплоустойчивый поликарбонат. Процент брака составляет 0,0001%. В моделях этой фирмы нет радиоактивных компонентов. Простой дизайн и обслуживание позволяют справиться с установкой и заменой оборудования даже неопытному человеку, нужно лишь следовать инструкции.

Пускатели этой фирмы производятся в Нидерландах. Модель S2 предназначена для низковольтных ламп с ограничением по мощности 4–22 Вт.

Более универсальной является модель S10. Ее можно применять для высоковольтных устройств без ограничения мощности.

Всем стандартам качества удовлетворяют стартеры отечественного производства фирмы Osram, имеющие огнестойкий корпус из макролона.

Прежде чем подбирать стартер того или иного производителя, необходимо обратить внимание на следующие характеристики:

  1. срок службы;
  2. температурный режим;
  3. тип конденсатора;
  4. номинальное напряжение.

Как выбрать подходящий стартер, зная рабочее напряжение? Маркировка отечественных приспособлений регламентирована ГОСТом. Первые две цифры указывают на мощность. Буква «С» – назначение устройства (стартер). Последние цифры определяют напряжение.

Пример: 90С-220. Расшифровывать данную надпись нужно следующим образом: стартер предназначен для ламп дневного света мощностью 90 ватт и рабочим напряжением 220 В.

Выбирая импортные пускатели, следует помнить, что они имеют другие стандарты маркировки. К примеру, обозначения S10, ST111 и FS-U указывают на то, что стартер можно применять в светильниках с мощностью, диапазон которой находится в пределах 4–80 Вт, напряжение сети должно составлять 220 В.

Освещение не включается: причины

Что делать, если не включается светильник:

  • Напряжение питания меньше 200 В. Стартер не может работать при таких характеристиках.
  • Износ стартера. Тлеющий разряд, дающий толчок для замыкания электродов, недостаточно велик в связи с амортизацией.
  • Недостаточно времени для нагрева катодов.

Решить проблему можно, если сделать замену на другую лампу, имеющую больший период замыкания контактов.

Как работают стартеры люминесцентных ламп

Стартер представляет собой небольшую газоразряд­ную лампу тлеющего разряда. Стеклянная кол­ба наполняется инертным газом (неон или смесь гелий-водород) и помещается в металлический или пластмас­совый корпус, на верхней крышке которого имеется смо­тровое окно.

Схемы включения люминесцентных ламп: а-стартерная с дросселем; б—с лампой накаливания в качестве балласта; EL1 — лампа люминесцентная; КК — стартер; С — конденсатор; LL — дроссель; EL2 — лампа накаливания.

В некоторых конструкциях стартеров смотровое окно отсутствует. Стартер имеет два электро­да. Различают несимметричную и симметричную кон­струкции стартеров. В несимметричных стартерах один электрод неподвижный, а второй подвижный, изготовлен
из биметалла.

В настоящее время наибольшее распро­странение получила симметричная конструкция старте­ров, у которых оба электрода изготовляются из биметалла. Эта конструкция имеет ряд преимуществ по сравнению с несимметричной.

Напряжение зажигания в стартере тлеющего разряда выбирается таким образом, чтобы оно было меньше номинального напряжения сети, но больше рабочего на­пряжения, устанавливающегося на люми­несцентной лампе при ее горении.

Схема подключения двух люминесцентных ламп через стартер.

При включении схемы на на­пряжение сети оно полностью окажется приложенным к стартеру. Электроды стар­тера разомкнуты, и в нем возникает тлеющий разряд. В цепи будет проходить небольшой ток (20-50 мА). Этот ток на­гревает биметаллические электроды, и они, изгибаясь, замкнут цепь, и тлеющий разряд в стартере прекратится.

Через дроссель и последовательно соединенные катоды начнет проходить ток, который будет подогревать катоды лампы. Величина этого тока определяется индуктивным сопротивлением дросселя, выбираемым таким образом, что­бы ток предварительного подогрева като­дов в 1,5 2,1 раза превышал номинальный ток лампы. Длительность предваритель­ного подогрева катодов определяется вре­менем, в течение которого электроды стар­тера остаются замкнутыми.

Когда элек­троды стартера замкнуты, они остывают, и по прошествии определенного промежутка времени, называемого временем контактирования, электроды раз­мыкаются. Так как дроссель обладает большой индуктивностью, то в момент размыкания электродов стар­тера в дросселе возникает большой импульс напряже­ния, зажигающий лампу.

