Балласты для люминесцентных ламп


Как выбрать балласт для люминесцентных ламп: устройство, как работает, виды

Когда балласт для люминесцентных ламп (ЛЛ) выходит из строя, осветительный прибор прекращает корректное функционирование. Вернуть его в обычный режим может только быстрая замена испортившегося элемента на исправный.

Купить деталь можно в специализированном магазине, главное – выбрать модуль правильной модификации. Решению этого вопроса и посвящена наша статья.

Мы расскажем вам, что такое балласт, какие задачи он выполняет в работе люминесцентной лампы. Приведем подробную классификацию, а также опишем специфику функционирования и применения разных модулей. Мы поможем вам подобрать подходящий балласт с учетом параметров лампы и компании изготовителя регулирующего устройства.

Особенности подключения ЛЛ к сети

Люминесцентная лампа – практичный и экономный модуль, предназначенный для организации осветительных систем в бытовых, промышленных и технических помещениях.

Единственная сложность состоит в том, что напрямую подключить прибор к централизованным электроподающим коммуникациям не представляется возможным.

Электромагнитный балласт потребляет около 25% мощности осветительного прибора, таким образом на четверть снижая его эффективность и уровень КПД

Это обусловлено тем, что создание стойкого активирующего разряда в лампах люминесцентного типа и последующее ограничение возрастающего тока требуют организации некоторых специфических физических условий. Именно эти проблемы решает установка балластного прибора.

Что такое балласт

Балласт представляет собой устройство, регулирующее пусковые функции и подключающее к электрическим коммуникациям люминесцентные осветительные приборы.

Используется для поддержания корректного режима функционирования и эффективного ограничения рабочего тока.

Приобретает повышенную актуальность, когда в сети наблюдается недостаточная электрическая нагрузка и отсутствует необходимое ограничение при потреблении тока.

Общий принцип работы элемента

Внутри ламп дневного света находится электропроводная газовая среда, обладающая отрицательным сопротивлением. Это проявляется в том, что при повышении тока между электродами существенно снижается напряжение.

Компенсирует этот момент и обеспечивает корректную работу осветительного прибора, подключающийся в систему управления балластник.

Когда большая по величине сила тока поступает на любой люминесцентный прибор, он может выйти из строя. Чтобы этого не случилось, в конструкцию лампы включается балласт, исполняющий функции преобразователя

Он же на краткий период повышает общее напряжение и помогает люминесцентам зажечься, когда в центральной сети для этого не хватает ресурса. Дополнительные функции модуля варьируются в зависимости от его конструкционных особенностей и типа исполнения.

Разновидности и характеристики балластов

Сегодня максимально широко распространены электромагнитные и электронные балластные устройства. Они надежно работают и обеспечивают долгое правильное функционирование и комфортность эксплуатации люминесцентных ламп всех типов. Имеют одинаковый общий принцип действия, но несколько отличаются по отдельным возможностям.

Особенности электромагнитных изделий

Балласты электромагнитного типа используются для ламп, подключающихся к центральной электросети с применением стартера.

Подача напряжения в таком варианте сопровождается разрядом, последующим интенсивным разогревом и замыканием биметаллических электродных элементов.

Электромагнитный балласт от электронного отличается даже по внешнему виду. Первый имеет более массивную, высокую конструкцию, а второй представляет собой удлиненную тонкую плату, на которой располагаются все рабочие элементы

В момент, когда происходит замыкание стартерных электродов, рабочий ток резко увеличивается. Это объясняется ограничением максимального сопротивления дроссельной катушки.

После полного остывания стартера происходит размыкание биметаллических электродов.

Если в конструкции электромагнитного балласта выходит из строя стартер, в работе люминесцента появляется фальстарт. При этом, в момент включения и непосредственно до полноценного розжига лампа 3-4 раза мигает и только потом начинает гореть. Это приводит к потреблению лишней энергии и существенно снижает общий рабочий ресурс источника света

Когда цепь люминесцента размыкается стартером, в индукционной катушке немедленно образуется активный импульс высокого напряжения и происходит розжиг осветительного прибора.

К достоинствам устройства относятся:

  • высокий уровень надежности, доказанный временем;
  • эксплуатационная комфортность электромагнитного модуля;
  • простота сборки;
  • доступная цена, делающая изделие привлекательным для производителей источников света и потребителей.

Кроме позитивных моментов, пользователи отмечают обширный перечень минусов, которые портят общее впечатление о приборе.

Среди них отмечаются такие позиции, как:

  • наличие эффекта стробирования, при котором лампа мерцает с частотой 50 Гц и вызывает повышение уровня утомляемости у человека — это значительно снижает работоспособность, особенно когда осветительный прибор располагается в рабочем или учебном помещениях;
  • более длительное время, требующееся для запуска осветительного прибора – от 2-3 секунд вначале и до 5-8 к середине-концу эксплуатационного срока;
  • слышимый специфический гул дроссельного устройства;
  • повышенное потребление электроэнергии, влекущее за собой неизбежное увеличение счетов за коммунальные платежи;
  • низкая надежность стартерного элемента;
  • громоздкость конструкции и ее существенный вес.

