Захранващата верига на изгоряла флуоресцентна лампа. Правилно свързване на дрл лампата

Предлагаме два варианта за свързване на луминесцентни лампи, без използване на дросел.

Опция 1.

Всички луминесцентни лампи, захранвани с променлив ток (с изключение на лампи с високочестотни преобразуватели), излъчват пулсиращ (с честота 100 пулсации в секунда) светлинен поток. Това има уморителен ефект върху зрението на хората, изкривява възприемането на въртящи се възли в механизмите.
Предложеното осветително тяло е сглобено съгласно добре познатата схема за захранване на флуоресцентна лампа с ректифициран ток, която се отличава с въвеждането на кондензатор K50-7 с голям капацитет в него за изглаждане на пулсациите.

При натискане на общия клавиш (вижте диаграма 1) се активира бутонният превключвател 5V1, който свързва лампата към електрическата мрежа, и бутонът 5V2, който затваря веригата на флуоресцентната лампа LD40 с нейните контакти. Когато клавишите се освободят, превключвателят 5V1 остава включен, а бутонът SB2 отваря контактите си и лампата се запалва от получената ЕМП на самоиндукция. При повторно натискане на бутона ключът SB1 отваря контактите си и лампата изгасва.

Не давам описание на превключващото устройство поради неговата простота. За равномерно износване на нишките на лампата, полярността на включването й трябва да се промени след около 6000 часа работа.Светлинният поток, излъчван от лампата, практически няма пулсации.

Схема 1. Свързване на флуоресцентна лампа с изгоряла нишка (вариант 1.)

В такава лампа могат да се използват дори лампи с една изгоряла нишка.За да направите това, неговите изводи се затварят върху основата с пружина, изработена от тънка стоманена струна, и лампата се вкарва в лампата, така че „плюсът“ на изправеното напрежение да достигне до затворените крака (горната нишка на диаграмата).
Вместо кондензатор с марка KSO-12 за 10 000 pF, 1000 V може да се използва кондензатор от неуспешен стартер за LDS.

Вариант 2.

Основната причина за повредата на флуоресцентните лампи е същата като при лампите с нажежаема жичка - спиралата изгаря. За стандартно осветително тяло флуоресцентна лампа с този вид неизправност, разбира се, не е подходяща и трябва да бъде изхвърлена. Междувременно, според други параметри, животът на лампа с изгоряла нишка често остава далеч от изчерпване.
Един от начините за "реанимация" на флуоресцентни лампи е използването на студено (мигновено) запалване. За да направите това, поне един от катодите трябва да бъде
се справят с емисионната активност (вижте схемата, която прилага посочения метод).

Устройството е диодно-кондензаторен умножител с кратност 4 (виж диаграма 2). Товарът е верига от газоразрядна лампа и лампа с нажежаема жичка, свързани последователно. Мощностите им са еднакви (40 W), номиналните захранващи напрежения също са близки по големина (съответно 103 и 127 V). Първоначално, когато се приложи променливо напрежение 220 V, устройството работи като умножител. В резултат на това към лампата се прилага високо напрежение, което осигурява "студено" запалване.

Схема 2. Друг вариант за свързване на флуоресцентна лампа с изгоряла нишка.

След поява на стабилен тлеещ разряд уредът преминава в режим на пълновълнов токоизправител, натоварен с активно съпротивление. Ефективното напрежение на изхода на мостовата верига е почти равно на мрежовото напрежение. Разпределя се между лампи E1.1 и E1.2. Лампата с нажежаема жичка изпълнява функцията на токоограничаващ резистор (баласт) и в същото време се използва като осветителна лампа, което повишава ефективността на инсталацията.

Имайте предвид, че флуоресцентната лампа всъщност е вид мощен ценеров диод, така че промените в големината на захранващото напрежение влияят главно на блясъка (яркостта) на лампата с нажежаема жичка. Следователно, когато мрежовото напрежение се характеризира с повишена нестабилност, лампата E1_2 трябва да се вземе с мощност 100 W за напрежение 220 V.
Комбинираното използване на два различни типа източника на светлина, които се допълват взаимно, води до подобряване на светлинните характеристики: намаляват пулсациите на светлинния поток, спектралният състав на излъчването се доближава до естествения.