После зажигания лампы в цепи установится ток, рав­ный номинальному рабочему току лампы. Этот ток обу­словит такое падение напряжения на дросселе, что на­пряжение на лампе станет примерно равным половине номинального напряжения сети. Так как стартер вклю­чен параллельно лампе, то напряжение на нем будет равно напряжению на лампе и в связи с тем, что оно недостаточно для зажигания тлеющего разряда в стар­тере, его электроды останутся разомкнутыми при горе­нии лампы.

Стартеры тлеющего заряда.

Возможность зажигания лампы зависит от длитель­ности предварительного подогрева катодов и величины тока, проходящего через лампу в момент размыкания электродов стартера. Если разрыв цепи произойдет при малом значении тока, то величина индуктированной в дросселе э. д. с. и, следовательно, приложенного к лампе напряжения может оказаться недостаточной для ее зажигания, и лампа не зажжется. Поэтому, если при первой попытке стартер не зажжет лампу, он сразу же автоматически будет повторять описанный процесс до тех пор, пока не произойдет зажигание лампы. Со­гласно ГОСТ на стартеры зажигание лампы должно быть обеспечено за время до 10 сек.

Параллельно электродам стартера включен конден­сатор емкостью 0,003-0,1 мкф. Этот конденсатор обыч­но размещается в корпусе стартера. Конденсатор выпол­няет две функции: снижает уровень радиопомех, возни­кающих при контактировании электродов стартера и создаваемых лампой; с другой стороны, этот конденса­тор оказывает влияние на процессы зажигания лампы. Конденсатор уменьшает величину импульса напряже­ния, образуемого в момент размыкания электродов стар­тера, и увеличивает его длительность.

При отсутствии конденсатора напряжение на лампе очень быстро воз­растает, достигая нескольких тысяч вольт, но продолжи­тельность его действия очень небольшая. В этих усло­виях резко снижается надежность зажигания ламп. Кро­ме того, включение конденсатора параллельно электро­дам стартера уменьшает вероятность сваривания или, как говорят, залипания электродов, получающегося в ре­зультате образования электрической дуги в момент размыкания электродов. Конденсатор способствует быстрому гашению дуги.

Принципиальная схема включения люминесцентной лампы.

Применение конденсаторов в стартёре не обеспечи­вает полного подавления радиопомех, создаваемых лю­минесцентной лампой. Поэтому необходимо дополни­тельно на входе схемы установить два конденсатора емкостью не менее 0,008 мкф каждый, соединен­ных последовательно, и среднюю точку заземлить.
Одним из рекомендуемых способов снижения уровня радиопомех является применение дросселей с симметри­рованной обмоткой где обмотка дросселя разделе­на на две совершенно одинаковые части, имеющие рав­ное число витков, намотанных на один общий сердеч­ник.

Каждая часть дросселя соединена последовательно с одним из катодов лампы. При включении такого дрос­селя с лампой оба ее катода работают в одинаковых условиях, что снижает уровень радиопомех. В настоящее время, как правило, выпускаемые промышленностью дроссели изготовляются с симметрированными обмот­ками.

В схеме из-за наличия дросселя ток через лампу и напряжение сети не будут совпадать по фазе, т. е. они не будут одновременно достигать своих нулевых и максимальных значений. Как известно из теории переменного тока, в этом случае ток будет отставать по фазе от напряжения сети на некоторый угол, величина которого определяется соотношением индуктивного со­противления дросселя и активного сопротивления всей сети. Такие схемы называются отстающими.

В ряде случаев использования люминесцетных ламп требуется создавать такие условия, когда ток через лам­пу опережал бы по фазе напряжение сети. Такие схемы называются опережающими. Для выполнения этого условия последовательно с дросселем включается кон­денсатор, емкость которого рассчитывается таким обра­зом, чтобы его емкостное сопротивление было больше индуктивного сопротивления дросселя.

Устройство люминесцентной лампы.

В опережающем балласте в период зажигания лампы ток предварительного подогрева катодов имеет недостаточную величину. Для устранения этого явления необходимо на время зажигания лампы увеличить ток предварительного подогрева, что можно сделать, если частично компенсировать емкость индуктивностью. В цепь стартера включается дополнительная индуктивность в виде компенсирующей катушки.