При покупке все эти условия обязательно нужно учитывать, чтобы понимать, во что в будущем обойдется эксплуатация бытовой осветительной системы, оснащенной люминесцентами.

Электронные балластные модули

Балласт электронного типа используется для тех же самых целей, что и электромагнитный модуль. Однако, конструкционно и по принципу исполнения своих обязанностей эти приборы существенно отличаются друг от друга.

Дешевый электронный балласт, имеет простую автогенераторную схему с трансформатором и базовым выходным каскадом, функционирующим на биполярных транзисторах. Большой минус этих приборов – отсутствие защиты от аномальных рабочих режимов

Широкая популярность к изделиям пришла в начале 90-х. В это время их начали использовать в комплексе с разнообразными источниками света.

Изначально высокую по сравнению с электромагнитными изделиями стоимость производители компенсировали хорошей экономичностью приборов и прочими полезными характеристиками, свойствами.

Использование электронных балластов позволяло уменьшить общее потребление электрической энергии на 20-30%, сохранив при этом в полном объеме насыщенность, мощность и силу светопотока.

Этого эффекта удалось достичь путем увеличения базовой светоотдачи самой лампы на повышенной частоте и существенно более высоким КПД электронных модулей по сравнению с электромагнитными.

Самые уязвимые элементы электронного балластника это предохранитель (1), конденсатор (2) и транзисторы (3). Именно они обычно выходят из строя по различным объективным причинам и приводят лампу в нерабочее состояние

Мягкий запуск и щадящий рабочий режим дали возможность почти наполовину продлить люминисцентам жизнь, понизив таким способом общие эксплуатационные расходы на осветительную систему. Лампы требовалось менять значительно реже, а нужда в стартерах пропала вообще.

Кроме того, с помощью электронных балластов удалось избавиться от рабочих фоновых шумов и выраженного раздражающего мерцания, параллельно добившись стабильного и равномерного освещения помещений даже при колебаниях напряжения в сети в пределах 200-250 В.

Чтобы люминесцентная лампа не гудела и не мерцала, необходимо питать ее только высокочастотным током от 20 кГц и более. Для реализации этой задачи в схему включения должны входить выпрямитель, ВЧ генератор высокого напряжения и балласт, играющий роль импульсного источника питания

Дополнительно появилась возможность управлять яркостью лампы, подстраивая светопоток под индивидуальные желания и потребности пользователя.

Среди основных плюсов изделий выделились следующие критерии:

  • малый вес и компактность конструкции;
  • практически мгновенное, очень плавное включение, не оказывающее излишней нагрузки на люминесцентную лампу;
  • полное отсутствие видимого глазу моргания и различаемого шумового эффекта;
  • высокий коэффициент рабочей мощности, составляющий 0,95;
  • прямая экономия электрического тока в размере 22% — электронный модуль практически не греется по сравнению с электромагнитным и не расходует лишнего ресурса;
  • дополнительная защита, вмонтированная в блок, для обеспечения высокого уровня пожаробезопасности, и понижения потенциальных рисков, возникающих в процессе эксплуатации;
  • существенно увеличившаяся продолжительность службы люминесцентов;
  • светопоток с хорошей плотностью цвета, без перепадов даже при длительном горении не провоцирует утомляемость глаз людей, находящихся в комнате;
  • высокая эффективность функционирования осветительного прибора при отрицательных температурных показателях;
  • способность балласта автоматически подстроиться под параметры лампы, таким образом создавая оптимальный режим работы для себя и осветительного прибора.

Некоторые производители комплектуют свои электронные балласты специальным предохранителем. Он защищает устройства от перепадов напряжения, колебаний в центральной сети и ошибочной активации светильника без лампы.

Сегодня органы, занимающиеся охраной труда, рекомендуют с целью улучшения условий работы и повышения производительности, оснащать люминесцентные лампы, установленные в офисных помещениях, именно электронными, а не электромагнитными пусковыми устройствами

Из минусов электронных изделий обычно упоминают только стоимость, значительно более высокую по сравнению с электромагнитными модулями. Однако, это может иметь значение лишь в момент покупки.

В будущем, в процессе интенсивной эксплуатации, электронный балласт полностью отработает свою цену и даже начнет приносить выгоду, серьезно экономя электрический ресурс и снимая часть нагрузки с источника света.

Балласты для компактных ламп

Люминесцентные лампы компактного типа представляют собой приборы, аналогичные традиционным лампам накаливания с резьбовым цоколем E14 и E27.

Могут размещаться в современных и раритетных люстрах, бра, торшерах и прочих осветительных приборах.

Из-за конструкционных особенностей компактных люминесцентов к электронной «начинке» предъявляются повышенные требования. Бренды всегда учитывают их при производстве, а неизвестные изготовители, с целью удешевления, меняют многие элементы на более простые. Это существенно снижает эффективность и срок службы модуля

Комплектуются приборы такого класса, как правило, прогрессивным электронным балластом, который встраивается непосредственно во внутреннюю конструкцию и обычно располагается на плате лампового изделия.