Устройството не изключва възможността за използване на типичен дросел като баласт. Той е свързан последователно на входа на диодния мост, например при прекъсване на веригата вместо предпазител. При замяна на диоди D226 с по-мощни - серия KD202 или блокове KD205 и KTs402 (KTs405), умножителят ви позволява да захранвате флуоресцентни лампи с мощност 65 и 80 вата.

Правилно сглобеното устройство не изисква настройка. При неясно запалване на тлеещ разряд или при липса на такъв при номиналното мрежово напрежение трябва да се промени полярността на свързване на луминесцентната лампа. Предварително е необходимо да се направи избор на изгорели лампи, за да се определи възможността за работа в тази лампа.

Наскоро гледах цяла кутия изгорели енергоспестяващи лампи, предимно с добра електроника, но с изгорели нишки от луминесцентна лампа и си помислих - трябва да приложа цялата тази доброта някъде. Както знаете, LDS с изгорели нишки трябва да се захранват с коригиран мрежов ток, като се използва стартерно устройство без стартер. В този случай нишките на лампата са шунтирани с джъмпер и към които се прилага високо напрежение за включване на лампата. Има мигновено студено запалване на лампата, рязко повишаване на напрежението върху нея, при стартиране без предварително загряване на електродите.

И въпреки че запалването със студен електрод е по-трудно от включването по обичайния начин, този метод ви позволява да използвате флуоресцентна лампа за осветление за дълго време. Както знаете, запалването на лампа със студени електроди изисква повишено напрежение до 400 ... 600 V. Това се осъществява от прост токоизправител, чието изходно напрежение ще бъде почти два пъти по-високо от входната мрежа 220V. Като баласт се монтира обикновена крушка с нажежаема жичка с ниска мощност и въпреки че използването на лампа вместо дросел намалява ефективността на такава лампа, ако използваме лампи с нажежаема жичка за напрежение 127 V и я свържем към DC веригата последователно с лампата, ще имаме достатъчна яркост.

Всякакви токоизправителни диоди, за напрежение 400V и ток 1A, можете да използвате и съветски кафяви KC-shki. Кондензаторите също са с работно напрежение минимум 400V.

Това устройство работи като удвоител на напрежението, чието изходно напрежение се подава към катод - анод на LDS. След запалване на лампата устройството преминава в режим на полувълнова корекция с активен товар и напрежението се разпределя равномерно между лампите EL1 и EL2, което е вярно за LDS с мощност 30 - 80 W, имащо работно напрежение средно около 100 V. При включена тази верига светлинният поток на лампата с нажежаема жичка ще бъде приблизително една четвърт от потока на LDS.

За 40 W флуоресцентна лампа е необходима лампа с нажежаема жичка 60 W, 127 V. Нейният светлинен поток ще бъде 20% от LDS потока. А за 30 W LDS можете да използвате две 127 V лампи с нажежаема жичка по 25 W всяка, като ги включите паралелно. Светлинният поток на тези две лампи с нажежаема жичка е около 17% от светлинния поток на LDS. Такова увеличение на светлинния поток на лампа с нажежаема жичка в комбиниран осветител се обяснява с факта, че те работят при напрежение, близко до номиналното, когато техният светлинен поток се доближава до 100%. В същото време, когато напрежението на лампата с нажежаема жичка е около 50% от номиналното, техният светлинен поток е само 6,5%, а консумацията на енергия е 34% от номиналната.

