Джерела освітлення, звані люмінесцентними, на відміну від забезпечених ниткою розжарення аналогів, для роботи потребують пускових пристроях, званих баластом.
Що являє собою баласт
Баласт для ЛДС (ламп денного світла) відноситься до категорії пускорегулирующих пристроїв, які використовуються в якості обмежувача струму. Необхідність в них виникає, якщо електричного навантаження недостатньо для ефективного обмеження споживаного струму.
Як приклад можна привести звичайний джерело світла, що відноситься до категорії газорозрядних. Він являє собою пристрій, у якого негативний опір.
Залежно від реалізації, баласт може являти собою:
- звичайне опір;
- ємність (володіє реактивним опором), а також дросель;
- аналогові і цифрові схеми.
Розглянемо варіанти реалізації, які отримали найбільше поширення.
види баласту
Найбільшого поширення набули електромагнітна і електронна реалізація баласту. Розповімо докладно про кожну з них.
електромагнітна реалізація
У цьому варіанті робота ґрунтується на індуктивному опорі дроселя (він підключається послідовно лампі). Другим необхідним елементом є стартер, який регулює процес, необхідний для «запалювання». Цей елемент являє собою компактних розмірів лампу, яка відноситься до категорії газорозрядних. Усередині її колби є електроди, виготовлені з біметалу (допускається один з них робити біметалічним). Підключають стартер в паралель до лампи. Нижче показані два варіанти ПРА.
Робота здійснюється за наступним принципом:
- при надходженні напруги всередині лампи стартера проводиться розряд, що призводить до розігріву біметалевих електродів, в наслідок чого вони замикаються;
- замикання електродів стартера призводить до зростання робочого струму в кілька разів, оскільки його обмежує лише внутрішньо опір котушки дроселя;
- в наслідок підвищення рівня робочого струму лампи, розігріваються її електроди;
- стартер остигає, і його електроди з біметалу розмикаються;
- розмикання ланцюга стартером призводить до виникнення в котушці індуктивності імпульсу високої напруги, завдяки якому відбувається розряд усередині колби джерела, що призводить до його «запалювання».
Після переходу освітлювального приладу в штатний режим роботи, напруга на ньому і стартері буде менше мережевого приблизно в половину, що недостатньо для спрацьовування останнього. Тобто він буде перебувати в розімкнутому стані і не впливати на подальшу роботу освітлювального пристрою.
Такий тип баласту відрізняється простотою реалізацією і низькою вартістю. Але не слід забувати про те, що даний варіант пускорегулирующих пристроїв має низку недоліків, таких як:
- на «запалювання» йде від однієї до трьох секунд, причому, в ході експлуатації цей час буде неухильно зростати;
- джерела з електромагнітним баластом мерехтять в процесі роботи, що викликає втому очей і може стати причиною головного болю;
- витрата електроенергії у електромагнітних пристроїв значно вище, ніж у електронних аналогів;
- в процесі роботи дроселем видається характерний шум.
Ці та інші недоліки електромагнітних пускових пристроїв для ЛДС привели до того, що в даний час такі ПРА практично не застосовуються. Їм на зміну прийшли «цифрові» і аналогові ЕПРА.
Електронна реалізація
Баласт електронного типу, за своєю суттю, є перетворювачем напруги, за допомогою якого здійснюється харчування ЛДС. Зображення такого пристрою показано на картинці.
Існує безліч варіантів реалізації електронних баластів. Можна уявити характерну для багатьох пристроїв цього типу загальну блок- схему, Яка за невеликими винятками, використовується в усіх ЕПРА. Її зображення представлено на малюнку.
Багато виробників додають в пристрій блок корекції коефіцієнта потужності, а також схему управління яскравістю.
Існує два найпоширеніші способи запуску джерел, що представляють собою ЛДС, за допомогою електронної реалізації баласту:
- перед подачею на катоди ЛДС зажигающего потенціалу їх попередньо піддають розігрівання. Завдяки високій частоті напруги, що надходить, досягається два завдання: істотне збільшення ККД і усувається мерехтіння. Зауважимо, що в залежності від конструкції баласту, запалювання може бути миттєвим або поступовим (тобто яскравість джерела буде поступово наростати);
- комбінований метод, він характерний тим, що в процесі «запалювання» бере участь коливальний контур, який повинен увійти в резонанс до того, як в колбі ЛДС відбудеться розряд. Під час резонансу відбувається підвищення напруги, що надходить на катоди, а зростання струму забезпечує їх підігрів.
У більшості випадків при комбінованому методі запуску схема реалізована таким чином, що нитка розжарення катода ЛДС (після послідовного підключення через ємність) являє собою частину контуру. Коли відбувається розряд в газовому середовищі люмінесцентного джерела, це призводить до зміни параметрів коливального контуру. В результаті він виходить зі стану резонансу. Відповідно, відбувається падіння напруги до штатного режиму. Приклад схеми такого пристрою показаний на малюнку.
В даній схемі автогенератор побудований на двох транзисторах. На ЛДС надходить харчування з обмотки 1-1 (яка є підвищувальної у трансформатора Тр). При цьому такі елементи як ємність С4 і дросель L1 є послідовним коливальним контуром, з резонансною частотою, відмінною від генерується автогенератори. Подібні схеми електронного баласту широко поширені в багатьох бюджетних настільних світильниках.
Відео: як зробити баласт для ламп
Говорячи про електронний баласт, не можна не згадати про компактні ЛДС, які розраховані під стандартні патрони Е27 і Е14. У таких пристроях баласт вмонтований в загальну конструкцію.
Як приклад реалізації нижче показана схема баласту енергозберігаючої ЛДС Osram потужністю 21Вт.
Необхідно зауважити, що в зв'язку з особливостями конструкції, до електронних елементів таких пристроїв пред'являються серйозні вимоги. В продукції невідомих виробників, може використовуватися простіша елементна база, що стає частою причиною виходу компактних ЛДС з ладу.
