Как включить лампу дневного света, если сгорел дроссель (драйвер)… | Домашний мастер
Здравствуйте уважаемые читатели канала «Домашний мастер».
Очень часто для освещения дома и других помещений используются люминесцентные лампы дневного света и одна из частых причин неработоспособности лампы — выход из строя дросселя (драйвера).
Если все-таки у вас случилась такая неприятность, а запасного дросселя нет под рукой и в магазин идти не хочется, я расскажу как можно запустить люминесцентную лампу дневного света без дроселя (драйвера).
Сейчас чаще стали использовать светодиодные лампочки, но наверно у многих остались витые энергосберегающие лампочки, пускай даже и перегоревшие. Нам понадобится из этой лампочки плата управления, которая находится внутри корпуса лампочки, главное чтобы плата была не сгоревшая, перегорает в большинстве случаев нить накала в самой колбе, а плата сгорает очень редко.
У меня осталось много сломанных лампочек такого типа, я их не выкидывал, так так в них содержатся полезные для меня запчасти.
Вскрывается лампочка довольно просто, нужно всего лишь взять обычный нож, поставить его вдоль шва на корпусе лампочки и приложив небольшое усилие разъединить корпус на две части:
Внутри корпуса лампы мы видим ту самую плату управления, которая нам нужна:
Подключение этой платы тоже довольно простое. На картинке ниже мы видим два красных провода, которые идут от цоколя лампочки. Эти два провода мы будем подключать к сети 220В.
А две пары контактов по бокам платы, которые были подведены к стеклянной трубке будут крепиться к контактам лампы дневного света:
Для того чтобы проверить как будет работать лампа, не обязательно монтировать все это хозяйство в светильник, я для этого пользуюсь простыми дешевыми клемниками, они как раз подходят на контакты лампы:
На видео ниже можно увидеть работу лампы дневного света на плате управления от обычной витой лампочки:
описание, конструкция, виды, как выбрать
Пользовательским недостатком конструкции первых ламп дневного света (так тогда называли такие светильники) было неприятное гудение балластного реостата. Со временем уровень шума удалось снизить, но необходимость в трансформаторе осталась. Разберёмся в том, что такое трансформатор для питания люминесцентных ламп, и как его правильно выбрать.
Конструкция и принцип действия люминесцентной лампы
Существует три основных типа люминесцентных ламп: с холодным катодом, с горячим катодом и электролюминесцентные. Все они для создания света используют люминофоры, возбуждаемые электронами.
Эксплуатационные показатели:
- Цветовая температура – 5600 К.
- Светоотдача – 46… 105 лм/Вт.
- Сроки службы – 10 000 … 45 000 часов (без учета балластного реостата).
Данные устройства работают путем ионизации паров ртути в стеклянной трубке.
Люминофорным покрытием ультрафиолетовый свет преобразуется в стандартный видимый.
Лампа состоит из стеклянной трубки, заполненной инертным газом (обычно аргоном) при низком давлении. На каждой стороне трубки имеется вольфрамовый электрод. При подаче напряжения в межэлектродном промежутке возбуждается тлеющий разряд, вызывающий свечение газа.
Назначение балласта
Обязательные электрические характеристики светильника дневного света:
- Потребляемый ток.
- Пусковое напряжение.
- Частота тока.
- Коэффициент амплитуды тока.
- Уровень освещённости.
Дроссель обеспечивает высокое начальное напряжение для инициирования тлеющего разряда, а затем быстро ограничивает ток для безопасного поддержания нужного уровня напряжения.
Основные функции балластного трансформатора рассматриваются далее.
Безопасность
Балласт регулирует мощность переменного тока для электродов.
При прохождении переменного тока через дроссель напряжение повышается. Одновременно ограничивается сила тока, чем предотвращается короткое замыкание, которое приводит разрушению люминесцентного светильника.
Подогрев катодов
Для работы светильника необходим всплеск высокого напряжения: именно тогда происходит пробой межэлектродного промежутка, и загорается дуга. Чем холоднее лампа, тем выше необходимое напряжение. Напряжение «проталкивает» ток через аргон. Но у газа есть сопротивление, которое тем выше, чем холоднее газ. Поэтому требуется создать более высокое напряжение при максимально низких температурах.
Для этого требуется реализовать одну из двух схем:
- с помощью пускового выключателя (стартёра), содержащего небольшую неоновую или аргоновую лампу мощностью 1 Вт. Она нагревает биметаллическую полосу в стартёре и облегчает инициирование газового разряда;
- вольфрамовыми электродами, через которые проходит ток. При этом электроды нагреваются и ионизируют газ в трубке.
Обеспечение высокого уровня напряжения
При разрыве цепи магнитное поле прерывается, импульс высокого напряжения посылается через светильник, и возбуждается разряд. Используются следующие схемы создания высокого напряжения:
- Предварительный подогрев. В этом случае электроды нагреваются до инициирования разряда. Пусковой выключатель замыкается, позволяя току протекать через каждый электрод. Переключатель стартера быстро охлаждается, размыкая переключатель и запуская напряжение питания на дуговой трубке, в результате чего и возникает разряд. Во время работы вспомогательное питание на электроды не подаётся.
- Быстрый запуск. Электроды нагреваются постоянно, поэтому балластный трансформатор включает две специальные вторичные обмотки, которые обеспечивают низкое напряжение на электродах.
- Мгновенный запуск. Электроды перед началом работы не нагреваются. Для устройств мгновенного пуска трансформатор обеспечивает относительно высокое пусковое напряжение.
Вследствие этого разряд легко возбуждается между «холодными» электродами.
Ограничение электрического тока
Необходимость в этом возникает тогда, когда нагрузка (например, дуговой разряд) сопровождается падением напряжения на клеммах при увеличении тока.
Стабилизация процесса
К люминесцентным светильникам предъявляются два требования:
- чтобы запустить источник света, для создания дуги в парах ртути необходим скачок высокого напряжения;
- как только лампа запускается, газ оказывает уменьшающееся сопротивление.
Эти требования варьируются в зависимости от мощности источника.
Конструкция дросселя лампы дневного света
Проволока
Проводники представляют собой нити, изготавливаемые из вольфрама, который дополнительно легируется высокотемпературными силикатами калия или алюминия. Минимальная температура рекристаллизации проводника – не менее 2100С.
Сердечник
Один из электродов представляет собой биметаллическую полосу, которая изгибается при нагревании, вызывая контакт с другим электродом.
Когда два электрода соприкасаются друг с другом, ток становится постоянным.
Заливочная масса
В колбы люминесцентных светильников бытового предназначения закачивается аргон. Инертные свойства аргона исключают корродирующее действие кислорода, особенно в источниках с горячей вольфрамовой нитью. Использование аргона предотвращает испарение проводников.
Корпус
Стеклянная трубка содержит небольшое количество ртути и аргон, находящийся под очень низким давлением. Трубка также содержит люминофорный порошок, который наносится на внутреннюю часть стекла. Стекло корпуса должно иметь высокую механическую и диэлектрическую прочность.
Разновидности и сравнительный анализ дросселей
Важно! На практике используются три типа электронного балласта: магнитные, полупроводниковые и электронные.
Электромагнитный дроссель
Магнитные трансформаторы не содержат печатных плат, и используются в газоразрядных лампах высокой интенсивности.
Они работают при частоте переменного тока 50 Гц.
Конструктивно трансформатор магнитного типа представляет собой сердечник, выполненный из толстой проволоки с хорошей магнитной проводимостью, и катушечные обмотки, при помощи которых создаётся высокое напряжение.
Электронный дроссель
Электронные балластные трансформаторы собраны на pnp-транзисторах, которые включаются в электронный полумост.
Электронные балласты меньше и легче, чем магнитные, они могут действовать и при переменных значениях частоты тока.
Полупроводниковый дроссель
Преимущество схемы заключается в том, что возможна передача значительной мощности, при нечувствительности к изменениям частоты питающего тока. Коммутация происходит быстрее, а величина магнитного поля уменьшается.
Разнообразие дросселей по мощности в ваттах
Различают дроссели малой, средней и большой мощности. Первые (мощностью до 11…15 Вт) используются в миниатюрных и энергосберегающих светильниках, вторые (до 30…40 Вт) – в офисных лампах, а более мощные – для освещения залов, гостиных, холлов и прочих помещений значительной площади.
Различие по условиям пуска
Например, для люминесцентных ламп мощностью до 40 Вт самым распространённым режимом работы является режим быстрого запуска. Преимущества быстрого запуска заключаются в плавном нарастании напряжения, увеличении срока службы и возможности диммирования – плавного изменения яркости испускаемого светового потока.
Для ламп меньшей мощности (менее 30 Вт) характерен режим предварительного нагрева. Источники света, работающие в этом режиме, лучше, поскольку для непрерывного нагрева электродов не требуется дополнительная мощность. Однако такие лампы мерцают во время запуска и характеризуются коротким сроком службы.
Маркировка дросселей по степени потери мощности
Общеприняты маркировки В, С и D. Наименьшей потерей мощности характеризуются дроссели В, сниженным уровнем потерь – С, обычным уровнем – D.
Как подобрать нужную модель по техническим характеристикам и производителю
Любой трансформатор рассчитан для использования с люминесцентными лампами определённой мощности.
Выбор проводится с учётом следующих факторов:
- Количества обслуживаемых светильников.
- Суммарно потребляемой мощности.
- Качества поставляемой электроэнергии (амплитуды скачков по току, напряжению и частоте).
- Габаритных размеров устройства.
- Функциональных возможностей.
Программируемые трансформаторы обладают очевидными преимуществами:
- возможностью обеспечения параллельной работы всех источников света, которые установлены в помещении;
- малым временем запуска (не более 700 мс). Поэтому, если одна лампа выходит из строя, другие остаются зажжёнными;
- регулируемой продолжительностью задержки при включении;
- возможностью использования и в других приложениях (например, для работы датчиков присутствия).