На что смотреть при выборе

Выбирая балласт для люминесцентной лампы, первоочередно необходимо обращать внимание на такой параметр, как мощность модуля.

Она должна полностью совпадать с мощностью осветительного прибора, иначе лампа просто не сможет полноценно функционировать и выдавать светопоток в требуемом режиме.

Включать балласт в сеть без нагрузки категорически запрещено. Устройство может сразу же перегореть и придется его ремонтировать либо покупать новое

Далее нужно определить, какой именно балласт требуется приобрести. По цене более выгодны электромагнитные элементы. Их стоимость невелика и с установкой обычно не бывает сложностей.

Правда, такие приборы считаются устаревшим, имеют громоздкие габариты и потребляют дополнительный энергоресурс. Это заметно снижает их привлекательность, даже несмотря на доступную изначальную цену.

Чтобы проверить исправность электронного балласта, пригодится специальный измерительный прибор – карманный осциллограф

Электронные устройства стоят значительно дороже. Особенно этот пункт касается изделий, выпущенных крутыми брендовыми производителями. Но их цена с лихвой компенсируется энергоэкономичностью, практичностью, безупречной сборкой и высоким уровнем общего качества приборов.

Подбор балласта по производителю

Завод-производитель – это еще один значимый критерий при покупке. Не стоит ориентироваться исключительно на цену и приобретать самую дешевую модель из всех, что предлагаются в магазине.

Особенности брендовых балластов

Безымянное изделие китайского изготовления может очень быстро выйти из строя и повлечь за собой последующие проблемы с работой самой лампочки и даже светильника.

Брендовые производители комплектуют балласты качественными, устойчивыми к износу деталями, которые обеспечивают корректную работу модуля в течение всего эксплуатационного периода

Лучше отдать предпочтение торговым маркам с надежной репутацией, отлично зарекомендовавшим себя длительной работой на рынке осветительного оборудования и сопутствующих элементов.

Такие устройства надежно отработают весь положенный срок, обеспечив полноценное функционирование люминесцента в любом осветительном приборе.

Балластные изделия, выпущенные на предприятиях популярных торговых марок, специализирующихся на изготовлении электрооборудования и сопутствующих элементов, имеют крепкий и прочный внешний корпус из термостойкого, несклонного к деформации пластикового состава.

Стоящая на изделиях маркировка степень защиты IP2 показывает, что прибор имеет хороший уровень общей защищенности и предохраняется от попадания внутрь коробки посторонних деталей размером более 12,5 мм.

Эксплуатация устройства комфортна и абсолютно безопасна. Конструкция полностью исключает возможность контакта пользователя с токопроводящими элементами.

Балластные модули с маркировкой IP2 надежны, практичны и удобны в бытовом применении, однако, уязвимы к проникновению внутрь пыли. Из-за этого небольшого минуса ставить их в лампы, освещающие запыленные рабочие помещения, нецелесообразно

Нормальный температурный диапазон для эффективной и продолжительной работы устройства довольно широк.

Брендовые балласты качественно справляются с поставленными задачами при морозах, доходящих до -20°C и отлично чувствуют себя в жаркие дни, когда воздух раскаляется до +40°C.

Лучшие производители электромагнитных аппаратов

Большой популярностью у клиентов пользуются электромагнитные балластные устройства, изготовленные под брендом E.Next.

Это обусловлено тем, что компания предлагает по-настоящему качественные, надежные и прогрессивные модули, выполненные на самом высоком уровне в четком соответствии с требованиями, предъявляемыми к оборудованию такого класса.

Помимо гарантий и обслуживания, фирма E.Next предлагает клиентам пользовательскую техподдержку через call-центры. Позвонив туда, потребитель может задать оператору вопрос любой сложности и в течение нескольких минут получить профессиональный, понятный ответ

На все товары компания дает фирменную гарантию и предлагает покупателям высококачественный сервис на всех этапах сотрудничества.

Не меньшим спросом пользуются электромагнитные балласты, созданные известным и уважаемым европейским производителем электротехнического оборудования и сопутствующих элементов – компанией Philips.

Товары этого бренда считаются одними из самых качественных, надежных и эффективных.

Электромагнитные модули от Филипс представлены на рынке в самом широком ассортименте. Подобрать нужный вариант для лампы любой конфигурации не составит никакого труда

Балласты Филипс помогают экономить энергоресурс и нейтрализуют нагрузку, возникающую в процессе эксплуатации люминесцентных ламп.

Актуальные электронные модули

Изделия электронного типа относятся к современному виду оборудования и, помимо традиционных, имеют еще и дополнительные функции. В этом сегменте лидерские позиции занимают товары от немецкой компании Osram.