переваги
Електронні пристрої мають багато переваг перед електромагнітними ПРА, перерахуємо основні з них:
- електронні пускорегулюючі пристрої не викликають мерехтіння ЛДС при її роботі і не створюють стороннього шуму;
- схема на електронних елементах споживає менше енергії, легше важить і більш компактна;
- можливість реалізації схеми, що виробляє «гарячий старт», в цьому випадку відбувається попереднє нагрівання катодів ЛДС. Завдяки такому режиму включення термін служби джерела значно подовжується;
- електронне пускорегулюючий пристрій не потребує стартері, оскільки воно саме відповідає за формування необхідного для старту і роботи рівнів напруги.
Коли баласт для люмінесцентних ламп (ЛЛ) виходить з ладу, освітлювальний прилад припиняє коректне функціонування. Повернути його в звичайний режимможе тільки швидка заміна зіпсованого елемента на справний.
Купити деталь можна в спеціалізованому магазині, головне - вибрати модуль правильної модифікації. Вирішенню цього питання і присвячена наша стаття.
Ми розповімо вам, що таке баласт, які завдання він виконує в роботі люмінесцентної лампи. Наведемо детальну класифікацію, а також опишемо специфіку функціонування і застосування різних модулів. Ми допоможемо вам підібрати підходящий баласт з урахуванням параметрів лампи і компанії виробника регулюючого пристрою.
Люмінесцентна лампа - практичний і економний модуль, призначений для організації освітлювальних систем в побутових, промислових і технічних приміщеннях.
Єдина складність полягає в тому, що безпосередньо підключити прилад до централізованих електроподающім комунікацій не представляється можливим.
Це обумовлено тим, що створення стійкого активирующего розряду в і подальше обмеження зростаючого струму вимагають організації деяких специфічних фізичних умов. Саме ці проблеми вирішує установка баластного приладу.
Що таке баласт
Баласт є пристроєм, що регулює пускові функції і підключає до електричних комунікацій люмінесцентні світильники.
Використовується для підтримки коректного режиму функціонування та ефективного обмеження робочого струму.
Набуває підвищеної актуальності, коли в мережі спостерігається недостатня електричне навантаження і відсутня необхідна обмеження при споживанні струму.
Загальний принцип роботи елемента
Усередині ламп денного світла знаходиться електропровідних газове середовище, що володіє негативним опором. Це проявляється в тому, що при підвищенні струму між електродами істотно знижується напруга.
Компенсує цей момент і забезпечує коректну роботу освітлювального приладу, що підключається до системи управління балластнік.
Коли велика за величиною сила струму надходить на будь-який люмінесцентний прилад, він може вийти з ладу. Щоб цього не сталося, в конструкцію лампи включається баласт, виконуючий функції перетворювача
Він же на короткий період підвищує загальну напругу і допомагає люмінесцентними запалитися, коли в центральній мережі для цього не вистачає ресурсу. Додаткові функції модуля варіюються в залежності від його конструкційних особливостей і типу виконання.
Різновиди і характеристики баластів
Сьогодні максимально широко поширені електромагнітні та електронні баластні пристрої. Вони надійно працюють і забезпечують довгий належного виконання функцій та комфортність експлуатації люмінесцентних ламп всіх типів. мають однаковий загальний принципдії, але дещо відрізняються за окремими можливостям.
Особливості електромагнітних виробів
Баласти електромагнітного типу використовуються для ламп, що підключаються до центральної електромережі із застосуванням стартера.
Подача напруги в такому варіанті супроводжується розрядом, наступним інтенсивним розігрівом і замиканням біметалевих електродних елементів.
Електромагнітний баласт від електронного відрізняється навіть по зовнішнім виглядом. Перший має більш масивну, високу конструкцію, а другий являє собою подовжену тонку плату, на якій розташовуються всі робочі елементи
У момент, коли відбувається замикання стартерних електродів, робочий струм різко збільшується. Це пояснюється обмеженням максимального опору дросельної котушки.
Після повного охолодження стартера відбувається розмикання біметалевих електродів.
Якщо в конструкції електромагнітного баласту виходить з ладу стартер, в роботі люмінесцентними з'являється фальстарт. При цьому, в момент включення і безпосередньо до повноцінного розпалювання лампа 3-4 рази блимає і тільки потім починає горіти. Це призводить до споживання зайвої енергії і істотно знижує загальний робочий ресурс джерела світла
Коли ланцюг люмінесцентними розмикається стартером, в індукційній котушці негайно утворюється активний імпульс високої напруги і відбувається розпал освітлювального приладу.
До переваг пристрою відносяться:
- високий рівень надійності, доведений часом;
- експлуатаційна комфортність електромагнітного модуля;
- простота збірки;
- доступна ціна, що робить виріб привабливим для виробників джерел світла і споживачів.
Крім позитивних моментів, користувачі відзначають великий перелік мінусів, які псують загальне враження про прилад.
Серед них відзначаються такі позиції, як:
- наявність ефекту стробирования, при якому лампа мерехтить з частотою 50 Гц і викликає підвищення рівня стомлюваності у людини - це значно знижує працездатність, особливо коли освітлювальний прилад розташовується в робочому або навчальному приміщеннях;
- більш тривалий час, потрібний для запуску освітлювального приладу - від 2-3 секунд спочатку і до 5-8 до середини-кінця експлуатаційного терміну;
- чутний специфічний гул;
- підвищене споживання електроенергії, що несе за собою неминуче збільшення рахунків за комунальні платежі;
- низька надійність;
- громіздкість конструкції і її істотну вагу.
При покупці всі ці умови обов'язково потрібно враховувати, щоб розуміти, у що в майбутньому обійдеться експлуатація побутової освітлювальної системи, оснащеної люмінесцентними.
Електронні баластні модулі
Баласт електронного типу використовується для тих же самих цілей, що і електромагнітний модуль. Однак, конструкційно і за принципом виконання своїх обов'язків ці прилади істотно відрізняються один від одного.
Дешевий електронний баласт, має просту автогенераторного схему з трансформатором і базовим вихідним каскадом, що функціонує на біполярних транзисторах. Великий мінус цих приладів - відсутність захисту від аномальних робочих режимів
Широка популярність до виробів прийшла на початку 90-х. В цей час їх почали використовувати в комплексі з різноманітними джерелами світла.
Спочатку високу в порівнянні з електромагнітними виробами вартість виробники компенсували хорошою економічністю приладів та іншими корисними характеристиками, властивостями.
