Опубликовано

Стартер для ламп

Содержание

Принцип действия лампы дневного света

Принципиальное отличие ЛДС от лампы накаливания в том, что преобразование электроэнергии в свет происходит благодаря протеканию тока через пары ртути, смешанные с инертным газом в колбе. Ток начинает протекать после пробоя газа высоким напряжением, приложенным к электродам лампы.

  1. Дроссель.
  2. Колба лампы.
  3. Люминесцентный слой.
  4. Контакты стартера.
  5. Электроды стартера.
  6. Корпус стартера.
  7. Биметаллическая пластина.
  8. Газ.
  9. Нити накала лампы.
  10. Ультрафиолетовое излучение.
  11. Ток разряда.

Образующееся ультрафиолетовое излучение лежит в невидимой для человеческого глаза части спектра. Для его преобразования в видимый световой поток стенки колбы покрывают специальным слоем, люминофором. Меняя состав этого слоя можно получать разные световые оттенки.
Перед непосредственным запуском ЛДС электроды на её концах разогреваются прохождением через них тока или же за счёт энергии тлеющего разряда.
Высокое напряжения пробоя обеспечивает ПРА, который может быть собран по известной традиционной схеме или же иметь более сложную конструкцию.

Принцип действия стартера

На рис. 1 представлено типовое подключение ЛДС со стартером S и дросселем L. К1, К2 – электроды лампы; С1 – косинусный конденсатор, С2 – фильтрующий конденсатор. Обязательным элементом таких схем является дроссель (катушка индуктивности) и стартер (прерыватель). В качестве последнего зачастую используется неоновая лампа с биметаллическими пластинами. Для улучшения низкого коэффициента мощности из-за наличия индуктивности дросселя применяют входной конденсатор (С1 на рис.1).

Рис. 1 Функциональная схема подключения ЛДС

Фазы запуска ЛДС следующие:
1) Разогрев электродов лампы. В этой фазе ток течёт по цепи «Сеть – L – К1 – S – К2 – Сеть». В этом режиме стартер начинает хаотично замыкаться / размыкаться.
2) В момент разрыва цепи стартером S энергия магнитного поля, накопленная в дросселе L, в виде высокого напряжения прикладывается к электродам лампы. Происходит электрический пробой газа внутри лампа.
3) В режиме пробоя сопротивление лампы ниже, чем сопротивление ветви стартера. Поэтому ток течёт по контуру «Сеть – L – К1 – К2 – Сеть». В этой фазе дроссель L выполняет роль реактивного токоограничивающего сопротивления.
Недостатки традиционной схемы пуска ЛДС: звуковой шум, мерцание с частотой 100 Гц, увеличенное время пуска, низкий КПД.

Принцип действия ЭПРА

Электронные ПРА (ЭПРА) используют потенциал современной силовой электроники и являются более сложными, но и более функциональными схемами. Такие устройства позволяют контролировать три фазы запуска и регулировать световой поток. В результате повышается срок службы лампы. Также, из-за питания лампы током более высокой частоты (20÷100 кГц) отсутствует видимое мерцание. Упрощённая схема одной из популярных топологий ЭПРА приведена на рис. 2.

Рис. 2 Упрощённая принципиальная схема ЭПРА
На рис. 2 D1-D4 – выпрямитель сетевого напряжения, С – фильтрующий конденсатор, Т1-Т4 – транзисторный мостовой инвертор с трансформатором Tr. Опционально в ЭПРА могут присутствовать входной фильтр, схема коррекции коэффициента мощности, дополнительные резонансные дроссели и конденсаторы.
Полная принципиальная схема одного из типовых современных ЭПРА приведена на рис 3.

Рис. 3 Схема ЭПРА BIGLUZ
В схеме (рис. 3) присутствуют основные выше названные элементы: мостовой диодный выпрямитель, фильтрующий конденсатор в звене постоянного тока (С4), инвертор в виде двух транзисторов с обвязкой (Q1, R5, R1) и (Q2, R2, R3), дроссель L1, трансформатор с тремя выводами TR1, схема запуска и резонансный контур лампы. Две обмотки трансформатора служат для включения транзисторов, третья обмотка входит в состав резонансного контура ЛДС.