Их стоимость несколько выше, чем у китайских или отечественных аналогов, но значительно ниже по сравнению с таким конкурентами, как Philips и Vossloh-Schwabe.

У электронных балластов Osram есть целый ряд преимуществ. Они имеют аккуратную форму и скромные габариты, могут работать в температурном режиме -15…+50 °C и надежно служат в течение 100 000 часов

Среди бюджетных брендовых модулей ярко выделяются на фоне конкурентов электронные балласты Horos.

Несмотря на лояльную стоимость, эти предметы демонстрируют высокую рабочую эффективность и хороший уровень КПД, устраняют задержку при розжиге, снижают до минимума потребление энергии и повышают светоотдачу самой лампы.

С помощью этих средств можно устранить раздражающее мерцание в люминесцентных лампах и сделать осветительные приборы максимально удобными и эксплуатационно-комфортными.

Не отстает от маститых старожилов рынка и молодая, перспективно развивающаяся фирма Feron. Она предлагает пользователям продукцию европейского уровня по очень небольшой, разумной цене.

Балласты Feron сделаны аккуратно. Все детали имеют сертификаты соответствия. Внешний корпус, изготовленный из пластика, представляет собой удлиненный плоский прямоугольник. Изделие мало весит и легко монтируется в люминесцентные источники света любой конфигурации

Устройства балластного типа от Ферон предохраняют лампы от неожиданных электромеханических помех и перепадов напряжения, устраняют раздражающее глаза мерцание и помогают сэкономить более 30% электрической энергии.

Управляемый балластом от Feron люминесцент включается/выключается мгновенно. Фоновой звуковой эффект в процессе работы не наблюдается. Освещение получается мягким, равномерным и создает вокруг приятную, спокойную атмосферу.

Выводы и полезное видео по теме

Как работает электронный прибор в люминесцентной лампе. Подробное описание устройства и принципа работы изделия:

Чем отличаются друг от друга электромагнитный и электронный балласты. Особенности каждого из модулей и специфические нюансы их использования в бытовых осветительных приборах:

Особенности работы светильников, оснащенных балластами разных типов. Какие элементы более эффективны и почему. Практические рекомендации и полезные советы из личного опыта мастера:

Чтобы правильно подобрать балласт для бытовых ламп люминесцентного типа, нужно знать, как устроен этот элемент и какую функцию выполняет. Имея такую информацию, а также разбираясь в разновидностях прибора, приобрести нужную модификацию удастся без всяких сложностей.

Стоимость модуля зависит от завода-изготовителя, но даже брендовые изделия имеют вполне лояльную цену и ущерба бюджету среднестатистического потребителя не наносят.

Есть опыт выбора и замены балласта в люминесцентной лампе? Пожалуйста, расскажите читателям, какому модулю вы отдали предпочтение, и довольны ли покупкой. Комментируйте публикацию и участвуйте в обсуждениях. Блок обратной связи расположен ниже.

sovet-ingenera.com

Электронный балласт для люминесцентных ламп

Источники освещения, называемые люминесцентными, в отличие от снабженных нитью накала аналогов, для работы нуждаются в пусковых устройствах, называемых балластом.

Что представляет собой балласт

Балласт для ЛДС (ламп дневного света) относится к категории пускорегулирующих устройств, которые используются в качестве ограничителя тока. Необходимость в них возникает, если электрической нагрузки недостаточно для эффективного ограничения потребляемого тока.

В качестве примера можно привести обычный источник света, относящийся к категории газоразрядных. Он представляет собой устройство, у которого отрицательное сопротивление.

В зависимости от реализации, балласт может представлять собой:

  • обычное сопротивление ;
  • емкость (обладающую реактивным сопротивлением), а также дроссель;
  • аналоговые и цифровые схемы.

Рассмотрим варианты реализации, получившие наибольшее распространение.

Виды балласта

Наибольшее распространение получили электромагнитная и электронная реализация балласта. Расскажем подробно о каждой из них.

Электромагнитная реализация

В этом варианте работа основывается на индуктивном сопротивлении дросселя (он подключается последовательно лампе).  Вторым необходимым элементом  является стартер, регулирующий процесс, необходимый для «зажигания». Этот элемент представляет собой компактных размеров лампу, относящуюся к категории газоразрядных. Внутри ее колбы имеются электроды, изготовленные из биметалла (допускается один из них делать биметаллическим). Подключают стартер в параллель к лампе. Ниже показаны два варианта ПРА.

Индуктивно-емкостная (1) и индуктивная реализация (2)

Работа осуществляется по следующему принципу:

  • при поступлении напряжения внутри лампы стартера производится разряд, что приводит к разогреву биметаллических электродов, в следствие чего они замыкаются;
  • замыкание электродов стартера приводит к возрастанию рабочего тока в несколько раз, поскольку его ограничивает лишь внутренне сопротивление катушки дросселя;
  • в следствие повышения уровня рабочего тока лампы, разогреваются ее электроды;
  • стартер остывает, и его электроды из биметалла размыкаются;
  • размыкание цепи стартером приводит к возникновению в катушке индуктивности импульса высокого напряжения, благодаря которому происходит разряд внутри колбы источника, что приводит к его «зажиганию».

