Дроссель и эпра в чем разница

Дроссель или ЭПРА

Электронные пуско-регулирующие аппараты (ЭПРА) для люминесцентных ламп пользуются всё большей популярностью среди электромонтажных организаций, поскольку в сравнении с электромагнитными ПРА (дросселями) имеют ряд важных преимуществ:

ЭПРА выделяют меньше тепла, чем ЭмПРА

Стандартная рабочая температура дросселя в обычном режиме способна достигать значений 100-120 °С (можно использовать вместо кипятильника). Для ЭПРА нагрев корпуса в стандартном режиме свыше 70-75 °С считается недопустимым. Отсюда ЭмПРА («старый добрый» дроссель) можно сравнить с лампой накаливания: греет много светит мало (см. ниже)

ЭПРА более экономичны, чем ЭмПРА

ЭПРА увеличивают срок службы люминесцентной лампы

ЭПРА защищают лампу от «скачков» напряжения в пределах 5-10%. Среди электромонтажников до сих пор нет единодушного мнения касательно надёжности ЭПРА. Одни считают, что нестабильность отечественных электросетей скорее выведет из строя сами ЭПРА и по этой причине предпочитают им дроссели. Другие напротив, не любят ЭмПРА, поскольку эти устройства требуют дополнительных элементов (стартеров, конденсаторов, специального вида патронов) и таким образом усложняют схему и понижают её надёжность, а также никак не препятствуют передаче «скачков» напряжения на лампу. Как бы то ни было, лампы улучшенной цветопередачи (лампы с трёхполосным люминофором) при работе с ЭПРА действительно имеют срок службы на 30% бóльший, чем при работе с любым из дросселей.

ЭПРА увеличивают световой поток лампы

При проектировании помещений, согласно норм, освещенность помещений должна соответствовать по СНиП их типу и целевому назначению. А это значит, что при использовании ЭПРА можно закладывать меньше светильников чем светильников с ЭмПРА, а значит экономить и на лампах и на кабеле, и в, конечном счете, на энергопотреблении.

Наглядно в этом можно убедиться самостоятельно. Нужно просто подключить две одинаковых лампы к различным типам ПРА: электронному и электромагнитному.

ЭПРА устраняют «мерцание» ламп

Всем известен неприятный эффект «мерцания» люминесцентных ламп, который возникает в результате колебаний тока в электрической сети. ЭмПРА, являясь обычными катушками провода, не могут воспрепятствовать этому эффекту. Помимо нагрузки на зрение, «мерцание» может стать причиной аварии на производстве, совпав с частотой вращения подвижных механизмов. Оператору такой объект будет казаться стоящим на месте. На отдельных производствах люминесцентные лампы полностью запрещены, несмотря на то, что виновником «мерцания» являются вовсе не лампы, а дроссели.

ЭПРА с «плавным» запуском снимают ограничение по число включений

ЭПРА бесшумны

Дросселя представляют собой металлический сердечник, обмотанный проводом (вот вам и вес). Со временем пластины сердечника рассыхаются и начинают дребезжать. Многие замечали этот неприятный звук, резонирующий с металлическими частями конструкции в потолочных светильниках старого советского производства. Электронные ПРА не имеют «музыкальных» элементов и работают бесшумно.

Источник

ЭПРА и ЭмПРА. В чем отличия пускорегулирующих аппаратов

Вступление

Люминесцентная лампа не загорится и не будет работать, если в схему её подключения не включен пускорегулирующий аппарат (ПРА). Он нужен как для запуска, так и для работы люминесцентной лампы.

Для стабильной работы люминесцентных ламп, в цепи её подключения, необходимо пускорегулирующее устройство, которое принято называть пускорегулирующий аппарат (ПРА). С одной стороны ПРА создает тлеющий разряд между электродами лампы и зажигает её, с другой стороны, ПРА поддерживает работу лампы, регулируя (ограничивая) ток в цепи лампы.

Типы ПРА

На сегодня различают два типа пускорегулирующих аппаратов (ПРА).

Назначение этих типов устройств одинаковое, а вот выполняют свои задачи они по-разному.

ЭмПРА

Электромагнитные пускорегулирующие аппараты для люминесцентных ламп, ранее, да и сейчас, не представляют собой единый блок. Это скорее схема, в которую входят:

В статье Люминесцентные лампы: описание, характеристики, типы, подключение в быту я показывал старые дроссели, используемые в люминесцентных светильниках. Они внушительные, тяжелые и на практике составляли большую часть веса светильника.

На сегодня комплект стартер+дроссель, несколько уменьшились в размерах, а некоторые модели упакованы в единый корпус. Примеры на фото.

Схема подключения ЭмПРА не сложная. У люминесцентной лампы четыре электрода. У трубчатой лампы два электрода с одной стороны (1,2), два с другой (3,4).

Монтаж

Современные вариации пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных светильников (ламп) простую сборку из дросселя и стартера, превратили в сложное электронное устройство, которое принято называть электронный пускорегулирующий аппарат, ЭПРА.

Принцип работы ЭПРА не изменился, ведь лампы остались прежними. Изменилась элементная база сборки. То есть, те же цели достигаются другими инструментами. Это повлияло на размеры и вес ПРА. ЭПРА компакты, легки, но, как следствие, дороги.

Для подключения ЭПРА служат контактные колодки, разделенные промежутком. Одна группа колодок для внешнего питания (1). Вторая группа для подключения ламп (2).

Номенклатура ЭПРА достаточно большая и рассказать о всех подключениях в одной статье трудно. Посмотрите 6 схем подключения ЭПРА для компактных люминесцентных ламп.

Примечание:

Обращу ваше внимание. Компактные люминесцентные лампы маркируются, как лампы Т5. В отличие от стандартных ламп типа Т8, они не работают от простых ПРА (ЭмПРА). Для их подключения и работы нужны электронные ПРА (ЭПРА).

Отличие ЭПРА и ЭМПРА

В завершении перечислю, плюсы электронных ПРА предлагаемых в рекламных листах. ЭПРА позволяют:

Источник

Электронный балласт для люминесцентных ламп (ЭПРА), отличие от ЭмПРА

Несмотря на появление светодиодов, в эксплуатации все еще довольно большое количество светильников с люминесцентными лампами штырькового типа. Они тоже позволяют тратить меньше на электроэнергию, особенно если в светильнике применяется электронный балласт — ЭПРА для люминесцентных ламп.

Электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА, электронный балласт) — электронное устройство, осуществляющее пуск и поддержание рабочего режима газоразрядных осветительных ламп.

Как работает люминесцентная лампа с дросселем (ЭмПРА)

ЭмПРА — электромагнитный пускорегулирующий аппарат или просто «дроссель». Поняв принцип работы ЭмПРА, будет проще разобраться с устройством и принципом работы ЭПРА.

Для начала стоит разобраться с тем, как работает лампа дневного света. Речь пойдет о длинных лампах типа Т-8. Кроме источника света есть еще стартер (газоразрядная лампа) и пускорегулирующее устройство (дроссель и конденсаторы).

Устройство лампы дневного света

Люминесцентная лампа: устройство и условия для работы

Несколько слов о люминесцентных лампах трубчатого типа. Это полая стеклянная трубка, покрытая изнутри слоем люминофора. На края трубки надеты металлические колпачки с двумя штырьками. Эти штыри — выводы катодов. Катоды соединены попарно вольфрамовой спиралью со специальным эмиссионным покрытием. Лампа заполнена смесью инертных газов с парами ртути (воздуха внутри нет). Для того чтобы люминофор засветился, необходимо:

Строение люминесцентной лампы

При наличии переменного поля, электроны и ионы активно движутся, наталкиваясь на стенки колбы, заставляя тем самым светиться нанесенный на них люминофор. Вроде все просто. Но при включении необходимо создать условия для появления в инертной среде свободных заряженных частиц. В выключенном состоянии их там просто нет. И даже если на катоды напрямую подать 220 В, ничего не произойдет. Переменное электрическое поле будет, а несвязанных ионов и электронов — нет. И света тоже не будет.