При замыкании электродов стартера эта компенсирующая катушка включается последовательно с дросселем и конденсатором, общая индуктивность схемы возраста­ет, а вместе с ней увеличивается ток предварительного подогрева. После размыкания электродов стартера ком­пенсирующая катушка отключается, и в рабочем режиме лампы она не участвует. Индуктивность дополнительной катушки компенсирует емкость конденсатора, установ­ленного в стартере. Поэтому в схему вводится дополни­тельный конденсатор емкостью не менее 0,008 мкф, включаемый параллельно лампе и выполняющий в этом случае роль помехоподавляющего конденсатора.

Один из недостатков рассмотренных схем – низкий коэффициент мощности. Он составляет величину 0,5-0,6. Пускорегулирующие аппараты (ПРА), выполненные на основе этих схем, относятся к группе так называемых некомпенсированных аппаратов. При использовании та­ких аппаратов согласно правилам устройства электро­установок (ПУЭ) для повышения низкого коэффициента мощности необходимо предусматривать групповую ком­пенсацию коэффициента мощности, обеспечивающую до­ведение его для всей осветительной установки до вели­чины 0,9-0,95.

При невозможности или экономической неэффектив­ности применения групповой компенсации коэффициента мощности используют схемы, в которых дополнительно параллельно лампе включается конденсатор достаточной емкости, выбранный таким образом, чтобы коэффициент мощности схемы повысился до величины 0,85 -0,9 . ПРА, изготовленный по этой схеме, называют компенсированным. Расчеты показывают, что для ламп мощ­ностью 20 и 40 вт при напряжении 220 в емкость кон­денсатора составляет 3-5 мкф.

Основной недостаток стартерных схем зажигания – их низкая надежность, которая обусловлена ненадежно­стью работы стартера. Надежная работа стартера также зависит от уровня напряжения в питающей сети. Со сни­жением напряжения в питающей сети увеличивается время, необходимое для разогрева биметаллических элек­тродов, а при уменьшении напряжения более чем на 20% номинального стартер вообще не обеспечивает кон­тактирования электродов, и лампа не будет зажигаться. Значит, с уменьшением напряжения в питающей сети время зажигания лампы увеличивается.

Схема запуска сгоревшей люминисцентной лампы.

У люминесцентной лампы по мере старения наблю­дается увеличение ее рабочего напряжения, а у старте­ра, наоборот, с ростом срока службы напряжение зажи­гания тлеющего разряда уменьшается. В результате этого возможно, что при горящей лампе стартер начнет срабатывать и лампа гаснет.

При размыкании электродов стартера лампа вновь загорается и наблюдается мига­ние лампы. Такое мигание лампы, помимо вызываемого им неприятного зрительного ощущения, может привести к перегреву дросселя, выходу его из строя и порче лам­пы. Подобные же явления могут иметь место при ис­пользовании старых стартеров в сети с пониженным уровнем напряжения. При появлении миганий лампы необходимо заменить стартер на новый.

Стартеры имеют значительные разбросы времени кон­тактирования электродов, и оно очень часто недостаточ­но для надежного предварительного подогрева катодов ламп. В результате стартер зажигает лампу после не­скольких промежуточных попыток, что увеличивает дли­тельность переходных процессов, снижающих срок служ­бы ламп.

Общий недостаток всех одноламповых схем – невоз­можность уменьшить создаваемую одной люминесцент­ной лампой пульсацию светового потока. Поэтому такие схемы можно применять в помещениях, где устанавли­вается несколько ламп, а в случае их использования для группы ламп рекомендуется с целью уменьшения пульса­ции светового потока лампы включать в различные фазы трехфазной цепи. Необходимо стремиться к тому, чтобы освещенность в каждой точке создавалась не менее чем от двух-трех ламп, включенных в разные фазы сети.

Двухламповые схемы включения. Применение двух­ламповых схем включения дает возможность уменьшить пульсацию суммарного светового потока, так как пуль­сации светового потока каждой лампы происходят не одновременно, а с некоторым сдвигом по времени. По­этому суммарный световой поток двух ламп никогда не будет равен нулю, а колеблется около некоторого сред­него значения с частотой, меньшей, чем при одной лам­пе. Кроме того, эти схемы обеспечивают высокий коэф­фициент мощности комплекта лампа – ПРА.

Наибольшее распространение получила двухлампо­вая схема, называемая часто схемой с расщепленной фазой. Схема состоит из двух элементов-ветвей: отстающей и опережающей. В первой ветви ток отстает по фазе от напряжения на угол 60°, а во второй – опе­режает на угол 60°. Благодаря этому ток во внешней цепи будет почти совпадать по фазе с напряжением, и коэффициент мощности всей схемы составит величину 0.9-0.95.