Способы пуска ЛДС без специализированного ПРА

При выходе из строя лампы дневного света возможны две причины:
1) Из строя вышел стартер. В таком случае достаточно заменить стартер. Эту же операцию следует провести при появлении мерцания лампы. В таком случае при визуальном осмотре на колбе ЛДС нет характерных затемнений.
2) Из строя вышла сама ЛДС. Возможно, перегорела одна из нитей электродов. При визуальном осмотре могут быть заметны потемнения на концах колбы. Здесь можно применить известные схемы запуска для продолжения эксплуатации лампы даже с перегоревшими нитями электродов.
Для экстренного запуска лампу дневного света можно подключить без стартера по схеме, приведенной ниже (рис. 4). Здесь роль стартера выполняет пользователь. Контакт S1 замыкается на весь период работы лампы. Кнопка S2 замыкается на 1-2 секунды для зажигания лампы. При размыкании S2 напряжение на ней в момент зажигания будет значительно больше сетевого! Поэтому при работе с такой схемой следует проявлять повышенную осторожность.

Рис. 4 Принципиальная схема запуска ЛДС без стартера
Если требуется быстро зажечь ЛДС со сгоревшими нитями накала, то необходимо собрать схему (рис. 5).

Рис. 5 Принципиальная схема подключения ЛДС со сгоревшей нитью накала
Для дросселя 7-11 Вт и лампы 20 Вт номинал С1 – 1 мкФ с напряжением 630 В. Конденсаторы с меньшим номиналом использовать не стоит.
Автоматические схемы запуска ЛДС без дросселя предполагают использование в качестве ограничителя тока обыкновенной лампы накаливания. Такие схемы, как правило, являются умножителями и питают ЛДС постоянным током, что вызывает ускоренный износ одного из электродов. Однако подчеркнём, что такие схемы позволяют некоторое время запускать даже ЛДС со сгоревшими нитями электродов. Типовая схема подключения люминесцентной лампы без дросселя приведена на рис. 6.

Рис. 6. Структурная схема подключения ЛДС без дросселя

Рис. 7 Напряжение на ЛДС подключенной по схеме (рис. 6) до момента пуска
Как видим на рис. 7 напряжение на лампе в момент пуска доходит до уровня 700 В примерно за 25 мс. Вместо лампы накаливания HL1 можно использовать дроссель. Конденсаторы в схеме рис. 6 следует выбирать в пределах 1÷20 мкФ с напряжением не меньше 1000В. Диоды должны быть рассчитаны на обратное напряжение 1000В и ток от 0,5 до 10 А в зависимости от мощности лампы. Для лампы мощностью 40 Вт будет достаточно диодов, рассчитанных на ток 1.
Ещё один вариант схемы запуска показан на рис 8.

Рис. 8 Принципиальная схема умножителя с двумя диодами
Параметры конденсаторов и диодов в схеме на рис. 8 аналогичны схеме на рис. 6.
Один из вариантов использования низковольтного источника питания приведен на рис. 9. На основе такой схемы (рис. 9) можно собрать беспроводную лампу дневного света на аккумуляторе.

Рис. 9 Принципиальная схема подключения ЛДС от низковольтного источника питания
Для вышеприведенной схемы необходимо намотать трансформатор с тремя обмотками на одном сердечнике (кольце). Как правило, первой наматывают первичную обмотку, затем главную вторичную (на схеме обозначена, как III). Для транзистора необходимо предусмотреть охлаждение.

При выходе из строя стартера лампы дневного света можно применить экстренный «ручной» запуск или простые схемы питания постоянным током. При использовании схем на основе умножителей напряжения есть возможность запускать лампу без дросселя, используя лампу накаливания. Работая на постоянном токе, отсутствует мерцание и шум ЛДС, однако уменьшается срок службы.
В случае перегорания одной или двух нитей катодов люминесцентной лампы её можно продолжать эксплуатировать некоторое время, применяя упомянутые схемы с повышенным напряжением.

Проверка ламп дневного света мультиметром

В условиях повышения цен на энергоресурсы, увеличения тарифов на электроэнергию, для населения актуальным стал вопрос экономии электричества в домах и квартирах. Разработаны различные технологии, позволяющие использовать более экономичные электроприборы, чем те, которые производились еще несколько десятилетий назад. При организации освещения помещений уже достаточно давно применяются люминесцентные источники света, или лампы дневного света (ЛДС). Они, обеспечивая такую же освещенность, как и обычные лампочки накаливания, потребляют в 5-7 раз меньше электроэнергии, чем их предшественники. Несмотря на то, что появились еще более экономичные светодиодные источники, цена их настолько высока, что в настоящее время использование светильников с ЛДС остается наиболее рациональным решением.

