Для чего нужен дроссель в светильнике
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.
Для чего нужны дроссели (ПРА) для люминесцетных ламп
Что такое дроссель и для чего он нужен.
Люминесцентные лампы, которые являются представителями типа газоразрядных ламп, невозможно зажечь как обычные лампы накаливания, просто подключив к ним напряжение питающей сети. Просто не произойдет ничего. Чтобы выполнить зажигание такой лампы необходима специальная схема или электронный пускорегулирующий аппарат.
В случае применения простейшей схемы для запуска тлеющего разряда в колбе газоразрядной лампы потребуется стартер и дроссель. Со стартером все понятно. Он требуется только для запуска, после чего он отключается. В работе всегда участвует дроссель. Его задача ограничивать ток, протекающий через лампы. Может показаться, что достаточно резистора. Он и меньшие размеры имеет. Теоретически, в цепи на переменном токе можно ограничивать ток резистором, конденсатором, катушкой индуктивности. Но в отличие от резистора, она обладает реактивным сопротивлением. И это делает его наиболее уместным вариантом, для его использования в качестве балластного элемента. В схеме он подключается последовательно с лампой.
Благодаря реактивному сопротивлению и выполняется защита от лавинообразного нарастания тока.
Устройство дросселя (ПРА).
Внешний вид дросселя
На фотографии представлен дроссель для люминесцентных ламп дневного света. По большому счету он является катушкой индуктивности с металлическим сердечником в корпусе (кожухе) из листового металла. Более современные изготавливаются в термоустойчивом пластиковом корпусе, имеют более низкие массо-габаритные показатели. Это промышленное название (максимально близкий перевод — ограничитель). Его сопротивление по постоянному току порядка 60 Ом. При проверке мультиметром, в случае индикации бесконечного сопротивления – дроссель неисправен, в обрыве. Если сопротивление менее 55 Ом, это также означает неисправность дросселя. В этом случае он, скорее всего, имеет межвитковое замыкание. Это случалось со старыми ПРА, когда начинает рассыпаться компаунд и происходит отслоение лака с проволоки. В простейшей схеме он выполняет функцию балласта.
Дроссель в разрезе
Сердечник дросселя обычно изготавливается из трансформаторной стали, при этом пластины, входящие в его набор, электрически не контактируют между собой. Это сделано для уменьшения вихревых токов.
Принцип работы дросселя.
Основное, что делает дроссель – это производит сдвиг фазы переменного тока в момент перехода через ноль. За счет этого поддерживается тлеющий разряд в колбе газоразрядной лампы. Для ограничения тока, проходящего через электроды лампы выбран дроссель так как он имеет реактивное сопротивление. Кроме того, любая катушка индуктивности может накапливать энергию.
Для зажигания тлеющего разряда необходим импульс электрического тока, это тоже обеспечивается дросселем.
При подаче питания на схему происходит следующее:
Важно помнить, что параметры лампы и дросселя коррелируют. Обычно самостоятельное изготовление дросселя лишено смысла. Сейчас на рынке очень много различной пуско-регулирующей аппаратуры. Дополнительно дроссель снижает помехи и сглаживает пульсации.
Классификация и разновидности дросселей.
В разных схемах дроссели могут выполнять разные функции. Допустим в схеме осветителя на люминесцентной лампе у него одни задачи, в электронике при помощи катушки можно, допустим, произвести развязку разночастотных электронных схем, или использовать в LC-фильтре. Это и определяет классификацию.
Вид дросселя зависит от его назначения в каждой конкретной схеме. Это могут быть фильтрующие, сглаживающие, сетевые, моторные, особого назначения. В любом случае, их объединяет общее свойство: высокое сопротивление по переменному току и низкое – по постоянному. Этим можно добиться снижения электромагнитных помех и наводок. В однофазных цепях катушку индуктивности можно применить в качестве ограничителя (предохранителя) от бросков напряжения. Функцию сглаживания дроссель выполняет в фильтрах выпрямителей. Обычно применяется LC-фильтр.
Схема подключения дросселя для люминесцентных ламп.
Схема подключения дросселя для люминесцентной лампы
Это простейшая схема для одного источника света. В случае использования двух ламп можно ограничится одним дросселем, но в этом случае, он должен выдерживать суммарную мощность двух ламп.
Схема подключения дросселя для двух люминесцентных ламп
В данной схеме конденсатор С1 желателен, но он не является обязательной частью схемы. Теоретически вместо стартеров можно поставить обычные кнопки без фиксации. После зажигания светильника эти кнопки необходимо отпустить.
Ремонт дросселя.
Неисправность дросселя можно установить с помощью замены стартера и/или люминесцентной лампы на заведомо исправные. Если в этом случае освещения нет, то причина в нем. Неисправность дросселя можно определить и при помощи мультиметра в режиме измерения сопротивления. Работоспособный электромагнитный дроссель имеет сопротивление около 60 Ом. Допустимое отклонение составляет около 10 процентов. Если сопротивление мало, то это указывает на межвитковое замыкание. Это случается на дросселе, который достаточно долго эксплуатируется. Причина заключается в отслоении лакокрасочной изоляции и замыкании витков. Бесконечное сопротивление указывает (либо вообще нет прозвонки) на обрыв, отсутствие контакта. Скорее всего он просто сгорел, так был скачок напряжения.
Ремонт дросселя для люминесцентной лампы заключается в разборке: снятии кожуха при его присутствии, разборке пластин сердечника и перемотке катушки. Однако, это нецелесообразный процесс в следствие его трудоемкости и низкой цены нового. Его проще заменить на заведомо исправный. При замене необходимо соблюсти мощностные параметры.
Выводы.
Хоть схема и имеет полувековую историю, она до сих пор остается актуальной. ПРА необходим для работы люминесцентной лампы. Все компоненты производятся и стоят недорого. К достоинствам этой схемы можно отнести ее простоту и доступность компонентов. Обычно дроссель является самым долгоживущим компонентом схемы.
Из минусов отмечено, что при использовании классической схемы при включении освещения несколько секунд наблюдается мерцание. Это плохо отражается на сроке полезной эксплуатации самого источника света. Т.е. Лампа проработает меньше в такое схеме, чем при использовании электронного пускателя.
В плане экономической целесообразности, при частом включении и выключении света использовать такую элементную базу не выгодно, проще приобрести электронный пускатель, хоть его покупка и обойдется дороже, но это будут одномоментные затраты.
Для чего нужен дроссель для люминесцентных ламп?
Электромагнитный дроссель находит применение в цепях коммутации люминесцентной лампы.
Назначение дросселя – формирование импульса для пробоя газонаполненной среды и поддержание необходимого напряжения и тока в схеме и на контактах элементов работающего светильника. Принцип работы дросселя основан на способности катушки индуктивности извлекать энергию из источника тока и сохранять ее в виде магнитного поля.
Чтобы выяснить, как работает дроссель, нужно рассмотреть свойства катушки индуктивности. Она плохо проводит переменный ток или совсем не проводит его. Индуктивность измеряется в Генри (Гн) и ее значение можно увеличить путем применения сердечника, оно таким образом повышается в несколько раз.
Во время замыкания контактов выключателя величина тока на катушке постепенно возрастает, а при размыкании сначала растет многократно, а затем плавно уменьшается. В соленоиде этот параметр не изменяется мгновенно.
Дроссель для люминесцентных ламп – это катушка индуктивности с ферромагнитным сердечником. Он находит применение только в электрических цепях, в которых предусмотрено наличие электромагнитного ПРА.
На картинках показана схема подключения газоразрядной лампы низкого давления с использованием электромагнитного дросселя.
При замыкании выключателя ток протекает по следующему пути: «дроссель – электрод лампы – стартер – второй электрод лампы – сеть».
Величины этого тока очень мало для зажигания лампы. Но его значения хватает для нагревания электродов стартера и появления в нем тлеющего разряда. Напряжение этого разряда меньше напряжения сети, но больше напряжения работающей лампы.
Разогретый биметаллический электрод в стартере замыкается со вторым, после чего тлеющий разряд между ними гаснет, электроды остывают и занимают первоначальное положение.
В момент замыкания электродов в стартере ток в схеме значительно возрастает и электроды люминесцентной лампы начинают нагреваться. В то же время при размыкании цепи на дросселе (в результате самоиндукции) происходит скачок напряжения, который, складываясь с входным напряжением сети, создает условия для включения лампы.
К этому моменту температура на электродах лампы успевает повыситься до значения, необходимого для эмиссии, а дросселирующее устройство создает высоковольтный импульс. Поэтому в лампе создаются условия для возникновения тлеющего разряда, который сначала происходит в аргоновой среде до тех пор, пока ртуть, помещенная в колбу, не перейдет полностью в парообразное состояние. После этого разряд будет происходить в ртутных парах, и лампа войдет в стабильный рабочий режим.
Напряжение на работающей лампе меньше сетевого за счет его падения на дросселе. Поскольку для срабатывания стартера напряжение на нем должно превышать величину напряжения на включенной лампе, повторно разряд в этом приборе не зажжется.
Зажигание лампы происходит при условии совпадения по фазе импульса дросселируемого напряжения и напряжения сети. Но поскольку совпадения этих значений относительно разбросаны по времени, стартер может срабатывать неоднократно перед тем, как лампа войдет в рабочий режим. В этом случае наблюдается мигание лампы в процессе включения. Одновременно в стартере создаются радиопомехи, для подавления которых служит конденсатор, находящийся в общем со стартером футляре.
Так выглядит электромагнитный дроссель
Это означает, что кроме зажигания этого осветительного прибора дроссель необходим для ограничения возрастания тока разряда до величины, при достижении которой лампа выходит из строя.
Все, изложенное выше, объясняет, для чего нужен дроссель.
В результате того, что он ограничивает ток в схеме работающей лампы, он представляет собой дополнительную нагрузку (балласт) и на нем теряется какая-то часть мощности. По уровню этих потерь дроссели делятся на следующие классы: D – с обычными; C – с пониженными; B – с особо низкими.
Потери мощности в дросселях
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.