Эту схему можно отнести к группе компенси­рованных, и по сравнению с одноламповой некомпенси­рованной схемой она обладает тем преимуществом, что не требуется принимать дополнительных мер для повы­шения коэффициента мощности. При изготовлении ПРА по этой схеме общий расход конструкционных материалов меньше, чем для двух и одноламповых аппаратов. В настоящее время выпускается большое количество различных типов аппаратов, выполненных по этой схеме.

Электронный или электромагнитный пуск ламп

С появлением линейных люминесцентных ламп появилась потребность в организации их работы. Эти лампы появились достаточно давно. Тогда наука шагнула ещё не так далеко, и не существовало электронных пускорегулирующих аппаратур. Тогда была изобретена только электромагнитная пускорегулирующая аппаратура, и из-за её большого размера, встроить её в лампу было практически невозможно. Вот и стали делать электромагнитные пускорегулирующие аппараты отдельно от ламп, они входили в комплект поставки светильника. Но это были не самые надежные устройства, так как светильник состоял из трёх основных компонентов — дросселя, стартера и лампы. Как вы понимаете, чем больше компонентов, тем вероятнее, что что-то выйдет из строя или сломается. Сроки службы линейной люминесцентной лампы и стартера — примерно 10 000 ч. Правда справедливо это только в случае с качественными комплектующими. Дешевые столько обычно не протягивают. Но ведь помимо ламп и стартеров есть ещё и дроссели, а их срок службы примерно 20 000 ч. Вот и получается, что все равно что-нибудь постоянно нужно менять.

Некоторое время спустя был изобретён электронный пускорегулирующий аппарат, он же ЭПРА. Он надежнее своего предшественника. Во-первых, его срок службы равен 50 000 ч, но это в сферическом вакууме, с идеальными условиями эксплуатации. Во-вторых, он состоит из меньшего количества компонентов, точнее для запуска лампы нужен только сам электронный пускорегулирующий аппарат. Получается, что цепь состоит из меньшего количества компонентов, а значит она надежнее. Но это только на первый взгляд справедливое суждение. Почему? — cпросите вы. Давайте поговорим подробно о электронных и электромагнитных пускорегулирующих аппаратурах, и тогда все встанет на свои места.

Для начала давайте разберемся, как работает электромагнитная схема пуска лампы. Нужно понять, как работает стартер и дроссель. Стартер — это лампа, которая находится внутри, но не простая, а лампа тлеющего разряда. Теперь немного о дросселе. Он только ограничивает электрические импульсы, не давая им стать сильнее определенной величины. То есть дроссель с точки зрения потерь может иметь от 15 до 100% мощности лампы. Основной строкой этих потерь будет именно нагрев проводника. Ведь дроссель представляет ничто иное, как провода, намотанные на ферромагнитный сердечник. Ферромагнетики — это вещества которые, при определенной температуре, способны обладать магнитным полем, без внешнего магнитного поля. Итак, мы имеем лампу тлеющего разряда, она же стартер и сердечник с проводами, он же дроссель, и что делать? Подключить всё это в светильник и постараться разобраться, что из этого получится!

Итак, стартер обладает меньшим напряжением нежели сеть питания, но гораздо большими пусковыми токами. Сначала ток проходит через стартер, затем дроссель и люминесцентную лампу. В конструкции лампы есть катод, который нагревается в момент, когда замкнуты контакты стартера. Как только они достаточно нагреты, а дроссель готов ограничить ток, происходит зажигание лампы. Что происходит в этот момент? Дроссель разъединяет контакты в стартере и происходит высоковольтный разряд, который зажигает лампу. Потом весь цикл повторяется, ведь без этого не будет гореть лампа. Линейные люминесцентные лампы не просто так называют газоразрядными. Ведь колба такой лампы заполнена газом, который под воздействием постоянных высоковольтных разрядов дает ультрафиолетовое свечение. Но так как оно не видимо человеческим глазом, люминофор, намазанный на стенки колбы лампы превращает его в обычный, привычный нам свет. То есть, лампа светиться из-за постоянных разрядов, генерируемых стартером и дросселем. Отсюда и возникает пульсация, но это совсем другая история. А ввиду наличия дросселя, электромагнитный старт для лампы, далеко не самый хороший. Как я уже говорил, посудите сами, нужны ли вам потери от от 15 до 100% мощности зажигаемой лампы? Ответ очевиден. А мы переходим к электронному пуску.

