Как работает электронный балласт для ламп дневного света


ЭПРА (электронный балласт) - принцип работы и схема подключения

Что такое ЭПРА и для чего он нужен

Применение электронной пуско-регулирующей аппаратуры или аппарата (сокращенно ЭПРА) дает существенную прибавку к сроку полезной эксплуатации осветительного оборудования этого вида.

ЭПРА – это очередной виток развития систем зажигания лампы. Электронный баласт выпускается в виде отдельного модуля с контактами для подачи напряжения питания и контактами для подключения одного или нескольких источников света. Такой блок пришел на замену простой, но морально устаревшей схемы с дросселем и стартером. Такой конструкцией обычно оснащаются все современные светильники.

Устройство ЭПРА

Электронный пускорегулирующий аппарат (electronic ballast) является сложным электронным устройством. В состав входят:

  • Фильтр помех: необходим для нивелирования влияния помех из электросети и в нее;
  • Выпрямитель: необходим для преобразования переменного тока в постоянный;
  • Опционально: корректор мощности;
  • Сглаживающий фильтр: служит для снижения пульсаций;
  • Инвертор: повышает напряжение до необходимого;
  • Балласт: аналог электро-магнитного дросселя.

В некоторых моделях инвертор может быть дополнен регулятором яркости. Для этого необходим внешний светорегулятор (либо ручной, либо автоматический на базе фоторезистора). Схем разработано очень много. Элементная база ЭПРА для люминесцентных ламп (лл) весьма разнообразна: от мощных полевых транзисторов в мостовой схеме при нагрузках в сотни Ватт, до микросхем-драйверов в маломощных светильниках. Но тем не менее алгоритм работы един.

В упрощенном виде подключение одной лампы дневного света выглядит так:

Схема подключения ЭПРА с одной лампой

Т.е. подключение состоит всего из двух компонентов: люминесцентного источника света и электронного балласта. С точки зрения электрика это намного проще классического подключения люминесцентного светильника при использовании электромагнитного дросселя и стартера. На клеммы N и L подается сетевое напряжение. Вывод ground – заземление. Для работы электронного балласта подключение заземляющего контакта не является обязательным и служит лишь для безопасной эксплуатации. 

ЭПРА сложны и состоят из множества электронных компонентов. Человеку без инженерного образования понять схему очень сложно. К тому же не каждый электрик сможет разобраться во внутреннем устройстве.

Один из вариантов принципиальной схемы ЭПРА

Это достаточно простая схема для инженера-электроника. В упрощенном понимании работа электронного балласта выполняется следующем образом. Выпрямление производится двухполупериодным выпрямителем – диодным мостом. Сглаживание пульсаций выполняется электролитическим конденсатором, рассчитанным на напряжение выше сетевого, так как амплитудное значение синусоиды для сети переменного тока примерно в полтора раза выше сетевого (√2*220В). Остальными процессами управляет микросхема. За подачу напряжения на лампы отвечают полевые транзисторы. Далее преобразователь работает автономно, частота не изменяется.

Знание электроники позволяет создать и схему питания люминесцентной лампы от низковольтных источников. Схема получается достаточно компактна. Самое важно правильно намотать трансформатор.

Принципиальная схема питания лл от низковольтного источника

Принцип работы пускателя

Какая бы ни была применена схема для пуска люминесцентной лампы. Общий принцип работы остается неизменным. В принципе, сходные процессы происходят при использовании дросселя и стартера. Всего три фазы:

  • Первоначальный прогрев электродов. В электронном баласте это происходит достаточно мягким повышением напряжения на вольфрамовые нити.
  • Поджиг. В этот момент схема подает высоковольтный импульс (обычно около полутора киловольт). Этого достаточно для электрического пробоя газа и паров ртути. Напряжение поджига у люминесцентных ламп существенно выше напряжения горения.
  • Горение. После высоковольтного импульса схема снижает напряжение до необходимого для поддержания тлеющего разряда. Частота переменного тока на электродах может достигать 38 кГц в зависимости от схемы.

В ЭПРА поджигающей импульс обеспечивается электронной схемой. В классической схеме – за счет энергии, накопленной дросселем. Прогрев электродов также обеспечивает ЭПРА. При стартерной схеме включения, электроды прогреваются в момент замыкания контактов стартера. Его можно заменить кнопкой без фиксации.