Використання електронних баластів дозволяло зменшити загальне споживання електричної енергії на 20-30%, зберігши при цьому в повному обсязі насиченість, потужність і силу светопотока.
Цього ефекту вдалося досягти шляхом збільшення базової світловіддачі самої лампи на підвищеній частоті і істотно більш високим ККД електронних модулів в порівнянні з електромагнітними.
Найбільш уразливі елементи електронного балластніка це запобіжник (1), конденсатор (2) і транзистори (3). Саме вони зазвичай виходять з ладу з різних об'єктивних причин і призводять лампу в неробочий стан
М'який запуск і щадний робочий режим дали можливість майже наполовину продовжити люмінісцентам життя, знизивши таким способом загальні експлуатаційні витрати на освітлювальну систему. Лампи потрібно міняти значно рідше, а потреба в стартерах пропала взагалі.
Крім того, за допомогою електронних баластів вдалося позбутися від робочих фонових шумів і вираженого дратівної мерехтіння, паралельно добившись стабільного і рівномірного освітлення приміщень навіть при коливаннях напруги в мережі в межах 200-250 В.
Щоб люмінесцентна лампа не гула і не мерехтіла, необхідно живити її тільки високочастотним струмом від 20 кГц і більше. Для реалізації цього завдання в схему включення повинні входити випрямляч, ВЧ генератор високої напруги і баласт, який грає роль імпульсного джерела живлення
Додатково з'явилася можливість управляти яскравістю лампи, підлаштовуючи светопотока під індивідуальні бажання і потреби користувача.
Серед основних плюсів виробів виділилися наступні критерії:
- малу вагу і компактність конструкції;
- практично миттєве, дуже плавне включення, не надає зайвого навантаження на люмінесцентну лампу;
- повна відсутність видимого оку моргання і розрізняти шумового ефекту;
- високий коефіцієнт робочої потужності, що становить 0,95;
- пряма економія електричного струмув розмірі 22% - електронний модуль практично не гріється в порівнянні з електромагнітним і не витрачає зайвого ресурсу;
- додатковий захист, вмонтована в блок, для забезпечення високого рівня пожежної безпеки, і зниження потенційних ризиків, що виникають в процесі експлуатації;
- істотно збільшилася тривалість служби люмінесцентними;
- светопотока з хорошою щільністю кольору, без перепадів навіть при тривалому горінні не провокує стомлюваність очей людей, що знаходяться в кімнаті;
- висока ефективність функціонування освітлювального приладу при негативних температурних показниках;
- здатність баласту автоматично підлаштуватися під параметри лампи, таким чином створюючи оптимальний режим роботи для себе і освітлювального приладу.
Деякі виробники комплектують свої електронні баласти спеціальним запобіжником. Він захищає пристрої від перепадів напруги, коливань в центральній мережі і помилковою активації світильника без лампи.
Сьогодні органи, що займаються охороною праці, рекомендують з метою поліпшення умов роботи і підвищення продуктивності, оснащувати люмінесцентні лампи, встановлені в офісних приміщеннях, саме електронними, а не електромагнітними пусковими пристроями
З мінусів електронних виробів зазвичай згадують тільки вартість, значно більш високу в порівнянні з електромагнітними модулями. Однак, це може мати значення лише в момент покупки.
У майбутньому, в процесі інтенсивної експлуатації, електронний баласт повністю відпрацює свою ціну і навіть почне приносити вигоду, серйозно заощаджуючи електричний ресурс і знімаючи частину навантаження з джерела світла.
Баласти для компактних ламп
Люмінесцентні є прилади, аналогічні традиційним лампам розжарювання з нарізним цоколем E14 і E27.
Можуть розміщуватися в сучасних і раритетних люстрах, бра, торшери та інших освітлювальних приладах.
Через конструкційних особливостей компактних люмінесцентними до електронної «начинки» пред'являються підвищені вимоги. Бренди завжди враховують їх при виробництві, а невідомі виробники, з метою здешевлення, змінюють багато елементів на більш прості. Це істотно знижує ефективність і термін служби модуля
Комплектуються прилади такого класу, як правило, прогресивним електронним баластом, який вбудовується безпосередньо у внутрішню конструкцію і зазвичай розташовується на платі лампового вироби.
На що дивитися при виборі
Вибираючи баласт для люмінесцентної лампи, першочергово необхідно звертати увагу на такий параметр, як потужність модуля.
Вона повинна повністю збігатися з потужністю освітлювального приладу, інакше лампа просто не зможе повноцінно функціонувати і видавати светопотока в необхідному режимі.
Включати баласт в мережу без навантаження категорично заборонено. Пристрій може відразу ж перегоріти і доведеться його ремонтувати або купувати нове
Правда, такі прилади вважаються застарілими, мають громіздкі габарити і споживають додатковий енергоресурс. Це помітно знижує їх привабливість, навіть незважаючи на доступну початкову ціну.
Щоб перевірити справність електронного баласту, стане в нагоді спеціальний вимірювальний прилад - кишеньковий осцилограф
Електронні пристрої коштують значно дорожче. Особливо цей пункт стосується виробів, випущених крутими брендовими виробниками. Але їх ціна з лишком компенсується енергоекономічністю, практичністю, бездоганною складанням і високим рівнем загальної якості приладів.
Підбір баласту по виробнику
Завод-виробник - це ще один значимий критерій при покупці. Не варто орієнтуватися виключно на ціну і купувати найдешевшу модель з усіх, що пропонуються в магазині.
Особливості брендових баластів
Безіменне виріб китайського виготовлення може дуже швидко вийти з ладу і спричинити за собою наступні проблеми з роботою самої лампочки і навіть світильника.
Брендові виробники комплектують баласти якісними, стійкими до зносу деталями, які забезпечують коректну роботу модуля протягом всього експлуатаційного періоду
Краще віддати перевагу торговим маркам з надійною репутацією, відмінно зарекомендували себе тривалою роботою на ринку освітлювального обладнання та супутніх елементів.
Такі пристрої надійно відпрацюють весь належний термін, забезпечивши повноцінне функціонування люмінесцентними в будь-якому освітлювальному приладі.
Баластні вироби, випущені на підприємствах популярних торгових марок, Що спеціалізуються на виготовленні електрообладнання та супутніх елементів, мають міцний і міцний зовнішній корпус з термостійкого, несхильність до деформації пластикового складу.
Що стоїть на виробах маркування IP2 показує, що прилад має хороший рівень загальної захищеності і охороняється від попадання всередину коробки сторонніх деталей розміром понад 12,5 мм.
Використання цього пристрою комфортна і абсолютно безпечна. Конструкція повністю виключає можливість контакту користувача з струмопровідними елементами.
Баластні модулі з маркуванням IP2 надійні, практичні і зручні в побутовому застосуванні, проте, уразливі до проникнення всередину пилу. Через це невеликого мінуса ставити їх в лампи, що висвітлюють запилені робочі приміщення, недоцільно
Нормальний температурний діапазон для ефективної і тривалої роботи пристрою досить широкий.
Брендові баласти якісно справляються з поставленими завданнями при морозах, що доходять до -20 ° C і відмінно почувають себе в спекотні дні, коли повітря розжарюється до + 40 ° C.
Кращі виробники електромагнітних апаратів
Великою популярністю у клієнтів користуються електромагнітні баластні пристрої, виготовлені під брендом E.Next.
Це обумовлено тим, що компанія пропонує по-справжньому якісні, надійні та прогресивні модулі, виконані на самому високому рівнів чіткій відповідності до вимог, що пред'являються до обладнання такого класу.
Крім гарантій і обслуговування, фірма E.Next пропонує клієнтам призначену для користувача техпідтримку через call-центри. Зателефонувавши туди, споживач може задати оператору питання будь-якої складності і в протягом декількох хвилин отримати професійний, зрозумілу відповідь
На усі товари компанія дає фірмову гарантію і пропонує покупцям високоякісний сервіс на всіх етапах співпраці.
Не меншим попитом користуються електромагнітні баласти, створені відомим і шанованим європейським виробником електротехнічного обладнання і супутніх елементів - компанією Philips.
Товари цього бренду вважаються одними з найбільш якісних, надійних і ефективних.
Електромагнітні модулі від Філіпс представлені на ринку в самому широкому асортименті. Підібрати потрібний варіант для лампи будь-якої конфігурації не складе ніяких труднощів
Баласти Філіпс допомагають економити енергоресурс і нейтралізують навантаження, що виникає в процесі експлуатації люмінесцентних ламп.
Актуальні електронні модулі
Вироби електронного типу відносяться до сучасного виглядуобладнання та, крім традиційних, мають ще й додаткові функції. У цьому сегменті лідерські позиції займають товари від німецької компанії Osram.
Їх вартість декілька вище, ніж у китайських або вітчизняних аналогів, але значно нижче в порівнянні з таким конкурентами, як Philipsі Vossloh-Schwabe.
У електронних баластів Osram є цілий ряд переваг. Вони мають акуратну форму і скромні габарити, можуть працювати в температурному режимі -15 ... + 50 ° C і надійно служать протягом 100 000 годин
Серед бюджетних брендових модулів яскраво виділяються на тлі конкурентів електронні баласти Horos.
Незважаючи на лояльну вартість, ці предмети демонструють високу робочу ефективність і хороший рівень ККД, усувають затримку при запалюванні, знижують до мінімуму споживання енергії та підвищують світловіддачу самої лампи.
За допомогою цих коштів можна усунути подразнюючу мерехтіння в люмінесцентних лампах і зробити освітлювальні прилади максимально зручними та експлуатаційно-комфортними.
Не відстає від маститих старожилів ринку і молода, перспективно розвивається фірма Feron. Вона пропонує користувачам продукцію європейського рівня за дуже невеликий, розумною ціною.
Баласти Feron зроблені акуратно. Всі деталі мають сертифікати відповідності. Зовнішній корпус, виготовлений із пластику, являє собою подовжений плоский прямокутник. Виріб мало важить і легко монтується в люмінесцентні джерела світла будь-якої конфігурації
Влаштування баластного типу від Ферон оберігають лампи від несподіваних електромеханічних перешкод або збоїв із постачанням, усувають подразнюючу очі мерехтіння і допомагають заощадити більше 30% електричної енергії.
Керований баластом від Feron люмінесцентними включається / вимикається миттєво. Фонової звуковий ефект в процесі роботи не спостерігається. Освітлення виходить м'яким, рівномірним і створює навколо приємну, спокійну атмосферу.
Висновки і корисне відео по темі
Як працює електронний прилад в люмінесцентної лампи. Детальний опис пристрою і принципу роботи виробу:
Чим відрізняються один від одного електромагнітний і електронний баласти. Особливості кожного з модулів і специфічні нюанси їх використання в побутових освітлювальних приладах:
Особливості роботи світильників, оснащених баластами різних типів. Які елементи більш ефективні і чому. практичні рекомендаціїі корисні поради з особистого досвідумайстра:
Щоб правильно підібрати баласт для побутових ламп люмінесцентного типу, потрібно знати, як влаштований цей елемент і яку функцію виконує. Маючи таку інформацію, а також розбираючись в різновидах приладу, придбати потрібну модифікацію вдасться без всяких складнощів.
Вартість модуля залежить від заводу-виготовлювача, але навіть брендові вироби мають цілком лояльну ціну і шкоди бюджету середньостатистичного споживача не завдають.
Є досвід вибору і заміни баласту в люмінесцентної лампи? Будь ласка, розкажіть читачам, яким модулю ви віддали перевагу, і чи задоволені покупкою. Коментуйте публікацію і беріть участь в обговореннях. блок зворотнього зв'язкурозташований нижче.
Люмінесцентна лампа (ЛЛ) - це джерело світла зі скляної герметичної колби, усередині якої створюється електричний електродний розряд, що протікає в газовому середовищі. На її внутрішньої поверхні знаходиться фосфорсодержащий шар (люмінофор). Всередині лампи знаходиться інертний газ і 1% парів ртуті. При дії на них електричного розряду вони випромінюють невидимий візуально ультрафіолетове світло, який змушує світитися люмінофор.
Балластнікі для люмінесцентних ламп
Якщо в приміщенні розіб'ється навіть одна люмінесцентна лампа, пари ртуті перевищать допустимі показники в 10 разів. Її шкідливий вплив зберігається протягом 1-2 місяців.
застосування
Електропровідних газове середовище всередині ламп денного світла володіє негативним опором, що виявляється в тому, що зі збільшенням струму напруга між електродами знижується.
Схема роботи люмінесцентної лампи
Тому в схему підключається обмежувач струму LL1 - балластнік, як видно з малюнка. Пристрій також служить для створення короткочасного підвищеної напруги запалювання ламп, якого недостатньо в діючій мережі. Ще його називають дроселем.
Пускорегулюючий пристрій також містить невелику лампу тліючого розряду E1 - стартер.Всередині неї розташовані 2 електрода, один з яких рухомий, він виконаний з біметалічної пластини.
В початковому станіелектроди розімкнуті. При подачі на схему напруги мережі замиканням контакту SA1 в початковий момент через лампу денного світла струм не проходить, а всередині стартера між електродами утворюється тліючий розряд. Від нього нагріваються електроди, і біметалічна пластина згинається, замикаючи контакт всередині стартера. В результаті струм через баласт LL1 збільшується і нагріває електроди люмінесцентної лампи.
Після замикання розряд всередині стартера E1 припиняється, і електроди починають остигати. При цьому відбувається їх розмикання, і в результаті самоіндукції дросель створює значний імпульс напруги, що запалює ЛЛ. При цьому через неї починає проходити струм, рівний за величиною номінального, який потім зменшується в 2 рази через падіння напруги на дроселі. Цього струму недостатньо, щоб в стартері з'явився тліючий розряд, тому його електроди залишаються роз'єднаними, поки горить лампа денного світла. Конденсатори С1 і С2 дозволяють зменшити реактивні навантаження і збільшити ККД.
електромагнітний дросель
Баласт обмежує протікає струм. Частина потужності нагріває пристрій, що призводить до втрат енергії. За рівнями втрат баласт для ламп може бути наступним:
- D - звичайний;
- C - знижений;
- B - особливо низький.
При включенні баласту в мережу змінну напругу випереджає струм за фазою. У його позначенні завжди вказується косинус кута цього відставання, званий коефіцієнтом потужності. Чим менше його величина, тим більше споживається реактивна енергія, яка є додатковим навантаженням. Щоб збільшити коефіцієнт потужності до величини 0.85, паралельно мережі підключається конденсатор з ємністю 3-5 МКФ.
Будь електромагнітний дросель створює шум. Залежно від того, наскільки його можна зменшити, випускають баласти з нормальним (Н), зниженим (П), дуже низьким (С, А) рівнями шуму.
Потужності ламп і баластів повинні обиратися згідно один з одним (від 4 до 80 Вт), інакше світильник передчасно вийде з ладу. Вони поставляються в комплекті, але можна підібрати своїми руками.
Класичне пристрій запуску з електромагнітного баласту і пускача (ЕМПР) має такі переваги:
- відносна простота;
- висока надійність;
- невелика ціна;
- не потрібно ремонт, оскільки навіть своїми руками він обійдеться дорожче ніж, ніж купити новий блок.
Крім того, йому властива ціла маса недоліків:
- тривалий запуск;
- втрати енергії (до 15%);
- шум при роботі дроселя;
- великі габарити і вага;
- незадовільний запуск при низькій температурі середовища;
- моргання лампи.
Недоліки дроселів привели до необхідності створити новий пристрій. Електронний баласт - це інноваційне рішення, що підвищує якість роботи ЛЛ і робить її довговічною. Схема ЕПРА (електронне пускорегулюючий пристрій) - це єдиний електронний блок, який формує послідовність зміни напруги для запалювання.
Блок-схема запуску ламп за допомогою ЕПРА
переваги електронних схемнаступні:
- запуск може бути миттєвим і з затримкою;
- немає необхідності в стартері для запуску;
- за рахунок високої частоти відсутня "моргання", а світловіддача вище;
- конструкція легше і компактніше;
- довговічність за рахунок оптимальних режимів пуску і роботи.
Зовні ЕПРА виглядає, як показано на малюнку нижче.
ЕПРА для люмінесцентних ламп
Недоліком ЕПРА є висока ціна через складність схеми.
запуск ламп
Електроди лампи розігріваються, після чого на них подається висока напруга через пускорегулюючий пристрій. Його частота становить 20-60 кГц, що дає можливість виключити мерехтіння і підвищити ККД. Залежно від схеми запуск може бути миттєвим або плавним - з наростанням яскравості до робочої.
При холодному пуску період експлуатації люмінесцентних ламп значно знижується.
До процесу розігріву електродів додається коливальний контур в ланцюзі живлення лампи, що входить в електричний резонанс перед розрядом. При цьому значно підвищується напруга, більш інтенсивно підігріваються катоди і в результаті запалення відбувається легко. Як тільки починається розряд в лампі, коливальний контур відразу виходить з резонансу і встановлюється робоча напруга.
У дешевих ЕПРА або зібраних своїми руками принцип дії аналогічний варіанту з дроселем: запалювання ламп проводиться великою напругою, А утримування розряду - малим.
Схема електронного баласту
Як і на всіх схемах ЕПРА, випрямлення напруги виробляється діодами VD4-VD7, яке потім фільтрується конденсатором C1. Ємність фільтра вибирається з розрахунку 1 мкФ на 1 Вт потужності ламп. При менших номіналах конденсатора світіння буде більш тьмяним.
Як тільки відбувається підключення до мережі, відразу починає заряджатися конденсатор С4. При досягненні 30 В пробивається динистор CD1 і імпульсом напруги відкривається транзистор T2, потім починає працювати полумостовой автогенератор з транзисторів T1, T2 і трансформатора TR1 c двома противофазно включеними первинними і однієї вторинної обмотками. Резонансна частота послідовного контуру з конденсаторів С2, С3, дроселя L1 і генератора близькі за величиною (45-50 кГц). Коли напруга на конденсаторі С3 підніметься до величини пуску, лампа запалюється. При цьому знижуються частота генератора і напруги, а дросель обмежує струм. Через високої частоти його габарити невеликі.
Несправності і ремонт
Згорілі деталі в схемі часто видно. Як перевірити електронний баласт? Найчастіше з ладу виходять транзистори. Перегоріла деталь можна виявити візуально. Коли проводиться ремонт своїми руками, рекомендується перевірити парний з ним транзистор і розташовані поруч резистори. За ним не завжди видно згорілі. Роздутий конденсатор обов'язково змінюється. Якщо згорілих деталей кілька, ремонт баласту не робиться.
Іноді після виключення ЕПРА лампа продовжує слабо мерехтіти. Однією з причин може бути наявність потенціалу на вході при відключенні нуля. Схему треба перевірити і зробити під'єднання своїми руками, щоб вимикач був встановлений на фазу. Можливо, що залишається заряд на конденсаторі фільтра. Тоді до нього слід підключити паралельно опір для розрядки на 200-300 кОм.
Через стрибки напруги в мережі часто необхідний ремонт світильників з електронним баластом. При нестійкому електропостачанні краще застосовувати електромагнітний дросель.
Компактна лампа (КЛЛ) містить ЕПРА, вбудований в цоколь. Ремонт ЛЛ низької ціни та якості проводиться з наступних причин: згоряння нитки напруження, пробій транзисторів або резонансного конденсатора. Якщо згоріла спіраль, ремонт своїми руками ненадовго продовжить термін служби і лампу краще замінити. Ремонт ЛЛ, у яких обгорів шар люмінофора (почорніння колби в області електродів), також виробляти недоцільно. При цьому справний баласт можна використовувати як запасний.
Обгорання люмінофора на люмінесцентної лампи
Ремонт електронного баласту довго не буде потрібно, якщо модернізувати КЛЛ, встановивши своїми руками NTS-термистор (5-15 Ом) послідовно з резонансним конденсатором. Деталь обмежує пусковий струм і надовго захищає нитки напруження. Доцільно також зробити вентиляційні отвори в цоколі.
Влаштування вентиляції своїми руками для відводу тепла від баласту
Акуратно свердлити отвори поруч з трубкою для її кращого охолодження, а також близько металевої частини цоколя, щоб відвести тепло від деталей баласту. Подібний ремонт можливий тільки в сухих приміщеннях. Посередині можна зробити третій ряд отворів свердлом більшого діаметра.
Ремонт з установкою термістора проводиться з випаюванням провідника на нижньому майданчику з припоєм. Потім відгинається опукла частина цоколя від скляної колби і звільняється другий провід. Після цоколь знімається і забезпечується доступ до друкованої плати. Після того як ремонт буде закінчено, цоколь встановлюється у зворотній послідовності.
Виготовити своїми руками
Трубчасті ЛЛ довжиною 1200 мм недорого коштують і можуть висвітлювати великі площі. Світильник можна виготовити своїми руками, наприклад, з 2 ламп по 36 Вт.
- Корпус - підстава прямокутної форми з негорючого матеріалу. Можна використовувати був у вжитку світильник, для якого ремонт вже не потрібно.
- ЕПРА підбирається під потужність світильників.
- На кожну з ламп знадобиться по 2 патрона G13, багатожильний провід і кріплення.
- Патрони для ламп кріпляться на корпусі після вибору відстані між ними.
- ЕПРА встановлюється в зоні мінімального нагріву від ламп (зазвичай ближче до центру) і підключається до патронам. Кожен блок випускається зі схемою підключень на корпусі.
- Світильник кріпиться на стіні або стелі з підключенням до мережі живлення на 220 В через вимикач.
- Для захисту ламп бажано застосовувати прозорий ковпак.
саморобний світильник
Заміна. Відео
Як замінити електронний баласт в світильнику, наочно розповість це відео.
ЛЛ слід живити струмом високої частоти, для чого добре підходить електронний балластнік. Вони містять мало парів ртуті, тут потрібно нормований за часом і току підігрів ниток напруження для виходу в робочий режим.
Економні люмінесцентні лампи здатні працювати тільки з електронними баластами. Призначені дані пристрої для випрямлення струму. Інформації про електронний баласт (схема, ремонт та підключення) є дуже багато. Однак в першу чергу важливо вивчити пристрій приладу.
Моделі діодного типу
Моделі діодного типу на сьогоднішній день вважаються бюджетними. В даному випадку трансформатори використовуються лише понижуючого типу. Деякі виробники транзистори встановлюють відкритого типу. За рахунок цього процес зниження частоти в ланцюзі відбувається не дуже різко. Для стабілізації вихідної напруги застосовуються два конденсатора. Якщо розглядати сучасні моделі баластів, то там є діністори операційного типу. Раніше їх замінювали звичайними перетворювачами.
двоконтактний моделі
Даного типу схема електронного баласту для відрізняється від інших моделей тим, що в ній використовується регулятор. Таким чином, користувач здатний налаштовувати параметр вихідного напруги. Трансформатори використовуються в пристроях найрізноманітніші. Якщо розглядати поширені моделі, то там встановлено понижуючі аналоги. Однак однофазовий конфігурації не поступаються їм за параметрами.
Всього конденсаторів в ланцюзі у моделей передбачено два. Також двоконтактний схеми електронних баластів включають в себе дросель, який встановлюється за вихідними каналами. Транзистори для моделей підходять лише ємнісні. На ринку вони представлені як постійного, так і змінного типу. Запобіжники в пристроях використовуються рідко. Однак якщо в ланцюзі встановлено тиристор для випрямлення струму, то без нього не обійтися.
Схема баласту "Епра" 18 Вт
Дана для люмінесцентної лампи включає в себе а також дві пари конденсаторів. Транзистор для моделі передбачено лише один. Негативне опір він максимум здатний витримувати на рівні 33 Ом. для пристроїв даного типуце вважається нормальним. Також схема електронного баласту 18 Вт включає в себе дросель, який розташований над трансформатором. Динистор для перетворення струму застосовується модульного типу. зниження тактової частотивідбувається за допомогою тетрода. Знаходиться даний елемент біля дроселя.
Баласт "Епра" 2х18 Вт
Зазначений електронний баласт 2х18 (схема показана нижче) складається з вихідних триодов, а також понижуючого трансформатора. Якщо говорити про транзистор, то він в даному випадку передбачений відкритого типу. Всього конденсаторів в ланцюзі є два. Ще у схеми електронних баластів "Епра" 18 Вт є дросель, який розташовується під трансформатором.
Конденсатори при цьому стандартно встановлюються біля каналів. Процес перетворення здійснюється через зниження тактової частоти пристрою. Стабільність напруги в даному випадку забезпечується завдяки якісному діністоров. Всього каналів у моделі є два.
Схема баласту "Епра" 4х18 Вт
Цей електронний баласт 4х18 (схема показана нижче) включає в себе конденсатори инвертирующего типу. Ємність їх складає рівно 5 пФ. В даному випадку параметр негативного опору в електронних баласту доходить до 40 Ом. Також важливо згадати про те, що дросель в представленій конфігурації розташований під діністоров. Транзистор у цій моделі є один. Трансформатор для випрямлення струму застосовується понижуючого типу. Перевантаження він здатний від мережі витримувати великі. Однак запобіжник в ланцюзі все-таки встановлений.
баласт Navigator
Електронний баласт Navigator (схема показана нижче) включає в себе одноперехідний транзистор. Також відмінність цієї моделі криється в наявності спеціального регулятора. З його допомогою користувач зможе налаштовувати параметр вихідного напруги. Якщо говорити про трансформатор, то він в ланцюзі передбачений понижуючого типу. Розташований він біля дроселя і фіксується на пластині. Резистор для цієї моделі підібраний ємнісного типу.
В даному випадку конденсаторів є два. Перший з них розташований біля трансформатора. Гранична місткість його дорівнює 5 пФ. Другий конденсатор в ланцюзі розташовується під транзистором. Ємність його дорівнює цілих 7 пФ, а негативне опір максимум він може витримувати на рівні 40 Ом. Запобіжник в даних електронних баласту не використовується.
Схема електронного баласту на транзисторах EN13003A
Схема електронного баласту для люмінесцентної лампи з транзисторами EN13003A є на сьогоднішній день досить сильно поширеною. Випускаються моделі, як правило, без регуляторів і відносяться до класу бюджетних приладів. Однак прослужити пристрої здатні довго, і запобіжники у них є. Якщо говорити про трансформатори, то вони підходять тільки понижуючого типу.
Встановлюється транзистор в ланцюзі біля дроселя. Система захисту у таких моделей в основному використовується стандартна. Контакти приладів захищені діністоров. Також схема електронного баласту на 13003 включає в себе конденсатори, які часто встановлюються з ємністю близько 5 пФ.
Використання понижуючих трансформаторів
Схема електронного баласту для люмінесцентної лампи з знижувальними трансформаторами часто включає в себе регулятори напруги. В даному випадку транзистори використовуються, як правило, відкритого типу. Багатьма фахівцями вони цінуються за високу провідність струму. Однак для нормальної роботи пристрою дуже важливий якісний динистор.
Для понижуючих трансформаторів часто використовують операційні аналоги. В першу чергу вони цінуються за свою компактність, а для електронних баластів це є суттєвою перевагою. Додатково вони відрізняються зниженою чутливістю, і невеликі збої в мережі для них нестрашні.
Застосування векторних транзисторів
Векторні транзистори в електронних баласту застосовуються дуже рідко. Однак в сучасних моделяхвони все-таки зустрічаються. Якщо говорити про характеристики компонентів, то важливо відзначити, що негативний опір вони способи тримати на рівні 40 Ом. Однак з перевантаженнями вони справляються досить погано. В даному випадку велику роль відіграє параметр вихідного напруги.
Якщо говорити про транзистори, то для зазначених трансформаторів вони підходять більше ортогонального типу. Коштують вони на ринку досить дорого, проте витрата електроенергії у моделей украй низький. В даному випадку моделі з векторними трансформаторами по компактності значно програють конкурентам з знижувальними конфігураціями.
Схема з інтегральним контролером
Електронний баласт для люмінесцентних ламп з інтегральним контролером досить простий. В даному випадку трансформатори застосовуються понижуючого типу. Безпосередньо конденсаторів в системі є два. Для зниження граничної частоти у моделі є динистор. Транзистор використовується в електронному баласті операційного типу. Негативне опір він здатний витримувати не менше 40 Ом. Вихідні тріоди в моделях даного типу практично ніколи не використовуються. Однак запобіжники встановлюються, і при збоях в мережі вони допомагають сильно.
Застосування низькочастотних тригерів
Тригер на електронний баласт для люмінесцентних ламп встановлюється в тому випадку, коли негативне опір в ланцюзі перевищує 60 Ом. Навантаження з трансформатора він знімає дуже добре. Запобіжники при цьому встановлюються дуже рідко. Трансформатори для моделей цього типу використовуються лише векторні. В даному випадку знижують аналоги нездатні справлятися з різкими стрибками граничної тактової частоти.
Безпосередньо діністори в моделях встановлюються біля дроселів. За компактності електронні баласти досить сильно відрізняються. В даному випадку багато залежить від використовуваних компонентів пристрою. Якщо говорити про моделі з регуляторами, то місця вони вимагають дуже багато. Також вони здатні працювати в електронних баласту тільки на два конденсатора.
Моделі без регуляторів дуже компактні, однак транзистори для них можуть використовуватися лише ортогонального типу. Відрізняються вони хорошою провідністю. Однак слід враховувати, що дані електронні баласти на ринку покупцеві обійдуться недешево.
Люмінесцентна лампа (ЛЛ) являє собою скляну трубку, заповнену інертним газом (Ar, Ne, Kr) з додаванням невеликої кількості ртуті. На кінцях трубки є металеві електроди для подачі напруги, електричне поле якого призводить до пробою газу, виникнення тліючого розряду і появи електричного струму в ланцюзі. Світіння газового розряду блідо-блакитного відтінку, у видимому світловому діапазоні дуже слабке.
Але в результаті електричного розряду більша частина енергії переходить в невидимий, ультрафіолетовий діапазон, кванти якого, потрапляючи в фосфорсодержащие склади (люмінофорні покриття) викликають світіння в видимій області спектра. Змінюючи хімічний склад люмінофора, отримують різні кольори світіння: для ламп денного світла (ЛДС) розроблені різні відтінки білого кольору, а для освітлення в декоративних цілях можна вибрати лампи іншого кольору. Винахід і масовий випуск люмінесцентних ламп - це крок вперед в порівнянні з малоефективними лампами розжарювання.
Для чого потрібен баласт?
Струм в газовому розряді зростає лавиноподібно, що призводить до різкого падінняопору. Для того щоб електроди люмінесцентної лампи не вийшли з ладу від перегріву, послідовно включається додаткове навантаження, що обмежує величину струму, так званий балластнік. Іноді для його позначення використовують термін дросель.
Використовуються два види балластніков: електромагнітний і електронний. Електромагнітний баласт має класичну, трансформаторну комплектацію: мідний дріт, металеві пластини. В електронних балластніках (electronic ballast) застосовуються електронні компоненти: діоди, діністори, транзистори, мікросхеми.
Для початкового запалювання (пуску) розряду в лампі в електромагнітних пристроях додатково використовується пусковий пристрій - стартер. В електронному варіанті балластніка ця функція реалізована в рамках єдиної електричної схеми. Пристрій виходить легким, компактним і об'єднується єдиним терміном - електронний пускорегулюючі апарати (ЕПРА). Масове застосування ЕПРА для люмінесцентних ламп обумовлено наступними перевагами:
- ці апарати компактні, мають невелику вагу;
- лампи включаються швидко, але при цьому плавно;
- відсутність мерехтіння і шуму від вібрації, оскільки ЕПРА працює на високій частоті (десятки кГц) на відміну від електромагнітних, що працюють від напруги з частотою 50 Гц;
- зниженням теплових втрат;
- електронний баласт для люмінесцентних ламп має значення коефіцієнта потужності до 0,95;
- наявність декількох, перевірених видів захисту, які підвищують безпеку використання і продовжують термін служби.
Схеми електронних баластів для люмінесцентних ламп
ЕПРА - це електронна плата, начинена електронними компонентами. Принципова схемавключення (Рис. 1) і один з варіантів схеми баласту (Рис. 2) наведені на малюнках.
Люмінесцентна лампа, С1 і С2 - конденсатори 
Електронні баласти можуть мати різний схемотехнічне рішення в залежності від застосованих комплектуючих. Випрямлення напруги виробляється діодами VD4-VD7 і далі фільтрується конденсатором C1. Після подачі напруги починається зарядка конденсатора С4. При рівні 30 В пробивається динистор CD1 і відкривається транзистор T2, потім включається в роботу автогенератор на транзисторах T1, T2 і трансформаторі TR1. Резонансна частота послідовного контуру з конденсаторів С2, С3, дроселя L1 і генератора близькі за величиною (45-50 кГц). Режим резонансу необхідний для стійкої роботи схеми. Коли напруга на конденсаторі С3 досягне величини пуску, лампа запалюється. При цьому знижується регулююча частота генератора і напруги, а дросель обмежує струм.
ремонт ЕПРА
У разі відсутності можливості швидкої заміни вийшов з ладу ЕПРА можна спробувати відремонтувати балластнік самостійно. Для цього вибираємо наступну послідовність дій для усунення несправності:
- для початку перевіряється цілісність запобіжника. Ця поломка часто зустрічається через перевантаження (перенапруги) в мережі 220 вольт;
- далі проводиться візуальний огляд електронних компонентів: діодів, резисторів, транзисторів, конденсаторів, трансформаторів, дроселів;
- в разі виявлення характерного почорніння деталі або плати ремонт проводиться за допомогою заміни на справний елемент. Як перевірити своїми руками несправний діод або транзистор, маючи в наявності звичайний мультиметр, добре відомо будь-якому користувачеві з технічною освітою;
- може виявитися, що вартість деталей для заміни буде вище або порівнянна з вартістю нового ЕПРА. В такому випадку краще не витрачати час на ремонт, а підібрати близьку за параметрами заміну.
ЕПРА для компактних ЛДС
Порівняно недавно стали широко використовуватися в побуті люмінесцентні енергозберігаючі лампи, Адаптовані під стандартні патрони для простих ламп розжарювання - Е27, Е14, Е40. У цих пристроях електронні баласти знаходяться всередині патрона, тому ремонт цих ЕПРА теоретично можливий, але на практиці простіше купити нову лампу.
На фото показаний приклад такої лампи марки OSRAM, потужністю 21 ват. Слід зауважити, що в даний час позиції цієї інноваційної технологіїпоступово займають аналогічні лампи зі світлодіодними джерелами. Устаткування для зв'язку електронне, безперервно вдосконалюючись, дозволяє швидкими темпами досягти ціни на ЛДС, вартість яких залишається практично незмінною.
Люмінесцентні лампи T8
Лампи T8 мають діаметр скляної колби 26 мм. Широко використовуються лампи T10 і T12 мають діаметри 31,7 і 38 мм відповідно. Для світильників зазвичай застосовують ЛДС потужністю 18 Вт. Лампи T8 не втрачають працездатності при скачках напруги живлення, але при зниженні напруги більш ніж на 10% запалювання лампи не гарантується. Температура навколишнього повітря також впливає на надійність роботи ЛДС T8. При мінусових температурах знижується світловий потік, і можуть відбуватися збої в запалюванні ламп. Лампи T8 мають термін служби від 9 000 до 12 000 годин.
Як виготовити світильник своїми руками?
зробити найпростіший світильникз двох ламп можна наступним чином:
- вибираємо відповідні за допомогою колірної температури (відтінку білого кольору) лампи по 36 Вт;
- виготовляємо корпус з матеріалу, який не запалиться. Можна задіяти корпус від старого світильника. Підбираємо ЕПРА під дану потужність. На маркуванні повинна бути позначення 2 х 36;
- підбираємо до ламп 4 патрона з маркуванням G13 (зазор між електродами становить 13 мм), монтажний провід і саморізи;
- патрони необхідно закріпити на корпусі;
- місце установки ЕПРА вибирають із міркувань мінімізації нагріву від працюючих ламп;
- патрони підключаються до цоколям ЛДС;
- для запобігання ламп від механічного впливу бажано встановити прозорий або матовий захисний ковпак;
- світильник закріплюється на стелі і підключається до мережі живлення 220 В.