В процессе эксплуатации светильников всегда возможны поломки, отказы в работе некоторых элементов. Для ремонта необходимо знать, как можно проверить лампы дневного света тестером. Для этого нужно представлять, как устроены и как работают такие источники света.

Принцип работы

Когда электрическая цепь светильника подключается к источнику тока, как правило, это электрическая сеть переменного тока с напряжением 220 В и частотой 50 Гц, величины силы тока не хватает, чтобы разогреть спирали в колбе лампы. И вот в этот самый момент газоразрядная лампа под действием тока в цепи включается и разогревает биметаллический контакт, который физически замыкает цепь светильника. Ток увеличивается в несколько раз, спирали в колбе разогреваются до температуры испарения ртути. Чем выше температура, тем выше проводимость паров в колбе.

Далее ток проходит через пары ртути, вызывая их ультрафиолетовое свечение, а оно в свою очередь преобразуется в белый свет люминофорным составом, нанесенным на стенки колбы.

Величина тока на участке цепи светильника, на котором установлен стартер, падает вдвое и газоразрядная лампа гаснет. Биметаллический контакт остывает, выключается и с этого момента ток течет только внутри колбы и через дроссель. В исправном светильнике стартер больше не участвует в процессе до того момента, пока не нужно будет еще раз разогревать спирали лампы после ее отключения.

Дроссель обеспечивает регулировку тока в цепи, не допуская перегрева спиралей в колбе и их перегорания.

В подавляющем большинстве случаев в конструкциях светильников используется несколько ламп. Их количество четно и они подключаются последовательно по две. Соответственно, стартеры (а их тоже будет два или более – по количеству ламп), тоже подключаются последовательно. В этом случае стартеры должны быть на напряжение 127 В, иначе они не сработают.

Проверка стартера

Проверка светильников с ЛДС заключается в контроле целостности вольфрамовых спиралей, расположенных непосредственно в колбах ламп, а также в контроле работоспособности дросселей и стартеров.

После вскрытия корпуса светильника, лампы надо проверить на наличие почернений у концов колб. Если почернения есть, то в схеме светильника, скорее всего, имеется какая-то неисправность, и, если ее не устранить, то лампы отработают очень недолго.

При отсутствии «признаков жизни» в светильнике следует проверить в первую очередь стартер. Он выходит из строя чаще всего, так как его элементы работают механически в условиях многократно изменяющейся температуры. Разобрав корпус стартера, необходимо осмотреть конденсатор и лампу:

  • конденсатор не должен быть вздутым или взорвавшимся, что может быть следствием наличия скачков большого напряжения в сети;
  • лампа не должна быть сильно почерневшей;
  • далее конденсатор можно проверить с помощью универсального тестера – мультиметра.

Чтобы проверить ЛДС, мультиметр переводится в режим омметра с наибольшим возможным пределом измерения сопротивления. При проведении измерений между выводами конденсатора сопротивление должно быть бесконечным. Если при измерении будет зафиксировано сопротивление менее 2 МОм, то, скорее всего конденсатор имеет недопустимый ток утечки. Но эти признаки, указывающие на неисправность, могут и не выявиться. Очень часто в домашних условиях проверить стартер можно только, установив его в заведомо исправный светильник.

В любом случае, если выяснится, что причиной отказа в работе светильника является стартер, его необходимо заменить.

Проверка дросселя

Следующим шагом будет проверка дросселя. Он во всей этой конструкции самый стойкий элемент, и выходит из строя гораздо реже остальных. Тем не менее важно знать, как проверить дроссель лампы дневного света мультиметром.

Неисправность его может заключаться в обрыве или перегорании обмотки, нарушении изоляции между витками провода. В обоих случаях неисправность можно выявить, подключив к выводам дросселя мультиметр, настроенный на измерение сопротивления. Если сопротивление между выводами дросселя будет бесконечно, значит, имеет место обрыв или перегорание обмотки. Перегорание обычно предвещается неприятным запахом, исходящим от детали, особенно во время работы. Если сопротивление ничтожно мало, то, скорее всего, нарушена изоляция провода, и произошло межвитковое замыкание в обмотке, или замыкание обмотки на сердечник.

Совершенно очевидно, что все приемы проверки, описанные выше, справедливы только при использовании в светильниках, так называемых электромагнитных пускорегулирующих аппаратов (ЭмПРА). В настоящее время появляются электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА), исключающие наличие в схеме стартеров. Устанавливаются такие аппараты и в компактные ртутные лампы дневного света. Пока они достаточно дороги и ремонту своими силами не подлежат, поэтому использование ЭмПРА еще оправдано.