Важно! Программируемые трансформаторы гарантируют пониженные значения энергопотребления, быстрый предварительный нагрев катодов ламп до оптимальной стартовой температуры и быстрое зажигание светильников.
Они допускают кратковременную перегрузку и, следовательно, могут использоваться для временного повышения светового потока.
Добротная схема балласта должна сохранять свою работоспособность при нагреве корпуса до 90С (с гарантией не менее трёх лет).
При выборе учитывают максимальный ток, потребляемый светильником. Например, трансформатор, который рассчитан на ток 200 мА, нельзя применять в схемах пуска с токами более 250 мА.
Конструкция трансформатора предусматривает регулирование светового потока в диапазоне, который установлен санитарно-гигиеническими требованиями. Они определяются по ГОСТ Р 55710-2013.
Основные неполадки и способы ремонта
Нет зажигания лампы
Убедитесь, что настенный выключатель в порядке. Выключите переключатель, выньте трубки и вновь вставьте, чтобы убедиться, что они полностью зафиксированы. Если лампа действует прерывисто, это обычно указывает на перегрев балласта.
Проблемы с изоляцией
Возникают, если температура превышает 90С.
Изоляция должны быть такой, чтобы обеспечивалась хорошая циркуляция воздуха. Для этого между всеми компонентами светильника и смежными элементами помещения должен быть зазор не менее 7…8 мм.
Концы чернеют
Конец трубки становится черным, если у светильника слишком быстрый цикл переключения или, если неисправен катод. Поэтому лучше оставлять лампы включенными, а не быстро их выключать и снова включать. Каждое переключение вызывает постепенную эрозию электронно-эмиссионных материалов, покрывающих электроды.
Полосы внутри лампы
Дефект связан с потерей герметичности корпуса. Такую лампу необходимо заменить.
Обзор популярных моделей
Schwabe Hellas
Популярный немецкий бренд, продукция которого сертифицирована соответственно требованиям ISO 9001: 2000 и ISO 14001: 2005. Знаки качества применяются ко всем стандартным балластам Schwabe Hellas, которые отвечают европейским нормам напряжения и электромагнитной совместимости.
Helvar 65W, Helvar 85W
Производство сосредоточено в Шотландии и Северной Ирландии.
Выпускаются магнитные балласты Многолетний опыт разработки балласта и превосходные производственные знания гарантируют высокое и равномерное качество продукции. Магнитные балласты Helvar имеют классы энергоэффективности B2 и B1.
Правила эксплуатации
При обслуживании устройств необходимо придерживаться определённых правил. Предварительно (до отсоединения балласта) производится маркировка проводов. Это сэкономит время монтажа. Неправильное подсоединение приводит к перегреву проводов, а часто светильник вообще не включается.
Важно! При регулировке учитываются исходные требования к работе светильников, которые управляются трансформатором.
В частности, необходимо установить, что приоритетнее – максимальная светоотдача, минимальное время пуска или отсутствие перегрева корпуса.
При установке балластов следует учесть, что каждый трансформаторов способен питать до четырёх светильников (конкретное количество указывается в инструкции пользователя).
Важный параметр трансформатора – коэффициент балласта. Его значение определяет светоотдачу конкретной системы светильников. Для стандартных 40-ваттных ламп значение балластного коэффициента должно быть не ниже 0,95; с уменьшением мощности значение снижается, но не должно быть ниже 0,87. В продаже встречаются трансформаторы и с более низким балластным фактором (от 0,70 до 0,75), но их можно применять лишь с лампами, работающими в режиме быстрого запуска.
Важно! Более низкий балластный коэффициент уменьшает выходной сигнал, и гарантирует потребление пропорционально меньшей мощности.
Тщательный выбор трансформатора к светильникам с определенным балластным фактором оптимизирует потребление энергии, и позволяет точнее настроить уровни освещения.
Дроссель для ламп дневного света
Одним из наиболее экономичных вариантом считается дневное освещение. Люминесцентные лампы уже давно используются вместо традиционных лампочек накаливания во многих местах.
Они получили широкое распространение, благодаря спектру освещения с разнообразными оттенками и яркостью светового излучения. Подобные свойства обусловлены особенностями конструкции, в состав которой входит и дроссель для ламп дневного света. Совместно с другими элементами, дроссель обеспечивает надежную и безопасную работу люминесцентных источников освещения.
Принцип работы и функции дросселя
Знакомство с дросселем рекомендуется начинать с рассмотрения его основных функций. Всем известно, что в люминесцентных лампах имеется балласт, поглощающий излишки мощности в электрической цепи. В светильнике мощностью около 40 Вт на дроссель приходится примерно 6 Вт или 15%.
Основными функциями данного устройства являются следующие:
- Предварительный разогрев катодов и подготовка их к дальнейшей эмиссии электронов.
- Обеспечение нужного напряжения, чтобы создать стартовый разряд.
- Ограничение тока, проходящего через электрическую цепь устройства после старта.
В случае использования в качестве питания переменного тока, с помощью дросселя обеспечивается сдвиг фаз или отставание между напряжением и током. Данная величина обозначается в маркировке прибора в виде cos ϕ, называемая также, коэффициентом мощности. Мощность люминесцентной лампы и технические характеристики дросселя должны соответствовать друг другу, в противном случае светильник очень быстро выйдет из строя.
Действие дросселя осуществляется совместно со стартером по следующей схеме:
- В начале напряжение, подаваемое на лампу, поступает на стартер. Конструкция данного элемента состоит из конденсатора и баллона, заполненного инертным газом, внутри которого находятся биметаллические контакты.
- Действие напряжения вызывает ионизацию газа, в результате, начинается течение тока по дроссельной цепи. Происходит разогрев контактов и газа, после чего сила тока увеличивается до 0,5 А. После этого разогреваются катоды с одновременным освобождением электронов.
Под их воздействием в свою очередь разогреваются пары ртути, находящиеся в трубке светильника. - В момент замыкания контактов наступает завершение ионизации, в стартере падает температура и контакты размыкаются.
- В дросселе возникает самоиндукция, которая совместно с амплитудными колебаниями сети пробивает газовое наполнение лампы. После этого ток вновь начинает протекать через катод и электрическую цепь дросселя.
Электронный дроссель для ламп дневного света
В отличие от обычного дросселя, электронные приборы считаются более сложными. Их конструкция включает в себя следующие элементы:
- Фильтр электромагнитных помех. Служит для гашения электромагнитных импульсов самой лампы и внешних сетевых помех.
- Устройства преобразования тока. Инвертор преобразует ток из постоянного в переменный, а с помощью выпрямителя достигается нужное значение тока.
- Схема, корректирующая коэффициент мощности, контролирует сдвиг по фазе переменного тока, проходящего через нагрузку.
- Сглаживающий фильтр используется для снижения уровня пульсаций переменного тока.
- Балласт. Представляет собой индукционную катушку, обеспечивающую накопление энергии, плавную регулировку яркости света, подавление различных помех.
Работа этих приборов происходит в определенном порядке. Электронный дроссель для ламп дневного света также называют электронной пускорегулирующей аппаратуры – ЭПРА. После включения светильника ток от выпрямителя поступает к буферу конденсатора, где сглаживается частота пульсации. Высокое напряжение после инвертора попадает в цепь, осуществляя зарядку микросхем и конденсаторов. Когда напряжение достигает 5,5 В, происходит сброс микросхемы. После зарядки компенсационного конденсатора обратной связи он регулируется с помощью транзисторов.
При достижении напряжением значения 12 В наступает следующий этап работы системы – предварительный нагрев. Минимальное напряжение для поджига составляет 600 ватт, а сама процедура занимает всего 1,7 секунды.
Использование ЭПРА исключает чрезмерный нагрев люминесцентной лампы, обеспечивая, таким образом, пожарную безопасность.
Схема лампы дневного света с дросселем
В каждом люминесцентном светильнике существуют посадочные места. Каждое из них оборудовано двумя разъемами, к которым подключаются штыри цоколя. Всего имеется четыре контакта, размещенные на концах колбы.
Через каждую пару контактов подается питание для спиралей, запускающих источник света. При подключении напряжения происходит их разогрев с образованием свободных электронов. Образующееся электронное облако существенно облегчает ионизацию инертного газа, насыщенного парами ртути. Благодаря высокой температуре катодов, испаряется ртутный конденсат.
Высоковольтный импульс, поступающий из дросселя, приводит к образованию тлеющего разряда. В дальнейшем его будет поддерживать уже сетевое напряжение. Тлеющий разряд, в свою очередь, приводит к появлению ультрафиолетового излучения, превращающегося в свет с видимым спектром.
Этому способствует люминофор, нанесенный на стенки стеклянной трубки.
Иногда требуется подключить лампу дневного света без дросселя. Прежде всего, нужно создать тлеющий разряд. С этой целью на контакты кратковременно подается импульс высокого напряжения. Поэтому при отсутствии дросселя можно воспользоваться умножителем напряжения, собранного на диодах и стабилитронах. Данная схема функционирует следующим образом:
- Питание светильника осуществляется через мостовой выпрямитель.
- Ограничение рабочего тока производится с помощью вольфрамовой спирали, установленной в обычной лампе накаливания.
- Пусковое напряжение создается умножителем.
- Появляется тлеющий заряд, после чего умножитель отключается. Далее люминесцентная лампа светится самостоятельно за счет питания, поступающего из электрической сети.
Как проверить дроссель лампы дневного света мультиметром
В случае неисправности люминесцентной лампы следует проверить не только дроссель, но и общее состояние светильника.
В первую очередь проверяется вся электрическая схема на общее сопротивление. Для этого можно воспользоваться омметром, в котором выставляется сопротивление в измеряемом диапазоне.