Флуоресцентните лампи (LDS) се използват широко за осветяване както на големи площи на обществени сгради, така и като битови източници на светлина. Популярността на луминесцентните лампи до голяма степен се дължи на техните икономически характеристики. В сравнение с лампите с нажежаема жичка, този тип лампи имат висока ефективност, повишена светлинна мощност и по-дълъг експлоатационен живот. Въпреки това, функционален недостатък на флуоресцентните лампи е необходимостта от стартов стартер или специален баласт (баласт). Съответно задачата за стартиране на лампата, когато стартерът се повреди или в негово отсъствие, е спешна и уместна.

Основната разлика между LDS и лампа с нажежаема жичка е, че преобразуването на електричеството в светлина се случва поради потока на ток през живачни пари, смесени с инертен газ в крушката. Токът започва да тече след разпадането на газа от високо напрежение, приложено към електродите на лампата.

1. Дросел.
2. Крушка за лампа.
3. луминисцентен слой.
4. Стартови контакти.
5. стартерни електроди.
6. Корпус на стартера.
7. биметална плоча.
8. Нишки на крушка.
9. Ултравиолетова радиация.
10. разряден ток.

Полученото ултравиолетово лъчение се намира в невидимата за човешкото око част от спектъра. За да го преобразуват във видим светлинен поток, стените на колбата са покрити със специален слой - фосфор. Променяйки състава на този слой, можете да получите различни светли нюанси.
Преди директното стартиране на LDS, електродите в неговите краища се нагряват от преминаването на ток през тях или поради енергията на тлеещ разряд.
Високо напрежение на разрушаване се осигурява от баласта, който може да бъде сглобен по добре позната традиционна схема или да има по-сложен дизайн.

Принципът на работа на стартера

На фиг. 1 показва типична LDS връзка със стартер S и дросел L. K1, K2 - електроди на лампата; C1 е косинусовиден кондензатор, C2 е филтърен кондензатор. Задължителен елемент на такива вериги е дросел (индуктор) и стартер (прекъсвач). Като последно често се използва неонова лампа с биметални пластини. За подобряване на коефициента на ниска мощност поради наличието на индуктивност на бобината се използва входен кондензатор (C1 на фиг. 1).

Ориз. 1 Функционална схема на свързване на LDS

Фазите на стартиране на LDS са както следва:
1) Загряване на електродите на лампата. В тази фаза токът протича през веригата "Мрежа - L - K1 - S - K2 - Мрежа". В този режим стартерът започва произволно да се затваря / отваря.
2) В момента, в който веригата е прекъсната от стартера S, енергията на магнитното поле, натрупана в индуктора L, се прилага към електродите на лампата под формата на високо напрежение. Има електрическа повреда на газа вътре в лампата.
3) В режим на повреда съпротивлението на лампата е по-ниско от съпротивлението на клона на стартера. Следователно токът протича по веригата "Мрежа - L - K1 - K2 - Мрежа". В тази фаза индукторът L играе ролята на съпротивление, ограничаващо реактивния ток.
Недостатъци на традиционната схема за стартиране на LDS: звуков шум, трептене при честота от 100 Hz, увеличено време за стартиране, ниска ефективност.

Принципът на действие на електронния баласт

Електронните баласти (електронни баласти) използват потенциала на съвременната силова електроника и са по-сложни, но и по-функционални схеми. Такива устройства ви позволяват да контролирате трите фази на стартиране и да регулирате светлинния поток. В резултат на това животът на лампата се увеличава. Също така, поради захранването на лампата с по-висок честотен ток (20÷100 kHz), няма видимо трептене. Опростена диаграма на една от популярните топологии на електронен баласт е показана на фиг. 2.

Ориз. 2 Опростена електрическа схема на електронен баласт
На фиг. 2 D1-D4 - токоизправител за мрежово напрежение, C - филтърен кондензатор, T1-T4 - транзисторен мостов инвертор с трансформатор Tr. По избор електронният баласт може да съдържа входен филтър, верига за коригиране на фактора на мощността, допълнителни резонансни дросели и кондензатори.
Пълна принципна диаграма на един от типичните съвременни електронни баласти е показана на фиг. 3.

Ориз. 3 Схема на електронен баласт BIGLUZ
Схемата (фиг. 3) съдържа основните елементи, споменати по-горе: мостов диоден токоизправител, филтърен кондензатор в DC връзката (C4), инвертор под формата на два транзистора с лента (Q1, R5, R1) и (Q2, R2, R3), индуктор L1, трансформатор с три клеми TR1, верига за стартиране и верига на резонансна лампа. Две намотки на трансформатора се използват за включване на транзистори, третата намотка е част от резонансната верига на LDS.

Методи за стартиране на LDS без специализирана контролна апаратура

Когато флуоресцентна лампа се повреди, има две възможни причини:
1) . В този случай е достатъчно да смените стартера. Същата операция трябва да се извърши, когато лампата мига. В този случай, по време на визуална проверка, няма характерни затъмнения на LDS колбата.
2). Една от нишките на електрода може да е изгоряла. При визуална проверка може да се забележи потъмняване на краищата на колбата. Тук можете да приложите известните схеми за стартиране, за да продължите работата на лампата дори при изгорели нишки на електродите.
За авариен старт може да се свърже луминесцентна лампа без стартер съгласно схемата по-долу (фиг. 4). Тук ролята на стартер се изпълнява от потребителя. Контакт S1 се затваря за целия период на работа на лампата. Бутон S2 се затваря за 1-2 секунди, за да светне лампата. Когато S2 отвори, напрежението върху него в момента на запалването ще бъде много по-голямо от мрежовото! Ето защо трябва да се подхожда изключително внимателно при работа с такава схема.

Ориз. 4 Принципна схема на стартиране на LDS без стартер
Ако искате бързо да запалите LDS с изгорели нишки, тогава трябва да сглобите веригата (фиг. 5).

Ориз. 5 Схематична диаграма на свързване на LDS с изгоряла жичка
За 7-11 W индуктор и 20 W лампа стойността на C1 е 1 μF с напрежение 630 V. Не трябва да се използват кондензатори с по-ниска стойност.
Автоматичните схеми за стартиране на LDS без дросел включват използването на обикновена лампа с нажежаема жичка като ограничител на тока. Такива вериги, като правило, са умножители и захранват LDS с постоянен ток, което причинява ускорено износване на един от електродите. Ние обаче подчертаваме, че такива схеми позволяват известно време да работи дори LDS с изгорели нишки на електрода. Типична схема на свързване на флуоресцентна лампа без дросел е показана на фиг. 6.

Ориз. 6. Структурна схема на свързване на LDS без дросел

Ориз. 7 Напрежение на LDS, свързано по схемата (фиг. 6) до пускане
Както виждаме на фиг. 7 напрежението на лампата в момента на стартиране достига ниво от 700 V за около 25 ms. Вместо лампа с нажежаема жичка HL1 можете да използвате дросел. Кондензатори във веригата на фиг. 6 трябва да се избере в рамките на 1 ÷ 20 μF с напрежение най-малко 1000V. Диодите трябва да са предназначени за обратно напрежение от 1000V и ток от 0,5 до 10 A, в зависимост от мощността на лампата. За лампа с мощност 40 W са достатъчни диоди с номинален ток 1.
Друга версия на схемата за стартиране е показана на фигура 8.

Ориз. 8 Принципна схема на умножител с два диода
Параметрите на кондензаторите и диодите във веригата на фиг. 8 са подобни на диаграмата на фиг. 6.
Една от опциите за използване на захранване с ниско напрежение е показана на фиг. 9. Въз основа на такава схема (фиг. 9) можете да сглобите безжична флуоресцентна лампа на батерия.

Ориз. 9 Схематична схема на свързване на LDS от източник на захранване с ниско напрежение
За горната схема е необходимо да се навие трансформатор с три намотки на едно ядро ​​(пръстен). По правило първичната намотка се навива първо, след това основната вторична (означена като III на диаграмата). Транзисторът трябва да се охлади.

Заключение

Ако стартерът на флуоресцентната лампа се повреди, може да се приложи авариен "ръчен" старт или прости електрически вериги с постоянен ток. При използване на схеми, базирани на умножители на напрежение, е възможно да стартирате лампата без дросел с помощта на лампа с нажежаема жичка. При работа на постоянен ток няма трептене и шум на LDS, но експлоатационният живот е намален.
В случай на изгаряне на една или две нишки на катодите на флуоресцентна лампа, тя може да продължи да работи известно време, като използва горепосочените вериги с повишено напрежение.

Флуоресцентните лампи (LDS) са първите икономични устройства, появили се след традиционните лампи с нажежаема жичка. Те принадлежат към газоразрядни устройства, където е необходим елемент, който ограничава мощността в електрическата верига.

Задаване на дросел

Индукторът за флуоресцентни лампи контролира напрежението, приложено към електродите на лампата. Освен това има следните задачи:

• защита от пренапрежение;
• нагряване на катоди;
• създаване на високо напрежение за стартиране на лампата;
• ограничаване на силата на електрическия ток след стартиране;
• стабилизиране на процеса на горене на лампата.

За запазване на газта е свързан към две лампи.

Принципът на работа на електромагнитен баласт (EMPRA)

Първият, който е създаден и се използва и днес, включва елементи:

• дросел;
• стартер;
• два кондензатора.

Веригата на флуоресцентна лампа с дросел е свързана към мрежа от 220 V. Всички части, свързани заедно, се наричат ​​електромагнитен баласт.

При подаване на захранване веригата на волфрамовите спирали на лампата се затваря и стартерът се включва в режим на тлеещ разряд. През лампата не преминава ток. Нишките постепенно се затоплят. Контактите на стартера първоначално са отворени. Един от тях е биметален. Той се огъва при нагряване от тлеещ разряд и завършва веригата. В този случай токът се увеличава 2-3 пъти и катодите на лампата се нагряват.

Веднага щом контактите на стартера се затворят, изхвърлянето в него спира и започва да се охлажда. В резултат на това подвижният контакт се отваря и възниква самоиндуктивност на индуктора под формата на значителен импулс на напрежение. Достатъчно е електроните да пробият газовата среда между електродите и лампата се запалва. Номиналният ток започва да преминава през него, който след това намалява с коефициент 2 поради спада на напрежението върху индуктора. Стартерът остава постоянно изключен (контактите са отворени), докато LDS свети.

Така баластът стартира лампата и допълнително я поддържа в активно състояние.

Предимства и недостатъци на EMPR

Електромагнитният дросел за луминесцентни лампи се характеризира с ниска цена, прост дизайн и висока надеждност.

Освен това има недостатъци:

• пулсираща светлина, водеща до умора на очите;
• до 15% се губи електроенергия;
• шум по време на стартиране и по време на работа;
• лампата не стартира добре при ниски температури;
• голям размер и тегло;
• продължително стартиране на лампата.

Обикновено бръмченето и трептенето на лампата се появява, когато захранването е нестабилно. Баластите се произвеждат с различни нива на шум. За да го намалите, можете да изберете подходящия модел.

Лампите и дроселите са избрани еднакви по мощност, в противен случай животът на лампата ще бъде значително намален. Обикновено те се доставят в комплект, а смяната на баласта се извършва от устройство със същите параметри.

В комплект с EMPRA са евтини и не изискват настройка.

Баластът се характеризира с потребление на реактивна енергия. За да се намалят загубите, паралелно на захранването е свързан кондензатор.

Електронен баласт

Всички недостатъци на електромагнитния дросел трябваше да бъдат премахнати и в резултат на изследванията беше създаден електронен дросел за флуоресцентни лампи (електронни баласти). Веригата е единична единица, която стартира и поддържа процеса на горене чрез формиране на дадена последователност от промени на напрежението. Можете да го свържете, като използвате инструкциите, приложени към модела.

Дроселът за флуоресцентни лампи от електронен тип има следните предимства:

• възможността за мигновено стартиране или с всяко забавяне;
• липса на стартер;
• без мигане;
• повишена светлинна мощност;
• компактност и лекота на устройството;
• оптимални режими на работа.

Електронните баласти са по-скъпи от електромагнитните устройства поради сложната електронна схема, която включва филтри, корекция на фактора на мощността, инвертор и баласт. В някои модели е инсталирана защита срещу погрешно стартиране на лампата без лампи.

Рецензиите на потребителите говорят за удобството на използването на електронни баласти в енергоспестяващи LDS, които са вградени директно в основите за конвенционални стандартни касети.

Как да стартирате флуоресцентна лампа с електронен баласт?

Когато се включи от електронния баласт, към електродите се прилага напрежение и те се нагряват. Тогава те получават мощен импулс, който запалва лампата. Образува се чрез създаване на колебателен кръг, който влиза в резонанс преди разряда. По този начин катодите се нагряват добре, целият живак в колбата се изпарява, поради което лампата лесно стартира. След възникване на разряда резонансът на колебателната верига незабавно спира и напрежението намалява до работното.

Принципът на работа на електронния баласт е подобен на версията с електромагнитен дросел, тъй като лампата стартира, която след това намалява до постоянна стойност и поддържа разряд в лампата.

Текущата честота достига 20-60 kHz, поради което трептенето е изключено и ефективността става по-висока. Прегледите често предлагат замяна на електромагнитни дросели с електронни. Важно е да са подходящи за мощност. Веригата може да създаде моментално стартиране или затихване. Студеният старт е удобен, но животът на лампата става много по-кратък.

Дневна лампа без стартер, газ

LDS може да се включи без обемист дросел, като вместо това се използва обикновена лампа с нажежаема жичка с подобна мощност. В тази схема стартерът също не е необходим.

Връзката се осъществява чрез токоизправител, в който напрежението се удвоява с помощта на кондензатори и запалва лампата, без да нагрява катодите. Серийно с LDS, лампа с нажежаема жичка се включва през фазовия проводник, ограничавайки тока. Кондензаторите и диодите на токоизправителния мост трябва да бъдат избрани с граница на допустимото напрежение. Когато LDS се захранва през токоизправител, крушката от едната страна скоро ще започне да потъмнява. В този случай трябва да промените полярността на захранването.

Дневната светлина без дросел, където вместо това се използва активно натоварване, дава слаба яркост.

Ако инсталирате дросел вместо лампа с нажежаема жичка, лампата ще свети значително по-силно.

Проверка на дросела

Когато LDS е изключен, причината е в неизправността на окабеляването, самата лампа, стартера или дросела. Простите причини се идентифицират от тестера. Преди да проверите индуктора на флуоресцентната лампа с мултицет, изключете напрежението и разредете кондензаторите. След това превключвателят на устройството се настройва на режим на непрекъснатост или на минималната граница на измерване на съпротивлението и се определят:

• целостта на намотката на бобината;
• електрическо съпротивление на намотката;
• междувиткова верига;
• прекъсване на намотката на бобината.

Прегледите предлагат да проверите дросела, като го свържете към мрежата чрез лампа с нажежаема жичка. Когато гори ярко и изправно - половинчато.

Ако се установи неизправност, дроселът е по-лесен за смяна, тъй като ремонтът може да бъде по-скъп.

Най-често стартерът се проваля във веригата. За да се провери работата му, вместо това се свързва известен-изправен. Ако лампата не свети, значи причината е друга.

Индукторът също се проверява с помощта на работеща лампа чрез свързване на два проводника от него към основата му. Ако лампата свети ярко, тогава дроселът работи.

Заключение

Индукторът за флуоресцентни лампи се подобрява в посока на подобряване на техническите характеристики. Електронните устройства започват да изместват електромагнитните. В същото време старите версии на моделите продължават да се използват поради тяхната простота и ниска цена. Необходимо е да разберете цялото разнообразие от видове, да ги управлявате и свързвате правилно.