Люминесцентные лампы применяются в качестве основного освещения помещений. Неисправность приводит к недостаточной освещенности, отсутствию комфорта пребывания. Гул неисправного светильника раздражает. Мерцание лампы исключает возможность трудовой деятельности, неблагоприятно влияет на зрение. Прежде чем приступить к устранению, необходимо четко уяснить принципы работы и знать признаки проявлений неисправности составных частей конструкции.

Люминесцентная лампа по принципу действия относится к газоразрядным источникам света. Стеклянная трубка заполнена парами ртути и инертным газом. В противоположные концы встроены электроды. Длина лампы может быть разной. В режиме запуска между ними возникает дуговой разряд, который приводит к появлению ультрафиолетового излучения. Оно, воздействуя на слой люминофора, которым покрыта внутренняя поверхность колбы, заставляет его светиться в видимом человека спектре. В режиме работы дуговой разряд поддерживается эмиссией электронов с нити катода. Светящийся слой может быть разного цвета.

Работает лампа в двух режимах: зажигания и свечения. Обеспечивает эти состояния светильник. Его принципиальная электрическая схема показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема работы режимов зажигания и свечения

В светильниках нового поколения используется электронный балласт. Лампочка с цоколем g23 имеет компактный размер, а драйвер для питания встроен в корпус. Они бывают трех видов, но все обеспечивают определенный режим работы, их четыре:

  • включения;
  • предварительного нагрева;
  • поджига;
  • горения.

За счет правильно подобранных режимов работы такие устройства продлевают срок службы лампы, имеют высокий КПД. В режиме горения уровень напряжения на электродах в ряде случаев позволяет работать лампе с перегоревшими спиралями катодов, что невозможно при применении стандартной схемы включения.

Рисунок 2. Схема подключения электронного балласта.

Перед тем как прозвонить люминесцентную лампу нужно ознакомиться с причинами возможных неисправностей.

Выявление неполадок и их устранение

Люминесцентный светильник – сложное устройство. Неисправность любого его элемента может привести к неполадкам в работе.

Они могут проявляться в виде:

  • полного отсутствия признаков включения;
  • кратковременных мерцаний лампы с последующим включением;
  • продолжительного мерцания без включения;
  • мерцания в режиме горения.

Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос эксперту Для проверки люминесцентных ламп и элементов светильника достаточно иметь мультиметр или домашний индикаторный тестер.

Как прозвонить люминесцентную лампу показано на рисунке 3.

Рис 3. Прозвонка электродов

Для этого можно воспользоваться мультиметром. Пригодна также отвертка с индикатором замыкания цепи.

Для прозвона переключатель мультиметра устанавливают в положение измерения сопротивления. Необходимо выбрать наименьший предел измерений (Ώ) или установить переключатель в положение для прозвонок целостности цепи со звуковым сигналом. Измерительные шнуры подключить к выводам электрода. Прозвонить лампу. Звуковая сигнализация либо показания прибора, отличающиеся от бесконечности, говорят о целостности спирали. Аналогичные действия провести со второй спиралью. Если монитор прибора показал состояние «обрыв» или не включился звуковой сигнал – работоспособность лампы утрачена. Ее можно попробовать «зажечь» в балластных светильниках.

Для проверки электродов может быть использована отвертка, с функцией, предусматривающей прозвон цепи. Цепь «1-й вывод электрода – отвертка – тело человека – 2-й вывод электрода» должна прозваниваться, в этом случае загорится светодиодный индикатор, который встроен в тестер. Проверять надо обе спирали. Отсутствие индикации хотя бы одного электрода говорит о неисправности лампы.

Неисправности в электронном балласте

Внимание! Включать балласт в сеть без нагрузки запрещено, прибор может перегореть.

Определить исправность балласта, которым оборудован люминесцентный светильник, можно подключив к его контактам лампочку накаливания мощностью до 60 Ватт. Она должна слабо светиться.

Электронный балласт – сложное радиоэлектронное устройство. Проверка и ремонт электронной схемы проводятся с использованием специальных приборов, например осциллографа.

Однако самые распространенные неисправности можно устранить без его применения. На рисунке показана одна из схем балласта.

Рисунок 4. Плата электронного балласта.

Часто выходят из строя предохранитель, выходной конденсатор и транзисторы, они показаны на рисунке.

Чтобы правильно проверить предохранитель его выпаивают из схемы. Определение целостности проводят тестером. Показания прибора должны отличаться от бесконечности.