После перехода  осветительного прибора в штатный режим работы, напряжение на нем и стартере будет меньше сетевого примерно в половину, что недостаточно для срабатывания последнего. То есть он будет находиться в разомкнутом состоянии и не оказывать влияние на дальнейшую работу осветительного устройства.

Такой тип балласта отличается простотой реализацией и низкой стоимостью. Но не следует забывать о том, что данный вариант пускорегулирующих устройств обладает рядом недостатков, таких как:

  • на «зажигание» уходит от одной до трех секунд, причем, в ходе эксплуатации это время будет неуклонно расти;
  • источники с электромагнитным балластом мерцают в процессе работы, что вызывает усталость глаз и может стать причиной головной боли;
  • расход электроэнергии у электромагнитных устройств значительно выше, чем у электронных аналогов;
  • в процессе работы дросселем издается характерный шум.

Эти и другие недостатки электромагнитных пусковых устройств для ЛДС привели к тому, что в настоящее время такие ПРА практически не применяются. Им на смену пришли «цифровые» и аналоговые ЭПРА.

Электронная реализация

Балласт электронного типа, по своей сути, является преобразователем напряжения, при помощи которого осуществляется питание ЛДС. Изображение такого устройства показано на картинке.

Фото электронного устройства для подключения двух ЛДС

Существует множество вариантов реализации электронных балластов. Можно представить характерную для многих устройств этого типа общую блок- схему, которая за небольшими исключениями, используется во  всех ЭПРА. Ее изображение представлено на рисунке.

Блок-схема типичной реализации ЭПРА

Многие производители добавляют в устройство блок коррекции коэффициента мощности, а также схему управления яркостью.

Существует два наиболее распространенных способа запуска источников, представляющих собой ЛДС, при помощи электронной реализации балласта:

  1. перед подачей на катоды ЛДС зажигающего потенциала их предварительно подвергают разогреванию. Благодаря высокой частоте поступающего напряжения, достигается две задачи: существенное увеличение КПД и устраняется мерцание. Заметим, что в зависимости от конструкции балласта, зажигание может быть моментальным или постепенным (то есть яркость источника будет постепенно нарастать);
  2. комбинированный метод, он характерен тем, что в процессе «зажигания» принимает участие колебательный контур, который должен войти в резонанс до того, как в колбе ЛДС произойдет разряд. Во время резонанса происходит повышение напряжения, поступающего на катоды, а рост тока обеспечивает их подогрев.

В большинстве случаев при комбинированном методе запуска схема реализована таким образом, что нить накала катода ЛДС (после последовательного подключения через емкость)  представляет собой часть контура. Когда происходит разряд в газовой среде люминесцентного источника, это приводит к изменению параметров колебательного контура. В результате он выходит из состояния резонанса. Соответственно, происходит падение напряжения до штатного режима. Пример схемы такого устройства показан на рисунке.

Схема простой электронной реализации баланса для ЛДС мощностью 18Вт

В данной схеме автогенератор построен на двух транзисторах. На ЛДС поступает питание с обмотки 1-1 (которая является повышающей у трансформатора Тр). При этом такие элементы как емкость С4 и дроссель L1 являются последовательным колебательным контуром, с резонансной частотой, отличной от генерируемой автогенератором.  Подобные схемы электронного балласта широко распространены во многих бюджетных настольных светильниках.

Видео: как сделать балласт для ламп

Говоря об электронном балласте, нельзя не упомянуть про компактные ЛДС, которые рассчитаны под стандартные патроны Е27 и Е14. В таких устройствах балласт встроен в общую конструкцию.

Установленный внутри источника электронный балласт

В качестве примера реализации ниже показана схема балласта энергосберегающей ЛДС Osram мощностью 21Вт.

Схема балласта для компактной ЛДС Osram

Необходимо заметить, что в связи с особенностями конструкции, к электронным элементам таких устройств предъявляются серьезные требования. В продукции неизвестных изготовителей, может использоваться более простая элементная база, что становится частой причиной выхода компактных ЛДС из строя.

Преимущества

Электронные устройства имеют много преимуществ перед электромагнитными ПРА, перечислим основные из них:

  • электронные пускорегулирующие устройства не вызывают мерцание ЛДС при ее работе и не создают постороннего шума;
  • схема на электронных элементах потребляет меньше энергии, легче весит и более компактна;
  • возможность реализации схемы, производящей «горячий старт», в этом случае происходит предварительный нагрев катодов ЛДС. Благодаря такому режиму включения срок службы источника значительно продлевается;
  • электронное пускорегулирующее устройство не нуждается в стартере, поскольку оно само отвечает за формирование необходимого для старта и работы уровней напряжения.

www.asutpp.ru

Устройство электронного балласта для люминесцентных ламп

21.05.2017

Люминесцентная лампа (ЛЛ) представляет собой стеклянную трубку, заполненную инертным газом (Ar, Ne, Kr) с добавлением небольшого количества ртути. На концах трубки имеются металлические электроды для подачи напряжения, электрическое поле которого приводит к пробою газа, возникновению тлеющего разряда и появлению электрического тока в цепи. Свечение газового разряда бледно-голубого оттенка, в видимом световом диапазоне очень слабое.