Читать еще:  Виды противопожарных пропиток дерева

Для начала, стоит понять, что никакого кардинального отличия в принципах действия между электронным и электромагнитным пускорегулирующими аппаратами нет. Иными словами говоря, разница не в том, что они делают, а как. Электронный пускорегулирующий аппарат состоит из нескольких компонентов — фильтра электромагнитных помех, выпрямителя, фильтра постоянного тока, инвертора и балласта. Балласт, к слову это тот же самый дроссель, только значительно меньшего размера, но выполняет он туже функцию. Для тех, кто не понимает о чем идет речь, ниже картинка.

Теперь о каждом компоненте по порядку. Фильтр электромагнитных помех, очищает сеть от помех, что бы выпрямитель мог сделать из переменного тока постоянный. При помощи фильтра постоянный ток, так же фильтруется от помех. Далее при помощи инвертора и балласта, как и в электромагнитной схеме происходит включение лампы. Как и в первом случае, здесь появляется заряд напряжением шестьсот вольт, который попадает на предварительно нагретый катод. И лампа загорается, ничего необычного. И в конце всей этой схемы есть круг, состоящий из линейной люминесцентной лампы, инвертора и балласта, которые и обеспечивают постоянные разряды.

В обоих случаях запуска лампы есть свои плюсы и минусы. Давайте о них поговорим. Электромагнитный запуск обладает более быстрым и равномерным запуском лампы. Он однозначно, не сокращает ее срок службы. Такая схема пуска лампы обладает высокой степенью защиты от поражений электрическим током. Так же очень весомым преимуществом в сторону электромагнитного пуска играет то, что он стоит гораздо дешевле. Посудите сами, хороший дроссель обойдется примерно в 250 рублей. Пара стартеров встанет и того меньше — 50 рублей. Но у электромагнитного пуска есть несколько существенных минусов. Во-первых, лампа тлеющего разряда, она же стартер, штука крайне ненадежная, и имеет свойство выходить из строя раньше времени. И не важно дорогой он был или нет, они все этим грешат. И в общем-то в этом нет серьезной проблемы, просто нужно будет быть готовым частенько их менять.

Из плюсов электронного пуска — светильник, оборудованный электронным пуском, защищён от работы без лампы. Ведь кто-то мог достать лампу или повредить её, всякое бывает. Лучше перестраховаться. Так же электронный пускорегулирующий аппарат выключит светильник, как только лампа перегорит. При использовании такого метода старта исключена перегрузка и стробоскопический эффект. Так же электронный пускорегулирующие аппараты имеют гораздо меньшие потери, и как следствие, в разы увеличенный коэффициент полезного действия. Такому устройству для пуска ламп не требуется стартер, и в отличии от дросселя, он работает совершенно бесшумно. Для изготовления электронного пускателя уходит минимум меди и электрической стали, а это не дешёвые материалы, запас которых на земле ограничен. Но у электронного пускорегулирующего аппарата есть и минусы, например, он подвержен поломкам. Обычно срок службы такого устройства пятьдесят тысяч часов, но это справедливо только для хороших, качественных брендов. Более дешевые устройства обычно работают 25 000–30 000 ч. Но это заявленные характеристики. На деле обычно они не отрабатывают весь свой срок. Почему? Да потому, что в их схеме много компонентов, которые имеют свойство выходит из строя. Представьте, что эти штуки стоят около 1000 рублей. Это, правда, справедливая цена за хорошее устройство. Дешёвое будет стоит 700 рублей, а проработает гораздо меньше, нужна ли такая экономия? Решать вам. А нам пора переходить к выводам.

Вывод прост — лучше покупать светодиоды. Ну, а если серьезно, выбирать только вам, что вам больше по душе и с какими минусами вам проще смириться, такими и пользуйтесь. На самом деле, идея электронного пуска не нова, но более сложно реализуема. Поэтому она и получила развитие в тот момент, когда понадобилось беречь энергию любой ценой. До новых встреч.

Устройство и схема включения люминесцентной лампы

Люминесцентная лампа (ЛЛ) представляет собой источник света, создаваемый электрическим разрядом в среде паров ртути и инертного газа. При этом возникает невидимое ультрафиолетовое свечение, действующее на слой люминофора, нанесенный изнутри на стеклянную колбу. Типовая схема включения люминесцентной лампы представляет собой пускорегулирующее устройство с электромагнитным балластом (ЭмПРА).

