К сожалению, стартер – не слишком надежное устройство. Плюс при работе лампа может мерцать, негативно влияя на зрение. В принципе, возможно и подключение без него. Заменить эту деталь можно подпружинной кнопкой-выключателем.

Монтаж двух ламп

Читайте также:  Секреты шумоизоляции стен в квартире: используем современные материалы и технологии (25+ Фото & Видео) +Отзывы

Варианты подключений

Какое бы количество источников света не требовалось включить в осветительную систему, все они подключаются последовательно. Для запуска двух ламп потребуется соответственно два стартера. Их подсоединяют параллельно.

Итак, опишем процесс подключения сразу 2 люминесцентных ламп:

Если вы поняли принцип этой схемы, то легко сможете этим же способом подключить 3 или 4 люминесцентных лампы.

Пара ламп и один дроссель

Читайте также:  Обогрев теплицы: виды отопления, пошаговые рекомендации обустройства своими руками (20 Фото & Видео) +Отзывы

Схема с одним дросселем

Стартеров здесь понадобится два, а вот дорогостоящий ПРА вполне можно использовать один. Схема подключения в этом случае будет чуть сложней:

Подключение без дросселя

Читайте также:  Инфракрасный потолочный обогреватель с терморегулятором — современные технологии в вашем доме (Цены) +Отзывы

В данном подключении дроссель не используется

Этот способ используется в основном в старых лампах при выходе из строя балласта. Сделать это можно посредством использования постоянного тока, номинал которого выше обычного. То есть напряжение в момент пуска следует повысить. Сила этого напряжения подбирается исходя из характеристик как сети, так и самого источника света.

Для подключения люминесцентной лампы без дросселя требуется подсоединение диодного моста (или пары диодов). Контакты замыкаются с обеих сторон попарно. На одну сторону источника освещения должен приходиться плюс, на другую минус.

Подобную схему можно использовать даже при сгоревшей нити накаливания. Ведь цилиндр с газом при этом способе будет подпитываться за счет постоянного напряжения. Учтите лишь, что данный способ можно использовать на короткий период – со временем труба быстро потемнеет, а затем из-за выгорания люминофора вовсе перестанет излучать свет.

Подключение ЭПРА

Читайте также:  Как сделать монтаж водяного теплого пола своими руками: пошагавшая инструкция монтажа на все виды покрытий (20+ Фото & Видео) +Отзывы

Подсоединение ЭПРА (электронного пускового механизма)

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

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

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

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

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

Достоинства и недостатки люминесцентных источников света

Читайте также:  Печь на отработке: виды, устройство, чертежи, инструкция по изготовлению своими руками (Фото & Видео) +Отзывы

Использование ламп для тепличного выращивания растений

ПЛЮСЫ:

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

МИНУСЫ:

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

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

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

Сравнение параметров разных источников освещения

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

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

Подробно о способах подключения люминесцентных ламп смотрите на следующем видео:

6.5 Total Score

Для нас очень важна обратная связь с нашими читателями. Если Вы не согласны с данными оценками, оставьте свой рейтинг в комментариях с аргументацией Вашего выбора. Благодарим за ваше участие. Ваше мнение будет полезно другим пользователям.

БЕЗОПАСНОСТЬ

6

Схема подключения люминесцентной лампы

Люминисце́нтный светильник был изобретен в 1930-е годы, как источник света, получил известность и распространение с конца 1950-х.

Его преимущества неоспоримы:

• Долговечность.
• Ремонтопригодност.
• Экономичность.
• Теплый, холодный и цветной оттенок свечения.

Длительный срок службы обеспечивает правильно спроектированное разработчиками устройство пуска и регулировки работы.

ЛДС (ла́мпа дневного света) намного экономичнее, чем привычная лампочка накаливания, впрочем, аналогичное по мощности светодиодное устройство превосходит по этому показателю люминесцентное.

С течением времени светильник перестает запускаться, мигает, «гудит», одним словом, не выходит в нормальный режим. Нахождение и работа в помещении становятся опасными для зрения человека.

Для исправления ситуации пробуют включить заведомо исправную ЛДС.

Если простая замена не дала положительных результатов, человек, не знающий как устроен люминесце́нтный светильник, заходит в тупик: «Что делать дальше?» Какие запчасти покупать рассмотрим в статье.

Кратко об особенностях работы лампы

ЛДС относится к газоразрядным источникам света низкого внутреннего давления.

Принцип работы заключается в следующем: герметичный стеклянный корпус устройства заполнен инертным газом и парами ртути, давление которых невелико. Внутренние стенки колбы, покрыты люминофором. Под воздействием электрического разряда, возникающего между электродами, ртутный состав газа начинает светиться, генерируя невидимое глазу ультрафиолетовое излучение. Оно, оказывая действие на люминофор, вызывает свечение в видимом диапазоне. Меняя активный состав люминофора, получают холодный или теплый белый и цветной свет.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Бактерицидные приборы устроены также как ЛДС, но внутренняя поверхность колбы, изготовленной из кварцевого песка, люминофором не покрыта. Ультрафиолет беспрепятственно излучается в окружающее пространство.

Подключение с применением электромагнитного балласта или ЭПРА

Особенности строения  не позволяют подключить ЛДС непосредственно в сеть 220 В – работа от такого уровня напряжения невозможна. Для запуска требуется напряжение не ниже 600В.

С помощью электронных схем необходимо последовательно друг за другом обеспечить нужные режимы работы, каждый из которых требует определенного уровня напряжений.

Режимы работы:

• розжиг;
• свечение.

Запуск заключается в подаче импульсов высокого напряжения (до 1 кВ) на электроды, в результате чего между ними возникает разряд.

Отдельные виды пускорегулирующей аппаратуры, перед тем как произвести пуск, нагревают спираль электродов. Накаливание помогает легче запустить разряд, нить при этом меньше перегревается и дольше служит.

После того как светильник загорелся, питание производится переменным напряжением, включается энергосберегающий режим.

В устройствах, выпускаемых промышленностью, используются два вида пускорегулирующей аппаратуры (ПРА):

• электромагнитный пускорегулирующий аппарат ЭмПРА;
• электронный пускорегулирующий аппарат – ЭПРА.

Схемы предусматривают различное подключение, оно представлено ниже.

Схема с ЭмПРА

В состав электрической схемы светильника с электромагнитной пускорегулирующей аппаратурой (ЭмПРА) входят элементы:

• дроссель;
• стартер;
• компенсирующий конденсатор;
• люминесцентная лампа.

В момент подачи питания через цепь: дроссель – электроды ЛДС, на контактах стартера появляется напряжения.

Биметаллические контакты стартера, находящиеся в газовой среде, нагреваясь, замыкаются. Из-за этого в цепи светильника создается замкнутый контур: контакт 220 В – дроссель – электроды стартера – электроды лампы – контакт 220 В.

Нити электродов, разогреваясь, испускают электроны, которые создают тлеющий разряд. Часть тока начинает течь по цепи: 220В – дроссель – 1-й электрод – 2-й электрод – 220 В. Ток в стартере падает, биметаллические контакты размыкаются. По законам физики в этот момент возникает ЭДС самоиндукции на контактах дросселя, что приводит к возникновению высоковольтного импульса на электродах. Происходит пробой газовой среды, возникает электрическая дуга между противоположными электродами. ЛДС начинает светиться ровным светом.

В дальнейшем подсоединенный в линию дроссель обеспечивает низкий уровень силы тока, протекающего через электроды.

Дроссель, подключенный в цепь переменного тока, работает как индуктивное сопротивление, снижая до 30 % коэффициент полезного действия светильника.

Внимание! С целью уменьшения потерь энергии в схему включают компенсирующий конденсатор, без него светильник будет работать, но электропотребление увеличится.

Схема с ЭПРА

Внимание! В рознице ЭПРА часто встречаются под наименованием электронный балласт. Название драйвер продавцы применяют для обозначения блоков питания для светодиодных лент.

Внешний вид и устройство электронного балласта, предназначенного для включения двух ламп, мощностью 36 ватт каждая.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Важно! Запрещено включать ЭПРА без нагрузки в виде люминесцентных ламп. Если устройство предназначено для подключения двух ЛДС, нельзя использовать его в схеме с одной.

В схемах с ЭПРА физические процессы остаются прежними. В некоторых моделях предусмотрено предварительное нагревание электродов, что увеличивает срок службы лампы.

На рисунке показан внешний вид ЭПРА для различных по мощности устройств.

Размеры позволяют разместить ЭПРА даже в цоколе Е27.

Компактные ЭСЛ – один из видов люминесцентных могут иметь цоколь g23.

На рисунке представлена упрощенная функциональная схема ЭПРА.

Схема для последовательного подключения двух ламп

Существуют светильники, конструктивно предусматривающие подключение двух ламп.

В случае замены деталей сборка осуществляется по схемам, различным для ЭмПРА и ЭПРА.

Внимание! Принципиальные схемы ПРА рассчитаны на работу с определенной мощностью нагрузки. Этот показатель всегда имеется в паспортах изделий. Если подсоединить лампы большего номинала, дроссель или балласт могут перегореть.

Если на корпусе прибора есть надпись 2Х18 – балласт предназначен для подключения двух ламп мощностью по 18 ватт каждая. 1Х36 – такой дроссель или балласт способен включать одну ЛДС мощностью 36 Вт.

В случаях, когда используется дроссель, лампы должны подключаться последовательно.

Запускать их свечение будут два стартера. Подсоединение этих деталей осуществляется параллельно с ЛДС.

Подключение без стартера

Схема ЭПРА в своем составе стартера не имеет изначально.

Однако и в схемах с дросселем можно обойтись без него. Собрать рабочую схему поможет включенный последовательно подпружиненный выключатель – проще говоря, кнопка. Кратковременное включение и отпускание кнопки обеспечит соединение похожее по действию на стартерный пуск.

Важно! Включаться такой безстартерный вариант будет, только при целых нитях накаливания.

Бездроссельный вариант, в котором также отсутствует стартер, может быть осуществлен разными способами. Один из них показан ниже.

На схеме представлен двухполупериодный диодный умножитель напряжения.

Электроды закорачиваются, к ним подключается однопроводная линия. Напряжение будет около 600 В, чего достаточно, чтобы между ними в газовой среде протекал постоянный ток.

Собранный по таким схемам бесстартерный блок питания способен заставлять светиться даже устройства с перегоревшими спиралями электродов.

Видео – Схема подключения люминесцентных ламп

ЛюминесцентныеЧто делать если разбилась люминесцентная лампа

ЛюминесцентныеОсобенности и отличия люминесцентных ламп от светодиодных

Подключение люминесцентной лампы без дросселя и стартера: схемы

Люминесцентные трубчатые лампы долгое время были популярны в освещении помещений любой площади. Они долго работают и не перегорают, а значит их нужно значительно реже обслуживать. Основная проблема — это не перегорание самой лампочки (выгорание спирали и люминофора), а выход из строя пускорегулирующей аппаратуры. В этой статье мы расскажем, как выполнить подключение люминесцентной лампы без дросселя и стартера, а также запитать от низковольтного источника постоянного тока.

Классическая схема включения люминесцентных ламп

Несмотря на технический прогресс и все преимущества электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА), и по сей день часто встречается схема включения с дросселем и стартером. Напомним, как она выглядит:

Люминесцентная лампа — это колба, которая конструктивно выполняется как прямая и закрученная трубка, наполненная парами ртути. На её концах расположены электроды, например, спирали или иглы (для изделий с холодным катодом, которые используются в подсветке мониторов). Спирали имеют два вывода, к которым подается питание, а стенки колбы покрыты слоями люминофора.