Часто применяются стрелочные тестеры или мультиметры с выставленной величиной замеров. Диагностические замеры выполняются без использования внешних источников напряжения.
Светильник укладывается на ровную поверхность, после чего щупы измерительного устройства подключаются к местам выводов проводов. Но измерить сопротивление сразу не получится, поскольку электрическая схема в лампочке стартера будет разорвана. Поэтому стартер вынимается из патрона, после чего его контакты замыкаются накоротко и можно проводить измерения.
Отдельная проверка дросселя происходит следующим образом. Вначале также снимается стартер и замыкается накоротко его электрический патрон. После этого на снятой люминесцентной лампе поочередно замыкаются контакты двух патронов. Далее выполняются непосредственные замеры сопротивления путем соединения двух щупов прибора с выводами проводов на светильнике.
Как проверить дроссель лампы дневного света мультиметром
Стоимость электрической энергии постоянно возрастает, что не всегда позволяет эффективно использовать мощные приборы. Одним из решений такой проблемы является внедрение ламп дневного света, которые намного экономичней лампочек накаливания.
Существует несколько видов таких продуктов, позволяющие устанавливать их в различных механизмах.
Узнать, как правильно подобрать эти изделия можно на сайте http://83412555525.ru/.
Основные понятия
Лампы дневного света представляют собой люминесцентные приборы, которые выделяют намного больше энергии, чем классические вольфрамовые источники.
Состоит такой прибор из нескольких основных элементов:
- колба. Изготавливают ее из специального стекла. При этом на внутреннюю сторону каркаса наносят специальный люминофор;
- ртуть. Она и является основным источником света при прохождении сквозь нее электрической энергии;
- система зажигания. Сюда можно отнести вольфрамовые спирали, стартер, конденсатор и др.
Принцип работы этой лампы довольно простой. Изначально ток подается на вольфрамовые нити, располагающиеся в различных сторонах колбы. Чтобы повысить проводимость ртути с помощью системы зажигания формируется пучок высокой энергии, которая и заставляет газ излучать свет. После этого протекание электрики происходит уже между нитями.
Перед выходом световые лучи фильтруются люминофором.
Проверка дросселя
Этот механизм ломается довольно редко. Но все-таки надо знать, как его проверять, чтобы исключить любые варианты. Для таких целей используют обычный мультиметр в режиме измерения сопротивления. Процесс проверки довольно простой и предполагает подключение к выводам дросселя щупов прибора. В зависимости от характера поломки он может показать такие значения:
- Бесконечное сопротивление. Это означает, что внутри системы присутствует обрыв или перегорела обмотка. Подобное явление очень часто можно выявить, просто проверив, есть ли неприятный запах горелого.
- Очень малое сопротивление. Подобное явление свидетельствует о нарушении изоляции, а также возникновении замыкания в обмотке или сердечнике.
После анализа состояния дросселя следует просто заменить его. Отремонтировать систему можно только в том случае, если у вас есть опыт работы с радиоэлектрическими приборами.
Смотрите также:
Как купить квартиру на вторичном рынке? http://euroelectrica.ru/kak-kupit-kvartiru-na-vtorichnom-ryinke/.
Интересное по теме: Что такое интегральная микросхема
Советы в статье «Куда сдавать оцинкованную сталь » здесь.
В другом случае обратитесь к специалисту, который предложит вам оптимальный вариант решения данной проблемы.
разновидности устройств, назначение, схема и отзывы
Лампы дневного света (ЛДС) — это первые экономичные приборы, которые появились после традиционных светильников с нитью накаливания. Они относятся к газоразрядным устройствам, где обязательно требуется элемент, ограничивающий мощность в электрической цепи.
Назначение дросселя
Дроссель для ламп дневного света управляет напряжением, подаваемым на электроды лампы.
Кроме того, у него есть следующие назначения:
- защита от скачков напряжения;
- разогрев катодов;
- создание высокого напряжения для запуска лампы;
- ограничение силы электрического тока после пуска;
- стабилизация процесса горения лампы.
Для экономии дроссель подключается на две лампы.
Принцип действия электромагнитного пускорегулирующего устройства (ЭмПРА)
Первая схема запуска люминесцентной лампы, которая была создана и применяется до сих пор, включает элементы:
- дроссель;
- стартер;
- два конденсатора.
Схема лампы дневного света с дросселем подключается в сеть на 220 В. Все детали, соединенные вместе, называются электромагнитным балластом.
При подаче питания замыкается цепь вольфрамовых спиралей лампы, и включается стартер в режиме тлеющего разряда. Через лампу ток пока не проходит. Нити постепенно разогреваются. Контакты стартера в исходном состоянии разомкнуты. Один из них выполнен биметаллическим.
Он сгибается при нагревании от тлеющего разряда и замыкает цепь. При этом ток возрастает в 2-3 раза и катоды лампы разогреваются.
Как только замкнутся контакты стартера, разряд в нем прекращается и биметаллическая пластина начинает остывать. В результате подвижный контакт размыкается и происходит самоиндукция дросселя в виде значительного импульса напряжения. Его достаточно, чтобы электроны пробили газовую среду между электродами и лампа зажглась. Через нее начинает проходить номинальный ток, который затем снижается в 2 раза по причине падения напряжения на дросселе. Стартер постоянно остается в выключенном состоянии (контакты разомкнуты), пока ЛДС горит.
Таким образом, балласт запускает лампу и в дальнейшем поддерживает ее в активном состоянии.
Достоинства и недостатки ЭмПРА
Электромагнитный дроссель для ламп дневного света отличается низкой ценой, простотой конструкции и высокой надежностью.
Кроме того, имеются недостатки:
- пульсирующий свет, приводящий к усталости глаз;
- до 15 % теряется электроэнергия;
- шумы в момент запуска и при работе;
- лампа плохо запускается при низкой температуре;
- большие размеры и вес;
- длительный запуск лампы.
Обычно гудение и мерцание лампы происходят при нестабильном питании. Балластники производят с разными уровнями шума. Чтобы его уменьшить, можно выбрать подходящую модель.
Лампы и дроссели подбираются равными друг другу по мощности, иначе срок службы светильника значительно сократится. Обычно их поставляют в комплекте, а замену балласта делают устройством с теми же параметрами.
Люминесцентные лампы в комплекте с ЭмПРА стоят недорого, и для них не нужна настройка.
Для балластника характерным является потребление реактивной энергии. Для снижения потерь параллельно сети питания подключается конденсатор.
Электронный балласт
Все недостатки электромагнитного дросселя необходимо было устранить, и в результате исследований был создан электронный дроссель для ламп дневного света (ЭПРА). Схема представляет собой единый блок, производящий запуск и поддерживание процесса горения путем формирования заданной последовательности изменения напряжения. Подключить его можно с помощью прилагаемой к модели инструкции.
Дроссель для ламп дневного света электронного типа имеет достоинства:
- возможность мгновенного запуска или с любой задержкой;
- отсутствие стартера;
- отсутствие моргания;
- повышенная светоотдача;
- компактность и легкость устройства;
- оптимальные режимы работы.
ЭПРА дороже электромагнитного устройства из-за сложной электронной схемы, которая включает фильтры, коррекцию коэффициента мощности, инвертор и балласт. В некоторых моделях устанавливается защита от ошибочного запуска светильника без ламп.
В отзывах пользователей говорится об удобстве применения ЭПРА в энергосберегающих ЛДС, которые встраиваются непосредственно в цоколи для обычных стандартных патронов.
Как запустить люминесцентную лампу с помощью ЭПРА?
При включении от электронного балласта на электроды подается напряжение, и происходит их разогрев. Затем на них поступает мощный импульс, зажигающий лампу. Он образуется путем создания колебательного контура, входящего в резонанс перед разрядом.
Таким путем хорошо подогреваются катоды, испаряется вся ртуть в колбе, благодаря чему происходит легкий запуск лампы. После возникновения разряда резонанс колебательного контура тут же прекращается и напряжение снижается до рабочего.
Принцип работы ЭПРА похож на вариант с электромагнитным дросселем, так как лампа запускается высоким напряжением, которое затем снижается до постоянной величины и поддерживает разряд в лампе.
Частота тока достигает 20-60 кГц, за счет чего мерцание исключено, а КПД становится выше. В отзывах часто предлагается заменить электромагнитные дроссели на электронные. Важно, чтобы они подходили по мощности. Схема может создавать мгновенный пуск или с постепенным нарастанием яркости. Холодный пуск производить удобно, но при этом срок службы светильника становится намного меньше.
Лампа дневного света без стартера, дросселя
ЛДС можно включать без громоздкого дросселя, используя вместо него простую лампу накаливания с аналогичной мощностью.
В данной схеме стартер также не нужен.
Подключение производится через выпрямитель, в котором напряжение удваивается с помощью конденсаторов и поджигает лампу без разогрева катодов. Последовательно с ЛДС через фазный провод включается лампа накаливания, ограничивающая ток. Конденсаторы и диоды выпрямительного моста следует подбирать с запасом по допустимому напряжению. При питании ЛДС через выпрямитель колба с одной стороны скоро начнет темнеть. В таком случае надо изменить полярность питания.
Подключение лампы дневного света без дросселя, где вместо него применяется активная нагрузка, дает слабую яркость.
Если вместо лампы накаливания установить дроссель, лампа будет светиться заметно сильней.
Проверка исправности дросселя
Когда ЛДС не горит, причина кроется в неисправности электропроводки, самой лампы, стартера или дросселя. Простые причины выявляются тестером. Перед тем как проверить дроссель лампы дневного света мультиметром, следует отключить напряжение и разрядить конденсаторы.