Схемы подключения

Разработка такого электронного устройства  велась для минимизации конструкции светильника и замещения крупногабаритного дросселя и стартера одним единственным модулем, который подключается к сети питания переменного тока и к электродам люминесцентного источника света.

ЭПРА лишены всех минусов классических схем подключения.

Существуют модули, предназначенные для одновременного подключения четырех ламп.

Подключение ЭПРА к четырем лампам

Как в случае с одной или двумя лампами, схема не требует никаких дополнительных элементов. Модуль ЭПРА соединяется напрямую с лл.

Схема подключения ЭПРА 4х18 Вт (Пример:Navigator NB-ETL-418-EA3)

Схема подключения ЭПРА 2х36 Вт (Пример:ELECTRONIC BALLAST ETL-236)

Схема подключения ЭПРА 2х18 Вт (Пример:Navigator NB-ETL-218-EA3)

Во всех случаях выключатель рекомендовано ставить именно на фазовый провод. При наличии нуля потенциал может сохраняться. Об этом будет говорить слабое мерцание ламп в выключенном положении. С рабочими, но дешевыми ЭПРА иногда тоже наблюдается такое явление. Возможно, что причина в том, что с электролитического конденсатора не ушел полностью заряд. В этом случая поможет простая доработка: достаточно зашунтировать электролитический конденсатор резистором на сотню килоом.

Ремонт ЭПРА

Если модуль ЭПРА вышел из строя, то для его ремонта потребуются определенные знания электроники и умение пользоваться мультиметром. Если базовых знаний электроники нет, то лучше всего просто произвести замену блока целиком, либо отдать в мастерскую на ремонт. Чтобы рассмотреть подробности ремонта ЭПРА не хватит многотомника.

Поиск неисправности необходимо начинать с осмотра платы. Неисправные электронные элементы имеют характерную черному. Корпуса деталей могут почернеть, а на плате будет заметно темное пятно. Обязательно нужно просмотреть и токоведущие дорожки.

Как и любом ремонте, часто, перегоревший элемент – это не причина, а следствие.

Инструментальную диагностику начинаем с проверки предохранителя. Как правило на плате он обозначается латинской буквой F и цифрой – порядковым номером.

Прозвонка элементов ЭПРА с помощью мультиметра

При ремонте балласта для люминесцентных источников света обратите внимание на электролитические конденсаторы. Если конденсатор деформирован – вздулся, он подлежит замене. Здесь важно использовать конденсатор с напряжением не ниже того, который был установлен. Больше – можно, меньше – нет. Емкость не желательно менять. Обязательно соблюсти полярность. Неправильная полярность – основная причина взрыва конденсатора.

Далее стоит произвести прозвонку полупроводников. Диоды не должны быть в пробое – при любой полярности щупов мультиметра Вы не должны слышать писк. Тоже касается и униполярных транзисторов. Затвор, исток, сток не должны прозваниваться накоротко в любых позициях.

Большинство мастеров сервисных центров предпочитают не браться за ремонт схемы пускателя. Да и потребителю могут выставить счет на сумму большую, чем стоит новый аппарат. Мастера считают, что при выходе более одного компонента на плате, ремонт считается экономически нецелесообразным.

Выбор ЭПРА.

Если Вы решились на модернизацию светильников путем замены дросселя и стартера на современный электронный пускатель для люминесцентных ламп, то первый фактор который нужно учесть, это производитель. От неизвестных марок и подозрительно дешевых устройств лучше отказаться. Но и нельзя сразу сказать, что дешево – это плохо и недолговечно. Информация сегодня открыта вся, желательно ознакомиться и с отзывами по конкретной модели в Интернете. Среди производителей внимания заслуживают:

  • Helvar,
  • Philips,
  • Osram,
  • Tridonic

Виды ЭПРА

При выборе важно изучить документацию. Наиболее важны следующие характеристики:

  • Тип источника света,
  • Мощность источников света,
  • Условия и режимы эксплуатации.

У некоторых моделей марок Tridonic, Philips, Helvar  имеется возможность подключения как переменного напряжения (~220), так и постоянного (=220).

Плюсы и минусы.

Подводя итоги, можно сказать, что, как и любое электронное изделие, электронный пускатель обладает достоинствами и недостатками.