Принцип работы стандартной схемы подключения люминесцентной трубки с дросселем и стартером довольно прост. В первый момент времени, когда контакты стартера холодны и разомкнуты – между ними возникает тлеющий разряд, он нагревает контакты и они замыкаются, после чего ток течет по такой цепи:

Фаза-дроссель-спираль-стартер-вторая спираль-ноль.

В этот момент под воздействием протекающего тока разогреваются спирали, при этом остывают контакты стартера. В определенный момент времени контакты от нагрева изгибаются и цепь разрывается. После чего, за счет энергии, накопленной в дросселе, происходит всплеск напряжения и в лампе возникает тлеющий разряд.

Такой источник света не может работать напрямую от сети 220В, потому что для ее работы нужно создать условия с «правильным» питанием. Рассмотрим несколько вариантов.

Питание от 220В без дросселя и стартера

Дело в том, что стартеры периодически выходят из строя, а дроссели перегорают. Всё это стоит не дешево, поэтому есть несколько схем для подключения светильника без этих элементов. Одну из них вы видите на рисунке ниже.

Диоды можно выбирать любые с обратным напряжением не менее 1000В и током не меньше чем потребляет светильник (от 0,5 А). Конденсаторы выбирайте с таким же напряжением в 1000В и ёмкостью 1-2 мкФ. Обратите внимание, что в этой схеме включения выводы лампы замкнуты между собой. Это значит, что спирали в процессе зажигания не участвуют и можно использовать схему для розжига ламп, где они перегорели.

Такую схему можно использовать для освещения подсобных помещений и коридоров. В гараже можно применять, если в нём вы не работаете на станках. Светоотдача может быть ниже, чем при классическом подключении, а световой поток будет мерцать, хоть это и не всегда заметно для человеческого глаза. Но такое освещение может вызвать стробоскопический эффект – когда вращающиеся части могут казаться неподвижными. Соответственно это может привести к несчастным случаям.

Примечание: во время экспериментов учтите, что запуск люминесцентных источников света в холодное время года всегда осложнен.

На видео ниже наглядно показано, как запустить люминесцентную лампу, используя диоды и конденсаторы:

Есть еще одна схема подключения люминесцентной лампы без стартера и дросселя. В качестве балласта при этом используется лампочка накаливания.

Лампу накаливания использовать на 40-60 Вт, как показано на фото:

Альтернативой описанным способам является использование платы от энергосберегающих ламп. Фактически это тот же ЭПРА, что используется с трубчатыми аналогами, но в миниатюрном формате.

На видео ниже наглядно показано, как подключить люминесцентную лампу через плату энергосберегающей лампы:

Питание ламп от 12В

Но любители самоделок часто задаются вопросом «Как зажечь люминесцентную лампу от низкого напряжения?», мы нашли один из вариантов ответа на этот вопрос. Для подключения люминесцентной трубки к низковольтному источнику постоянного тока, например, аккумулятору на 12В, нужно собрать повышающий преобразователь. Простейшим вариантом является схема автогенераторного преобразователя на 1 транзисторе. Кроме транзистора нам понадобится намотать трёхобмоточный трансформатор на ферритовом кольце или стержне.

Такую схему можно использовать для подключения люминесцентных ламп к бортовой сети автомобиля. Для её работы также не нужен дроссель и стартер. Более того она будет работать даже если её спирали перегорели. Возможно вам понравится одна из вариаций рассмотренной схемы.

Запуск люминесцентной лампы без дросселя и стартера можно осуществить по нескольким рассмотренным схемам. Это не идеальное решение, а скорее выход из ситуации. Светильник с такой схемой подключения не следует использовать в качестве основного освещения рабочих мест, но допустимо для освещения помещений, где человек не приводит много времени – коридоры, кладовые и прочее.

Наверняка вы не знаете:

Подключение люминесцентных ламп — схема и варианты монтажа

Отличительный принцип схемы подключения люминесцентных светильников заключается в необходимости включения в нее приборов пускового типа, от них зависит длительность эксплуатации.

Для того чтобы разбираться в схемах необходимо понимать принцип работы данных светильников.

Технические характеристики люминесцентных ламп

Устройство светильника люминесцентного типа – это герметичный сосуд, наполненный особой консистенцией из газа. Расчёт смеси производился с целью растрачивания меньшей энергии ионизации газов в сравнении с обычными лампами, за счет этого можно хорошо сэкономить на освещении дома или квартиры.

Для постоянного освещения необходимо удержание тлеющего разряда. Этот процесс обеспечивается с помощью подачи нужного напряжения. Проблема заключается лишь в следующей ситуации — такой разряд появляется от подающего напряжения, которое выше рабочего. Но и эта задача была решена производителями.

На двух сторонах лампы устанавливаются электроды, которые принимают напряжение, и поддерживают разряд. Каждый электрод имеет два контакта, с которыми происходит соединение источника тока. За счет этого происходит нагревание зоны, которая окружает электроды.

Светильник загорается впоследствии нагрева каждого электрода. Происходит это за счет воздействия на них высоковольтных импульсов и последующей работы напряжения.

При воздействии разряда газы находящиеся в емкости лампы активизируют излучение ультрафиолетового света, который не воспринимается глазом человека. Для того чтобы зрение человека различало это свечение колба внутри покрыта люминофорным веществом, которое смещает частотный интервал освещения в видимый интервал.

Изменяя структуру данного вещества происходит изменение гаммы цветовых температур.

Важно! Нельзя попросту включить светильник в сеть. Дуга появится после обеспечения прогревания электродов и импульсного напряжения.

Специальные балласты помогают обеспечить такие условия.

Подключение через электромагнитный балласт

Нюансы схемы подключения

Цепь данного вида должна включать в себя наличие дросселя и стартера.

Стартер выглядит как небольшой по мощности источник неонового освещения. Для его питания необходима электросеть с переменным значением тока, также он оснащен некоторым количеством биметаллических контактов.

Подключение дросселя, стартерных контактов и электродных нитей происходит последовательно.

Другой вариант возможен при замещении стартера на кнопку от входного звонка.

Напряжение будет осуществляться удержанием кнопки в состоянии нажатия. Когда светильник зажжётся ее необходимо отпустить.

1-й способ подключения люминесцентных ламп

• подключенный дроссель сохраняет электромагнитную энергию;
• с помощью стартерных контактов поступает электричество;
• перемещение тока осуществляется с помощью вольфрамовых нитей нагревания электродов;
• нагрев электродов и стартера;
• затем размыкаются контакты стартера;
• энергия, которая аккумулируется с помощью дросселя освобождается;
• светильник включается.

Для того чтобы увеличить показатель полезного действия, уменьшить помехи в модель схемы вводятся два конденсатора.

Плюсы данной схемы:

— простота;

— демократичная цена;

— она надежна;

Недостатки схемы:

— большая масса устройства;

— шумная работа;

— лампа мерцает, что не хорошо сказывается на зрении;

— потребляет большое количество электроэнергии;

— включается устройство около трех секунд;

— плохое функционировании при минусовых температурах.

Очередность подключения

Подключение с помощью вышеописанной схемы происходит со стартерами. Рассматриваемый ниже вариант имеет модель стартера S10 мощностью 4-65Вт., лампу на 40Вт и такую же мощность у дросселя.

Этап 1. Подключение стартера к штыревым контактам лампы, которые имеют вид нитей накаливания.

Этап 2. Остальные контакты подключается к дросселю.

Этап 3. Конденсатор подключается к контактам питания параллельным образом. За счет конденсатора компенсируется уровень реактивной мощностью, и происходит уменьшение количества помех.

Подключение люминесцентных ламп через электронный балласт

Особенности схемы подключения

За счет электронного балласта лампе обеспечивается долгий период функционирования и экономия затрат электроэнергии. При работе с напряжением до 133 кГц свет распространяется без мерцания.

Микросхемами обеспечивается питание светильников, подогрев электродов, тем самым повышается их продуктивность и увеличиваются сроки эксплуатации. Имеется возможность совместно с лампами данной схемы подключения использовать диммеры – это устройства, которые плавно регулируют яркость свечения.

Электронный балласт преобразует напряжение. Действие постоянного тока трансформируется в ток высокочастотного и переменного вида, который переходит на нагреватели электродов.

Повышается частота за счет этого происходит уменьшение интенсивности нагревания электродов. Использование электронного балласта в схеме подключения позволяет подстроиться под свойства светильника.

Плюсы схемы данного вида:

• большая экономия;
• лампочка плавно включается;
• отсутствует мерцание;
• бережно прогреваются электроды лампы;
• допустимая эксплуатация при низких температурах;
• компактность и маленькая масса;
• долговременный срок действия.

Минусы схемы данного вида:

• усложненность схемы подключения;
• большая требовательность к установке.

Порядок подключения ламп

Светильник подключается в три этапа:

— происходит прогревание электродов, за счет чего аккуратно и размеренно запускается устройство;

— создается мощный импульс, который требуется для поджигания;

— рабочее напряжение балансируется и подается на лампу.

Подключение люминесцентных ламп последовательно

Очередность подключения

Этап 1. Параллельное подсоединение стартера к каждой лампе.

Этап 2. Последовательное подсоединение с помощью дросселя свободных контактов к сети.

Этап 3. Параллельное подсоединение конденсаторов к контактам лампы. За счет этого происходит снижение помех, а также компенсирование реактивной мощности.

Видео — Подключение люминесцентных ламп

Поделитесь если вам понравилось:

Похожие материалы

Схема подключения люминесцентных ламп и принцип их работы

На сегодняшний день люминесцентные лампы являются одним из самых распространенных источников искусственного освещения. Это объясняется тем, что светильники данного типа в несколько раз более экономичнее, чем привычные нам стандартные приборы накаливания и на порядок дешевле светодиодных.

Люминесцентный вид на сегодняшний день встречаются чуть ли не на каждом шагу: в офисах, больницах, школах и домах.

Как работает

Люминесцентная лампа представляет собой газоразрядный прибор, внутри которого и образуется этот разряд среди пары спиралей. Данные спирали есть не что иное, как анод и катод, расположены они с обеих сторон. Видимый свет появляется при ультрафиолетовом излучении парами ртути. Этому способствует нанесенный на внутреннюю поверхность лампы люминофор – вещество, в составе которого имеется фосфор и другие элементы.

Люминесцентные лампы работают благодаря специальному устройству –пускорегулирующему аппарату, который по-другому называется дроссель. Многие модели импортного производства функционируют как со стандартным дросселем, так и с устройством автоматической работы. Последние распространены как электронные пускорегулирующие автоматы.

Преимущества приборов, работающих на ЭПРА

Среди положительных качеств данных моделей можно выделить следующие:

• отсутствие мерцания;
• отсутствие шума;
• относительно малый вес;
• лучшее зажигание;
• экономия электроэнергии.

Каждая люминесцентная лампа имеет ряд преимуществ перед стандартной лампой накаливания:

• долговечность;
• экономичность;
• большая светопередача.

Однако у данной технологии есть и существенный недостаток – если температура в помещении не больше, чем пять градусов, зажигание такой лампы происходит медленно, а свет от нее более тусклый.

Схема подключения

Существует несколько схем подключения люминесцентных светильников.