Устройство и описание ЛЛ

Колба большинства ламп всегда имела цилиндрическую форму, но сейчас она может быть в виде сложной фигуры. На торцах в нее вмонтированы электроды, конструктивно похожие на некоторые спирали ламп накаливания, изготовленные из вольфрама. Они подпаяны к расположенным снаружи штырькам, на которые подается напряжение.

Газовая электропроводная среда внутри ЛЛ имеет отрицательное сопротивление. Оно проявляется в снижении напряжения между противоположными электродами при росте тока, который необходимо ограничивать. Схема включения люминесцентной лампы содержит балластник (дроссель), основное назначение которого — создание большого импульса напряжения для ее зажигания. Кроме него в ЭмПРА входит стартер — лампа тлеющего разряда с размещенными внутри нее двумя электродами в среде инертного газа. Один из них изготовлен из биметаллической пластины. В исходном состоянии электроды разомкнуты.

Принцип работы ЛЛ

Стартерная схема включения люминесцентных ламп работает следующим образом.

  1. На схему подается напряжение, но сначала через ЛЛ ток не идет из-за большого сопротивления среды. По спиралям катодов ток проходит и разогревает их. Кроме того, он поступает также на стартер, для которого подаваемого напряжения достаточно, чтобы внутри возник тлеющий разряд.
  2. При разогреве контактов пускателя от проходящего тока биметаллическая пластина замыкается. После этого проводником становится металл, и разряд прекращается.
  3. Биметаллический электрод остывает и размыкает контакт. При этом дроссель выдает импульс высокого напряжения из-за самоиндукции, и ЛЛ зажигается.
  4. Через лампу идет ток, который затем в 2 раза уменьшается, поскольку напряжение на дросселе падает. Его недостаточно для повторного запуска стартера, контакты которого остаются разомкнутыми при горении ЛЛ.

Схема включения двух ламп люминесцентных, установленных в одном светильнике, предусматривает использование для них одного общего дросселя. Они подключаются последовательно, но на каждой лампе установлено по одному параллельному стартеру.

Недостатком светильника является отключение второй лампы, если одна из них вышла из строя.

Важно! С люминесцентными лампами необходимо использовать специальные выключатели. У бюджетных устройств стартовые токи большие, и контакты могут залипать.

Бездроссельное включение люминесцентных ламп: схемы

Несмотря на дешевизну, электромагнитные балласты имеют недостатки. Они и явились причиной создания электронных схем зажигания (ЭПРА).

Как запускается ЛЛ с ЭПРА

Бездроссельное включение люминесцентных ламп производится через электронный блок, в котором формируется последовательное изменение напряжения при их зажигании.

Достоинства электронной схемы запуска:

  • возможность пуска с любой временной задержкой;
  • не нужны массивный электромагнитный дроссель и стартер;
  • отсутствие гудения и моргания ламп;
  • высокая светоотдача;
  • легкость и компактность устройства;
  • больший срок эксплуатации.

Современные электронные балласты обладают компактными размерами и низким потреблением энергии. Их называют драйверами, помещая в цоколь малогабаритной лампы. Бездроссельное включение люминесцентных ламп позволяет использовать обычные стандартные патроны.

Система ЭПРА преобразует сетевое переменное напряжение 220 В в высокочастотное. Сначала разогреваются электроды ЛЛ, а затем подается высокое напряжение. При высокой частоте повышается КПД и полностью исключается мерцание. Схема включения люминесцентной лампы может обеспечивать холодный запуск или с плавным увеличением яркости. В первом случае срок эксплуатации электродов существенно сокращается.

Повышенное напряжение в электронной схеме создается через колебательный контур, приводящий к резонансу и зажиганию лампы. Запуск совершается намного легче, чем в классической схеме с электромагнитным дросселем. Затем также снижается напряжение до необходимого значения удерживания разряда.

Выпрямление напряжения осуществляется диодным мостом, после чего оно сглаживается параллельно подключенным конденсатором С1. После подключения к сети сразу заряжается конденсатор С4 и пробивается динистор. Запускается полумостовой генератор на трансформаторе TR1 и транзисторах Т1 и Т2. При достижении частоты 45-50 кГц создается резонанс c помощью последовательного контура С2, С3, L1, подключенного к электродам, и лампа зажигается. В этой схеме также есть дроссель, но с очень малыми габаритами, позволяющими поместить его в цоколь лампы.

ЭПРА имеет автоматическую подстройку под ЛЛ по мере изменения характеристик. Через некоторое время для изношенной лампы требуется повышение напряжения для зажигания. В схеме ЭмПРА она просто не запустится, а электронный балласт подстраивается под изменение характеристик и тем самым позволяет эксплуатировать устройство в благоприятных режимах.