Но в результате электрического разряда большая часть энергии переходит в невидимый, ультрафиолетовый диапазон, кванты которого, попадая в фосфорсодержащие составы (люминофорные покрытия) вызывают свечение в видимой области спектра. Меняя химический состав люминофора, получают различные цвета свечения: для ламп дневного света (ЛДС) разработаны различные оттенки белого цвета, а для освещения в декоративных целях можно выбрать лампы иного цвета. Изобретение и массовый выпуск люминесцентных ламп – это шаг вперед по сравнению с малоэффективными лампами накаливания.

Для чего нужен балласт?

Ток в газовом разряде растет лавинообразно, что приводит к резкому падению сопротивления. Для того чтобы электроды люминесцентной лампы не вышли из строя от перегрева, последовательно включается дополнительная нагрузка, ограничивающая величину тока, так называемый балластник. Иногда для его обозначения употребляют термин дроссель.

Используются два вида балластников: электромагнитный и электронный. Электромагнитный балласт имеет классическую, трансформаторную комплектацию: медный провод, металлические пластины. В электронных балластниках (electronic ballast) применяются электронные компоненты: диоды, динисторы, транзисторы, микросхемы.

Для первоначального поджига (пуска) разряда в лампе в электромагнитных устройствах дополнительно используется пусковое устройство – стартер. В электронном варианте балластника эта функция реализована в рамках единой электрической схемы. Устройство получается легким, компактным и объединяется единым термином – электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА). Массовое применение ЭПРА для люминесцентных ламп обусловлено следующими достоинствами:

  • эти аппараты компактны, имеют небольшой вес;
  • лампы включаются быстро, но при этом плавно;
  • отсутствие мерцания и шума от вибрации, поскольку ЭПРА работает на высокой частоте (десятки кГц) в отличие от электромагнитных, работающих от сетевого напряжения с частотой 50 Гц;
  • снижением тепловых потерь;
  • электронный балласт для люминесцентных ламп имеет значение коэффициента мощности до 0,95;
  • наличие нескольких, проверенных видов защиты, которые повышают безопасность использования и продлевают срок службы.

Схемы электронных балластов для люминесцентных ламп

ЭПРА – это электронная плата, начиненная электронными компонентами. Принципиальная схема включения (Рис. 1) и один из вариантов схемы балласта (Рис. 2) приведены на рисунках.

Люминесцентная лампа, С1 и С2 – конденсаторы

Электронные балласты могут иметь разное схемотехническое решение в зависимости от примененных комплектующих. Выпрямление напряжения производится диодами VD4–VD7 и далее фильтруется конденсатором C1. После подачи напряжения начинается зарядка конденсатора С4. При уровне 30 В пробивается динистор CD1 и открывается транзистор T2, затем включается в работу автогенератор на транзисторах T1, T2 и трансформаторе TR1. Резонансная частота последовательного контура из конденсаторов С2, С3, дросселя L1 и генератора близки по величине (45–50 кГц). Режим резонанса необходим для устойчивой работы схемы. Когда напряжение на конденсаторе С3 достигнет величины пуска, лампа зажигается. При этом снижается регулирующая частота генератора и напряжения, а дроссель ограничивает ток.

Фото внутреннего устройства ЭПРА Фото типового устройства ЭПРА

Ремонт ЭПРА

В случае отсутствия возможности быстрой замены вышедшего из строя ЭПРА можно попытаться отремонтировать балластник самостоятельно. Для этого выбираем следующую последовательность действий для устранения неисправности:

  • для начала проверяется целостность предохранителя. Эта поломка часто встречается из-за перегрузки (перенапряжения) в сети 220 вольт;
  • далее производится визуальный осмотр электронных компонентов: диодов, резисторов, транзисторов, конденсаторов, трансформаторов, дросселей;
  • в случае обнаружения характерного почернения детали или платы ремонт производится с помощью замены на исправный элемент. Как проверить своими руками неисправный диод или транзистор, имея в наличии обычный мультиметр, хорошо известно любому пользователю с техническим образованием;
  • может оказаться, что стоимость деталей для замены будет выше или сопоставима со стоимостью нового ЭПРА. В таком случае лучше не тратить время на ремонт, а подобрать близкую по параметрам замену.

ЭПРА для компактных ЛДС

Сравнительно недавно стали широко использоваться в быту люминесцентные энергосберегающие лампы, адаптированные под стандартные патроны для простых ламп накаливания – Е27, Е14, Е40. В этих устройствах электронные балласты находятся внутри патрона, поэтому ремонт этих ЭПРА теоретически возможен, но на практике проще купить новую лампу.