Если используется электронная пускорегулирующая аппаратура, схема подключения выглядит следующим образом:

• С – компенсационный конденсатор;
• LL– дроссель;
• EL– лампа люминесцентная;
• SF– стартёр.

Как правило, на практике наиболее распространены светильники, в которых используются два прибора, подключенные последовательно. При этом схема их подключения имеет вид:

А – для люминесцентных моделей мощностью 20 (18) ВТ

В – для люминесцентных моделей мощностью 40 (36) ВТ

Когда применяются именно две лампы, появляется возможность уменьшения пульсации суммарного светового потока. Это происходит из-за того, что пульсация отдельно взятой лампы неодновременная, то есть имеется небольшой сдвиг по времени. В связи с этим никогда не станет равным нулю значение суммарного светового потока. Другое название схемы, когда применяется сразу два светильника – это схема с расщепленной фазой. Важным ее преимуществом является то, что при ней не требуется дополнительных мер с целью повышения коэффициента мощности. Еще одним преимуществом является то, что при снижении напряжения в сети, суммарный световой поток остается стабильным.

При подключении обязательно следует учитывать, что мощности дросселя и лампы должны быть идентичными. Если же мощность второй велика, то возможно стоит использовать сразу два дросселя.

Однако, несмотря на все явные достоинства, следует указать еще один существенный недостаток таких моделей. Все они содержат такое небезопасное вещество, как ртуть в жидком виде. На сегодняшний день существует проблема утилизации подобных устройств, вышедших из строя, поэтому использование люминесцентных ламп представляет угрозу окружающей среде.

Если при монтаже светильник нечаянно выскальзывает из рук и разбивается вдребезги, можно увидеть мелкие шарики ртути, которые раскатываются по земле.

Далее описана подробная схема подключения в комплекте с электромагнитным балластом.

• Подается питающее напряжение на схему. Затем оно проходит через дроссель и нити накала, а следом – к выводам стартера;
• стартер – есть не что иное, как неоновая лампочка, имеющая два контакта. На один из данных контактов приваривается биметаллическая пластина;
• возникающее напряжение начинает ионизировать неон. Сквозь стартер начинает течь ток значительно силы, разогревающий газ и пластину из биметалла;
• пластина при этом начинает изгибаться и замыкать выводы стартера;
• электрический ток проходит по замкнутой цепи, благодаря чему нити накала разогреваются;
• этот разогрев и дает толчок для возникновения в лампах свечения в условиях более низкого напряжения;
• в момент, когда лампа начинает светиться, на стартере начинает падать напряжение. Падает оно до такого уровня, когда ион уже не способен ионизироваться. Стартер при этом автоматически отключается, а нити накала перестают быть под влиянием тока.

С целью обеспечить функционирование светильников, устанавливают дроссель. Данный прибор используется с целью ограничивать ток до необходимой величины, в зависимости от мощности. Благодаря самоиндукции обеспечивается надежный пуск ламп.

Плюсы и минусы ламп, имеющих электромагнитный балласт

Конструкция и схема данных светильников достаточно проста. Однако, несмотря на это их отличает высокая надежность и сравнительно небольшая стоимость, но у них имеются и недостатки.

Среди них:

• нет гарантии запуска при пониженной температуре;
• мерцание;
• вероятность низкочастотного гула;
• повышенное потребление электроэнергии;
• достаточно большой вес и габариты.

Люминесцентные светильники компактного типа

Многие современные лампы люминесцентного типа подходят для освещения промышленных помещений. Однако для домашнего использования они неудобны вследствие больших габаритов и неподходящего дизайна. Технологии не стоят на месте и сегодня созданы такие приборы, которые имеют малогабаритный электронный балласт. Патент на компактную люминесцентную лампу был получен в 80-х годах прошлого века, однако использоваться они стали в быту не так давно. Сегодня по размеру компактные люминесцентные модели не превышают привычных стандартных. Что касается принципа работы, то он остался прежним. На концах лампы есть две нити накала. Именно между ними и появляется дуговой разряд, который производит ультрафиолетовые волны. Под воздействием данных волн происходит свечение люминофора.

Сколько служит компактная лампа

Компактная лампа по заявлениям производителя, должна служить около десяти тысяч часов. Однако из-за постоянной нестабильности напряжения в сети,срок службы устройств значительно сокращен. На уменьшение срока службы влияет и частота включения и выключения в схеме, а также функционирование в условиях повышенных либо, наоборот, слишком низких температур. По статистике самой частой причиной выхода таких устройств из строя является перегорание нитей канала.

Подключение люминесцентных ламп с дросселем

Люминесцентные светильники намного экономнее ламп накаливания по электропотреблению, поскольку меньше тратят на образование тепла. Свет от них более рассеянный и может быть выбран по цвету в широком диапазоне, хотя наиболее популярны светильники белого дневного спектра.

Что касается недостатков люминесцентных ламп, то для их работы необходимы дополнительные устройства, обеспечивающие высокое напряжение до и ограничение тока после розжига.

Внутри лампы имеется азот, а как известно любой газ является плохим проводником электрического тока. Чтобы облегчить ионизацию газа внутрь закачивают небольшое количество паров ртути. Но для начального пробоя всё равно требуется напряжение выше сетевого. Также для облегчения пробоя внутри делаются спирали, которые во время первых секунд пуска накаляются и испускают массовый поток электронов из металла в газ.

Простое подключение лампы дневного света к сети 220 В не подойдет. Так как при таком подключении, во-первых, не может создаться импульс повышенного напряжения, необходимый для стартового розжига этого источника света; во-вторых, даже если лампа запустится, при искрении в розетке, то сразу же перегорит. Светящаяся лампа с плазмой внутри имеет отрицательное дифференциальное сопротивление, и за неимением в цепи другого импеданса, через неё течет ток короткого замыкания. Поэтому уже давненько придумали простую и надежную схему подключения с дросселем и стартером. Первым по этой схеме срабатывает стартер.

Стартер

Маленький бочонок внутри представляет собой газоразрядную лампу с нормально разомкнутыми биметаллическими электродами с параллельно соединенным конденсатором малой емкости 0,003–0,1 мкФ. Крошечный конденсатор растягивает скачок напряжения по фронту, чтобы хватило времени на создание газового разряда в лампе, а также он подавляет радиопомехи от замыкания электродов стартера.

Для запуска люминесцентной лампы требуется создать тлеющий разряд внутри неё. Тлеющий разряд случается при нагреве нитей лампы до температуры 800–900 градусов, когда через газ начинает проходить электрический ток порядка 30 мА. Только благодаря стартеру и происходит кратковременный накал спиралей при замыкании его внутренних электродов.

При размыкании биметаллических электродов стартера в работу подключается дроссель.

Дроссель

Катушка, включенная как электромагнитный балласт, ограничивает силу переменного тока, протекающего через неё за счет индуктивного сопротивления. Что спасает люминесцентную лампу от короткого замыкания, после того как в ней произойдет зажигание плазмы.

Дроссель крайне важен для запуска лампы, поскольку в предложенных схемах только он может повысить напряжение. Всё благодаря внутренней самоиндукции катушки. После того как электроды стартера размыкаются, дроссель выдает накопленную ЭДС импульсом на концы лампы.

Конденсатор

Электрическая емкость, подключенная на входе питания светильника, гасит реактивную мощность, которую всегда при работе тянет дроссель. Светильник без этого сетевого фильтра заработает, но будет потреблять больше электроэнергии из сети.

Конденсатор по напряжению следует подбирать с запасом выше сетевого, по емкости его выбор производится в зависимости от мощности люминесцентной лампы:

• 2 мкФ — от 4 до 15 Вт;
• 4 мкФ — от 15 до 58 Вт;
• 7 мкФ — от 58 Вт до 100 Вт.

Подключение двух ламп

В случае подсоединения одной люминесцентной лампы подбирать элементы просто: лампа мощностью 40 Вт, значит и дроссель на 40 Вт, а стартер на напряжение 220 В.

При подсоединении двух ламп до одного дросселя, к работе нужно отнестись повнимательнее. В этом случае для двух 40 ваттных ламп нужен дроссель мощностью не ниже 80 Вт, также следует найти два стартера на напряжение 127 В. Если детально разобрать схему, то станет очевидно, что оба стартера соединены последовательно, следовательно, на каждый из них приходится лишь половина сетевого напряжения.

Предложенное тандемное подключение имеет лишь один недостаток — при выходе из строя одной лампы, вторая тоже перестанет работать.

Принцип работы люминесцентной лампы и схема подключения

Привет, на этой странице мы обсудим люминесцентные лампы. Люминесцентная лампа — это тип лампы, работающей на явлении люминесценции. Люминесцентные лампы имеют более высокий световой поток по сравнению с лампами накаливания. он появился в 19 веке. Эти лампы дают свет белого цвета за счет фосфорного покрытия внутренней поверхности стеклянной трубки.

Принципиальная схема

Эти лампы состоят из нескольких основных частей: —

• Балласт или (Электрический дроссель)
• Стартер
• Электроды
• Лампа

Балласт — Магнитный балласт (электрический дроссель) содержит катушку с медным проводом.Магнитное поле, создаваемое проволокой, улавливает большую часть тока, поэтому флуоресцентный свет проникает только в нужном количестве. Это количество может колебаться в зависимости от толщины и длины медного провода.

Стартер — В системе люминесцентного освещения балласт регулирует ток, подаваемый на лампы, и обеспечивает напряжение, достаточное для запуска ламп. Без балласта, ограничивающего ток, люминесцентная лампа, подключенная непосредственно к источнику питания высокого напряжения, быстро и неконтролируемо увеличивает потребление тока.Через секунду лампа перегреется и перегорит.

Электроды — Люминесцентная лампа состоит из стеклянной трубки, заполненной смесью аргона и паров ртути. Металлические электроды на каждом конце покрыты оксидом щелочноземельного металла, который легко испускает электроны.

Лампа — Люминесцентная лампа состоит из длинного стержня трубки, заполненного смесью газа под низким давлением.

рабочая схема

При включении питания переменного тока. Эта подача достигла электродов, но эта мгновенная подача также поступает к пускателю через электрический дроссель (балласт).Эти стартеры содержат биметаллический контакт. Когда напряжение достигает стартера, возникает короткое замыкание и происходит нагрев биметаллической ленты. За счет нагрева биметаллическая полоса изгибается в сторону контакта и замыкает цепь. Напряжение на пускателе уменьшается, поскольку ток вызывает падение напряжения на катушке индуктивности (балласт). При пониженном или нулевом напряжении на пускателе больше не происходит газового разряда, и, таким образом, биметаллическая полоса охлаждается и разрывает контакт.В момент размыкания контактов пускателя ток прерывается, и, следовательно, в этот момент на катушку индуктивности (балласт) попадает большой скачок напряжения. Это высокое напряжение создает в трубке смесь газов. Смесь аргона и ртути создает ультрафиолетовый свет, невидимый человеческому глазу. Из-за покрытия порошка фосфора на внутренней поверхности трубки. Этот ультрафиолетовый свет излучает белый свет, видимый человеческим глазом.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Электропроводка балласта — электрическая 101

Для работы люминесцентных ламп требуется балласт. Схема люминесцентной лампы включает балласт, провода, патроны и лампы.

Лампа против лампы

Электрики обычно называют лампочку лампой. Производители лампочек используют термин «лампа», когда относятся к люминесцентным лампам.На этой странице мы будем называть люминесцентную лампу лампой или трубкой.