Преимущества современных ЭПРА следующие:

  • плавное включение;
  • экономичность работы;
  • сохранение электродов;
  • исключение мерцания;
  • работоспособность при низкой температуре;
  • компактность;
  • долговечность.

Недостатками являются более высокая стоимость и сложная схема зажигания.

Применение умножителей напряжения

Способ дает возможность включать ЛЛ без электромагнитного балласта, но применяется преимущественно для продления жизни лампам. Схема включения сгоревших люминесцентных ламп позволяет им проработать еще некоторое время, если мощность не превышает 20-40 Вт. При этом нити накала могут быть как целыми, так и перегоревшими. В обоих случаях выводы каждой нити накала нужно закоротить.

После выпрямления напряжение удваивается, и лампа загорается моментально. Конденсаторы С1, С2 выбираются под рабочее напряжение 600 В. Их недостаток заключается в больших габаритах. Конденсаторы С3, С4 устанавливают слюдяные на 1000 В.

ЛЛ не предназначена для питания постоянным током. Со временем ртуть скапливается около одного из электродов, и свечение ослабевает. Для его восстановления изменяют полярность, перевернув лампу. Можно установить переключатель, чтобы ее не снимать.

Бесстартерная схема включения люминесцентных ламп

Схема со стартером требует долгого разогрева лампы. Кроме того, его иногда приходится менять. В связи с этим существует другая схема с подогревом электродов через вторичные обмотки трансформатора, который также выполняет функцию балласта.

Когда производится включение люминесцентных ламп без стартера, на них должно быть обозначение RS (быстрый старт). Светильник со стартерным запуском здесь не подойдет, поскольку его электроды дольше разогреваются, и спирали быстро перегорят.

Как включить сгоревшую лампу?

Если спирали вышли из строя, ЛЛ можно зажечь без умножителя напряжения, используя обычную схему ЭмПРА. Схема включения перегоревшей люминесцентной лампы незначительно изменяется по сравнению с обычной. Для этого к стартеру последовательно подключают конденсатор, а штырьки электродов замыкают накоротко. После такой небольшой переделки лампа проработает еще какое-то время.

Заключение

Конструкция и схема включения люминесцентной лампы постоянно совершенствуется в сторону экономичности, уменьшения размеров и повышения срока службы. Важно правильно ее эксплуатировать, разбираться во всем многообразии выпускаемых типов и знать эффективные способы подключения.

Устройство и принцип работы стартера для люминесцентных ламп

Стартер, предназначенный для люминесцентных ламп, представляет собой пусковое устройство. Без него срок службы таких источников света значительно сократится. Также этот элемент при подаче тока первым начинает работу, его задачи: замыкание/размыкание цепи, а также обеспечение нагрева катода лампы.

  1. Коснтрукция стартера
  2. Разновидности изделия
  3. Принцип работы
  4. Использование конденсатора
  5. Схема устройства
  6. Обзор производителей и продукции

Устройство и область применения

Конструкция стартера (код по ОКПД 31.50.42.190) довольно проста: компактная колба (баллон), изготовленная из стекла и заполненная инертным газом (чаще это неон); металлический или пластиковый корпус; два электрода (один из которых биметаллический).

По сути, данный элемент представляет собой лампу тлеющего разряда. Для нормальной работы люминесцентных ламп необходимо выбрать еще и пускорегулирующий аппарат. Схема, по которой предусматривается электронный тип балласта (ЭПРА), обычно не включает в себя стартер.

Схема люменесцентного светильника

Соответственно, основное направление применения данного элемента по коду ОКПД 31.50.42.190 – обеспечение приемлемых условий работы газоразрядных ламп с ЭмПРА. Задействуют пусковое устройство как при одиночном, так и при последовательном подключении. При этом допускается использовать в качестве источника питания сети 220/240 В и 110/130 В.

Описание принципа работы

Стартер, используемый для зажигания люминесцентных ламп, характеризуется более низким напряжением, чем в электросети. При этом напряжение пускового устройства превышает аналогичный рабочий параметр источника света. Когда говорится, что стартер газоразрядных ламп вводится в работу первым, имеется в виду, что при подключении к сети питания все напряжение прикладывается именно к данному элементу, в частности, к его электродам.