Затем переключатель прибора устанавливается в режим прозвонки или на минимальный предел измерения сопротивления и определяются:
- целостность обмотки катушки;
- электросопротивление обмотки;
- межвитковое замыкание;
- обрыв в обмотке катушки.
В отзывах предлагается проверять дроссель, подключив его к сети через лампу накаливания. При межвитковом замыкании она горит ярко, а исправная — вполнакала.
При обнаружении неисправности дроссель проще заменить, поскольку ремонт может обойтись дороже.
Чаще всего в схеме выходит из строя стартер. Для проверки его работоспособности вместо него подключают заведомо исправный. Если лампа так и не зажигается, значит, причина в другом.
Дроссель также проверяют с применением исправной лампы, подключив от него два провода к ее цоколю. Если лампа загорится ярко, значит, дроссель работоспособен.
Заключение
Дроссель для ламп дневного света совершенствуется в направлении улучшения технических характеристик.
Электронные устройства начинают вытеснять электромагнитные. Вместе с тем продолжают применяться старые варианты моделей в связи с их простотой и низкой ценой. Необходимо разбираться во всем многообразии типов, правильно их эксплуатировать и подключать.
Люминесцентные лампы и комплектующие к ним
Люминесцентные лампы — одни из самых надежных, долговечных и экономически выгодных видов ламп. Другие их преимущества — невысокая температура нагрева во время эксплуатации, повышенная световая отдача. Замена люминесцентными лампами традиционных ламп накаливания дает ощутимую выгоду за счет экономии электроэнергии.
Люминесцентные лампы относятся к типу газоразрядных источников света. Основным источником оптического излучения в люминесцентных лампах является разряд в газе, который после преобразования покрытием люминофора превращается в видимый свет.
Наиболее распространены ртутные люминесцентные лампы, в которых в парах ртути происходит разряд, излучающий в ультрафиолетовом спектре.
Люминесцентные лампы необходимо утилизировать установленным образом.
На данный момент существует огромный выбор форм, длины и размеров люминесцентных ламп, который удовлетворит любым запросам к комплектации систем освещения самых разных помещений.
Люминесцентные трубчатые лампы (линейные) выполнены в форме прямой трубки.
Диаметр трубки обозначается так называемым Т-размером. После буквы Т идет значение диаметра в восьмых частях дюйма. Например, существуют люминесцентные лампы Т4, Т5, Т8 и т.д. То есть, маркировка T8 обозначает размер в 26 мм, а T12 — в 38 мм. Буква G указывает на тип цоколя. Буква W – на ваттность. Так, например, люминесцентная лампа 8W G5 расшифровывается как лампа на 8 ватт, тип цоколя – G5.
Подключение люминесцентных ламп необходимо производить с помощью пуско-регулирующих устройств (балластов). Пускорегулирующая аппаратура (ПРА) для люминесцентных ламп также помогает избавиться от мерцания и гула, увеличивает экономичность.
Существуют балласты двух типов — электромагнитный балласт (дроссель) и электронный балласт (ЭПРА). С электромагнитным балластом для автоматического регулирования процесса зажигания лампы должен применяется пускатель (стартер). Также для подключения линейных люминесцентных ламп используются такие вспомогательные элементы как ламподержатели (патроны), стартеродержатели (патроны для стартера) и держатели для ламп (клипсы).
Люминесцентные лампы белого цвета |
|
Люминесцентные лампы применяются для освещения помещений, в рекламном производстве: для подсветки световых коробов и объёмных букв, для внутренней подсветки в игровых автоматах, а также для освещения рекламно-выставочных стендов, витрин, залов торговых центров и для других целей — везде, где нужен яркий белый свет. Более рассеянный, чем у других источников, свет и разнообразие размеров люминесцентных ламп позволяет подсветить большую площадь.
Для создания равномерного светового поля рекомендуем располагать лампы на расстоянии 30 см друг от друга. Небольшие монтажные размеры системы подсветки, собранной на основе люминесцентных ламп, дают возможность незаметно расположить её за козырьком на стенах, потолке или в алюминиевом профиле.
Спектр излучения, который имеют энергосберегающие люминесцентные лампы зависит от состава люминофора, покрывающего ее внутренние стенки. Разный состав дает разную цветовую температуру. Лампы с температурой цвета 6400 К называют «люминесцентными лампами дневного света».
|
|
Лампа-кольцо |
|
| Тип | Мощность, Вт | Цвет освещения | Диаметр трубки, мм | Длина, мм | Цоколь |
| LC 22W / 760-010 | 22 | daylight | 29 | 216 | G 10q |
| LC 32W / 760-010 | 32 | daylight | 32 | 307 | G 10q |
| LC 40W / 760-010 | 40 | daylight | 32 | 409 | G 10q |
Цветные люминесцентные лампы |
|
Цветные люминесцентные лампы являются своеобразной альтернативой неоновым трубкам. Возможными областями применения могут быть: — системы освещения в залах дискотек и клубов; — подсветка разнообразных ниш на фасадах зданий; — входы и витрины магазинов и торговых павильонов; — другие варианты оформления — везде, где необходимо получить насыщенный цветной свет. |
Они удобны в монтаже и очень хорошо вписываются в интерьер — в выключенном состоянии они имеют обычный белый цвет и незаметны на потолке и других белых поверхностях, а при включении становятся цветными.| Тип | Мощность, Вт | Цвет освещения | Диаметр, мм | Длина, мм | Цоколь |
| LT 18W / 014 | 18 | pink (розовый) | 26 | 590 | G13 |
| LT 18W / 017 | 18 | green (зеленый) | 26 | 590 | G13 |
| LT 18W / 019 | 18 | violet (фиолетовый) | 26 | 590 | G13 |
| LT 36W / 019 | 36 | violet (фиолетовый) | 26 | 1200 | G13 |
| LT 58W / 015 | 58 | red (красный) | 26 | 1500 | G13 |
| LT 58W / 017 | 58 | green (зеленый) | 26 | 1500 | G13 |
Лампы ультрафиолетового излучения |
|
Ультрафиолетовые лампы применяют для облучения вывесок и конструкций, созданных из флюоресцентных пластиков, оклеенных плёнками или окрашенных специальными красками, способными светиться при облучении ультрафиолетом. Наиболее ярко данный эффект проявляется в затемненных помещениях — барах, клубах, дискотеках и концертных залах. |
| Тип | Мощность, Вт | Диаметр, мм | Длина, мм | Цоколь |
| LT 15W / 073 | 15 | 26 | 438 | G13 |
| LT 18W / 073 | 18 | 26 | 590 | G13 |
| LT 30W / 073 | 30 | 26 | 895 | G13 |
| LT 36W / 073 | 36 | 26 | 1200 | G13 |
Комплектующие к люминесцентным лампам |
Электромагнитные ПРА (дроссели, ЭМПРА) для подключения люминесцентных ламп |
|
Параллельно лампе подключается стартер. Дроссель формирует за счёт самоиндукции запускающий импульс, а также ограничивает ток через лампу. Преимуществом электромагнитного балласта является простота конструкции и невысокая цена. Недостатки: мерцание ламп, относительно долгий запуск, большее потребление энергии по сравнению с электронным балластом, возможен гул дросселя.
|
| Тип | Номер | Напряже- ние, В |
Частота, Гц |
Мощность лампы, Вт |
Ток лампы, А |
Тип лампы |
Конденсатор 220В/250В ±10% µF |
cos φ индукт. |
EEI | Перегрев EN 60920 Δt/ΔtAH °C |
| LSI-С | 9.26.53.004 | 230 | 50 | 1 х 4 | 0.170 | Т5 | 2 | 0.27 | В2 | 50/70 |
| 1 х 6 | 0.160 | 0.31 | ||||||||
| 1 х 8 | 0.145 | 0.35 | ||||||||
| 2 х 4 | 0.145 | 0.38 | ||||||||
| LSI-NL 15 | 9. 26.53.115 |
230 | 50 | 1 х 15 | 0.350 | Т8 | 4.3 | 0.3 | С | 60/100 |
| LSI-NL 18 | 9.26.53.218 | 230 | 50 | 1 х 18 | 0.370 | Т8 | 4.3 | 0.33 | С | 70/120 |
| LSI-NL 30 | 9.26.53.230 | 230 | 50 | 1 х 30 | 0.365 | Т8 | 4.3 | 0.49 | С | 65/150 |
| LSI-NL 36 | 9.26.53.136 / 9.26.53.336 / 9.26.25.436 |
220 | 50 | 1 х 36 | 0.430 | Т8 | 4.3 | 0.48 / 0.49 / 0.50 |
С | 65/160 / 65/180 / 65/165 |
| LSI-NL 36 | 9.26.53.236 | 230 | 50 | 1 х 36 | 0.430 | Т8 | 4.3 | 0.47 | С | 65/165 |
| LSI-NL 58 | 9. 26.52.158 |
220 | 50 | 1 х 58 | 0.670 | Т8 | 6.0 | 0.48 | С | 65/170 |
| Тип | Длина, мм | Ширина, мм | Высота, мм | Вес, кг | ||
| с | I | L | ||||
| LSI | 37 | 90.5 | 105 | 41 | 26 | 0.33 |
| LSI-NL 15 | 60 | 137.5 | 155 | 41 | 26 | 0.52 |
| LSI-NL 18 | 60 | 137.5 | 155 | 41 | 26 | 0.50 |
| LSI-NL 30 | 60 | 137.5 | 155 | 41 | 26 | 0. 51 |
| LSI-NL 36 | 60 | 137.5 | 155 | 41 | 26 | 0.51 / 0.50 |
| LSI-NL 58 | 104 | 180 | 195 | 41 | 26 | 0.83 |
ЭПРА — электронные балласты (КНР) |
- Описание
- Электронные балласты для подключения электролюминесцентных ламп Т5 и Т8. Корпус — алюминиевый, по бокам — пластиковые крышки с отверстиями под крепеж.