Плюсы

  • Больший срок эксплуатации лл.
  • Больший КПД, меньшие потери (как минимум, отсутствует постоянное перемагничивание сердечника дросселя). Экономия до 30 процентов.
  • Нет реактивных выбросов в сеть питания. Не создают помехи другой аппаратуре.
  • Отсутствие мерцания при пуске и эффекта стробирования при работе.
  • Автоматика отключается при выходе лампы из строя.
  • Плавный прогрев электродов.
  • Стабильный световой поток при скачках напряжения.
  • Возможность работы и на постоянном токе (не все модели).
  • Имеют защиту от короткого замыкания.
  • Отсутствие характерного шума.
  • Возможен запуск ламп при низких температурах окружающей среды.

Минусы

  • Некачественные, дешевые электронные балласты – недолговечны.
  • Главный недостаток – цена (они окупаются со временем).
  • Часть моделей не совместимы со светодиодными аналогами люминесцентных ламп.


 

Балластные весы

- Принцип работы люминесцентных ламп

В предыдущем разделе мы видели, что газы не проводят электричество так же, как твердые тела. Одним из основных различий между твердыми телами и газами является их электрическое сопротивление (сопротивление протекающему электричеству). В твердом металлическом проводнике, таком как провод, сопротивление является постоянным при любой заданной температуре, что зависит от размера проводника и природы материала.

В газовом разряде, таком как люминесцентная лампа, ток вызывает уменьшение сопротивления.Это связано с тем, что по мере прохождения большего количества электронов и ионов через определенную область они сталкиваются с большим количеством атомов, что освобождает электроны, создавая больше заряженных частиц. Таким образом, ток будет расти сам по себе в газовом разряде, пока есть соответствующее напряжение (а бытовой переменный ток имеет большое напряжение). Если ток в люминесцентном свете не контролируется, он может сбить различных электрических компонентов.

Объявление

Балласт люминесцентной лампы контролирует это.Самый простой тип балласта, обычно называемый магнитным балластом , работает как индуктор. Базовый индуктор состоит из катушки с проволокой в ​​цепи, которая может быть намотана на кусок металла. Если вы читали «Как работают электромагниты», то знаете, что когда вы пропускаете электрический ток по проводу, он создает магнитное поле. Расположение провода концентрическими петлями усиливает это поле.

Поля такого типа влияют не только на объекты вокруг цикла, но и на сам цикл.Увеличение тока в контуре увеличивает магнитное поле, которое прикладывает напряжение, противоположное течению тока в проводе. Короче говоря, намотанный на катушку провод в цепи (индуктор) противодействует изменению тока, протекающего через него (подробности см. В разделе «Как работают индукторы»). Элементы трансформатора в магнитном балласте используют этот принцип для регулирования тока в люминесцентной лампе.

Балласт может только замедлить изменения тока - он не может их остановить.Но переменный ток, питающий флуоресцентный свет, постоянно меняет в обратном направлении, поэтому балласт должен только на короткое время подавлять возрастающий ток в определенном направлении. Посетите этот сайт для получения дополнительной информации об этом процессе.

Магнитные балласты модулируют электрический ток с относительно низкой частотой цикла , что может вызвать заметное мерцание. Магнитные балласты также могут вибрировать с низкой частотой. Это источник слышимого жужжания, которое люди ассоциируют с люминесцентными лампами.

Современные конструкции балластов используют передовую электронику для более точного регулирования тока, протекающего через электрическую цепь. Поскольку они используют более высокую частоту цикла, вы обычно не замечаете мерцания или гудения, исходящего от электронного балласта. Для разных ламп требуются специальные балласты, предназначенные для поддержания определенных уровней напряжения и тока, необходимых для различных конструкций ламп.

Люминесцентные лампы бывают всех форм и размеров, но все они работают по одному и тому же основному принципу: электрический ток стимулирует атомы ртути, заставляя их испускать ультрафиолетовые фотоны.Эти фотоны, в свою очередь, стимулируют люминофор, излучающий фотоны видимого света. На самом базовом уровне это все, что нужно сделать!

Чтобы узнать больше об этой замечательной технологии, включая описания различных конструкций ламп, перейдите по ссылкам ниже.