На фото показан пример такой лампы марки OSRAM, мощностью 21 ватт. Следует заметить, что в настоящее время позиции этой инновационной технологии постепенно занимают аналогичные лампы со светодиодными источниками. Полупроводниковая технология, непрерывно совершенствуясь, позволяет быстрыми темпами достигнуть цены на ЛДС, стоимость которых остается практически неизменной.

Лампа OSRAM с цоколем E27

Люминесцентные лампы T8

Лампы T8 имеют диаметр стеклянной колбы 26 мм. Широко используемые лампы T10 и T12 имеют диаметры 31,7 и 38 мм соответственно. Для светильников обычно применяют ЛДС мощностью 18 Вт. Лампы T8 не теряют работоспособности при скачках питающего напряжения, но при понижении напряжения более чем на 10% зажигание лампы не гарантируется. Температура окружающего воздуха также влияет на надежность работы ЛДС T8. При минусовых температурах снижается световой поток, и могут происходить сбои в зажигании ламп. Лампы T8 имеют срок службы от 9 000 до 12 000 часов.

Как изготовить светильник своими руками?

Сделать простейший светильник из двух ламп можно следующим образом:

  • выбираем подходящие по цветовой температуре (оттенку белого цвета) лампы по 36 Вт;
  • изготавливаем корпус из материала, который не воспламенится. Можно задействовать корпус от старого светильника. Подбираем ЭПРА под данную мощность. На маркировке должно быть обозначение 2 х 36;
  • подбираем к лампам 4 патрона с маркировкой G13 (зазор между электродами составляет 13 мм), монтажный провод и саморезы;
  • патроны необходимо закрепить на корпусе;
  • место установки ЭПРА выбирают из соображения минимизации нагрева от работающих ламп;
  • патроны подключаются к цоколям ЛДС;
  • для предохранения ламп от механического воздействия желательно установить прозрачный или матовый защитный колпак;
  • светильник закрепляется на потолке и подключается к сети питания 220 В.
Простейший светильник из двух ламп

lampagid.ru

Электронный балласт для люминесцентных ламп - принцип работы и применение

Электромагнитный или электронный балласт для люминесцентных ламп нужен для нормальной работы этого источника освещения. Главная задача пускорегулирующего аппарата – преобразовывать постоянное напряжение в переменное. У каждого из них есть свои плюсы и минусы.

Схема подключения балластника к ЛЛ

Обратите внимание на эту схему подключения. Маркировка LL1 – это балластник. Внутри ламп дневного света находится газовая среда. С увеличением тока напряжение между электродами в лампе постепенно падает, а сопротивление отрицательное. Балласт используется как раз для того, чтобы ограничивать ток, а также создает повышенное кратковременное напряжение зажигания ламп, так как в обычной сети его не хватает. Этот элемент еще называют дросселем.

В подобном устройстве используется стартер – небольшая лампа тлеющего разряда (Е1). В ней находятся два электрода. Один из них – биметаллический (подвижный).

В исходном положении они разомкнуты. Замыкая контакт SA1 и подавая напряжение на схему, ток сначала не проходит через источник освещения, а вот в стартере между двумя электродами появляется тлеющий разряд. Происходит нагрев электродов, и биметаллическая пластина в результате выгибается, замыкая контакт. Проходящий через балласт ток возрастает, нагревая электроды люминесцентной лампы.

Далее электроды в стартере размыкаются. Возникает процесс самоиндукции. Дроссель создает высокий импульс напряжения, который и зажигает ЛЛ. Через нее проходит номинальный ток, но затем он падает в два раза из-за снижения напряжения на дросселе. Электроды стартера остаются в разомкнутом положении до того, пока горит лампочка. А конденсаторы С2 и С1 увеличивают КПД и уменьшают реактивные нагрузки.

Подключение люминесцентных ламп

Плюсы классического электромагнитного балласта:

  • низкая стоимость;
  • простота в использовании.

Минусы ЭмПРА:

  • шум работающего дросселя;
  • мерцание ЛЛ;
  • долгое зажигание лампы;
  • вес и крупные габариты;
  • до 15 % потерь энергии из-за опережения переменного напряжения тока по фазе (коэффициент мощности);
  • плохое включение в среде с низкой температурой.

На заметку! Проблему энергопотерь можно решить подключением (параллельно сети) конденсатора с емкостью 3-5 мкФ.

Совет! Балласт надо подбирать строго в соответствии с мощностью лампы. В противном случае ваш светильник может сломаться преждевременно.