- ЭПРА могут применяться как внутри, так и снаружи помещений (при условии защиты от попадания влаги).
- Комплектация
- ЭПРА укомплектованы проводами двух цветов, патронами и клипсами.
| Количество и номинал ламп |
Напряжение, В | Частота, Гц | Тип ламп | Тип корпуса |
Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм |
| 2 лампы на 20-40 Вт | 220 | 50 | Т8 | металлический | 153 х 40 х 28 |
| 2 лампы на 58-65 Вт | 220 | 50 | Т8 | металлический | 153 х 40 х 28 |
Схема подключения:
Электронный пуско-регулирующий аппарат (балласт) для разрядных ламп, используется для обеспечения режима зажигания и стабилизации тока при включении люминесцентных ламп в сеть переменного тока с частотой 50 Гц, номинальным напряжением 220 В.
ЭПРА обладают рядом преимуществ по сравнению с электромагнитными дросселями:
- ЭПРА позволяют подключить люминесцентные лампы без использования стартера.
- ЭПРА обеспечивают стабилизацию силы тока питания лампы, что увеличивает срок ее службы, поскольку токи на пусковых режимах значительно превышают номинальное значение, а это может привести к выходу лампы из строя.
- Исключение из схемы электронного балласта электромагнитного элемента (то есть самой дроссельной катушки) позволило избавиться от шума и повысить коэффициент полезного действия, так как исчезли потери на вихревые токи и нагрев дросселя.
- При помощи балласта зажигание лампы происходит практически мгновенно и без привычного мерцания. В дальнейшем, благодаря схеме автоматической стабилизации тока, обеспечивается ровное свечение без стробоскопических эффектов и вне зависимости от колебаний сетевого напряжения.
- Общее снижение энергопотребления осветительного прибора при использовании ЭПРА может достигать 60%, срок службы источников света (ламп) возрастает примерно на 50%.
- ЭПРА значительно повышают степень безопасности эксплуатации осветительных приборов, поскольку обеспечивают защиту от короткого замыкания и перегрева, подавление радиочастотных помех, отключение неисправных источников света, плавный автоматический перезапуск лампы.
- ЭПРА более легкие, чем электромагнитные дроссели.
Технические характеристики:Напряжение сети: 198-242 В.Частота переменного тока: 50-60 Гц.
Компактные ЭПРА — узкие электронные балласты для тонких световых коробов (КНР) |
|
- Описание
- Габаритные размеры этих электронных балластов позволяют устанавливать их в профиль для создания тонких световых коробов.
- ЭПРА может применяться как внутри, так и снаружи помещений (при условии защиты от попадания влаги).
- Комплектация
- Встроенные провода двух цветов с клеммами.
| Количество и номинал ламп |
Напряжение, В | Частота, Гц | Тип ламп / диаметр, мм |
Тип корпуса |
Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм |
| 2 лампы на 4-20 Вт | 220 | 50 | Т5 / 16 | металлический | 214 х 15 х 15 |
| 2 лампы на 22-28 Вт | 220 | 50 | Т5 / 16 | металлический | 320 х 18 х 18 |
Стартеры предназначены для запуска люминесцентных ламп и используются в схеме подключения лампы к дросселю. При одиночном подключении лампы к дросселю используют стартеры на напряжение 220 В. При последовательном подключении на один дроссель двух ламп, используют 2 стартера на напряжение 127 В.
| Наименование | Люминесцентная лампа | Схема подключения |
| Narva BSt 65 | 4..65 Вт | одиночная 220В |
| Narva BSt 20 | 4..22 Вт | одиночная 127В; последовательная 220В |
| Sylvania FS-11 | 4..65 Вт | одиночная 220В |
| Osram St 111 | 4..65 Вт | одиночная 220В |
| Osram St 151 | 4..22 Вт | одиночная 127В; последовательная 220В |
|
1. ПРА |
||
| Одиночное соединение люминесцентных ламп |
Схема последовательного соединения люминесцентных ламп |
Ламподержатели (патроны) для двухцокольных люминесцентных ламп |
|
| Описание
Патроны для Т-ламп отличаются высокой надежностью и безопасностью. Чтобы подключить одну трубчатую электролюминесцентную лампу, необходимо 2 патрона. При использовании схемы подключения со стартером, один из патронов выбирается со стартеродержателем. Предлагаются накидные и поворотные (более удобные) ламподержатели. «LST», Великобритания-Китай Все изделия фирмы «LST» удовлетворяют национальным и международным стандартам безопасности VDE и имеют надлежащие сертификаты качества CE, РОСТЕСТ. Ротор производится из термопластичной пластмассы РВТ (полибутелентерефталата) и обеспечивает долгосрочную тепловую стойкость до 140°С. Фиксация штырьков лампы предотвращает их искривление и обеспечивает хороший контакт. |
Особую роль играют свойства ротора, обеспечивающего надежную теплоизоляцию. Корпус из поликарбоната имеет маркировку температуроустойчивости Т130. Для всех патронов максимально допустимая температура на задней стороне патронов Тм составляет 110°С.«A.A.G. STUCCHI», Италия
Компания «A.A.G. STUCCHI» основана в 1944 году,имеет международные сертификаты ISO 9002,ISO 14001,ISO 9001 и является одним из крупнейших в мире производителей компонентов для светотехнической индустрии.
Степень защиты ламподержателей: IP 20. Номинальный ток и напряжение: 2 А — 250В.
«Vossloh Schwabe», Германия
Компания «Vossloh Schwabe» является мировым лидером по производству и продажам комплектующих для светотехники.
Особенностью патронов является большой ротор из полибутелентерефталата, характеризующийся термоустойчивостью. Для обеспечения хорошего контакта и предотвращения искривления штырьков цоколя лампы, ротор снабжен специальными штырьковыми опорами. Степень защиты: IP 20. Номинальная мощность: 2/250.
Отверстия под винты М3.
Ламподержатели (патроны) для кольцевых люминесцентных ламп |
Описание
«A.A.G. STUCCHI», Италия
Корпус из поликарбоната имеет маркировку температуроустойчивости Т110. Степень защиты: IP 20. Номинальный ток и напряжение: 2 А — 250В.
«Vossloh Schwabe», Германия
|
| Цоколь лампы |
Тип лампы |
Комплектация | Крепление | Код | Вид | Чертеж | Производитель |
| G10q | T-R9 кольцевая |
без стартеро- держателя |
на автоматических защелках |
ST103/P | «A. A.G. STUCCHI» |
Стартеродержатели (патроны для стартера) |
|
|
| Посадочный размер |
Крепление | Код | Фото | Чертеж | Производитель |
| 25 мм | крепление на винт |
LST 15. 917 |
«LST» |
Клипсы (держатели) для люминесцентных ламп |
|
|
| Тип (диаметр) лампы |
Код | Фото | Чертеж | Производитель |
| для лампы Т5 (16 мм) |
LST 17. 011 |
«LST» | ||
| для лампы Т8 (26 мм) |
LST 15.011 | «LST» |
Компактные люминесцентные энергосберегающие лампы |
Компактные люминесцентные энергосберегающие лампы «ГЕЛЬВЕТИКА» («Гельветика-Трейдинг», Россия-КНР) |
|
)
Интересная форма ламп гармонично дополняет бра и люстры с открытыми плафонами.Цоколь: Е14Мощность: 9, 13 Вт
Также подходят для декоративного освещения там, где лампы работают продолжительное время. Очень хорошо подходят для замены стандартных ламп накаливания в форме свечи (бра, люстры, светильники).Цоколь: Е14Мощность: 5 Вт
|
Как работают люминесцентные лампы
| Elliott Sound Products | Как работают люминесцентные лампы |
© 2007 Род Эллиотт (ESP)
Лампы и энергетический индекс
Основной указатель
Содержание
1 Введение
Статья «Традиционные люминесцентные ламповые лампы и их альтернативы» рассматривает работу люминесцентных ламп в довольно простых терминах, но здесь мы рассмотрим лампы и их балласты (как «традиционные» магнитные, так и электронные) и немного углубимся в их внутреннюю часть.
выработки.Используются альтернативные схемы балласта (например, «опережение / запаздывание»), и это показано в предыдущей статье. Здесь это не рассматривается, потому что речь идет о том, как они работают, а не о способе подключения фитингов.
Принцип работы люминесцентной лампы сильно отличается от простой лампы накаливания, и современные люминесцентные лампы (особенно компактные люминесцентные лампы или КЛЛ) используют электронные балласты для регулирования напряжения на лампе и тока через нее.При первом запуске необходимо обеспечить значительно более высокое напряжение, чем обычно, чтобы вызвать возникновение внутренней дуги, а после запуска ток должен быть ограничен до безопасного значения для трубки.
В этой статье показаны некоторые способы достижения этих целей, начиная с базового индуктивного балласта, который на протяжении многих лет был основой производства люминесцентных ламп.
Обратите внимание, что показанные здесь формы сигналов представляют собой комбинацию моделирования и реальных измерений.
При необходимости смоделированные формы сигналов корректируются для соответствия измеренным. Причина этого подхода проста … симулятор не может представить нагрузку с отрицательным импедансом с соответствующими напряжениями удара и другими характеристиками, которые представляет люминесцентная лампа. Точно так же очень сложно (и потенциально смертельно) пытаться уловить все напряжения и токи, которые существуют в цепях реальных люминесцентных ламп.
Хотя принятый подход действительно вносит некоторые незначительные ошибки в показанные формы сигналов, они относительно незначительны, а конечный результат находится в пределах любого традиционного производственного допуска для балластов, ламп и других компонентов.
2 Индуктивный балласт
Для объяснения индуктивного балласта я использовал старую «компактную» люминесцентную лампу, которая идеально подходит для тестирования. Хотя он по-прежнему работает, световой поток несколько ниже, чем должен быть, но это лишь немного меняет некоторые измеренные значения.