Статьи по теме HowStuffWorks

Еще отличные ссылки

.

Диммирование флуоресцентных ламп Как работают люминесцентные светильники

Диммирование флуоресцентных ламп Как работают люминесцентные светильники

Люминесцентная лампа работает так же, как неоновая лампа. На каждом конце есть электроды, которые нагреваются, чтобы уменьшить величину ударного тока, необходимого для возбуждения газа в трубке. После возбуждения трубки электроды продолжают оставаться нагретыми из-за передачи тока, но напряжение, необходимое для поддержания возбуждения газа, значительно падает по сравнению с напряжением удара.

Внутренняя часть лампы покрыта смесью люминофора, которая загорается при попадании УФ-излучения на стекло. Поскольку свет не является прямым результатом свечения нити накала, люминесцентные лампы по своей природе более эффективны, чем лампы накаливания.

Магнитные и электронные балласты используются с люминесцентными лампами. Электронные балласты предпочтительнее, поскольку они легче по весу, излучают меньше тепла и используют высокочастотные формы волны напряжения для устранения видимого мерцания лампы.Электронные балласты обычно работают в диапазоне 32 кГц, например, а не в диапазоне 120 Гц, используемом в магнетиках. Известно, что это иногда вызывает другие проблемы, такие как увеличение гармоник в линии и помехи для инфракрасных устройств управления, но плюсы перевешивают минусы.

Компактные флуоресцентные лампы

Компактные люминесцентные лампы относятся к люминесцентной лампе, размер которой уменьшен за счет сворачивания спирали или складывания для создания эффекта длинной трубки в небольшом пространстве.

Есть два типа компактных люминесцентных ламп:

Встроенный

Балласт встроен в цоколь лампы.Такие типы могут использоваться как прямая замена стандартных ламп Эдисона Винта или Байонета. Однако диммирование оставляет желать лучшего. Даже версии встроенного CFL с регулируемой яркостью не обеспечивают плавного затемнения в широком диапазоне.

Неинтегрированный

Неинтегрированные компактные люминесцентные лампы

имеют отдельный балласт, аналогичный стандартной люминесцентной лампе.

Диммируемые балласты доступны для неинтегрированных компактных люминесцентных ламп и обеспечивают приемлемые характеристики диммирования.

Компактные флуоресцентные лампы необходимо полностью прожечь в течение 100 часов перед затемнением (см. Дополнительную информацию ниже). Несоблюдение этого правила приведет к потемнению и преждевременному выходу лампы из строя.

Регулировка яркости люминесцентных светильников

При затемнении флуоресцентных ламп важно понимать, что невозможно создать плавный переход между выключением и уровнем. Поскольку свет генерируется разрядом через газ, подобно дуговой лампе или неоновой трубке, всегда будет «скачок» уровня света при первом ударе трубки.Яркость, до которой «подскакивает» уровень, определяется балластом - см. Раздел ниже о регулируемых процентах. Всегда помните, что при уменьшении яркости люминесцентных ламп характеристики не будут такими же, как у традиционных ламп накаливания с регулируемой яркостью.

Люминесцентные светильники затемняются с помощью специального регулируемого балласта. Это связано с тем, что стандартные балласты обычно не способны поддерживать тепло электрода в степени, необходимой для надлежащего возбуждения газа при изменении входного напряжения. Хотя магнитные балласты с регулируемой яркостью существуют, почти все балласты с регулируемой яркостью в наши дни являются электронными.

Электронные пускорегулирующие аппараты изменяют частоту, с которой работают лампы, без изменения напряжения на электродах и, следовательно, могут получить гораздо более широкий диапазон регулирования яркости. В то время как магнитные поля действительно позволяли снизить мощность лампы до 20-40%, электронные балласты на некоторых моделях могут уменьшаться до 1%.

О различных балластах с регулируемой яркостью

Балласты обычно называют количеством проводов, которые их питают. На рынке США доступны три различных типа балласта (110 В, 60 Гц).Балласты бывают 2-проводные, 3-проводные и 4-проводные модели. Двухпроводные балласты крайне редки в Европе (более низкая частота означает, что они не работают правильно), поэтому практически все диммируемые флуоресцентные лампы являются трех- или четырехпроводными.

2-проводной

Это очень распространенные балласты, которые проще всего установить. Для них требуется приглушенный горячий и нейтральный (подразумевается заземление), и они доступны в моделях с 5% -ным затемнением от таких компаний, как Lutronand Advance (Philips). Они устанавливаются и управляются на одном диммере так же, как и источник лампы накаливания, за исключением того, что установлен нижний порог.Эта настройка предотвращает работу ламп ниже рекомендованного напряжения, предотвращая преждевременный выход из строя как ламп, так и балластов.

2-проводные пускорегулирующие устройства изготавливаются как с прямой, так и с обратной фазой. Чтобы уменьшить яркость балласта с обратной фазой, вам необходимо использовать модуль диммера с обратной фазой, такой как диммер ETC ELV10 в совместимой диммерной стойке.

3-проводной

Эти балласты также распространены и обычно довольно недорогие. Тем не менее, они используют два регулятора яркости для управления и питания, так как им требуются регулируемый горячий, переключаемый горячий и нейтраль (понимается заземление).Advance и Lutron производят их в моделях 1%, 5% и 10%. Используется порог, подобный 2-проводным моделям, и в момент, когда один диммер переходит в полную мощность (не тусклый), а другой начинает плавное уменьшение до полного. Модуль диммера является особенным, поскольку по коду у него должен быть только один выключатель для обоих выходов.

4-проводной

В 4-проводном балласте

используются горячий (не тусклый) и нейтральный (понимается заземление) плюс два низковольтных провода для управления 0-10 В постоянного тока (аналоговый) или протоколов управления DSI или DALI (цифровой).Доступны модели с контролем 5% и 10%. Опять же, порог используется для установки минимальной мощности и управляющего напряжения. Используйте стандартные модули диммера в сочетании с платой управления 0–10 В постоянного тока, такой как плата FLO, при диммировании Unison. Обратите внимание, что ток поступает от балласта и опускается на плату FLO, поэтому стандартный ЦАП может не работать. Подробнее об этом позже.

О различных процентах диммирования

Всегда есть много вопросов, связанных с процентами диммирования, которые производители публикуют в отношении балластов.Проценты основаны на светоотдаче, измеренном люксметром. Человеческий глаз воспринимает увеличение света не линейно, а как функцию, близкую к «квадратичному закону», но люксметры действительно используют линейную шкалу. Поэтому, глядя на минимальный уровень яркости люминесцентного светильника, глаз будет видеть больше света, чем заявленный процент. Вот таблица, которая поможет вам лучше сравнить рекламируемый или измеренный свет с воспринимаемым светом.

Тип балласта (то, что продают производители) Измеряемая освещенность (что видно на метр) Воспринимаемый свет (то, что вы видите)
1% 1% 10%
5% 5% 22.4%
10% 10% 32%
20% 20% 46%

Балласт 5% является наиболее распространенным из всех типов балласта. Покупатели систем часто не понимают, почему их люминесцентные лампы не тускнеют до 5%. Пожалуйста, помогите им понять, почему 5% означает световой поток, а не воспринимаемый свет или контрольный уровень.

Важные советы по установке

  • Хорошая идея - «приправить» лампы на 100 часов перед тем, как погаснуть. Хотя он больше не требуется производителями ламп или балластов, он имеет тенденцию к повышению производительности. Рекомендуется приобрести и установить в кладовке несколько запасных светильников, чтобы обеспечить зону выгорания лампы. Единственным исключением из вышеперечисленного являются компактные люминесцентные лампы, которые необходимо обязательно прогреть в течение 100 часов, прежде чем затемнить. Несоблюдение этого правила приведет к потемнению и преждевременному выходу лампы из строя.
  • Убедитесь, что приспособления правильно заземлены. Лампа должна находиться в непосредственной близости от металлической заземляющей пластины, чтобы уменьшить мерцание и увеличить срок службы лампы. Расстояние должно быть 0,5 дюйма в пределах +/- 0,25 дюйма.
  • Не используйте в одной цепи разные типы балластов или ламп. Вопреки распространенному мнению, балласты могут взаимодействовать друг с другом по одной цепи. То же самое и с лампами, поскольку они горят по-разному, и их нельзя смешивать в одном светильнике.
  • Используйте следующую таблицу, чтобы определить правильный модуль диммера ETC для ваших балластов:
2-проводная (прямая фаза) 2-проводная (обратная фаза) 3-проводный 4-х проводный
120 В переменного тока (США) D15 / D20 ELV10 D15F / D20F Д15 / Д20
230VAC (CE, Европа) ED15 / Матрица iSCR Матрица iSine ED15AFRF / Матричный флуоресцентный ED15 / ER15
277VAC (США) AD20 AD20F AD20