Отдельные и общие провода балласта

Каждый провод балласта подключается к патрону на одной стороне каждой трубки. Общий провод (а) подключается ко всем патронам на другой стороне трубок.

Цвета проводов балласта

Цвета проводов для отдельных и общих соединений на люминесцентных балластах будут различаться в зависимости от типа балласта, марки и количества поддерживаемых ламп.Балласты имеют определенные цвета для отдельных проводов к патронам и другие цвета для общих проводов к патронам.

Магнитные балласты против электронных

Старые магнитно-люминесцентные балласты обычно быстро запускаются и подключаются последовательно. Более новые электронные балласты — это мгновенный запуск (подключенные параллельно), быстрый запуск (подключенные последовательно), запрограммированный запуск (подключенные последовательно — параллельные, регулируемые балласты и балласты CFL.

Быстрый запуск против балластов мгновенного запуска

Когда балласт быстрого запуска (соединенный последовательно) работает с несколькими лампами и одна лампа выходит из строя, цепь размыкается, и другие лампы не загораются.

Когда пусковой балласт (включенный параллельно) управляет несколькими лампами в цепи, лампы работают независимо друг от друга. Если одна лампа выходит из строя, другие могут продолжать работать, поскольку цепь между ними и балластом остается непрерывной.

При использовании некоторых пусковых балластов с 3 и 4 лампами (подключенных последовательно — параллельно), если одна лампа в одной ветви выходит из строя, лампа (и) в параллельной ветви продолжает работать.

• ПРА для быстрого пуска можно подключать только последовательно в соответствии со схемой на пускорегулирующем аппарате.
• ПРА для мгновенного пуска можно подключать параллельно только в соответствии со схемой на пускорегулирующем устройстве.
• Изменение проводки люминесцентного светильника с быстрого запуска на мгновенное включает изменение проводки с последовательного на параллельное.

Схема балласта для быстрого пуска 1 лампы

Схема балласта 1 для мгновенного пуска лампы

Заземление балласта

Заземление балласта очень важно.Заземление обычно происходит автоматически, если светильник заземлен должным образом.

Заземляющий провод от источника питания должен быть подключен к осветительной арматуре. Металлический балласт, установленный на металлической осветительной арматуре, автоматически заземляет балласт.

Если балласт имеет клемму заземления, к ней должен быть подключен заземляющий провод.

Все, что вам нужно знать о светодиодных лампах

Многие преимущества светодиодных трубок перед люминесцентными лампами описаны довольно подробно, поэтому мы не будем углубляться в подробности, но три основных преимущества:

• Более высокая эффективность , экономия энергии (до 30-50%)


• Более длительный срок службы (обычно 50 тыс. часов)


• Без ртути

Поскольку люминесцентные светильники устанавливаются часто в потолок и подключены непосредственно к электросети, они относительно дороги и их сложно заменить полностью.

В результате часто бывает наиболее экономичным просто использовать тот же люминесцентный светильник, но заменить люминесцентную лампу на светодиодную лампу.

Таким образом, важно понимать, какие типы люминесцентных ламп были разработаны, чтобы правильно установить светодиодную лампу на место.

За прошедшие годы производители люминесцентных ламп разработали множество различных размеров и типов.

• T8 4 фута: 4 фута люминесцентные лампы T8 сегодня являются наиболее часто используемым типом.Их длина составляет 48 дюймов, а диаметр лампы — 1 дюйм.


• T12 4 фута: 4-футовые люминесцентные лампы T12 менее эффективны по сравнению с лампами T8. Они такой же длины, как лампы T8, но имеют больший диаметр лампы на 1,5 дюйма.


• T5 4 фута: 4 фута люминесцентные лампы T5, как правило, являются наиболее эффективными, а также одними из новейших типов ламп, представленных в 2000-х годах в США. Они обычно обозначаются T5HO (высокая мощность) и обеспечивают большую яркость, чем их аналоги T8.Они немного короче четырех футов (45,8 дюйма). Лампы T5 бывают различной длины, например, 1 фут, 2 фута и 3 фута, и обычно используются в непотолочных светильниках, таких как настольные лампы.

повторяют механические размеры, чтобы гарантировать, что они могут быть настоящей заменой при модернизации, и имеют те же названия форм-факторов (например,грамм. 4-футовый светодиодный трубчатый светильник T8).

Крепления T8 и T12 обычно имеют одинаковую длину и используют одни и те же штыри, поэтому механически они обычно перекрестно совместимы.

Светильники T5 НЕ совместимы с лампами T8 и T12 из-за их различных размеров штырей и фактической длины.

3) Люминесцентные балласты и модернизация светодиодных ламп

Во всех люминесцентных лампах используется устройство, называемое балластом, для регулирования яркости лампы по мере ее нагрева. Эти устройства необходимы для люминесцентных ламп и отличаются от ламп накаливания, которые можно подключать непосредственно к электросетям.

В светильниках люминесцентных ламп обычно балласт находится внутри светильника, и доступ к нему без снятия светильника с потолка невозможен. Переделку балласта люминесцентных ламп должны производить только те, кто хорошо разбирается в электромонтажных работах.

Люминесцентные лампы T5, T8 и T12 работают немного по-разному и, следовательно, имеют разные типы люминесцентных балластов.

Светодиодные лампы, с другой стороны, работают иначе, чем люминесцентные лампы, и не используют балласт (но используют электронные компоненты, составляющие драйвер светодиода).

Ранние светодиодные ламповые лампы требовали удаления или обхода люминесцентного балласта. Теперь многие светодиодные ламповые лампы совместимы с люминесцентными балластами, что позволяет легко заменить люминесцентную лампу без повторного подключения проводки. Ниже мы обсудим общие термины, используемые для каждой из этих конфигураций.

3A) Светодиодный трубчатый светильник UL типа A — Совместимость с балластом

Светодиодная трубка UL типа A по сути ведет себя так же, как люминесцентная лампа, и ее легко заменить.

Идеально подходит для: Потребителей, которым неудобно или которые предпочитают избегать электромонтажных работ, осветительных установок с высокими затратами на оплату труда электриков

Недостатки : Люминесцентные балласты могут выйти из строя, требуя постоянного обслуживания и возможной замены или обхода балласта; потенциальные проблемы с совместимостью люминесцентных балластов; более низкий общий электрический КПД из-за балласта.

3B) Светодиодные трубчатые лампы UL типа B — байпас балласта

Светодиодные трубчатые лампы со спецификацией «UL типа B» несовместимы с люминесцентными балластами. Они не могут использоваться с люминесцентным балластом и должны быть подключены непосредственно к электросети. Однако светодиодный драйвер встроен в саму светодиодную трубку.

Светодиодные лампы UL типа B можно разделить на одно- и двухсторонние.

В несимметричной конфигурации используются только два контакта на одном конце трубки (один контакт = ток, один контакт = нейтраль), а два контакта на другом конце электрически не работают и используются только для удерживая лампу на месте.

В двусторонней конфигурации два контакта на каждой стороне трубки имеют одинаковую полярность.Поэтому патроны на одном конце трубки должны быть подключены к [нейтрали], а другой — к [плюсу].

Недостатки : требуется комфорт и знания в области электропроводки и электробезопасности.

3C) Светодиодная трубка UL типа C — дистанционный драйвер

Светодиодные трубки UL типа C относительно редки, но обеспечивают наибольшую гибкость и эффективность для системы освещения.В отличие от светодиодных трубок UL типа B, в них отсутствует светодиодный драйвер, встроенный в светодиодную трубку, и поэтому требуется отдельное устройство светодиодного драйвера, которое должно быть подключено между светодиодной трубкой и электросетью.

Идеально подходит для: минимальных затрат на техническое обслуживание, поскольку драйверы светодиодов можно заменить без замены всей светодиодной трубки; дополнительные параметры драйвера светодиодов, такие как регулировка яркости 0-10 В и другие возможности подключения к Интернету вещей.

Недостатки : Требуется больше всего электромонтажных работ, так как люминесцентный балласт необходимо удалить, а затем заменить драйвером светодиода.

3D) Шунтированные и нешунтированные надгробия

Надгробия — это «розетки» или патроны, в которые будут устанавливаться светодиодные ламповые лампы, обеспечивающие как механическую поддержку, так и электрический ток.

Надгробные плиты имеют два электрических контакта, соответствующих двум контактам люминесцентной / светодиодной лампы. Два электрических контакта могут быть:

i) не подключены к какому-либо источнику электроэнергии

ii) один подключен к току, другой подключен к нейтрали

iii) оба подключены к фазе или нейтрали

Сценарий ii) называется без -shunted, в то время как сценарий iii) называется shunted.«Шунтирование» относится к объединению двух отдельных цепей в одну. В результате шунтирования оба контакта надгробного камня имеют одинаковую электрическую полярность.

Иногда надгробные плиты шунтируются снаружи, как показано на фотографии выше, где вводы проводов открыты только с одной стороны.Однако в некоторых случаях надгробные плиты можно шунтировать изнутри, когда вводы проводов с обеих сторон открыты, но соединены внутри надгробия.

Поскольку некоторые надгробные плиты внутренне шунтируются, визуальная проверка надгробий не дает окончательного результата. Мы настоятельно рекомендуем проверить два контакта надгробия с помощью вольтметра, чтобы определить, существует ли замкнутая или разомкнутая цепь. Замкнутая цепь укажет на шунтированные надгробные плиты.

3E) Определите, совместим ли ваш светодиодный трубчатый светильник с шунтированной или нешунтированной конфигурацией надгробий.

Если ваш светодиодный трубчатый светильник является односторонним, он НЕ совместим с шунтированными надгробиями.Это связано с тем, что каждый из двух контактов в надгробной плите должен иметь противоположную полярность, чтобы однотактный светодиодный ламповый светильник работал. Однако в случае шунтированного надгробия это невозможно из-за внутреннего короткого замыкания.

Если у вас шунтированные надгробные плиты, вам нужно будет перемонтировать или заменить их и соединить в соответствии со схемой проводки производителей однотактных светодиодных трубок.

Если ваш светодиодный ламповый светильник двусторонний, он, вероятно, совместим как с шунтированными, так и с шунтированными надгробиями.Причина в том, что два контакта на каждом конце светодиодной трубки рассчитаны на одинаковую полярность, поэтому независимо от того, шунтированы они или нет, не должно влиять на итоговую схему.

3F) Что делать, если вы не хотите обо всем этом беспокоиться?

Установка светодиодной трубки неправильного типа может привести к преждевременным отказам и потенциально опасным коротким замыканиям и пожару.

Мы рекомендуем искать светодиодные лампы, которые совместимы с любой из потенциальных электрических конфигураций люминесцентного светильника — например, светодиодные лампы 3-в-1 Waveform Lighting T8.

Обычно называемые совместимыми 3-в-1, эти светодиодные трубки совместимы с любой из следующих конфигураций:

i) Без снятия люминесцентного балласта (UL типа A / совместимость с балластом)

ii) С удалением или обходом люминесцентного балласт (UL тип B / байпас балласта) и шунтированные или нешунтированные надгробные плиты (двусторонние)

iii) с удалением или обходом флуоресцентного балласта (UL тип B / байпас балласта) и нешунтированные надгробные плиты (односторонние)

4) Фотометрические характеристики светодиодных ламп — цветовая температура (CCT), люмены и индекс цветопередачи (CRI)

Обычно называемые основными фотоэлектрическими характеристиками, также важно, чтобы качество излучаемого света было таким же или превышало качество вашего текущего освещения люминесцентными лампами.

Коррелированная цветовая температура (CCT)

Большинство люминесцентных ламп имеют коррелированную цветовую температуру (CCT) 4000K или 5000K, поскольку они считаются наиболее подходящими для розничной торговли и офисных помещений соответственно. Однако за последние годы многие разработки люминесцентных ламп позволили использовать широкий диапазон цветовых температур.

Точно так же доступны светодиодные трубчатые лампы с широким диапазоном цветовых температур. Как правило, внешний вид светодиодной трубки и люминесцентной лампы с одинаковым рейтингом цветовой температуры будет одинаковым.

Световой поток

Световой поток, измеряемый в люменах, измеряет общее количество света, излучаемого лампой, и является лучшим показателем для определения яркости лампы.

Лучший способ провести сравнение яблок с яблоками — это сравнить значение светового потока люминесцентной лампы со светодиодной трубкой. Обычно люминесцентная лампа T8 мощностью 35 Вт излучает около 2500 люмен.

Одна вещь, которую следует отметить в светодиодных ламповых лампах, заключается в том, что они имеют тенденцию направлять свет вниз, а не на полные 360 градусов в люминесцентных лампах.Следовательно, при установке в потолочный светильник светодиодный трубчатый светильник может обеспечивать более полезные люмены, поскольку свет направлен вниз, а не обратно в светильник, как в люминесцентной лампе.

Индекс цветопередачи (CRI)

CRI измеряет степень, в которой цвета объектов выглядят точными и точными под источником света. Большинство люминесцентных ламп имеют индекс цветопередачи около 80, и большинство светодиодных ламп также имеют индекс цветопередачи около 80. 80 CRI приемлем для большинства приложений, но для улучшенного качества цвета и сред, где цветовое восприятие важно, ищите более высокий рейтинг CRI в светодиодной трубке.

5) Стоимость и финансирование светодиодных трубок

Наконец, мы немного поговорим о соображениях стоимости при покупке светодиодных трубок. В последние годы цена на светодиодные трубчатые лампы снизилась до уровня, позволяющего конкурировать с люминесцентными лампами, поэтому закупочная цена ламп делает светодиодные ламповые лампы очень привлекательным вариантом.

Если, однако, выбранная вами светодиодная трубка не является лампой UL типа A, вы понесете затраты на ремонт электрической проводки. Для крупной или коммерческой установки эти затраты могут быть значительными в зависимости от сложности изменения проводки, необходимой для люминесцентного светильника.Как правило, на каждый 4-ламповый люминесцентный светильник у квалифицированного электрика может уйти 15-25 минут.

Если предположить, что электрику, заряжающему 100 долларов в час, требуется час, чтобы завершить перемонтаж трех люминесцентных светильников с 4 лампами, мы можем рассчитать затраты на рабочую силу более 8 долларов на лампу. Вы можете увидеть, как затраты на рабочую силу быстро увеличивают первоначальную стоимость проекта, добавляя привлекательности светодиодных ламповых ламп, совместимых с UL типа A.

Подсчитайте, сколько затрат на электроэнергию и техническое обслуживание сэкономят светодиодные ламповые лампы, и определите период окупаемости.Как правило, чем короче, тем лучше!

Также следует учитывать гарантийные условия производителя. В идеале период окупаемости короче гарантии, так как таким образом вы застрахованы от любых преждевременных отказов продукта, которые ставят под угрозу экономию затрат при использовании светодиодных ламп.

[Разъяснение] Подключение лампового света со схемой

Подключение лампового света

Подключение Tube Light очень просто.Здесь вы найдете Tube Light Connection с подробным объяснением. Собственное название лампового света — флуоресцентный ламповый свет. Здесь вы узнаете, как подключить Tube Light к Choke, Starter at Home. Здесь приведена правильная принципиальная схема Tube Light . Также показаны внутренние части лампового светильника.

Подключение лампы накаливания с электрическим дросселем:

Подключение лампы накаливания с электронным дросселем:

Читайте также:

Как работают люминесцентные лампы

© 2007 Род Эллиотт (ESP)

Статья «Традиционные люминесцентные ламповые лампы и их альтернативы» рассматривает работу люминесцентных ламп в довольно простых терминах, но здесь мы рассмотрим лампы и их балласты (как «традиционные» магнитные, так и электронные) и немного углубимся в их внутреннюю часть. выработки.Используются альтернативные схемы балласта (например, схема «опережение / запаздывание»), и это показано в предыдущей статье. Здесь это не рассматривается, потому что речь идет о том, как они работают, а не о способе подключения арматуры.

Принцип работы люминесцентной лампы сильно отличается от простой лампы накаливания, и современные люминесцентные лампы (особенно компактные люминесцентные лампы или КЛЛ) используют электронные балласты для регулирования напряжения на лампе и тока через нее.При первом запуске необходимо обеспечить значительно более высокое напряжение, чем обычно, чтобы вызвать возникновение внутренней дуги, а после запуска ток должен быть ограничен до безопасного значения для трубки.

В этой статье показаны некоторые способы достижения этих целей, начиная с базового индуктивного балласта, который был основой производства люминесцентных ламп на протяжении многих лет.

Обратите внимание, что показанные здесь формы сигналов представляют собой комбинацию моделирования и реальных измерений.При необходимости смоделированные формы сигналов корректируются для соответствия измеренным. Причина этого подхода проста … симулятор не может представить нагрузку с отрицательным импедансом с соответствующими напряжениями удара и другими характеристиками, которые представляет люминесцентная лампа. Точно так же очень сложно (и потенциально смертельно) пытаться уловить все напряжения и токи, которые существуют в цепях реальных люминесцентных ламп.

Хотя принятый подход действительно вносит некоторые незначительные ошибки в показанные формы сигналов, они относительно незначительны, а конечный результат находится в пределах любого традиционного производственного допуска для балластов, ламп и других компонентов.

Для объяснения индуктивного балласта я использовал старую «компактную» люминесцентную лампу, которая идеально подходит для тестирования. Хотя он по-прежнему работает, световой поток несколько ниже, чем должен быть, но это лишь немного меняет некоторые измеренные значения. Принципы не меняются.

Сама лампа имеет следующие характеристики …

9036365 Стартер

Диаметр трубки	11,3 мм (нестандартный)
Длина	533 мм (21 дюйм)
Сопротивление нити (в холодном состоянии)	12.8 Ом
Сопротивление нити (горячее)	23 Ом
Балластное сопротивление	105 Ом
Балластная индуктивность	2,11 H
Стартер	1,2 нФ

Диаметр люминесцентных ламп обычно обозначается как T8 (например). Это означает, что диаметр равен 8 x 1/8 дюйма, что составляет 1 дюйм (25.4 мм). Ранние лампы были T12 (1½ дюйма или 38 мм в диаметре), но они были уменьшены в размерах до T8, когда были представлены (тогда) «новые» высокоэффективные типы. Стандартная 4-футовая трубка (1200 мм) раньше рассчитывалась на 40 Вт, но их заменили на 36 Вт, а светоотдача была улучшена. Последнее воплощение — T5 (диаметр 16 мм), в котором используется меньшее расстояние между выводами и другое приспособление для надгробия. Они также короче (1163 мм) и не подходят для стандартного светильника. разработан для более ранних ламп.

В случае моего тестового образца диаметр трубки намного меньше обычного, потому что лампа обозначена как компактная, поэтому ее складывают, чтобы уменьшить общую длину.Упоминается сопротивление нити, потому что оно будет упомянуто позже в этой статье. Схема представлена ​​ниже и является стандартной во всех отношениях.

Рисунок 1 — Схема люминесцентной лампы

Катушка индуктивности — это балласт, и на самом деле это гораздо более важный компонент, чем он может показаться. Он не только ограничивает максимальный ток трубки, но и используется для генерации импульсов высокого напряжения, необходимых для запуска плазменной дуги внутри трубки. Сама люминесцентная лампа имеет на каждом конце нагреватель, небольшое количество ртути и инертный газ (обычно аргон).Стенка трубки покрыта люминофором, излучающим видимый свет при возбуждении интенсивным коротковолновым ультрафиолетовым светом, излучаемым ртутным дуговым разрядом. Дополнительный конденсатор (C2) предназначен для коррекции коэффициента мощности — подробнее об этом позже.

Маленькая лампочка — стартер. Биметаллическая полоса запечатана в стеклянную оболочку с (обычно) неоновым газом внутри. При подаче питания напряжения более чем достаточно, чтобы вызвать дугу в неоновом пускателе, но не настолько, чтобы вызвать дугу в самой лампе.Тепло от неоновой дуги заставляет биметаллическую полосу изгибаться, пока она не замыкает контакты. Затем дуга в неоновом стартере прекращается, и сеть подключается через балласт и нити на каждом конце трубки через выключатель стартера.

Когда в пускателе нет дуги (или накала), биметаллическая полоса охлаждается, и примерно через секунду или около того выключатель размыкается. Прерывание тока через катушку индуктивности вызывает возврат напряжения — импульс высокого напряжения, который (будем надеяться) зажжет дугу в трубке.Если дуга не запускается с первого раза, процесс повторяется до тех пор, пока не начнется. Вот почему стандартные люминесцентные лампы при включении несколько раз мигают. Нити — это нагреватели, которые действуют как катоды (эмиттеры электронов) и необходимы для обеспечения достаточного количества тепла для испарения ртути и обеспечения хорошего потока электронов для возбуждения плазмы. Когда лампа работает нормально, потока электронов достаточно для поддержания приемлемой рабочей температуры нити накала. Обе нити действуют как катоды и аноды поочередно, потому что полярность меняется 50 (или 60) раз в секунду.

Плазма имеет интересную характеристику … отрицательное сопротивление! Как только начинается дуга, более высокий рабочий ток вызывает падение сопротивления и меньшее напряжение появляется на трубке. Если бы это продолжалось, трубка очень быстро разрушилась бы. Балласт предотвращает это, потому что он вводит последовательный импеданс для ограничения тока. Сопротивление не сработает, потому что оно слишком расточительно и не обеспечивает накопления энергии для генерации всплеска обратного напряжения, чтобы повторно зажигать дугу при каждом изменении полярности.

Рисунок 2 — Рабочие осциллограммы

На рисунке 2 вы можете видеть, что когда ток трубки (зеленая кривая) максимален, напряжение (красная кривая) на трубке минимально. Эффект можно увидеть сразу после каждого скачка напряжения. По мере увеличения тока напряжение падает (для этой трубки минимум составлял ± 126 В). Пик в точке пересечения нуля формы волны тока генерируется балластом, и именно он повторно зажигает дугу для каждого полупериода подключенной сети.На рисунке 3 показано напряжение на балласте — быстрые переходы соответствуют пикам, приложенным к лампе, и происходят около пика напряжения, где ток прерывается, когда проходит через ноль.

Рисунок 3 — Напряжение и ток в балласте

Форма волны напряжения на балласте по существу представляет собой разницу между приложенным сетевым напряжением и напряжением на лампе. Для работы на 120 В напряжение явно меньше, но лампе все еще нужно где-то между 300-400 В, чтобы зажигать (или повторно зажигать) дугу, поэтому балласт должен иметь возможность компенсировать разницу с помощью обратного импульса на каждом нуле. -пересечение тока.У меня нет люминесцентной лампы на 120 В или пускорегулирующего устройства, поэтому я не могу предоставить полную информацию. То, что люминесцентные лампы вообще работают с напряжением 120 В, несколько примечательно, но легко понять, почему электронные балласты так популярны в США. Многие балласты для стран с напряжением 120 В используют «балласт» автотрансформатора, который увеличивает доступное напряжение и действует как ограничитель тока.

В системе несколько потерь, причем балласт является одним из основных факторов.Балласт, использованный в моих тестах, имеет сопротивление постоянному току 105 Ом, поэтому расходуется почти 7 Вт. Потери на самом деле выше, потому что стальные листы очень быстро нагреваются, поэтому «потери в железе» значительны. Это можно уменьшить только за счет использования стали более высокого качества и более тонких листов. Оба значительно увеличат стоимость.

Каждая нить накала имеет горячее сопротивление 23 Ом, и при работающей лампе на каждой нити присутствует напряжение почти 6 В. Помните, что во время работы конец нити накала, идущий к стартеру, отключается (за исключением очень маленькой емкости на стартере).Измеренное напряжение представляет собой градиент, вызванный током плазмы, и каждая нить накала рассеивает около 1,5 Вт (всего 3 Вт). Только в этих компонентах люминесцентная лампа расходует 10 Вт подаваемой мощности в виде тепла (7 Вт для балласта, 3 Вт для нити накала).

Хотя балластные отходы можно уменьшить с помощью более качественного блока, потеря накала необходимы для работы лампы. Это относится ко всем люминесцентным лампам, кроме специализированных типов с холодным катодом, но для них требуется такой же специализированный электронный балласт.CCFL (люминесцентные лампы с холодным катодом) чаще всего встречаются в ЖК-мониторах и телевизорах, но теперь их заменяют светодиоды в новых моделях.

Есть еще одна потеря, которую пользователь не видит и даже не оплачивает. Эти потери являются результатом низкого коэффициента мощности люминесцентных ламп, и это вызвано преимущественно индуктивной нагрузкой. Индуктивная нагрузка вызывает запаздывающий коэффициент мощности, когда максимальный ток возникает после максимального напряжения. Вы также можете рассматривать это как точку, в которой нагрузка (лампа и индуктор) фактически возвращает некоторую мощность источнику питания.Для поставщика электроэнергии это означает, что трансформаторы, кабели и генераторы переменного тока должны выдерживать больший ток, чем должен быть. Это становится очень дорогостоящим, когда очень много нагрузок имеют низкий коэффициент мощности.

Рисунок 4 — Напряжение Vs. Текущие, нескорректированные и исправленные

На Рисунке 4 вы можете видеть, что нескорректированная форма волны тока имеет видимые искажения около точки пересечения нуля. Как вы также можете видеть, среднеквадратичный ток также значительно выше, чем указано в номинальной мощности.Реактивные нагрузки имеют разные значения мощности и ВА, но для резистивной (или нереактивной) нагрузки они одинаковы.

В этом случае ток без C2 составляет 256 мА, а при добавлении C2 он падает до 162 мА. При приложенном напряжении 240 В это означает, что …

Без компенсации	Общая мощность = 38 Вт
	ВА = 61,4	Коэффициент мощности = 0,62
Компенсированная	Общая мощность = 38 Вт
	ВА = 38.9	Коэффициент мощности = 0,97

Коэффициент мощности можно рассчитать, используя фазовую задержку или разделив фактическую мощность на ВА (Вольт * Ампер). Что касается фазового угла, ток отстает от напряжения на 57,4 °, а коэффициент мощности рассчитывается путем взятия косинуса фазового угла — в данном случае 0,53. Цифры разные, потому что форма волны тока не является чистой синусоидой — она ​​имеет искажения. Добавление конденсатора сдвигает фазу искажения, так что скомпенсированный сигнал тока имеет плоскую вершину (что-то вроде ограничения усилителя).Хотя это вносит гармоники в сеть, их влияние далеко не так плохо, как в некомпенсированной цепи, о чем свидетельствует скорректированный коэффициент мощности. Добавление конденсатора правильного номинала в чисто индуктивную цепь (без искажения формы сигнала) даст коэффициент мощности, равный единице — идеальный вариант.

Также доступны пускорегулирующие аппараты с «быстрым пуском» и пускорегулирующие устройства без пускового устройства. Они выходят за рамки данной статьи, которая предназначена для описания основных принципов, а не для подробного описания всех имеющихся балластов люминесцентного освещения.

Электронные балласты становятся все более распространенными, потому что их можно сделать более эффективными, чем типичные магнитные балласты, и для них требуется гораздо меньше материала. Это делает их дешевле (в изготовлении, но не обязательно для покупки вами), чем люминесцентные лампы с обычным балластом. В частности, теперь во всех компактных люминесцентных лампах (КЛЛ) используется электронный балласт, который обычно поставляется вместе с самой лампой. Хотя это удобно, это ужасная трата ресурсов, потому что все электронные компоненты просто выбрасываются, когда лампа выходит из строя.Лампы T5 в настоящее время становятся стандартом для люминесцентного освещения, и для максимального срока службы электронный балласт является обязательным.

В некоторой степени повышение эффективности по сравнению с магнитным балластом может быть иллюзией — по крайней мере, частично. Поскольку они намного легче, есть реальная и определенная экономия на транспортных расходах, но магнитные балласты могут быть такими же эффективными, как электронная версия, а может быть, даже больше. Как бы то ни было, переход к электронным балластам сейчас не остановить, и по мере того, как цена будет снижаться, их использование будет продолжать расти.У электронных балластов есть и другие преимущества, о которых мы поговорим позже.

Типичная (более или менее) принципиальная схема электронного балласта, используемого в КЛЛ, показана ниже. Те, которые используются для обычных люминесцентных ламп, будут очень похожи, но, как правило, будут использовать обновленные компоненты. В то время как электроника в КЛЛ может прослужить всего 15000 часов, фиксированный электронный балласт, как ожидается, прослужит около 100000 часов или более (более 10 лет непрерывной работы).На самом деле электронный балласт должен быть в состоянии прослужить столько же, сколько и его магнитный аналог, поэтому срок службы 40 лет не так глуп, как может показаться.

Рисунок 5 — Схема электронного балласта [2]

Схема на Рисунке 5 представляет собой немного упрощенную версию схемы, показанной в листе данных Infineon. Он полностью скорректирован по коэффициенту мощности и имеет защиту для обнаружения неисправных (или отсутствующих) ламп. Характерным режимом отказа люминесцентных ламп является «выпрямление», когда одна нить накала (катод) становится значительно слабее другой.Если не обнаружено, смещение постоянного тока приведет к отказу коммутирующих устройств, что сделает балласт бесполезным (маловероятно, что кто-то отремонтирует их, когда они выйдут из строя).

Электронный балласт действительно имеет ряд преимуществ перед магнитной версией. Поскольку дуга полностью погаснет примерно через 1 мс, при использовании более высокой частоты, чем сеть 50 или 60 Гц, дуга останется. Его не нужно наносить повторно, а просто меняет направление [1]. Кроме того, светоотдача увеличивается примерно на 10% выше 20 кГц, поэтому световая отдача улучшается.

До тех пор, пока коэффициент мощности всех этих электронных балластов не будет скорректирован, они будут вызывать проблемы с распределением. К сожалению, во многих странах не требуется, чтобы приборы малой мощности (обычно менее 75 Вт) имели коррекцию коэффициента мощности, но, учитывая распространение КЛЛ и электронных балластов в обычных люминесцентных лампах, это придется изменить. Поскольку освещение используется в каждом доме, проблема неисправленного коэффициента мощности выйдет из-под контроля, если что-то не будет сделано.

В отличие от магнитного балласта (индуктора), коэффициент мощности электронного балласта нельзя скорректировать простым добавлением конденсатора. Как видно на диаграмме выше (хотя это может быть не сразу очевидно), на выходе входного мостового выпрямителя имеется очень маленький конденсатор емкостью 220 нФ. Первый полевой МОП-транзистор работает как повышающий преобразователь и переключается на протяжении каждого полупериода. Таким образом, среднеквадратичный ток, потребляемый из сети, поддерживается в фазе с напряжением, а форма волны тока является приблизительно синусоидальной.Это дает очень хороший коэффициент мощности — возможно лучше 0,9. Чтобы предотвратить возвращение высокоскоростных коммутационных импульсов в сеть, необходима обширная фильтрация, на что указывает фильтр EMI (электромагнитных помех) на входе.

Для компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) используется несколько более простая схема, так как схемы предназначены для выбрасывания. Лично я считаю это бессмысленным расточительством и надеюсь, что это не будет продолжаться (или, по крайней мере, будет введена переработка, чтобы восстановить как можно больше).Достаточно типичный инвертор CFL показан ниже …

Рисунок 6 — Типовая схема электронного балласта CFL

Я говорю «достаточно типичный», потому что реальные схемы сильно различаются. Доступны специализированные микросхемы драйверов MOSFET, но большинство дешевых (потребительских) CFL будут использовать вариант вышеупомянутого. Обратите внимание, что резистор 0,47 Ом, показанный на входе, обычно представляет собой плавкий резистор, и он используется в первую очередь в качестве предохранителя. Почему бы не использовать настоящий предохранитель? Резисторы дешевле.Большинство деталей будет выбрано таким образом, чтобы выжить в течение указанного срока службы лампы, поэтому лучшие методы проектирования обычно игнорируются, если можно ожидать, что деталь с более низким номиналом (и более дешевая) прослужит около 10 000 часов.

Трансформатор (T1) обеспечивает обратную связь с транзисторами и генерирует базовый ток, необходимый для надежного переключения. Цикл инициируется DIAC — двунаправленным устройством, которое имеет резкий переход из непроводящего состояния в проводящее.Поскольку его характеристики очень похожи на характеристики устройства с отрицательным импедансом, его часто используют в диммерах, люминесцентных балластах и ​​даже в стробоскопах. Для получения дополнительной информации щелкните здесь, чтобы перейти к руководству по DIAC.

Обратите внимание, что схемы, показанные выше, предназначены только для информации и не должны быть построены так, как показано. Для некоторых компонентов требуются очень специфические характеристики, трансформаторы и индукторы имеют решающее значение. В схемах нет ничего неправильного, им просто не хватает всей информации, необходимой для их построения.Речь идет о том, как эти вещи работают, а не о том, как их построить.

не совсем понятен большинству энтузиастов электроники, и это вполне понятно, потому что он мало востребован в общих электронных схемах. Есть аспекты коэффициента мощности, которые даже не понимают многие инженеры, которым следует знать лучше. Когда создаются несинусоидальные формы волны тока, даже многие инженеры делают двойную попытку, потому что они не могут быть использованы для работы с электронными нагрузками.Я рассмотрю здесь оба случая, а также намереваюсь показать методы пассивной и активной коррекции коэффициента мощности. Хотя пассивный PFC (коррекция коэффициента мощности) привлекает своей простотой, на самом деле он оказывается более дорогим из-за необходимости в большом индукторе. Активный PFC кажется сложным (и это действительно так, если вам нужно его спроектировать), но однажды спроектированный использует относительно дешевые компоненты.

Самый простой случай — индуктивная нагрузка. Это относится ко многим электрическим машинам, включая двигатели, трансформаторы и (конечно) балласты люминесцентного освещения (магнитные типы).Когда двигатель или трансформатор полностью нагружены, он проявляет себя как резистивная нагрузка и имеет отличный коэффициент мощности. При малых нагрузках эта же часть оказывается индуктивной, и это приводит к отставанию тока от напряжения. Если нагрузка работает в этом режиме большую часть своего срока службы, необходимо применить поправку, чтобы вернуть PF как можно ближе к единице.

Коэффициент мощности резистивной нагрузки всегда единица — это идеально. Каждый вольт и каждый ампер используются для выработки тепла.Распространенными примерами являются электрические обогреватели, тостеры, чайники и лампы накаливания. Не все нагрузки резистивные, поэтому давайте рассмотрим типичный пример (но упрощенный для простоты описания и понимания).

Электрическая машина обычно работает с половинной нагрузкой, но может потребоваться полная мощность при запуске или для того, чтобы выдерживать переходные нагрузки. Это может быть двигатель или трансформатор — две из наиболее распространенных используемых электрических машин (люминесцентная лампа с магнитным балластом немного сложнее).В каждом случае индуктивная и резистивная составляющие нагрузки будут равны (для половинной мощности), а формы сигналов напряжения, тока и мощности выглядят следующим образом …

Рисунок 7 — Электрическая машина на половинной мощности

Как и ожидалось, когда резистивная и индуктивная составляющие равны, наблюдается сдвиг фазы на 45 °, при этом ток отстает от напряжения (запаздывающий коэффициент мощности). Приложенное напряжение — 240 В, резистивная часть нагрузки — 120 Ом, индуктивное реактивное сопротивление — также 120 Ом, мощность — 240 Вт.Нам следует, чтобы потреблял 1 А от сети (240 В x 1 А = 240 Вт), но вместо этого потреблял 1,414 А. Дополнительный ток необходимо подавать, но он полностью расходуется впустую. Что ж, это не совсем так — его возвращают в сеть. Однако, если многие нагрузки делают то же самое, то оно просто рассеивается в виде тепла в трансформаторах, линиях электропередачи и генераторах электростанций. Очень мало реальных нагрузок являются емкостными, поэтому в схему добавляется конденсатор.

При сдвиге фаз 45 ° коэффициент мощности равен 0.707, и мы потребляем 1,42 А от сети вместо 1 А. Чтобы восстановить ток так, чтобы он был в фазе с напряжением, нам нужно добавить в схему конденсатор. Конденсатор фактически противоположен катушке индуктивности и (сам по себе) будет создавать ведущий коэффициент мощности — ток будет предшествовать напряжению. Добавив в схему конденсатор нужного номинала, коэффициент мощности можно восстановить до единицы, что приведет к значительному снижению тока, потребляемого из сети. Для этого примера 13 мкФ почти идеальны, но даже 10 мкФ уменьшат фазовый сдвиг запаздывания до 14.2 °, и это увеличивает коэффициент мощности до 0,96 — обычно считается максимально близким к идеальному.

Весь процесс несколько нелогичен. То, что нагрузка может потреблять больше тока, чем должно быть, достаточно легко понять, но то, что повторное прохождение большего тока через конденсатор уменьшит сетевой ток, кажется, не имеет никакого смысла. Все дело в относительной фазе двух токов, и это действительно работает. В противном случае наша энергосистема оказалась бы в крайне тяжелом положении.

Рисунок 8 — Люминесцентный свет при нормальной работе

На несколько упрощенной диаграмме выше показаны формы сигналов напряжения и тока люминесцентной лампы. Упрощение состоит в том, что симуляторы не включают в себя нелинейные нагрузки с отрицательным сопротивлением, но на основной принцип (и результирующие формы сигналов) это существенно не влияет. Как видите, форма сигнала тока слегка искажена, и это влияет на форму сигнала после применения компенсации. Фактически, гармоники, генерируемые искажением, сдвинуты по фазе, поэтому окончательная форма волны тока выглядит как обрезанная синусоида.Однако после компенсации коэффициент мощности очень хороший, 0,98 — отличный результат.

Без компенсации потребляемый ток составляет 276,5 мА (что дает коэффициент мощности 0,57), а после компенсации он падает до 159,5 мА. Мощность в нагрузке (сама лампа) составляет 29,8 Вт, а резистивный компонент балласта (R1) рассеивает 7,8 Вт — это теряется в виде тепла. Все потраченное впустую тепло снижает общую эффективность, но это неизбежно, поскольку реальные компоненты имеют реальные потери.

Ситуация становится намного хуже, когда используется нелинейная (электронная) нагрузка.На рисунке 9 показаны эквивалентная схема и осциллограммы — ток протекает только на пике приложенного напряжения. Хотя этот ток находится в фазе с напряжением, коэффициент мощности ужасен, потому что форма волны тока не похожа на синусоиду. Резкие пики тока имеют сравнительно высокое среднеквадратичное значение, но мощность, подаваемая и передаваемая в нагрузку, намного меньше.

Рисунок 9 — Осциллограммы мощности электронной нагрузки

Скорректированный ток не показан по той простой причине, что для коррекции формы сигнала необходимы значительные дополнительные компоненты.В отличие от случая, когда ток нагрузки является синусоидальным (или близок к нему), простое добавление конденсатора ничего полезного не принесет. Пики тока таковы, что их можно удалить только с помощью фильтра, предназначенного для пропускания только частоты сети. Как показано, ток составляет 296 мА, но, как видно, пиковое значение составляет почти 2 А. Нагрузка рассеивает 28 Вт, но «полная мощность» (ВА) составляет 71,4 ВА. Это дает коэффициент мощности 0,39 — действительно очень плохо. Если вам интересно, куда пропала разница в 1 Вт между источником и нагрузкой, она теряется в диодах.

Добавив фильтр (пассивный PFC), состоящий из катушки индуктивности и пары конденсаторов, это можно улучшить, но требование относительно большой индуктивности значительно увеличивает вес и стоимость. Один Генри примерно настолько мал, насколько вы можете использовать для определения номинальной мощности нагрузки, и хотя большее значение будет работать лучше, оно также будет снова больше, а также с более высокими потерями. По этим причинам пассивная коррекция коэффициента мощности обычно не используется с импульсными источниками питания.

Рисунок 10 — Пассивная коррекция коэффициента мощности

За счет добавления катушки индуктивности и конденсатора, как показано на рисунке, коэффициент мощности значительно улучшается.Форма волны тока все еще не очень хорошая, но намного лучше, чем схема без коррекции вообще. Среднеквадратичный ток снижен с 296 мА до 136 мА, что дает 32,6 ВА. Мощность нагрузки составляет 29 Вт, поэтому коэффициент мощности теперь составляет 0,88, что намного более достойно. Как показано на рисунке 9, электроника практически не имеет потерь. Излишне говорить, что это не так, но речь идет скорее о PFC, чем о потерях в цепи.

Катушка индуктивности (L1) представляет собой относительно большой компонент, и по этой причине он будет сравнительно дорогим.Чтобы снизить стоимость и вес, электронная схема коррекции коэффициента мощности является лучшим предложением, и она также будет более эффективной. Меньшие потери мощности означают меньше потерь тепла и более прохладную электронику.

Рисунок 11 — Схема активной коррекции коэффициента мощности

Схема, показанная здесь, почти идентична схеме на Рисунке 5, но упрощена, чтобы ее было легче понять. Входящая сеть проходит через фильтр электромагнитных помех, состоящий из C1 и L1. Затем он переходит в мостовой выпрямитель, но вместо большого электролитического конденсатора нужен конденсатор 220 нФ (C2).Выходной сигнал является пульсирующим постоянным током и изменяется от почти нуля до полного пикового напряжения (340 В для источника питания 240 В RMS). Затем он передается на очень умный повышающий преобразователь режима переключения — L2, Q1 и D5. Это увеличивает любое мгновенное напряжение на его входе до пикового напряжения — в этом случае моделируемый преобразователь стабилизируется на уровне 446 В (несколько выше, чем обычно используется).

Время включения и выключения тщательно контролируется для поддержания тока, который пропорционален форме волны входящего переменного тока, поэтому рабочий цикл (отношение включения-выключения) постоянно изменяется для поддержания правильного повышенного напряжения и пропорционального тока.D6 включен для обеспечения быстрой зарядки крышки основного фильтра (C3) от сети, а также обеспечивает подзарядку крышки. Это позволяет упростить схему управления.

Выходное напряжение повышающего преобразователя (обычно) регулируется, но регулирование не обязательно должно быть прекрасным, что опять же в некоторой степени упрощает схему. В схеме, показанной на рисунке 5, вы видите, что катушка индуктивности повышающего преобразователя (1,58 мГн) имеет вторичную обмотку. Это используется, чтобы сообщить IC контроллера, когда был достигнут правильный ток.В упрощенной схеме, показанной на рисунке 11, это не используется — период переключения фиксирован (схема была смоделирована, чтобы я мог получить форму тока, показанную ниже). Хотя эта упрощенная версия не так хороша, как «настоящая», она работает довольно хорошо — по крайней мере, в симуляторе.

Рисунок 12 — Формы сигналов активной коррекции коэффициента мощности

Как видите, форма сигнала тока довольно искажена, но измеренные характеристики симулятора впечатляют, несмотря на его относительную простоту.При 60 Вт в нагрузке (балласт и люминесцентная лампа) фактическая мощность сети составляет 61 Вт (потери в диодах, как и раньше), а при сетевом токе 266 мА он потребляет 64 ВА. Таким образом, коэффициент мощности составляет 0,94 — действительно очень удовлетворительный результат. Это значительно лучше, чем схема пассивной коррекции коэффициента мощности, и этого следовало ожидать. Весь анализ, который я видел, показывает, что активная схема коррекции коэффициента мощности превосходит пассивную схему как с точки зрения общей эффективности, так и коэффициента мощности. Катушки индуктивности имеют небольшие размеры (электрически и физически), а потери будут намного ниже, чем в любой пассивной цепи PFC.

Если вам интересно, мощность лампы в два раза больше, чем в двух предыдущих примерах, из-за того, что повышающий преобразователь имеет более высокое выходное напряжение, чем желаемое. Мне очень не хотелось тратить много времени на попытки подобрать уровни мощности, а моя упрощенная версия не регулируется. Успешно запустить симуляцию для импульсного преобразователя было непросто, а симуляция требует много времени из-за высокочастотного переключения.

Сейчас довольно стандартно, что искажение формы волны обозначается как THD (полное гармоническое искажение), которое в случае активной схемы PFC равно 11.7%. Делайте из этого то, что хотите.

Для правильной работы всех ртутных люминесцентных ламп очень важна температура. Есть относительно узкая полоса над и под которой уменьшается дуга, что приводит к более низкому, чем ожидалось, светоотдаче. Когда трубка холодная, в ней меньше паров ртути, поэтому дуга не может достичь полной силы, потому что не хватает молекул ртути для поддержания разряда на желаемом уровне.

Когда температура слишком высока, давление пара увеличивается, увеличивая эффективное сопротивление дуги и снова уменьшая ток разряда. Для большинства компактных ламп (а также, вероятно, большинства стандартных люминесцентных ламп) температура трубки должна быть около 40 ° C для максимальной светоотдачи. При 0 ° C светоотдача составляет всего 40% — действительно очень тусклая лампа. Более высокие температуры не так сильны, но слишком горячая лампа все равно будет сильно разряжена.

Рисунок 13 — Светоотдача в зависимости отТемпература

Когда температура приближается к -38,83 ° C, световой поток полностью прекращается. Это температура, при которой ртуть замерзает, поэтому пары ртути не могут поддерживать дугу и излучать УФ-излучение. Кроме того, при понижении температуры напряжение, необходимое для зажигания дуги, увеличивается, и при 0 ° C лампе для зажигания потребуется примерно на 40% больше напряжения по сравнению с напряжением зажигания при нормальной температуре окружающей среды.