Принципы не меняются.
Сама лампа имеет следующие характеристики …
Диаметр трубки 11,3 мм (нестандартная) Длина 533 мм (21 дюйм) Сопротивление нити (холодная) 12.8 Ом Сопротивление нити (горячее) 23 Ом Балластное сопротивление 105 Ом Индуктивность балласта 2,11 H Starter Starter Стартер 1,2 нФ
Диаметр люминесцентных ламп обычно обозначается как T8 (например). Это означает, что диаметр составляет 8 x 1/8 дюйма, что составляет 1 дюйм (25.4 мм). Ранние трубки были T12 (1½ дюйма или 38 мм в диаметре), но они были уменьшены в размерах до T8, когда были представлены (тогда) «новые» высокоэффективные типы. Стандартная 4-футовая трубка (1200 мм) раньше рассчитывалась на 40 Вт, но их заменили на 36 Вт, а светоотдача была улучшена.
Последнее воплощение — T5 (диаметр 16 мм), в котором используется меньшее расстояние между выводами и другой фитинг надгробия. Они также короче (1163 мм) и не подходят для стандартного светильника. разработан для более ранних ламп.
В случае моего тестового образца диаметр трубки намного меньше обычного, потому что лампа обозначена как компактная, поэтому ее складывают, чтобы уменьшить общую длину.Упоминается сопротивление нити, потому что оно будет упомянуто позже в этой статье. Схема представлена ниже и является стандартной во всех отношениях.
Рисунок 1 — Схема люминесцентной лампы
Индуктор — это балласт, и на самом деле это гораздо более важный компонент, чем он может показаться. Он не только ограничивает максимальный ток трубки, но и используется для генерации импульсов высокого напряжения, необходимых для зажигания плазменной дуги внутри трубки. Сама люминесцентная трубка имеет на каждом конце нагреватель, небольшое количество ртути и инертный газ (обычно аргон).
Стенка трубки покрыта люминофором, который излучает видимый свет при возбуждении интенсивным коротковолновым ультрафиолетовым светом, излучаемым ртутным дуговым разрядом. Дополнительный конденсатор (C2) предназначен для коррекции коэффициента мощности — подробнее об этом позже.
Маленькая лампочка — стартер. Биметаллическая полоса запечатана в стеклянную оболочку с (обычно) неоновым газом внутри. При подаче питания напряжения более чем достаточно, чтобы вызвать дугу в неоновом пускателе, но не настолько, чтобы вызвать дугу в самой лампе.Тепло от неоновой дуги заставляет биметаллическую полосу изгибаться, пока она не замыкает контакты. Затем дуга в неоновом стартере гаснет, и сеть подключается через балласт и нити на каждом конце трубки через выключатель стартера.
Когда в пускателе нет дуги (или накаливания), биметаллическая полоса охлаждается, и примерно через секунду выключатель размыкается. Прерывание тока через катушку индуктивности вызывает возврат напряжения — импульс высокого напряжения, который (будем надеяться) зажжет дугу в трубке.
Если дуга не запускается с первого раза, процесс повторяется до тех пор, пока не начнется. Вот почему стандартные люминесцентные лампы при включении несколько раз мигают. Нити — это нагреватели, которые действуют как катоды (эмиттеры электронов) и необходимы для обеспечения достаточного количества тепла для испарения ртути и обеспечения хорошего потока электронов для возбуждения плазмы. Когда лампа работает нормально, потока электронов достаточно для поддержания приемлемой рабочей температуры нити накала. Обе нити действуют как катоды и аноды поочередно, потому что полярность меняется 50 (или 60) раз в секунду.
Плазма имеет интересную характеристику … отрицательное сопротивление! Как только начинается дуга, более высокий рабочий ток вызывает падение сопротивления и меньшее напряжение появляется на трубке. Если бы это продолжалось, трубка очень быстро разрушилась бы. Балласт предотвращает это, потому что он вводит последовательный импеданс для ограничения тока. Сопротивление не сработает, потому что оно слишком расточительно и не обеспечивает накопления энергии для генерации всплеска обратного напряжения, чтобы повторно зажигать дугу при каждом изменении полярности.
Рисунок 2 — Рабочие кривые
На рисунке 2 вы можете видеть, что когда ток трубки (зеленая кривая) является максимальным, напряжение (красная кривая) на трубке минимально. Вы можете увидеть эффект сразу после каждого скачка напряжения. По мере увеличения тока напряжение падает (для этой лампы минимальное значение было ± 126 В). Пик в точке пересечения нуля формы волны тока генерируется балластом, и именно он повторно зажигает дугу для каждого полупериода подключенной сети.На рисунке 3 показано напряжение на балласте — быстрые переходы соответствуют пикам, приложенным к лампе, и происходят около пика напряжения, где ток прерывается, когда проходит через ноль.
Рисунок 3 — Напряжение и ток в балласте
Форма волны напряжения на балласте по существу представляет собой разницу между приложенным сетевым напряжением и напряжением на лампе. Для работы на 120 В напряжение явно меньше, но лампе все еще нужно где-то между 300-400 В, чтобы зажигать (или повторно зажигать) дугу, поэтому балласт должен иметь возможность компенсировать разницу с помощью обратного импульса на каждом нуле.
-пересечение тока.У меня нет люминесцентной лампы на 120 В или балласта, поэтому я не могу предоставить полную информацию. То, что люминесцентные лампы вообще работают с напряжением 120 В, несколько примечательно, но легко понять, почему электронные балласты так популярны в США. Многие балласты для стран с напряжением 120 В используют «балласт» автотрансформатора, который увеличивает доступное напряжение и действует как ограничитель тока.
3 Системные потери
В системе несколько потерь, причем балласт является одним из основных факторов.Балласт, использованный в моих тестах, имеет сопротивление постоянному току 105 Ом, поэтому расходуется почти 7 Вт. Потери на самом деле выше, потому что стальные листы очень быстро нагреваются, поэтому «потери в железе» значительны. Это можно уменьшить только за счет использования стали более высокого качества и более тонких листов. Оба значительно увеличат стоимость.
Каждая нить накала имеет горячее сопротивление 23 Ом, а напряжение почти 6 В присутствует на каждой нити во время работы лампы.
Помните, что во время работы конец нити накала, идущий к стартеру, отключается (за исключением очень маленькой емкости на стартере).Измеренное напряжение представляет собой градиент, вызванный током плазмы, и каждая нить накала рассеивает около 1,5 Вт (всего 3 Вт). Только в этих компонентах люминесцентная лампа расходует 10 Вт подаваемой мощности в виде тепла (7 Вт для балласта, 3 Вт для нити накала).
Хотя балластные отходы могут быть уменьшены с помощью более качественного блока, потеря накала необходимы для работы лампы. Это относится ко всем люминесцентным лампам, за исключением специализированных типов с холодным катодом, но для них требуется такой же специализированный электронный балласт.CCFL (люминесцентные лампы с холодным катодом) чаще всего встречаются в ЖК-мониторах и телевизорах, но теперь их заменяют светодиоды в новых моделях.
Есть еще одна потеря, которую пользователь не видит и даже не оплачивает. Эти потери являются результатом низкого коэффициента мощности люминесцентных ламп, и это вызвано преимущественно индуктивной нагрузкой.
Индуктивная нагрузка вызывает запаздывающий коэффициент мощности, когда максимальный ток возникает после максимального напряжения. Вы также можете рассматривать это как точку, где нагрузка (лампа и индуктор) фактически возвращает некоторую мощность источнику.Для поставщика электроэнергии это означает, что трансформаторы, кабели и генераторы переменного тока должны выдерживать больший ток, чем должен быть. Это становится очень дорогостоящим, когда очень много нагрузок имеют низкий коэффициент мощности.
Рисунок 4 — Напряжение Vs. Текущие, нескорректированные и исправленные
На рисунке 4 вы можете видеть, что нескорректированная форма сигнала тока имеет видимые искажения около точки пересечения нуля. Как вы также можете видеть, среднеквадратичный ток также значительно выше, чем указано в номинальной мощности.Реактивные нагрузки имеют разные значения мощности и ВА, но для резистивной (или нереактивной) нагрузки они одинаковы.
В этом случае ток без C2 составляет 256 мА, а при добавлении C2 он падает до 162 мА.
При приложенном напряжении 240 В это означает, что …
Без компенсации Общая мощность = 38 Вт ВА = 61,4 Коэффициент мощности = 0,62 С компенсацией Общая мощность = 38 Вт ВА =9 Коэффициент мощности = 0,97
Коэффициент мощности можно рассчитать, используя фазовую задержку или разделив фактическую мощность на ВА (Вольт * Ампер). Что касается фазового угла, ток отстает от напряжения на 57,4 °, а коэффициент мощности рассчитывается путем взятия косинуса фазового угла — 0,53 в данном случае. Цифры разные, потому что форма волны тока не является чистой синусоидой — она имеет искажения. Добавление конденсатора сдвигает фазу искажения, так что форма сигнала компенсированного тока имеет плоскую вершину (что-то вроде ограничения усилителя).Хотя это вносит гармоники в сеть, их влияние далеко не так плохо, как в некомпенсированной цепи, о чем свидетельствует скорректированный коэффициент мощности.
Добавление конденсатора правильного номинала в чисто индуктивную цепь (без искажения формы сигнала) даст коэффициент мощности, равный единице — идеальный вариант.
| Обратите внимание, что использование косинуса фазового угла (CosΦ) является сокращением, и может использоваться только , когда оба напряжение и ток являются синусоидальными волнами.Он вообще не работает для сигналов с сильными искажениями, например, генерируемых электронными нагрузками, и будет давать неверные ответ для индуктивных нагрузок, которые включают искажения (например, люминесцентные лампы). Вы всегда получите , получите правильный ответ, если разделите реальную мощность на ВА. |
Также доступны пускорегулирующие аппараты «быстрого запуска» и пускорегулирующие устройства без стартера. Они выходят за рамки данной статьи, которая предназначена для описания основных принципов, а не для подробного описания всех имеющихся балластов люминесцентного освещения.