к содержанию ↑

Самые распространенные причины неисправностей ЛЛ с электромагнитным балластом

Выделяют следующие проблемы:

  1. Отказ стартера. Признаки: светильник не включается, колба светится только по краям, светится стартер, но лампа не запускается, ЛЛ мигает стробоскопом. Решение: замена. На заметку! Проверить стартер на работоспособность можно с помощью обыкновенной лампы накаливания с патроном. Подключите один провод от патрона в розетку, а другой через стартер. С исправным стартером лампа «Ильича» должна работать. См. рисунок ниже.
  2. Отказ ЛЛ. Признаки: черные края колбы, мигание ЛЛ стробоскопом, слабое свечение, светильник не работает. Решение: замена. Совет! Часто дешевые светильники не включаются из-за потери контакта в ламподержателях. Из-за высокой температуры они плавятся. Поэтому можно отделаться лишь заменой гнезда или восстановлением контакта с лампой/стартером.
  3. Отказ дросселя. Признаки: сразу бросаются в глаза почернение обмотки и расплавленные клеммы. Проверить состояние дросселя своими руками можно с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления. У исправного оно составляет 30-40 Ом. Если мультиметр показывает меньше, дроссель закорочен, и его лучше заменить.
к содержанию ↑

Как работает ЛЛ с электронным балластом

Из-за массы недостатков электромагнитного балласта создали новый, более долговечный и технологичный ЭПРА. Это единый электронный блок питания. Сейчас он самый распространенный, так как лишен недостатков, имеющихся в ЭмПРА. К тому же он работает без стартеров.

Для примера, возьмем схему любого электронного балласта.

Схема электронного балласта для люминесцентных ламп

Входящее напряжение выпрямляется, как обычно, диодами VD4-VD7. Затем идет фильтрующий конденсатор С1. Его емкость зависит от мощности лампы. Обычно руководствуются расчетом: 1 мкФ на 1 Вт мощности потребителя.

Далее заряжается конденсатор С4 и пробивается динистор CD1. Образующийся импульс напряжения задействует транзистор Т2, после чего в работу подключается полумостовой автогенератор из трансформатора TR1 и транзисторов Т1 и Т2.

Электроды лампы начинают разогреваться. К этому добавляется колебательный контур, входящий в электрический резонанс перед разрядкой из дросселя L1, генератора и конденсаторов С2 и С3. Его частота составляет около 50 кГц. Как только конденсатор С3 заряжается до напряжения запуска, интенсивно нагреваются катоды, и происходит плавное зажигание ЛЛ. Дроссель сразу же ограничивает ток, а частота генератора падает. Колебательный контур выходит из резонанса, и устанавливается номинальное рабочее напряжение.

Плюсы электронных балластов:

  • малый вес и небольшие габариты за счет высокой частоты;
  • высокая светоотдача благодаря повышенному КПД;
  • нет миганий у ЛЛ;
  • защита лампы от перепадов напряжения;
  • отсутствие шума при работе;
  • долговечность благодаря оптимизации режима запуска и работы;
  • есть возможность установить моментальный пуск или с задержкой.

Минус электронных балластов – только лишь высокая стоимость.

Обратите внимание! Электронный дешевый балласт для люминесцентных ламп работает, как и ЭмПРА: лампа дневного света зажигается от большого напряжения, а горение поддерживается малым.

к содержанию ↑

Причина поломок ламп с электронным балластом, а также их ремонт

Да, ничего вечного не бывает. Ломаются и они. А вот ремонт электронного балласта куда сложнее, нежели чем электромагнитного. Здесь нужны навыки в пайке и знания радиодела. И не помешает также знать, как проверить электронный балласт на работоспособность, если нет заведомо рабочей ЛЛ.

Снимите лампу со светильника. Замкните выводы нитей накала, например, скрепкой. И между ними подключите лампу накаливания. См. рисунок ниже.

При подаче питания исправный балласт зажжет лампочку.

Совет! После ремонта балласта, перед включением его в сеть, лучше подключить последовательно еще одну лампу накаливания (40 Вт). Это к тому, что если обнаружится короткое замыкание, она ярко засветится, а детали аппарата останутся невредимыми.

Чаще всего в электронном балласте «вылетают» 5 деталей:

  1. Предохранитель (резистор на 2-5 Ом).
  2. Диодный мост.
  3. Транзисторы. Вместе с ними по цепи могут сгореть и резисторы номиналом 30 Ом. Выходят из строя они в основном из-за скачков напряжения.
  4. Чуть реже обнаруживается пробой конденсатора, соединяющего нити накаливания. Его емкость – всего 4,7 нФ. В дешевых светильниках ставят такие пленочные конденсаторы с рабочим напряжением 250 – 400 В. Этого очень мало, поэтому лучше заменить их на конденсаторы той же емкости, только с напряжением 1,2 кВ, а то и 2 кВ.
  5. Динистор. Часто обозначается как DB3 или CD1. Проверить его без специального оборудования нельзя. Поэтому, если все элементы на плате целы, а балласт по-прежнему не работает, попробуйте поставить другой динистор.

Если у вас нет знаний и опыта в электронике, лучше просто замените свой балласт на новый. Сейчас каждый из них выпускается с инструкцией и схемой на корпусе. Внимательно ознакомившись с ней, вы сможете без труда подключить балласт самостоятельно.

Электронный балласт для люминесцентных ламп - принцип работы и применение

220.guru


Смотрите также