ETC в прошлом производила несколько модулей прямой фазы, которые лучше справлялись с низкими нагрузками, известные как L10 (110 В) и AL5 (277 В).В серии L использовались технологии MOSFET и IGBT для более точного регулирования маломощных нагрузок. Из-за улучшений управления затемнением в корпусе Unison DRd и модулях управления Sensor CEM + / CEM3 эти модули были сняты с производства и больше не нужны.

Как настроить систему ETC Legacy Unison для затемнения флуоресцентных ламп

При настройке модуля затемнения на процессоре Unison убедитесь, что вы выбрали правильный тип модуля и соответствующий тип нагрузки. Когда вы выбираете люминесцентные лампы, вас спросят, какой процент балласта вы используете.Кривая и порог будут установлены автоматически. Рекомендуется установить уровень в процентах немного выше требуемого значения, установленного производителем балласта, это позволит избежать мерцания в будущем.

Как настроить систему датчика ETC для затемнения флуоресцентных ламп

Датчик

немного отличается тем, как его следует настроить для правильного затемнения флуоресцентных ламп. Сначала вы должны установить кривую, которую хотите использовать. Большинство людей выбирают линейный, но есть и модифицированный линейный, у которого более мягкий нижний конец кривой.После этого установите порог примерно на 60% и измерьте выходное среднеквадратичное напряжение для диммера при его минимальном значении. Требуется, чтобы напряжение в 0,47 раза превышало входное линейное напряжение. Если 60% неверно, выберите другой порог, который ближе к желаемому выходу, и проверьте его с помощью измерителя. С этим типом настройки (допустим, 60% порог) ваш фейдер будет иметь большую область перемещения (от 0 до 59%), где ничего не произойдет.

Другая информация

В устаревших системах Unison вы можете установить для зоны минимальный уровень 60, максимальный или полный и установить флажок «Использовать ноль как выключенный».«Это даст фейдеру настенной станции полный контроль над балластом во всем диапазоне фейдера и при этом отключится в нижней части хода фейдера. Это очень хорошее решение.

При запуске балластов с консоли управления DMX найдите время, чтобы запрограммировать профиль, имитирующий программирование Unison, или запишите все ваши реплики с затронутыми каналами в диапазоне от 59 до полного. Таким образом, синхронизированное затухание по-прежнему будет работать со всеми флуоресцентными и нефлуоресцентными каналами параллельно.

Устранение неполадок при затемненных флуоресцентных лампах

1. Лампы разного уровня на разных балластах

  • Смесь ламп разных типов и возрастов.

2. Концы ламп почернели

  • Лампы не были полностью выключены в течение 100 часов.
  • Лампы работали в течение долгого времени на очень низких уровнях.
  • Лампы отработали ниже рекомендованного уровня.

3. Лампы мигают или мигают только на низком уровне

  • Лампы не были полностью выключены в течение 100 часов.
  • Балласт загоняется слишком низко.Проверьте настройку нижнего среднеквадратичного напряжения.

4. Лампы мерцают или мигают на всех уровнях

  • 3-проводной балласт потускнел, и переключенные провода поменялись местами.
  • Лампы не были полностью выдержаны в течение 100 часов.
  • Лампы и пускорегулирующие устройства не согласованы.
5.Лампы включаются на полную мощность на нижнем уровне управления и не гаснут.
  • У 4-проводного балласта отсутствует или неправильная проводка для управления.

6. Лампы не тускнеют до минимального уровня

  • Лампы не были полностью выключены в течение 100 часов.
  • Светильники неправильно заземлены.
  • Старые лампы.