4 электронных балласта
Электронные балласты становятся все более распространенными, потому что их можно сделать более эффективными, чем типичный магнитный балласт, и для них требуется гораздо меньше материала. Это делает их дешевле (в изготовлении, но не обязательно для вас), чем люминесцентные лампы с обычным балластом. В частности, теперь все компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) используют электронный балласт, который обычно поставляется вместе с самой лампой. Хотя это удобно, но это ужасная трата ресурсов, потому что все электронные компоненты просто выбрасываются, когда лампа выходит из строя.Лампы T5 в настоящее время становятся стандартом для люминесцентного освещения, и для максимального срока службы электронный балласт необходим.
В некоторой степени повышение эффективности по сравнению с магнитным балластом может быть иллюзией — по крайней мере, частично. Поскольку они намного легче, есть реальная и определенная экономия на транспортных расходах, но магнитные балласты могут быть такими же эффективными, как электронная версия, а может быть, даже больше.
Как бы то ни было, переход к электронным балластам сейчас не остановить, и по мере того, как цена снизится, их использование будет продолжать расти.У электронных балластов есть и другие преимущества, о которых мы поговорим позже.
Типовая (более или менее) принципиальная схема электронного балласта, используемого в КЛЛ, показана ниже. Те, которые используются для обычных люминесцентных ламп, будут очень похожи, но обычно будут использовать обновленные компоненты. В то время как электроника в КЛЛ может прослужить всего 15 000 часов, фиксированный электронный балласт, как ожидается, прослужит около 100 000 часов или более (более 10 лет непрерывной работы).На самом деле электронный балласт должен быть способен прослужить столько же, сколько и его магнитный аналог, поэтому срок службы 40 лет не так глуп, как может показаться.
Рисунок 5 — Схема электронного балласта [2]
Схема на Рисунке 5 представляет собой немного упрощенную версию схемы, показанной в листе данных Infineon.
Он полностью скорректирован по коэффициенту мощности и имеет защиту для обнаружения неисправных (или отсутствующих) ламп. Характерным режимом отказа люминесцентных ламп является «выпрямление», когда одна нить накала (катод) становится значительно слабее другой.Если не обнаружено, смещение постоянного тока приведет к отказу коммутирующих устройств, что сделает балласт бесполезным (маловероятно, что кто-то отремонтирует их, когда они сломаются).
Электронный балласт действительно имеет ряд преимуществ перед магнитной версией. Поскольку дуга полностью погаснет примерно за 1 мс, при использовании более высокой частоты, чем сеть 50 или 60 Гц, дуга останется. Его не нужно наносить повторно, а просто меняет направление [1]. Кроме того, светоотдача увеличивается примерно на 10% выше 20 кГц, поэтому улучшается световая отдача.
До тех пор, пока коэффициент мощности всех этих электронных балластов не будет скорректирован, они будут вызывать проблемы с распределением. К сожалению, во многих странах не требуется, чтобы приборы малой мощности (обычно менее 75 Вт) имели коррекцию коэффициента мощности, но, учитывая распространение КЛЛ и электронных балластов в обычных люминесцентных лампах, это придется изменить.
Поскольку освещение используется в каждом доме, проблема неисправленного коэффициента мощности выйдет из-под контроля, если что-то не будет сделано.
В отличие от магнитного балласта (индуктора), коэффициент мощности электронного балласта нельзя скорректировать простым добавлением конденсатора. Как видно на приведенной выше диаграмме (хотя это может быть не сразу очевидно), на выходе входного мостового выпрямителя имеется очень маленький конденсатор емкостью 220 нФ. Первый полевой МОП-транзистор работает как повышающий преобразователь и переключается на протяжении каждого полупериода. Таким образом, среднеквадратичный ток, потребляемый из сети, поддерживается в фазе с напряжением, а форма волны тока является приблизительно синусоидальной.Это дает очень хороший коэффициент мощности — возможно лучше 0,9. Чтобы предотвратить возвращение высокоскоростных коммутационных импульсов в сеть, необходима обширная фильтрация, на что указывает фильтр EMI (электромагнитные помехи) на входе.
Для компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) используется несколько более простая схема, так как схемы предназначены для выбрасывания.
Лично я считаю это бессмысленным расточительством и надеюсь, что это не будет продолжаться (или, по крайней мере, будет введена переработка для максимального восстановления).Типичный инвертор CFL показан ниже …
Рисунок 6 — Типовая схема электронного балласта CFL
Я говорю «достаточно типичный», потому что реальные схемы сильно различаются. Доступны специализированные микросхемы драйверов MOSFET, но большинство дешевых (потребительских) CFL будут использовать вариант вышеупомянутого. Обратите внимание, что резистор 0,47 Ом, показанный на входе, обычно представляет собой плавкий резистор, и он используется в первую очередь в качестве предохранителя. Почему бы не использовать настоящий предохранитель? Резисторы дешевле.Большинство деталей будет выбрано таким образом, чтобы выжить в течение указанного срока службы лампы, поэтому лучшие методы проектирования обычно игнорируются, если можно ожидать, что деталь с более низким номиналом (и более дешевая) прослужит около 10 000 часов.
Трансформатор (T1) обеспечивает обратную связь с транзисторами и генерирует базовый ток, необходимый для надежного переключения. Цикл инициируется DIAC — двунаправленным устройством, которое имеет резкий переход из непроводящего состояния в проводящее.Поскольку его характеристики очень похожи на характеристики устройства с отрицательным импедансом, его часто используют в диммерах, люминесцентных балластах и даже в стробоскопах. Для получения дополнительной информации щелкните здесь, чтобы просмотреть руководство по DIAC.
Обратите внимание, что схемы, показанные выше, предназначены только для информации и не должны быть построены так, как показано. Для некоторых компонентов требуются очень специфические параметры, трансформаторы и индукторы имеют решающее значение. В схемах нет ничего плохого, им просто не хватает всей информации, необходимой для их построения.Речь идет о том, как эти вещи работают, а не о том, как их построить.
5 Коэффициент мощности Коэффициент мощности
не совсем понятен большинству энтузиастов электроники, и это вполне понятно, потому что он мало востребован в общих электронных схемах.
Есть аспекты коэффициента мощности, которые даже не понимают многие инженеры, которым следует знать лучше. Когда создаются несинусоидальные формы волны тока, даже многие инженеры делают двойное замечание, потому что они не могут использоваться для работы с электронными нагрузками.Я рассмотрю здесь оба случая, а также намереваюсь показать методы пассивной и активной коррекции коэффициента мощности. Хотя пассивный PFC (коррекция коэффициента мощности) отличается простотой, на самом деле он оказывается более дорогостоящим из-за необходимости в большом индукторе. Активный PFC кажется сложным (и это действительно так, если вам нужно его спроектировать), но при разработке используются относительно дешевые компоненты.
Самый простой случай — индуктивная нагрузка. Это относится ко многим электрическим машинам, включая двигатели, трансформаторы и (конечно) балласты люминесцентного освещения (магнитные типы).Когда двигатель или трансформатор полностью нагружены, он проявляет себя как резистивная нагрузка и имеет отличный коэффициент мощности.
При малых нагрузках эта же часть оказывается индуктивной, и это приводит к отставанию тока от напряжения. Если нагрузка работает в этом режиме большую часть своего срока службы, необходимо применить поправку, чтобы вернуть коэффициент мощности как можно ближе к единице.
Коэффициент мощности резистивной нагрузки всегда единица — это идеально. Каждый вольт и каждый ампер используются для выработки тепла.Распространенными примерами являются электрические обогреватели, тостеры, чайники и лампы накаливания. Однако не все нагрузки резистивные, поэтому давайте рассмотрим типичный пример (но упрощенный для простоты описания и понимания).
Электрическая машина обычно работает с половинной нагрузкой, но может потребоваться полная мощность при запуске или для работы с переходными нагрузками. Это может быть двигатель или трансформатор — две из наиболее распространенных используемых электрических машин (люминесцентная лампа с магнитным балластом немного сложнее).В каждом случае индуктивная и резистивная составляющие нагрузки будут равны (для половинной мощности), а формы сигналов напряжения, тока и мощности выглядят следующим образом .
..
Рисунок 7 — Электрическая машина на половинной мощности
Как и ожидалось, когда резистивная и индуктивная составляющие равны, наблюдается сдвиг фазы на 45 °, при этом ток отстает от напряжения (отстающий коэффициент мощности). Приложенное напряжение — 240 В, резистивная часть нагрузки — 120 Ом, индуктивное реактивное сопротивление — также 120 Ом, мощность — 240 Вт.Мы должны потреблять 1 А от сети (240 В x 1 А = 240 Вт), но вместо этого потребляем 1,414 А. Дополнительный ток необходимо подавать, но он полностью расходуется впустую. Что ж, это не совсем так — его возвращают в сеть. Однако, если многие нагрузки делают то же самое, то оно просто рассеивается в виде тепла в трансформаторах, линиях электропередачи и генераторах электростанций. Очень мало реальных нагрузок являются емкостными, поэтому в схему добавляется конденсатор.
При сдвиге фазы 45 ° коэффициент мощности равен 0.707, и мы потребляем 1,42 А от сети вместо 1 А. Чтобы восстановить ток, чтобы он был в фазе с напряжением, нам нужно добавить в схему конденсатор.