Результатом данного процесса является тлеющий разряд, посредством его тока осуществляется прогрев электрода пускового устройства, а именно, с биметаллической пластиной. Это приводит к его изгибанию, что, в свою очередь, обеспечивает замыкание цепи. Затем ток проходит дальше: через дроссель и люминесцентную лампу. Схема предполагает последовательное соединение двух названных элементов, а стартер подключен параллельно к источнику света.

Далее, описывается принцип работы люминесцентных ламп: катод под действием проходящего по цепи тока прогревается, продолжительность этого процесса определяется тем, как долго электроды пускового устройства будут находиться в замкнутом положении; зажигание источника света выполняется под воздействием дросселя, в котором на момент размыкания контактов стартера возник высоковольтный импульс.

Классификация пускового устройства осуществляется на основании различий в уровнях мощности ламп:

  • от 4 до 22 Вт; от 4 до 65 Вт; от 4 до 80 Вт;
  • 18-22 Вт, 18-65 Вт;
  • 30-65 Вт;
  • 70-125 Вт;
  • от 80 до 140 Вт.

Тип используемого стартера определяется мощностью люминесцентных ламп и особенностями схемы. Существует большое количество разнотипных пусковых устройств. Например, исполнение SТ 111 (маркировка 220V 4-80W) применяется в схеме, которая предполагает использование ламп мощностью 4-80 Вт и напряжением 220 В. А вариант ST151 применяется при подключении к сети 110/127 В (маркировка 127V 4-22W).

Зажигание пускового аппарата

Процесс испускания свечения начинается при условии, что катод источника света подогрет до нужного состояния. Кроме того, важно, чтобы уровень приложенного к катоду тока при возвратном движении биметаллической пластины стартера был высоким, так как, в противном случае, в дросселе не возникнет высоковольтный импульс достаточной интенсивности. Если эти условия не выполнены, светильник не включится.

Принцип работы газоразрядных ламп предполагает автоматическое повторение начального этапа процесса включения (момент размыкания электродов стартера). Происходит это до того момента, пока светильник не начнет работать. Конечно, многочисленные попытки зажечь лампу сказываются на продолжительности ее работы.

Это одна из причин, объясняющих, почему электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА) значительно превосходит электромагнитный аналог.

Целесообразность использования конденсатора

Схема предполагает необходимость последовательного соединения дросселя и лампы, а стартер подключается к источнику света параллельно. Дополнительно к тому, пусковое устройство параллельно соединено с конденсатором.

Схема подключения газоразрядных лампочек:

На рисунке стартер обозначен как Ст, рассматриваемый конденсатор – С1, лампа – Л, дроссель – Д. Данный вариант не подходит для ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат). Задача конденсатора С1 заключается в снижении уровня помех в процессе замыкания/размыкания контактов пускового элемента.

Схема устройства стартера

Строение данного прибора несложное:

На рисунке показана схема работы стартеров. Основные элементы: 1 – контакты, 2 – неподвижный электрод, 3 – стеклянная колба, 4 – подвижный электрод с биметаллической пластиной, 5 – цоколь неоновой лампы.

Как долго служит стартер?

В теории считается, что продолжительность работы стартеров эквивалентна сроку функционирования лампы. Со временем интенсивность напряжения тлеющего разряда внутри неоновой колбы заметно снижается.

Нередко при этом электроды пускового устройства замыкаются, когда лампа находится во включенном состоянии. Это еще одна причина, объясняющая, почему электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА) лучше, чем ЭмПРА.

Обзор производителей

Многие известные марки, под которыми выпускается разнотипная светотехническая продукция (светильник, лампа и прочее), занимаются производством и стартеров (код по ОКПД 31.50.42.190).

Импортных комплектующих — лампы, дросселя, стартера и конденсатора

Одни из наиболее надежных производителей: Philips, Osram, Sylvania, General Electric. Их стоимость несколько выше, но зато светильник с газоразрядным осветительным элементом будут функционировать более эффективно.

Таким образом, если планируется подключение люминесцентного источника света посредством ЭмПРА, а не ЭПРА, тогда нужно подобрать пусковое устройство хорошего качества, так как от этого будет зависеть продолжительность работы лампы.

Схема подключения предусматривает также установку конденсатора, посредством которого частично сглаживаются возникающие во время функционирования помехи. Если со временем отмечаются некоторые проблемы при эксплуатации светильника с газоразрядной лампочкой, стартер необходимо сразу заменить, так как несвоевременное замыкание и размыкание контактов приближает окончание службы осветительного элемента.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector