Для чего нужен дроссель в люминесцентных светильниках
Какое значение имеет дроссель в люминесцентных лампах
Дроссель для люминесцентных ламп – это обязательное устройство для нормального функционирования осветительного прибора. Разобравшись в принципе работы такого приспособления можно правильно подключить светильник к электрической цепи самостоятельно.
Для чего нужен?
Люминесцентная лампа не может работать по принципу простой лампы накаливания. Чтобы обеспечить ее функционирование необходимо дополнительное устройство, которое способно создать импульс для электрического пробоя наполненной газом среды. Таким элементом является дроссель. Он поддерживает требуемую мощность в процессе работы светильника.
Чтобы задействовать люминесцентную лампочку необходимо не только обеспечение доступа тока, а и подача напряжения к ней. Для этого подключают дроссель, который ограничивает нарастание движения электрического заряда при подключении к электросети.
Основными функциями ограничивающего ток устройства являются:
С помощью дросселя в люминесцентной колбе происходит формирование разряда за счет образования в обмотке импульса повышенного напряжения.
Принцип работы
Дроссель функционирует в лампе вместе со стартером. Принцип их действия имеет такую последовательность:
Заряд, сформировавшийся в ртутных парах, обеспечивает ультрафиолетовое излучение, под воздействием которого возникает освещение видимое человеком.
Технические характеристики
Приобретая дроссель нужно внимательно изучать технические характеристики устройства. Он должен соответствовать параметрам газоразрядного осветительного прибора. Существенную роль играет индуктивность дросселя. Такая величина обозначает индуктивное сопротивление устройства, способствующее регулировке поступающего к светильнику электричества.
Немаловажной величиной является коэффициент потери мощности при поддержке необходимых параметров эклектического питания лампы. Также имеет значение качество изделия.
В основном технические данные отличаются в зависимости от мощности дросселя. Согласно такому значению приспособление делят на три группы – «B», «D» и «C». Некоторые электронные модели имеют показатели климатических условий использования.
Электромагнитный дроссель для люминесцентных ламп
Дроссели бывают двух видов:
Согласно типу сетей, в которые подключаются светильники, дроссели различают:
В некоторых моделях дроссель располагается в специальном кожухе, что позволяет размещать его в светильниках наружного расположения. Многие устройства для обеспечения свечения размещены внутри лампу. Такой вариант позволяет надежно защитить дроссель от влияния различных внешних факторов.
Электронный дроссель для люминесцентных ламп
Устройство и схема
Конструкция дросселя вмещает в себя такие компоненты:
Стандартная схема подключения со стартером – это наиболее простой и распространенный вариант подключения люминесцентных ламп. Несмотря на некоторые недостатки, такое подсоединения имеет хорошие показатели.
Стандартная схема подключения люминесцентных ламп
Подключение
Чтобы подключить дроссель по схеме со стартером следует выполнить несколько простых действий:
Подключение всех элементов проводится параллельно. За счет конденсатора можно значительно уменьшить сетевые помехи.
Подключение электромагнитного дросселя к люминесцентной лампе
Как проверить исправность?
Дроссель является достаточно прочным и надежным составным элементом люминесцентной лампы. Поэтому выходит из строя устройство очень редко.
Но все же иногда может возникать обрыв его обмотки или перегорание. Также при нарушении изоляционного слоя между витками дроссель перестает функционировать. Как определить исправность дросселя?
Проверка проводится мультиметром. Прибор, настроенный на величину сопротивления подключают к выводам дросселя. При нарушениях в обмотке на измерительном приборе высвечивается бесконечное сопротивление. Минимальные показатели этого значения свидетельствуют о непригодности изоляции или замыкании между витками.
При перегорании обмотки в катушке ощущается характерный паленый запах, который изначально исходит от детали в процессе ее работы. Все описанные характеристики неисправности дросселя в основном относятся к устройствам электромагнитного типа.
Как заменить?
Иногда при выходе дросселя из строя его начинают ремонтировать. Для этого требуются особые знания и навыки. Чаще всего деталь заменяется. Установку нового дросселя может сделать каждый:
Дроссель в люминесцентной лампе – это простой, но необходимый для создания свечения элемент. Имея представление о работе такого устройства можно подключать светильник и заменять в нем нерабочие детали без помощи специалиста.
Зачем используют дроссель для люминесцентных ламп?
Дроссель для люминесцентных ламп
Люминесцентные лампы в качестве источника света достаточно часто можно встретить как в просторных общественных местах, так и в квартирах. Столь большой спрос на них обусловлен, прежде всего, их экономичными свойствами. Если провести их сравнение с лампами накаливания, то, безусловно, они выигрывают практически по всем параметрам (высокий КПД и высокая светоотдача, долговечность). Но есть одно но, которое в некоторой степени может, является как преимуществом, так и недостатком. Это наличие дросселя и стартера. В данной статье речь пойдет как раз о дросселе. Попробуем разобраться, для чего нужен дроссель для люминесцентных ламп, какой у него принцип работы, уделим внимание техническим характеристикам, составным компонентам, видам дросселей, а также рассмотрим другие не менее важные вопросы.
Для чего нужен
Для нормальной работоспособности источника света, чего нельзя сказать про обычные разрядные лампы, нужен дроссель, роль которого будет заключаться в выполнении пускорегулирующей функции в люминесцентных лампах.
Такой светильник при помощи одного электроснабжения включить не получится. Для него требуется вспомогательный пускорегулирующий элемент – дроссель.Поэтому в модель включения обязательно в качестве балласта добавляют сопротивление. Роль сопротивления заключается в ограничении тока. При излишнем нагревании светильника, у дросселя срабатывает реактивное сопротивление, которое как раз и ограничивает подачу тока. Сопротивление дросселя, можно сказать, сбавляет обороты лавинообразного нарастания тепла при включении источника света в электросеть.
Дроссель является неотъемлемым элементом люминесцентного устройства, функции которого состоят в следующем:
Одной из важнейших характеристик дросселя является его индуктивность или индуктивное сопротивление, благодаря которому функционируют люминесцентные источники света. При покупке ограничителя необходимо внимательно ознакомиться с его техническими характеристиками, которые полностью должны отвечать характеристикам лампы.
Принцип работы
Основной принцип работы устройства заключается в фазном смещении переменного тока во время перехода через ноль на девяноста градусов. За счет такого смещения происходит удержание нужного тока, чтобы пары металла в светильнике могли гореть.
Обозначение катушки индуктивности в цепи подключения выглядит как косинус угла фи. Это то самое значение, на которое и отстает сила тока от напряжения. Число, на которое, сила тока остается позади от напряжения часто называют еще значением мощности либо коэффициентом. Для того, что найти активную мощность, надо перемножить значение напряжения, силу переменного тока и коэффициент мощности.
Ели значение мощности небольшое, то это приведет к возрастанию показателей реактивной энергии, что в свою очередь создаст добавочную нагрузку на проводящие кабельные провода и трансформаторы.
Чтобы увеличить значение косинуса фи в схему функционирования люминесцентного устройства вдобавок подключается параллельно самому устройству компенсационный конденсатор. Так, при подключении к схеме функционирования лампы, мощность которой от 18 до 36 Вт, конденсатора емкостью 3-5 мкФ, косинус фи увеличиться до 0,85. Шум дросселя, который функционирует при частоте 50 Гц, может быть различной интенсивности.
Дроссели по интенсивности шума бывают следующих уровней:
Чтобы избежать преждевременного выхода светильников из строя, необходимо обратить внимание на то, чтобы их мощность отвечала номинальной мощности катушки индуктивности.
Технические характеристики
Технические особенности дросселей, на которые стоит обязательно обращать внимание при выборе источника света, следующие:
Разделение ограничителей проходит по такому же принципу, что разделение источников света, к которым в последующем подключается соответствующий ограничитель. Как упоминалось выше, если ограничитель подключить к источнику света, технические параметры которого не подходят под данный ограничитель, в таком случае источник света очень быстро выйдет из строя. Итак, катушки индуктивности по мощности бывают следующие:
Устройство
Устройство дросселя для люминесцентных ламп включает в себя следующее составляющие: сердечник, сделанный из электротехнического сплава, медный провод и кожух. Выглядит это следующим образом: на сердечник наматывается медный провод, а кожух служит для них окантовкой.
Механизм разбора ограничителя на составные части, сводить к следующим простым действиям:
Производить расчёт катушки индуктивности нужно только тогда, когда идет подключение сразу нескольких источников света либо если дроссель люминесцентной лампы составляется согласно установленным показателям.
Подключение
Ответственность за подключение к электросети люминесцентных ламп с дросселем лучше всего предоставить профессиональному электрику. В самом подключении нет ничего трудного.
Итак, запуск огрничителя, а точнее схема подключения люминесцентной лампы выглядит следующим образом:
Ограничитель запуститься только в том случае, если его мощность будет полностью отвечать значению мощности источника света. В таком случае свечение будет чистым, без мерцаний.
Схема подключения люминесцентной лампы с дросселем и стартером:
Как зажечь без дросселя
На практике бывают случаи, когда катушка индуктивности выходит из строя. Возникает вопрос: «Как можно подключить люминесцентную лампу через дроссель?» Однако, здесь есть выход – с помощью постоянного тока повышенного номинала люминесцентная лампа может быть включена и без дросселя либо стартера. У такого способа есть, конечно, свои недостатки, однако, для экстренной ситуации вариант неплохой.Подключение люминесцентной лампы без дросселя приведено ниже.
Чтобы разобраться, как работает подключение светильника без ограничителя необходимо понять механизм розжига самого источника света.Такой тип подключения производиться с заранее замкнутыми попарно контактами светильника с обеих сторон. Целая спираль либо нет, значения не имеет.
На один контакт светильника подается положительный электрический заряд, а на другой контакт – отрицательный заряд. Долговечность от такого способа так называемой «реинкарнации» конечно снижается. Но в основном таким способом подключают уже сгоревшие источники света.Особо сильным разнообразием данный тип подключение газоразрядных ламп без катушки индуктивности похвастаться не может. Разве что, для такого способа подключения необходима будет большое поступление повышенного напряжения во время запуска источника света. То насколько напряжение будет повышенным, зависит от технических параметров самой лампы и электросети, в которую она будет подключать
Как проверить исправность
Принцип проверки ограничителя достаточно прост. Все, что нужно сделать, это достать его из люминесцентной лампы и проверить сопротивление дросселя при помощи тестера либо мультиметра.У ограничителя, находящегося в исправном состоянии, сопротивление на тестере покажет определенное постоянное значение. Если ограничитель все же неисправен, то тестер покажет значение, которое будет значительно отличаться от нормальных показателей, выходить за норму.Таким образом, сбой в работе дросселя может быть обусловлен обрывом либо перегоранием окантовки, а также может произойти ввиду того, что нарушена изоляция между витками провода.
Причиной сбоя может служить обрыв либо перегорание окантовки, если значение напряжения на тестере будет бесконечно высоким. О перегорании также свидетельствует неприятный запах, который особенно ощутим во время включенной лампы.Если же значение напряжение на тестере слишком низкое, то в данном случае подозрение о нарушении изоляции провода полностью находит свое подтверждение.
Как заменить
Заменить дроссель в люминесцентной лампе, благодаря его компактности, очень легко. Прежде чем приступать к демонтажу дросселя, нужно отключить электричество в помещении, поскольку простого выключения лампы будет не достаточно, для того, чтобы напряжение в лампе спало. Достаточно просто снять крепеж и отсоединить провода, поставить новый дроссель и вновь подсоединить провода в том же порядке, в каком они были соединены изначально.
Дроссель для люминесцентных ламп: зачем нужен, принцип работы
Важным условием комфортного проживания современного человека является качественное освещение. Существует несколько видов электрических источников света. Одним из экономичных источников являются люминесцентные лампы (ЛЛ). Хотя такие излучатели и проигрывают по некоторым параметрам светодиодным устройствам, тем не менее, они широко используются как на производстве, так и в быту.
Принцип работы
В классическом виде ЛЛ (люминесцентная лампа) представляет собой стеклянную трубку с нанесенным на ее внутреннюю поверхность люминофором. Внутри трубки при пониженном давлении помещают инертный газ, смешанный с парами ртути. На концах изделия впаиваются электроды (катоды) из вольфрама.
В рабочем состоянии после пробоя газа высоким напряжением через лампу протекает ток, в результате воздействия которого появляется невидимое для человеческого глаза УФ излучение. Под воздействием этого излучения люминофор генерирует световой поток в видимом диапазоне, цветовые оттенки которого может меняться в зависимости от типа люминофора.
Ток при газовом разряде меняется лавинообразно и для его ограничения используется последовательно включенная нагрузка.
Примечание! Для запуска и поддержания рабочего режима ЛЛ используется специальная пускорегулирующая аппаратура (ПРА). Такая аппаратура часто называется балластом.
Виды ПРА
В качестве балласта могут быть использованы как электромагнитные устройства (дроссель, стартер), так и электронные приборы (ЭПРА).
Электромагнитные ПРА существует многие годы и постепенно вытесняются новыми электронными устройствами созданными на новой элементной базе. Каждая из этих видов аппаратуры имеют свои достоинства и недостатки.
ПРА электромагнитного типа
Электрическая схема питания ЛЛ с использованием обычной ПРА приведена на рис. 1.
Стартер представляет собой устройство, предназначенное для кратковременного автоматического включения и выключения электроцепи.
Существуют различные конструкции стартеров – тлеющего разряда, тепловые, электронные, электромагнитные. Наиболее распространенными являются стартеры тлеющего разряда, в которых используются биметаллические пластины.
Такие пластины при возникновении в стартере тлеющего разряда нагреваются и замыкают цепь. После замыкания разряд прекращается, электроды остывают и размыкаются. Параметры стартера выбираются таким образом, чтобы напряжение тлеющего разряда было выше рабочего напряжения ЛЛ и ниже минимального сетевого напряжения.
Цены на стартер для люминесцентных ламп
Дроссель представляет собой обычную катушку индуктивности, намотанную на сердечник. Для предотвращения появления в сердечнике вихревых токов он собран из отдельных тонких пластин. Допустимая мощность дросселя должна соответствовать мощности ЛЛ. В противном случае лампа не включится.
При кратковременном замыкании стартера через электроды ЛЛ проходит большой ток, нагревающий нити этих электродов. и вызывающий термоэлектронную эмиссию. В результате этой эмиссии около электродов образуются электронные облачка, способствующие пробою и появлению разряда.
При размыкании контактов стартера согласно явлению самоиндукции в цепи генерируется мощный импульс напряжения, величина которого пропорциональна индуктивности дросселя. Под действием этого импульса происходит пробой газа и возникает тлеющий разряд, который может перейти в дуговой. Но наличие балансного сопротивления в виде дросселя ограничивает величину протекающего через прибор тока.
Таким образом, дроссель играет двойную роль:
На рис.1 компенсирующий конденсатор С1, включенный на входе схемы питания ЛЛ, предназначен для повышения коэффициента мощности (cos φ ). Для уменьшения влияния радиопомех параллельно контактам стартера включен конденсатор небольшой емкости (С2). Этот конденсатор позволяет также изменить переходный процесс в схеме и увеличить мощность импульса напряжения.
Электронный балласт (ЭПРА) является сложным устройством со множеством электронных элементов. Блок – схема такого устройства приведена на рис. 4.
Основное отличие ЭПРА от обычного ПРА – это наличие инвертора, который с помощью транзисторных ключей преобразует сетевое напряжение 50 Гц в напряжение с частотой в 30- 40 кГц. Благодаря этому уменьшаются размеры и габариты этого устройства. При включении схемы происходит прогрев катодов ЛЛ, образование вблизи них электронных «облаков», а на конденсаторе, включенном параллельно лампе, возникает резонансное напряжение около 600 В, которого достаточно для поджига лампы.
После включения ЛЛ напряжение на ней падает до рабочего, а ток ограничивается балансным дросселем.
Достоинства и недостатки
Сравнительные характеристики двух видов ПРА приведены в таблице.
| № | ПРА | ЭПРА |
|---|---|---|
| 1 | Простая понятная конструкция | Сложная схема |
| 2 | Малая цена | Относительно высокая цена |
| 3 | Большие масса и габариты | Компактное устройство |
| 4 | Наличие мерцания (100 Гц) | Мерцание отсутствует |
| 5 | Большое время пуска | Мгновенный запуск |
| 6 | Трудности при запуске на низкой температуре | Трудностей нет |
| 7 | Малый кпд и cos φ | Высокий кпд |
| 8 | Не работает при низком напряжении | Широкий диапазон напряжений |
| 9 | Быстро изнашиваются ЛЛ | ЛЛ работают полный срок |
Цены на Электронные ПРА для люминесцентных ламп
Ремонт
При выходе из строя светильника с ЛЛ, питаемого с помощью ПРА, наряду с другими элементами схемы необходимо проверить работоспособность дросселя. При этом возможны следующие неисправности:
Для проверки дросселя надо собрать схему, приведенную на рис. 6.
При включении схемы возможны три варианта – лампа горит, лампа не горит, лампа моргает.
В первом случае, по-видимому, в дросселе имеется короткое замыкание. Во втором случае, очевидно, имеется обрыв в обмотке. В третьем случае, возможно, что дроссель цел и надо искать неисправность в другом элементе схемы. Для полной уверенности необходимо дать схеме поработать в течение 0,5 часа. Если при этом окажется, что дроссель сильно нагрелся, то это свидетельствует о замыкании между витками обмотки.
Запуск ЛЛ без дросселя
Схемы для включения ЛЛ без дросселя, как правило, представляют собой источник питания постоянного тока в виде умножителя. Одна из схем такого источника приведена на рис.7. В качестве ограничителя тока в схеме используется обыкновенная лампа накаливания.
В такой схеме напряжение на ЛЛ достигает 700 В приблизительно за 25 мс.
Сравнение дросселей для различных типов ламп
Дроссели применяются в газоразрядных лампах различного типа. В любом случае они служат для ограничения рабочего тока светильника. При этом такие дроссели не всегда взаимозаменяемы.
Так лампы Днат и ДРЛ работают в режиме дугового разряда, тогда как ЛЛ работают при тлеющем разряде. Разные режимы работы требуют разных характеристик дросселей. Кроме того, отличие состоит в том, что дроссель в качестве источника напряжения для поджига используется только в ЛЛ.
Примечание! В лампах Днат для запуска применяется специальное импульсное устройство (ИЗУ), а лампы ДРЛ запускаются непосредственно от сети 220 В.