Конденсатор фактически противоположен катушке индуктивности и (сам по себе) будет создавать ведущий коэффициент мощности — ток будет предшествовать напряжению. Добавив в схему конденсатор нужного номинала, коэффициент мощности можно восстановить до единицы, что приведет к значительному снижению тока, потребляемого от сети. Для этого примера 13 мкФ почти идеальны, но даже 10 мкФ уменьшат сдвиг фазы задержки до 14.2 °, и это увеличивает коэффициент мощности до 0,96 — обычно считается максимально близким к идеальному.
Весь процесс несколько противоречит интуиции. То, что нагрузка может потреблять больше тока, чем должно, достаточно легко понять, но то, что повторное потребление большего тока через конденсатор уменьшит сетевой ток, не имеет никакого смысла. Все дело в относительной фазе двух токов, и это действительно работает. В противном случае наша энергосистема оказалась бы в крайне тяжелом положении.
Рисунок 8 — Люминесцентный свет при нормальной работе
На несколько упрощенной схеме выше показаны формы сигналов напряжения и тока люминесцентной лампы.
Упрощение заключается в том, что симуляторы не включают в себя нелинейные нагрузки с отрицательным сопротивлением, но на основной принцип (и результирующие формы сигналов) это существенно не влияет. Как видите, форма сигнала тока немного искажена, и это влияет на форму сигнала после применения компенсации. Фактически, гармоники, генерируемые искажением, сдвинуты по фазе, поэтому окончательная форма волны тока выглядит как обрезанная синусоида.Однако после компенсации коэффициент мощности очень хороший, 0,98 — отличный результат.
Без компенсации потребляемый ток составляет 276,5 мА (что дает коэффициент мощности 0,57), а после компенсации он падает до 159,5 мА. Мощность нагрузки (самой лампы) составляет 29,8 Вт, а резистивная составляющая балласта (R1) рассеивает 7,8 Вт — это теряется в виде тепла. Все потраченное впустую тепло снижает общую эффективность, но это неизбежно, поскольку реальные компоненты имеют реальные потери.
Ситуация становится намного хуже, когда используется нелинейная (электронная) нагрузка.
На рисунке 9 показаны эквивалентная схема и осциллограммы — ток протекает только на пике приложенного напряжения. Хотя этот ток находится в фазе с напряжением, коэффициент мощности ужасен, потому что форма волны тока не похожа на синусоиду. Резкие пики тока имеют сравнительно высокое среднеквадратичное значение, но мощность, подаваемая и передаваемая в нагрузку, намного меньше.
Рисунок 9 — Осциллограммы мощности электронной нагрузки
Скорректированный ток не показан по той простой причине, что для коррекции формы сигнала необходимы значительные дополнительные компоненты.В отличие от случая, когда ток нагрузки является синусоидальным (или близок к нему), простое добавление конденсатора не принесет ничего полезного. Пики тока таковы, что их можно удалить только с помощью фильтра, предназначенного для пропускания только частоты сети. Как показано, ток составляет 296 мА, но, как видно, пиковое значение составляет почти 2 А. Нагрузка рассеивает 28 Вт, но «полная мощность» (ВА) составляет 71,4 ВА. Это дает коэффициент мощности 0,39 — действительно очень плохо. Если вам интересно, куда пропала разница в 1 Вт между источником и нагрузкой, она теряется в диодах.
Добавив фильтр (пассивный PFC), состоящий из катушки индуктивности и пары конденсаторов, это можно улучшить, но требование относительно большой индуктивности значительно увеличивает вес и стоимость. Один Генри примерно настолько мал, насколько вы можете использовать для определения номинальной мощности нагрузки, и хотя большее значение будет работать лучше, оно также будет снова больше, а также с более высокими потерями. По этим причинам пассивная коррекция коэффициента мощности обычно не используется с импульсными источниками питания.
Рисунок 10 — Пассивная коррекция коэффициента мощности
За счет добавления катушки индуктивности и конденсатора, как показано, коэффициент мощности значительно повышается.Форма волны тока все еще не очень хорошая, но она намного лучше, чем схема без коррекции.
Среднеквадратичный ток снижен с 296 мА до 136 мА, что дает 32,6 ВА. Мощность нагрузки составляет 29 Вт, поэтому коэффициент мощности теперь составляет 0,88, что намного более достойно. Как показано на рисунке 9, электроника практически не имеет потерь. Излишне говорить, что это не так, но речь идет о PFC, а не о потерях в цепи.
Катушка индуктивности (L1) представляет собой относительно большой компонент, и из-за этого будет сравнительно дорогим.Чтобы снизить стоимость и вес, электронная схема коррекции коэффициента мощности является лучшим предложением, и она также будет более эффективной. Более низкие потери мощности означают меньше потерь тепла и более прохладную электронику.
Рисунок 11 — Схема активной коррекции коэффициента мощности
Схема, показанная здесь, почти идентична схеме на рисунке 5, но упрощена, чтобы ее было легче понять. Входящая сеть проходит через фильтр электромагнитных помех, состоящий из C1 и L1. Затем он идет на мостовой выпрямитель, но вместо большого электролитического конденсатора все, что нужно, — конденсатор 220 нФ (C2).
Выходной сигнал представляет собой пульсирующий постоянный ток и изменяется от почти нуля до полного пикового напряжения (340 В для источника питания 240 В RMS). Затем он передается на очень умный повышающий преобразователь режима переключения — L2, Q1 и D5. Это увеличивает любое мгновенное напряжение на его входе до пикового напряжения — в этом случае моделируемый преобразователь стабилизируется на уровне 446 В (несколько выше, чем обычно используется).
Время включения и выключения тщательно контролируется для поддержания тока, который пропорционален форме волны входящего переменного тока, поэтому рабочий цикл (отношение включения-выключения) постоянно изменяется для поддержания правильного повышенного напряжения и пропорционального тока.D6 включен для быстрой зарядки крышки основного фильтра (C3) от сети, а также обеспечивает подзарядку крышки. Это позволяет упростить схему управления.
Выходное напряжение повышающего преобразователя (обычно) регулируется, но регулирование не обязательно должно быть прекрасным, что опять же в некоторой степени упрощает схему.
В схеме, показанной на Рисунке 5, вы видите, что индуктор повышающего преобразователя (1,58 мГн) имеет вторичную обмотку. Это используется, чтобы сообщить IC контроллера, когда был достигнут правильный ток.В упрощенной схеме, показанной на рисунке 11, это не используется — период переключения фиксирован (схема была смоделирована, чтобы я мог получить форму тока, показанную ниже). Хотя эта упрощенная версия не так хороша, как «настоящая», она работает довольно хорошо — по крайней мере, в симуляторе.
Рисунок 12 — Формы сигналов активной коррекции коэффициента мощности
Как видите, форма сигнала тока довольно искажена, но измеренные характеристики симулятора впечатляют, несмотря на его относительную простоту.При 60 Вт в нагрузке (балласт и люминесцентная лампа) фактическая мощность сети составляет 61 Вт (потери в диодах, как и раньше), а при сетевом токе 266 мА он потребляет 64 ВА. Таким образом, коэффициент мощности равен 0,94 — действительно очень удовлетворительный результат. Это значительно лучше, чем схема пассивной коррекции коэффициента мощности, и этого следовало ожидать. Все анализы, которые я видел, показывают, что активная схема коррекции коэффициента мощности превосходит пассивную схему как с точки зрения общей эффективности, так и коэффициента мощности. Катушки индуктивности имеют небольшие размеры (электрически и физически), а потери будут намного ниже, чем в любой пассивной цепи PFC.
Если вам интересно, мощность лампы в два раза больше, чем в двух предыдущих примерах, из-за того, что повышающий преобразователь имеет более высокое выходное напряжение, чем желаемое. Мне очень не хотелось тратить много времени на попытки подобрать уровни мощности, а моя упрощенная версия не регулируется. Успешно запустить симуляцию для импульсного преобразователя было непросто, а симуляции требовали много времени из-за высокочастотного переключения.
Сейчас довольно стандартно, что искажение формы волны обозначается как THD (полное гармоническое искажение), которое в случае активной схемы PFC равно 11.7%. Делайте из этого то, что хотите.
6 Температура
Для правильной работы всех ртутных люминесцентных ламп очень важна температура. Есть относительно узкая полоса над и под которой уменьшается дуга, в результате чего световой поток ниже ожидаемого. Когда трубка холодная, в ней остается меньше паров ртути, поэтому дуга не может достичь полной силы, потому что молекул ртути недостаточно для поддержания разряда на желаемом уровне.
Когда температура слишком высока, давление пара увеличивается, увеличивая эффективное сопротивление дуги и снова уменьшая ток разряда. Для большинства компактных ламп (а также, вероятно, большинства стандартных люминесцентных ламп) температура трубки должна быть около 40 ° C для максимальной светоотдачи. При 0 ° C светоотдача составляет всего 40% — действительно очень тусклая лампа. Более высокие температуры не так сильны, но слишком горячая лампа все равно будет сильно разряжена.
Рисунок 13 — Светоотдача в зависимости отТемпература
Когда температура приближается к -38,83 ° C, световой поток полностью прекращается. Это температура, при которой ртуть замерзает, поэтому пары ртути не могут поддерживать дугу и излучать УФ-излучение. Кроме того, при понижении температуры напряжение, необходимое для зажигания дуги, увеличивается, и при 0 ° C лампе для зажигания потребуется примерно на 40% больше напряжения по сравнению с напряжением зажигания при нормальной температуре окружающей среды.
Во многих частях света 0 ° C (или ниже) — это нормальная температура окружающей среды в течение многих месяцев в году, поэтому лампу будет труднее запустить и она будет иметь низкую мощность, пока лампа не нагреется немного. .В таких климатических условиях трубку следует закрывать, чтобы защитить ее от ветра, который может значительно снизить температуру и светоотдачу.