Во многих частях мира 0 ° C (или ниже) — это нормальная температура окружающей среды в течение многих месяцев в году, поэтому лампу будет труднее запустить и она будет иметь низкую мощность, пока лампа не нагреется немного. .В таком климате трубку следует закрывать, чтобы защитить ее от ветра, который может значительно снизить температуру и светоотдачу.

* Примечание — закрытый светильник обеспечивает повышение температуры на + 10 ° C по сравнению с окружающей средой.

Как и все материалы по этой теме, существуют различия в способе подачи материала, и разные типы трубок могут существенно отличаться друг от друга. Цифры в основном согласуются с приведенным выше графиком, но небольшое примечание предполагает, что указанные температуры находятся в состоянии теплового равновесия. Для стабилизации может потребоваться некоторое время, поэтому исходная светоотдача при первом включении лампы будет одинаковой для открытых и закрытых светильников.Поскольку объем светильника по отношению к лампе не указан, будут большие отклонения, если размер корпуса больше или меньше (неустановленных) значений, используемых в таблице.

1. Электронный балласт для люминесцентных ламп, учебный модуль для студентов — Цзинхай Чжоу, Политехнический институт Вирджинии и Государственный университет
2. ICB1FL02G Интеллектуальная ИС управления балластом для балластов люминесцентных ламп, техническое описание, версия 1.2, февраль 2006 г., Infineon Technologies AG
3. Работа люминесцентных систем при низких температурах (Sylvania)

Как подключить подвесную люминесцентную лампу в гараже | Руководства по дому

После того, как люминесцентная лампа была повешена в гараже, следующим шагом является подключение проводки. Обычно вы вешаете лампу в том месте, где был установлен существующий свет, и используете существующую переключаемую цепь для питания осветительной арматуры. Как вариант, электрик устанавливает потолочную коробку и протягивает провода к выключателю. Независимо от того, подключаете ли вы люминесцентную лампу с одной лампой или люминесцентную лампу с несколькими лампами, определенные цветные провода в приборе подключаются к черному и белому проводам электрической цепи.Для подключения подвесного люминесцентного светильника требуется несколько источников электропитания, несколько ручных инструментов и возможность работать на лестнице.

Подключение электрического шкафа

Выключите прерыватель цепи освещения. Если прерыватель не маркирован или не может быть идентифицирован, попросите электрика идентифицировать и выключить прерыватель. Работайте со стремянки, чтобы получить доступ к электрической коробке. Проверьте между оголенными концами черного и белого проводов в коробке, чтобы убедиться, что цепь отключена, с помощью электрического тестера.

С помощью универсального ножа снимите 4 дюйма внешней изоляции с одного конца 2-проводного ромекса калибра 14. Для этого уложите провод ровно и сделайте 4-дюймовый надрез по средней линии детали на одном конце, а затем загните наружную изоляцию. Отрежьте лишнее, чтобы обнажить черный и белый провода.

Зачистите 1 дюйм изоляции на концах черного и белого проводов с помощью приспособлений для зачистки проводов. Вставьте концы проводов в открытый порт на 1/2-дюймовом пластиковом разъеме romex.Вытягивайте их до тех пор, пока внешняя изоляция не войдет в разъем надежно.

Сожмите рукой внутренний конец разъема. Вставьте концы проводов и внутренний конец разъема в порт 1/2 дюйма на пластиковой электрической пластине. Защелкните соединитель на пластине.

Подключите оголенные концы белого и черного проводов romex к соответствующим белым и черным проводам в электрической дуге с помощью проволочных гаек. Для этого держите оголенные концы проводов одного цвета рядом друг с другом.Убедитесь, что концы ровные, а затем накрутите гайку вручную. Закрепите каждое соединение несколькими обмотками изоленты там, где провода входят в гайки, и вокруг основания гаек.

Приложите электрическую пластину к лицевой стороне электрической коробки и совместите отверстия для винтов с резьбовыми отверстиями на внешних краях коробки. Прикрепите пластину к коробке, заворачивая один из прилагаемых винтов на каждом креплении с помощью отвертки.

Подключение осветительной арматуры

Снимите люминесцентные лампы с осветительной арматуры.В зависимости от приспособления поверните лампу так, чтобы контактные выступы на каждом конце выдвинулись из пазов в основании держателей на каждом конце. Либо нажмите на лампу в одну сторону против внутренней пружины и опустите ее из держателей.

Поверните и снимите барашковые гайки, которыми крышка крепится к тросам и балласту в приспособлении. Опустите пластину вручную, чтобы снять ее. Отложите крышку в сторону.

С помощью отвертки и плоскогубцев удалите одну из электрических заглушек на верхней стороне приспособления.Для этого прижмите кончик отвертки к внешнему краю пули и постучите по рукоятке одной рукой, чтобы освободить край пули. Захватите свободный край плоскогубцами. Поверните, чтобы удалить слизь.

Удерживайте установленную часть romex, подключенную к электрической коробке, вертикально рядом с осветительной арматурой. Отрежьте все лишнее, что ниже нижнего края приспособления, кусачками. Положите конец romex на верхнюю часть приспособления и снимите 4 дюйма внешней изоляции с конца, как и раньше.Снимите 1 дюйм черно-белой изоляции с этих проводов, как и раньше.

Установите 1/2-дюймовый разъем romex на конец провода источника, как и раньше. Сожмите внутренний конец разъема и пропустите провода через порт на приспособлении, где была удалена заглушка. Защелкните разъем на приспособлении.

Снимите прилагаемые гайки с черного и белого проводов на осветительной арматуре. Соедините оголенные концы черного и белого проводов romex с соответствующими черными и белыми проводами крепления, используя проволочные гайки.Оберните каждое соединение изолентой, как и раньше.

Прижмите оба соединения проводов к верхней внутренней поверхности светильника. Установите крышку на приспособление и поверните барашковые гайки, чтобы удерживать ее на месте. Переустановите сохраненные люминесцентные лампы в светильник.

Ссылки

Советы

• Подключение проводов может отличаться в зависимости от производителя люминесцентного светильника. См. Инструкции по установке или схему подключения на внутренней стороне крышки для приспособления.

Предупреждения

• Никогда не пытайтесь выполнять какие-либо электрические работы, если вы не уверены, что цепь отключена или неактивна.

Writer Bio

Уильям Мачин начал работать в строительстве в возрасте 15 лет, еще учась в средней школе. За 35 лет он приобрел опыт на всех этапах жилищного строительства, модернизации и реконструкции. Его хобби — лошади, мотоциклы, шоссейные гонки и спортивная рыбалка. Он изучал архитектуру в колледже Тафта.

Управление небольшой люминесцентной лампой с постоянным током

Я представляю здесь необычную схему для управления небольшой люминесцентной лампой с постоянным током. Его использование очень ограничено и определенно не так хорошо, как традиционный кондиционер. схемы «стартера и балласта», но в дидактических целях я все еще нахожу это интересным альтернативным и необычным способом соединения этих лампы.

Люминесцентные лампы состоят из двух электродов в атмосфере низкого давления. состоит из смеси газов; обычно пары аргона и ртути. Когда трубка выключена, она ведет себя как изолятор, пока напряжение между его электроды поднимаются выше порогового значения, называемого напряжением зажигания (или пусковое напряжение или ионизирующее напряжение ). Фактическое значение зависит от многих факторов, таких как состав газа, давление газа, материал электрода, температура электрода и т. д.Без предварительного нагрева электродов оно может составлять всего несколько сотен вольт. для небольших трубок и до нескольких десятков киловольт для длинных трубок. Обычно электроды предварительно нагревают, чтобы снизить пусковое напряжение на примерно в десять раз, но здесь это не то, что делается.

При достижении пускового напряжения газ ионизируется, запускается ток. течет и создается свет. Напряжение между электродами падает до низкого значения, где-то между 30 и 100 В, в зависимости от длины трубки и состава газ внутри.Ток должен быть ограничен цепью балласта, чтобы лампа оставалась в рабочем состоянии. номинальная мощность и предотвратить его перегрузку.

Принципиальная схема драйвера лампы.

Люминесцентные лампы почти всегда питаются от переменного тока, но в этой схеме используются ОКРУГ КОЛУМБИЯ. По сути, эта схема представляет собой удвоитель напряжения, состоящий из двух диодов 1N4007. и два высоковольтных электролитических конденсатора по 10 мкФ 350 В.Такие конденсаторы легко утилизировать из компактных люминесцентных ламп.

Когда лампа выключена, диоды выпрямляются и удваивают 230 В _AC сеть, вырабатывающая около 650 В _DC на электроды лампы. Это напряжение достаточно высокое, чтобы напрямую запустить люминесцентную лампу малой мощности. без предварительного нагрева электродов. Он отлично работает с лампами на 4 Вт и со многими 8 Вт, но с 12 Вт. лампы сложны и не всегда запускаются надежно.Я пытался соединить оба вывода каждого электрода вместе или только по одному на каждый электрод без заметной разницы.

Даже если бы я не пробовал, сомневаюсь, что эта схема будет работать с 120 В _AC сеть, так как простого удвоителя, вероятно, недостаточно для генерировать высокое напряжение, чтобы ударить по трубке.

Как только лампа загорится и ток начнет течь, два 470 нФ конденсаторы действуют как балласт: они ограничивают ток и понижают напряжение, поэтому что трубка может работать безопасно.Когда он включен, напряжение между электродами трубки 4 Вт составляет около 30 В. Почему два конденсатора по 470 нФ параллельно? Просто потому, что у меня под рукой не было 1 мкФ.

Резистор 1 МОм и два резистора 470 кОм действуют как стравливающие резисторы для разряда конденсаторов при переключении цепи выключенный. Имейте в виду, что энергия, запасенная в этих конденсаторах, может быть смертельный; , даже с установленными дренажными отверстиями, будьте предельно осторожны с этим цепь, так как резистор может быть сломан.Поскольку лампа напрямую подключена к электросети, прикасаться к любой части необходимо. следует избегать, и нужно быть очень осторожным. Как обычно, попробуйте эту схему, только если вы знаете, что делаете, и на ваш на свой страх и риск . Не забудьте прочитать мой отказ от ответственности.

Резистор 82 Ом используется для уменьшения скачка пускового тока при цепь сначала включается, и все конденсаторы все еще разряжены.

Поскольку эта схема не нагревает электроды, запуск трубки может быть трудно, если лампа старая или слишком длинная.Удивительно, но прикосновение к трубке одной рукой может помочь, и я могу начать Трубка 22 Вт, коснувшись стекла одним концом и потянув за руку трубка. Но будьте особенно осторожны и просто дотроньтесь до стеклянной части трубки: все части находятся под высоким напряжением и напрямую подключены к сети: делайте это самостоятельно риск.

Заметив, что прикосновение к трубке рукой помогло начать долгую работу. трубки, я играл с металлической пластиной вдоль трубки, которую я подключил к земле.Это немного помогает (не знаю почему), но чудес не творит.

Фотографии лампы. (нажмите, чтобы увеличить).

Когда лампа горит, можно заметить, что отрицательный электрод (в рисунок слева) темнее положительного: это связано с Темная зона Фарадея , типичная для газовых разрядов низкого давления, то есть Виден только при питании трубки постоянным током.