Школа электрика


Дроссель для люминесцентных ламп

Содержание:

  1. Общее устройство люминесцентных ламп
  2. Преимущества светильников с люминофором
  3. Роль дросселя в схемах пускорегулирующих устройств
  4. Классификация и разновидности дросселей
  5. Преимущества электронных дросселей
  6. Видео: Проверка дросселя лампы дневного света

На объектах производственного, общественного и бытового назначения широко используются лампы дневного света в качестве основного источника освещения. Они существенно отличаются от обычных ламп накаливания и не могут работать при простом подключении к сети. Для того чтобы осуществить запуск, используется специальный дроссель для люминесцентных ламп, входящий в схему электромагнитного пускорегулирующего устройства.

Данные приборы постепенно выходят из употребления, поскольку им на смену пришла электронная пускорегулирующая аппаратура – более надежная и совершенная. Но до полного отказа от них еще далеко, поэтому для обеспечения нормальной работы ламп следует знать устройство и принцип действия этих дросселей.

Общее устройство люминесцентных ламп

Работу дросселя необходимо рассматривать только в совокупности с общей схемой люминесцентной лампы.

Наибольшее распространение в системах освещения получили устройства линейного типа, изготовленные в цилиндрической форме. Конструкция представляет собой герметичную стеклянную колбу, внутрь которой вместо воздуха закачан аргон или другой инертный газ. В некоторых случаях используются газовые смеси. Внутреннее давление примерно в 250 раз ниже атмосферного, поэтому, когда лампа разбивается, этот процесс сопровождается хлопком. Кроме газа, в колбу помещается определенная порция ртути, находящейся в газообразном виде из-за сильного разрежения.

Торцы трубок заканчиваются стеклянными ножками с электродами, впаянными внутрь. Они устанавливаются попарно с каждой стороны. Каждая пара соединена вольфрамовой спиралью, покрытой специальным составом, включающим в себя оксиды бария, стронция и кальция, а также тугоплавкую циркониевую присадку. После разогрева данного химического состава, начинается разгон свободных электронов, попадающих в свободное пространство из своей кристаллической решетки. За счет этого происходит термоэлектронная эмиссия, без которой невозможна работа люминесцентных ламп.

Снаружи концы трубок оборудованы цоколями для контактных штырьков, используемых при подключении лампы, вставленной в светильник. Стеклянная поверхность лампы изнутри покрыта слоем люминофора, состоящего из галофосфатов кальция или ортофосфатов цинка-кальция. При попадании на него ультрафиолетового излучения, невидимого обычным зрением, начинается испускание видимого светового потока. Химический состав люминофора оказывает влияние на цветовую температуру, цветопередачу и спектр различных люминесцентных ламп.

Преимущества светильников с люминофором

Благодаря своим конструктивным особенностям, лампы дневного света обладают многими положительными качествами, что дает возможность применять их в различных областях.

Среди плюсов, в первую очередь можно отметить следующие:

  • Испускание светового потока с высокой интенсивностью.
  • Свечение может производиться в широком диапазоне.
  • Освещение такими лампами отличается повышенной надежностью.
  • Широкий температурный диапазон рабочих режимов, благодаря которому люминесцентные светильники могут использоваться в уличном освещении.
  • Во время работы корпус светильника нагревается незначительно.
  • Строго определенный спектр и режим излучения, при котором свечение считается наиболее приближенным к естественному дневному освещению.
  • Высокие эксплуатационные характеристики и устойчивость к износу. В среднем, такие лампы способны нормально функционировать в течение 18-20 тыс. часов.

Главная особенность люминесцентных ламп заключается в невозможности их прямого подключения к обычной электрической сети. Это связано со следующими причинами:

  • Схема предполагает создание устойчивого разряда лишь после предварительного разогрева электродов. На них должен поступить стартовый импульс.
  • Необходимость в ограничении возрастающей силы тока после выхода светильника из рабочего режима.

Для преодоления имеющихся ограничений в конструкцию люминесцентных ламп включена пускорегулирующая аппаратура, обеспечивающая их нормальную работу. К важнейшим компонентам данной схемы относится дроссель для люминесцентной лампы, без которого светильники не будут функционировать.

Роль дросселя в схемах пускорегулирующих устройств

Основная задача дросселя для люминесцентных ламп заключается в образовании импульса, способного пробить среду, наполненную газом. Кроме того, он должен поддерживать установленное значение тока и напряжения на контактах и во всей схеме работающего светильника. Принцип действия этого устройства связан с работой катушки индуктивности, извлекающей энергию из сети и превращающей ее в магнитное поле.

Точно такая же катушка входит в устройство дросселя. При замыкании контактов происходит постепенный рост тока на катушке, а после размыкания он на короткое время многократно возрастает, а потом начинает плавно снижаться. Дроссель-трансформатор, применяемый в люминесцентных светильниках, по своей сути является такой же катушкой, внутри которой установлен ферромагнитный сердечник. Он подходит лишь для электрических цепей, где применяется электромагнитная пускорегулирующая аппаратура.

Теперь рассмотрим не только, для чего нужен дроссель, но и как он работает

При подаче напряжения ток вначале попадает на дроссель-трансформатор, затем он поступает к первой паре электродов лампы, далее – на стартер и на вторую пару электродов, после чего возвращается в сеть. Этого тока недостаточно для того чтобы зажечь лампу, однако, он способен разогреть электроды стартера и создать тлеющий разряд. Он обладает напряжением, более низким чем в сети, но превышающим это значение у работающего светильника.

После разогрева в стартере биметаллического электрода, происходит его замыкание со вторым электродом, после чего в схеме происходит стремительный скачок тока и электроды в торцах лампы начинают разогреваться. Одновременно, под действием самоиндукции, в дросселе размыкается цепь, что приводит к скачку напряжения. К нему прибавляется входное напряжение, и в совокупности они создают условия, необходимые для запуска лампы.

К этому времени электроды разогреваются до температуры, обеспечивающей начало эмиссии, а в самом дросселе образуется высоковольтный импульс. Тлеющий разряд вначале появляется в аргоне, а после перехода ртути в состояние пара он продолжается уже в ртутных парах, после чего схема начинает стабильно работать в обычном режиме. Напряжение на дросселе падает и соответственно уменьшается в самой лампе. Таким образом, обеспечивается защита от возникновения повторного разряда.

Непосредственное включение света происходит при совпадении фаз напряжения и импульса дросселя. Чаще всего они не совпадают по времени, поэтому стартер срабатывает насколько раз перед входом лампы в рабочий режим. В этот момент она начинает мигать, а в стартере возникают радиопомехи, подавляемые конденсатором, установленным в общем корпусе.

Таким образом, кроме зажигания люминесцентной лампы, дроссель-трансформатор ограничивает возрастающий ток до предела, после которого осветительный прибор может выйти из строя.

Классификация и разновидности дросселей

Схема люминесцентных ламп включает в себя дроссель, выполняющий ограничивающую функцию и поэтому относящийся к балласту или дополнительной нагрузке. Поскольку в этом устройстве имеют место определенные потери мощности, то все они разделяются на категории в соответствии с уровнем этих потерь. Обычный уровень соответствует классу D, пониженный – классу С, особо низкий – классу В.

Одним из физических свойств дросселя в люминесцентных лампах, является сдвиг по фазам, образующийся между током и напряжением. Отставание тока от напряжения составляет величину, обозначаемую как cos φ. С ростом этого значения приборы становятся более экономичными и эффективными.

К основным типам дросселей можно отнести следующие:

  • Электромагнитные устройства, представляющие собой трансформатор, соединяемые с лампой в последовательную цепь и работающие совместно со стартером. Они отличаются простой конструкцией и низкой ценой. Серьезными недостатками в работе считаются мерцание и шум при пуске и эксплуатации, длительное включение, необходимость использования конденсатора, снижающего потери мощности.
  • Электронный дроссель, не требующий стартера. Эти устройства включаются намного быстрее, с ними лампа работает ровно, без миганий и шума. Обладают компактными размерами и небольшим весом.

Люминесцентные лампы могут эксплуатироваться в разных электрических сетях. Соответственно и дроссели разделяются на однофазные, применяемые в бытовых сетях на 220 вольт, и трехфазные, устанавливаемые в светильники, освещающие промышленные предприятия, улицы и другие подобные объекты.

Дроссели могут устанавливаться в разных местах и также условно делятся на две части. Приборы открытого типа встраиваются внутрь корпуса светильника, который защищает их от всех внешних воздействий. Закрытые дроссели помещаются в герметичный влагозащищенный короб. Они используются для установки на улицах и могут выдерживать любые погодные условия.

Преимущества электронных дросселей

По сравнению с электромагнитными устройствами, электронные дроссели считаются более совершенными и эффективными. Они используются в электронной пускорегулирующей аппаратуре, обеспечивающей включение люминесцентных ламп. Массовое применение эти приборы получили сравнительно недавно и уже практически полностью заменили собой старый балласт.

Популярность и широкое применение этих изделий объясняются многими преимуществами, выявленными в процессе эксплуатации:

  • Разряд высокой частоты обеспечивает повышенную световую отдачу.
  • Эффект стробирования сведен до минимума, что значительно расширило сферу использования люминесцентных светильников.
  • Отсутствие фальстартов и посторонних шумов, которыми страдает дроссель-трансформатор.
  • Увеличенный срок службы и КПД, достигающий 97%.
  • Снижение энергопотребления примерно на 30%.
  • Возможность регулировки частоты, позволяет изменять мощность светильников до нужных параметров.



Ремонт люминесцентных ламп своими рук...
Электростанция на солнечных батареях
Почему шнур удлинителя греется
Декоративное освещение интерьера

Подключение осветительных приборов
Ремонт квартир
Ремонт квартир в Москве
Электро схемы

***
Услуги электрика в Москве и области. Электромонтаж квартир и домов. тел. +7 909 926 36 83

Electric-220.ru © Copyright 2011 - 2019
 
Вход | Реклама | ВакансииКонфиденциальность
X