Какие балласты нельзя использовать с оборудованием ETC

Убедитесь, что вы используете правильный модуль (ELV10) при диммировании управляющих балластов с обратной фазой. Все остальные диммерные модули Sensor и Unison обеспечивают управление прямой фазой. Использование балластов, не предназначенных для этих систем, вызовет множество проблем и приведет к неправильному затемнению. Самый распространенный производитель этих балластов - ESI. Lightolier производит блок преобразователя в одно- и двухканальной моделях для адаптации управляющего сигнала прямой фазы к управлению обратной фазой, но стоимость весьма значительна.Большинство выпускаемых сегодня балластов с регулируемой яркостью являются электронными, и с ними легко работать. Однако, поскольку люди модернизируют старые объекты, также используются регулируемые магнитные балласты. Большинство магнетиков можно приглушить, но, как всегда, если есть сомнения, сначала проверьте их. (С вопросами обращайтесь к разработчикам приложений) Магнитные балласты должны иметь термическую защиту для предотвращения перегрева несинусоидальных сигналов.

Существует множество стандартов наименования люминесцентных ламп; вот краткое изложение

Диаметр

Число с префиксом T указывает диаметр трубы.

Т-номер

Диаметр

Т12

1,5 дюйма

Т8

1,0 дюйма

Т5

0.5 дюймов

Длина и мощность

Длина и мощность трубки взаимозависимы.

Мощность

Длина

40 Вт

48 дюймов (1220 мм)

30 Вт

36 дюймов (910 мм)

20 Вт

24 дюйма (610 мм)

13 Вт

21 дюйм (530 мм)

15 Вт

18 дюймов (460 мм)

14 Вт

15 дюймов (380 мм)

8 Вт

12 дюймов (300 мм)

6 Вт

8 дюймов (230 мм)

4 Вт

6 дюймов (150 мм)

.

Start it Up - Как работают люминесцентные лампы

В классической конструкции люминесцентных ламп, которая по большей части пришла на второй план, использовался специальный механизм включения стартера для зажигания лампы. Вы можете увидеть, как эта система работает, на схеме ниже.

При первом включении лампы путь наименьшего сопротивления проходит через байпасную цепь и через выключатель стартера . В этой цепи ток проходит через электроды на обоих концах трубки.Эти электроды представляют собой простые нитей накала , как в лампе накаливания. Когда ток проходит через байпасную цепь, электричество нагревает нити. Это отрывает электроны от поверхности металла, отправляя их в газовую трубку, ионизируя газ.

Объявление

В то же время электрический ток вызывает интересную последовательность событий в выключателе стартера. Обычный выключатель стартера представляет собой небольшую газоразрядную лампу, содержащую неон или другой газ.Колба имеет два электрода, расположенных рядом друг с другом. Когда электричество первоначально пропускается через байпасную цепь, электрическая дуга (по сути, поток заряженных частиц) перескакивает между этими электродами, чтобы установить соединение. Эта дуга зажигает лампочку так же, как большая дуга зажигает люминесцентную лампу.

Один из электродов - биметаллическая полоса , которая изгибается при нагревании. Небольшое количество тепла от зажженной лампы изгибает биметаллическую полосу, так что она контактирует с другим электродом.Когда два электрода соприкасаются друг с другом, току больше не нужно прыгать по дуге. Следовательно, через газ не протекают заряженные частицы, и свет гаснет. Без тепла от света биметаллическая полоса охлаждается, отклоняясь от другого электрода. Это размыкает цепь.

К тому времени, когда это произойдет, нити уже ионизировали газ в люминесцентной лампе, создав электропроводящую среду.Трубке просто нужен скачок напряжения на электродах, чтобы образовалась электрическая дуга. Этот толчок обеспечивается балластом лампы, специальным трансформатором, подключенным к цепи.

Когда ток проходит через байпасную цепь, он создает магнитное поле в части балласта. Это магнитное поле поддерживается протекающим током. При размыкании переключателя стартера ток кратковременно отключается от балласта. Магнитное поле схлопывается, что вызывает внезапный скачок тока - балласт высвобождает накопленную энергию.

Этот выброс тока помогает создать начальное напряжение, необходимое для образования электрической дуги в газе. Вместо того, чтобы проходить через байпасную цепь и перепрыгивать через зазор в выключателе стартера, электрический ток течет через трубку. Свободные электроны сталкиваются с атомами, выбивая другие электроны, что создает ионы. В результате получается плазма , газ, состоящий в основном из ионов и свободных электронов, которые все свободно движутся.Это создает путь для электрического тока.

Удар летящих электронов сохраняет две нити теплыми, поэтому они продолжают испускать новые электроны в плазму. Пока есть переменный ток и нити не изношены, ток будет продолжать течь через трубку.

Проблема с такой лампой в том, что она загорается через несколько секунд. В наши дни большинство люминесцентных ламп рассчитаны на то, чтобы загораться почти мгновенно. В следующем разделе мы увидим, как работают эти современные конструкции.

.

Люминесцентная лампа - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Традиционная люминесцентная лампа в форме трубки в простом приспособлении.

Люминесцентная лампа - это тип электрического света (лампы), в котором используется ультрафиолет, излучаемый парами ртути, для возбуждения люминофора, излучающего видимый свет. Есть два основных типа: традиционные флуоресцентные и компактные люминесцентные. Эта статья о традиционных люминесцентных лампах (с прямой трубкой).

Закупочная цена люминесцентной лампы часто намного выше, чем цена лампы накаливания той же мощности, и свет люминесцентных ламп выглядит иначе, чем свет ламп накаливания. [1] Люминесцентные лампы имеют более длительный срок службы и потребляют меньше энергии, чем лампы накаливания той же яркости. Люминесцентная лампа может сэкономить более 30 долларов США на расходах на электроэнергию в течение срока службы лампы по сравнению с лампой накаливания. [2]

Электрический ток пропускается к парам ртути внутри трубки, заставляя их излучать ультрафиолетовый (УФ) свет. Люминофор на стенках трубки поглощает ультрафиолетовый свет. Это заставляет электрон подпрыгивать на орбиталь с более высокой энергией.Когда электрон падает обратно на свою нормальную орбиталь, люминофор повторно излучает свою энергию в виде видимого света.

Балласт предотвращает прохождение слишком большого количества электричества через трубку. Он также запускает лампу с высоким напряжением на доли секунды при включении. Балласт расположен внутри светильника в традиционных светильниках люминесцентных ламп. В компактных люминесцентных лампах балласт находится в основании или рядом с основанием лампы. Есть два типа балластов: магнитные и электронные.Магнитные балласты в основном вышли из употребления, так как они менее эффективны, чем электронные балласты, из-за них лампочка мерцает и они не запускаются мгновенно. Электронные балласты когда-то были дороже магнитных балластов, но сейчас цена примерно такая же.

Средний срок службы люминесцентной лампы в 8–15 раз больше, чем у лампы накаливания. [3] Люминесцентные лампы обычно имеют номинальный срок службы от 7000 до 15000 часов, тогда как лампы накаливания обычно производятся с расчетным сроком службы 750 или 1000 часов. [4] [5] [6]

Срок службы любой лампы зависит от многих факторов, включая рабочее напряжение, производственные дефекты, воздействие скачков напряжения, механические удары, частоту циклов включения и выключения, лампы ориентация и температура окружающей среды. Срок службы люминесцентной лампы значительно короче, если ее часто включать и выключать. В случае 5-минутного цикла включения / выключения срок службы люминесцентной лампы может быть сокращен до «близкого к сроку службы ламп накаливания». [7] Программа US Energy Star рекомендует оставлять люминесцентные лампы включенными, когда выходите из комнаты менее чем на 15 минут, чтобы этой проблемы не возникало. Если свет необходимо часто включать и выключать, можно использовать люминесцентные лампы с холодным катодом. Люминесцентные лампы с холодным катодом рассчитаны на гораздо большее количество циклов включения / выключения, чем стандартные лампы.

Ртуть внутри трубки токсична и превращает эти лампы в опасные отходы. После того, как луковицы перестанут работать, их необходимо сдать в центр утилизации.При нормальном использовании ртуть не может улетучиться, хотя она улетучится, если лампочка сломана. Если одна лампочка сломается, это обычно не проблема. Рекомендуется открывать окна, чтобы проветрить комнату, и убирать разбитое стекло изолентой вместо пылесоса.

Многие люди и предприятия не хотят использовать люминесцентные лампы из-за содержания в них ртути. Возможными альтернативами являются галогенные, светодиодные и традиционные лампы накаливания.

Светодиодные трубки могут быть установлены в люминесцентные лампы, но иногда электрику необходимо сначала перемонтировать светильник, чтобы удалить балласт.

.

Смотрите также