Как заставить люминесцентную лампу светиться

Итак, для того чтобы лампа зажглась, необходимо чтобы в ней появились свободные заряженные частицы. Инициировать их высвобождение можно двумя способами:

Как добиться свечения люминофора

Обычно используют второй вариант. На него требуется больше времени и энергии, но сами лампы «живут» дольше. Холодный пуск популярен среди самодельщиков. Но этот способ «вырывает» из структуры частицы, что приходит к быстрому выходу лампы из строя. Чем он хорош, так это тем, что можно заставить работать лампы с перегоревшими спиралями. Но использовать его нерационально, так как катоды быстро перегорают.

Как работает светильник дневного света с ЭмПРА (электромагнитным балластом)

Для того чтобы обеспечить появление свободных частиц используют дроссель, который называют еще электромагнитный балласт и стартер. Для стабилизации работы используют конденсаторы (на схеме ниже С1 и С2). Дроссель представляет собой набор ферромагнитных пластин, обмотанных эмалированным медным проводом. Дроссель похож на трансформатор, только имеет одну обмотку. Стартер представляет собой газоразрядную лампу с подвижным биметаллическим контактом.

Пока лампа холодная, вольфрам имеет высокое сопротивление, поэтому, при включении, ток течет слабый — порядка 35-50 мА. Его не хватает на разогрев катодов, но для работы газоразрядной лампы стартера он достаточен. Протекающий через стартер ток разогревает контакты газоразрядной лампы. По мере нагрева биметаллический контакт изгибается и в какой-то момент соприкасается со вторым — неподвижным контактом. В этот момент ток мгновенно возрастает до сотен миллиампер (500-800 мА). Тлеющий разряд в стартере гаснет, биметаллический контакт остывает и размыкает цепь. Но несколько секунд ток в цепи очень высокий. Этого времени достаточно для разогрева катодов лампы и начала эмиссии свободных частиц. Возле катодов образуется облако из свободных ионов и электронов.

Но это еще не старт лампы. Она все еще не светится. При размыкании контакта в стартере, в дросселе возникает электродвижущая сила (ЭДС), которая совпадает по фазе с напряжением в сети. Это приводит к мгновенному скачку напряжения до киловольт (1000 В и больше). Такое высокое напряжение вызывает зажигание дуги, пробой газа в лампе и активное высвобождение свободных частиц. Частицы, ударяются в люминофор, вызывают его свечение. Лампа зажигается.

Недостатки ЭмПРА

В свое время такая схема была популярна: расходы электроэнергии на освещение снижались примерно в два-три раза. И это притом что служили такие светильники дольше, свет давали более четкий. Но есть у них и серьезные недостатки:

Современный ЭмПРА компании Schwabe Hellas. Q 125.613.4 — электромагнитный ПРА (ЭмПРА) используют с лампами внутреннего применения мощность 125 Ватт. Иногда ЭмПРА называют дросселем для ламп дневного света — учитывайте это при поиске по каталогам

Все эти минусы устранены в ЭПРА (электронных пускорегулирующих аппаратах). Плюс — они еще и электричества потребляют меньше, что делает люминесцентные светильники более экономичными.

Устройство ЭПРА — электронного балласта

Электронное пускорегулирующее устройство для люминесцентных светильников — не самое простое устройство. Намного сложнее приведенного выше. В нем есть шесть отдельных блоков, каждый из которых выполняет определенную функцию. Общее назначение этого устройства — повысить частоту напряжения (до 20 кГц или выше). Это позволяет избежать моргания и гула. Еще одна задача, которая должна быть реализована — постепенный разогрев катодов ламп. Это требуется для того, чтобы избежать холодного старта. Для начала разберемся, из каких частей состоит ЭПРА для люминесцентных ламп, что каждый из блоков делает.

Блок-схема представлена на рисунке, разберемся что делает каждый блок:

Напряжение такой формы поступает от сети

После выпрямления нет нижней полуволны

Это то, что получаем на выходе фильтра

Электронный пускорегулирующий аппарат ЭПРА ЛЛ 2х36 HF-S TLD II встраиваемый (913713032466) компании Philips. HF-Selectalume II – наиболее рентабельное, надежное, компактное и доступное решение для флуоресцентного освещения

Как видите, ЭПРА довольно сложное устройство, но все блоки понятны, кроме момента преобразования постоянного тока в высокочастотный переменный. Эту часть рассмотрим отдельно.

Как происходит преобразование постоянного напряжения в высокочастотное

Встроенный в ЭПРА для люминесцентных ламп инверторный преобразователь из полученного ранее постоянного напряжения формирует высокочастотный сигнал. Частота пульсации напряжения порядка 50 кГц, то есть в 1000 раз выше чем в нашей сети. Благодаря такой высокой частоте решаются сразу две проблемы: люминесцентная лампа не моргает и не гудит. Вернее, свет моргает, но с частотой 50000 раз в секунду, что нашим глазом воспринимается как постоянное свечение.

Еще один вариант блок-схемы ЭПРА для люминесцентных ламп

Блок-схема инверторного преобразователя в ЭПРА

Чаще всего этот блок выполнен на основе полумостовой схемы. Этот вариант более популярен, так как для мостовой необходимо в два раза больше дорогостоящих ключей. К тому же его мощность для бытовых и производственных светильников просто не требуется (сотни ватт). Состоит схема инвертора на основе полумостовой схемы из следующих блоков:

Блок-схема инверторного преобразователя. На входе у него постоянное напряжение, на выходе переменное высокой частоты

На схеме входное напряжение указано 300 В, примерно таким оно и бывает после всех преобразований. Но стоит помнить, что форма у него не линейная, а пилообразная. На работу инвертора это не влияет, но может быть важным, если вы захотите увидеть работу схемы при помощи осциллографа.

Как работает инверторный преобразователь в электронном балласте

Помним, что холодная люминесцентная лампа имеет высокое сопротивление и через нее ток не течет. Именно поэтому в данной схеме необходим параллельно подключенный конденсатор. Работает схема следующим образом:

Схема та же, просто легче будет следить за работой элементов

В таком режиме лампа работает до тех пор, пока не выключат напряжение питания. Ключи перебрасываются с заданной частотой, ток, проходящий через лампу, ограничивает дроссель, БЗ (блок защиты) следит за исправностью лампы и заблокирует ключи при сбое.

ЭПРА для люминесцентных ламп: основы подбора

На полках магазинов можно найти ЭПРА для люминесцентных ламп сравнимые по цене с электромагнитными. Есть и другая категория — они стоят раза в три-четыре больше. Несмотря на разницу в цене, лучше выбрать более дорогие. Цена сложилась не просто так. Дорогой электронный балласт имеет именно ту структуру, которая приведена выше — со всеми опционными устройствами (коррекцией коэффициента мощности, регулировкой яркости и обратной связью). Благодаря чему более дорогие ЭПРА для люминесцентных ламп потребляют значительно меньше электроэнергии, обеспечивают более «ровные» условия работы, что продлевает срок службы светильников. В общем, этот тот случай, когда более экономно купить более дорогостоящий вариант.

Выбирать необходимо по техническим показателям

Но цена — далеко не все, на что стоит обращать внимание. Необходимо отслеживать следующие показатели:

Для уличных светильников важен температурный диапазон. Стоит заметить, что далеко не все лампы, да и далеко не любой ЭПРА может работать при низких температурах. Может случиться так, что лампа просто не разогреется до достаточной для старта температуры. Так что обращайте внимание на этот показатель.

Схемы ЭПРА

Вряд ли имеет смысл собирать электронный балласт своими руками. Даже качественные модели стоят не так много, чтобы оправдать затраты времени на сборку. Разве что вам хочется сделать что-то самостоятельно. Работающая самостоятельно сделанная вещь, безусловно, приносит моральное удовлетворение. В сети есть масса схем, но многие из них абсолютно нерабочие. В этом пункте приведем рабочие — на базе микросхем или без них.

Схема электронного балласта для ламп дневного света на базе транзисторных ключей

ЭПРА на базе микросхемы IR2520D фирмы IR с диапазоном рабочей частоты от 35 кГц до 80 кГц

Схема электронного балласта на микросхеме UBA2021 фирмы NXP. Рабочая частота 39 кГц

Балласт с микросхемой ICB1FL02G и частотой 40 кГц

Источник

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.

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.

Цены на дроссель для люминесцентных ламп

Видео – Проверка дросселя лампы дневного света

Источник