Рабочее напряжение на электродах с выхода балласта может быть в пределах 500 В. Китайские производители устанавливают конденсаторы, имеющие пониженный предел номинального напряжения, всего 400 В. Отсюда частые неисправности.

Цена транзисторов несоизмеримо меньше цены нового балласта, поэтому есть выгода в том, чтобы попробовать их заменить.

Внимание! Для работы схемы в нормальном режиме номинальное рабочее напряжение конденсатора должно быть 1,2 кВ.

Как проверить дроссель люминесцентного светильника

Как проверить дроссель Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос эксперту Важно! О неисправности дросселя можно судить до того, как светильник перестал загораться. После включения внутри колбы начинают бегать «змейки» или сама лампа начинает мигать.

Неисправность дросселя может выражаться в обрыве обмотки или межвитковом замыкании.

Определять обрыв нужно мультиметром, экран прибора или стрелка (в зависимости от типа прибора) в режиме измерения сопротивления покажет бесконечность.

При замыкании витков, показания будут близки к «0». Узнать перегоревший дроссель можно по запаху гари, на корпусе появляются коричневые пятна, свидетельствующие о значительном перегреве прибора.

Неисправный дроссель не ремонтируется и подлежит замене. При установке нового следует обращать внимание на маркировку. Она должна соответствовать по мощности применяемым лампам.

Как проверить стартер

О неисправности стартера можно судить по тому, что при подаче напряжения на светильник он мигает, но не загорается.

Если стартер не подключен в схеме светильника, его контакты разомкнуты. Проверить его исправность мультиметром не получится. Можно собрать схему, в которой стартер подключен последовательно с лампой накаливания, имеющей мощность 60 Вт. Если стартер исправен, то лампа будет гореть и через определенный промежуток времени будут появляться всплески яркости.

Рисунок 5. Схема проверки стартера.

Как проверить емкость конденсатора тестером

Конденсатор, установленный между проводами источника питания, непосредственно на работоспособность светильника не влияет. Он необходим для компенсации реактивной мощности дросселя. Отсутствие или неисправность конденсатора приводит к тому, что коэффициент полезного действия всей схемы составляет около 40 – 50%. Это мало. При исправном конденсаторе КПД стремиться к 90%, снижая энергопотребление.

Для ламп до 40 Вт номинал конденсатора должен быть в пределах 4,5 мкФ. Снижение емкости приведет к уменьшению КПД, увеличение может привести к миганию.

Проверить исправность конденсатора можно приборами, имеющими такую функцию.

Утилизация

Люминесцентные лампы наполнены парами ртути. Их утилизация совместно с бытовыми отходами запрещена. Все юридические лица должны иметь договора на утилизацию с лицензированными организациями.

📋 Пройдите тест и проверьте ваши знания

0%

Может ли напряжение величиной 40 В убить человека?

Может, если ток переменный Нет, оно считается условно безопасным Может, если человек хорошо заземлен (сырая обувь, железный пол, и т.п.). Верно! Не верно! Продолжить »

Какой путь электрического тока является наиболее опасным?

Нога – нога. Рука-рука. Правая рука – левая нога. Правая рука – правая нога. Верно! Не верно! Продолжить »

Можно ли касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением 380 В, голыми руками и неизолированным инструментом?

Можно, если человек надежно изолирован от земли (диэлектричекие боты, коврик и т.п.). Можно, но только одной рукой. Категорически нельзя. Верно! Не верно! Продолжить »

От чего зависит степень поражения организма?

От величины протекающего через тело тока От величины напряжения Верно! Не верно! Продолжить »

Сможешь ли ты самостоятельно сделать непрямой массаж сердца и искусственное дыхание?

Да, смогу. Знаю как, но только теоретически. Нет, я не умею это делать. Верно! Не верно! Продолжить »

Почему пораженного электрическим током человека нужно положить на сырую землю как можно быстрее?

Чтобы опасное напряжение быстро ушло в землю. Это глупость, так делают безграмотные люди. Чтобы снизить температуру тела. Верно! Не верно! Продолжить » Тест на знание правил электробезопасности Ты абсолютно не знаешь мер безопасности. Все, что тебе можно доверить – вкрутить лампочку и то под наблюдением.

Ты слабо знаешь меры безопасности. Никогда не проводи ремонт электроприборов и розеток самостоятельно.

Ты хорошо знаешь меры безопасности. Тебе можно доверить ремонт бытовых приборов и домовой электропроводки.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *