Принцип работы люминесцентного светильника

Устройство и схема включения люминесцентной лампы

Люминесцентная лампа (ЛЛ) представляет собой источник света, создаваемый электрическим разрядом в среде паров ртути и инертного газа. При этом возникает невидимое ультрафиолетовое свечение, действующее на слой люминофора, нанесенный изнутри на стеклянную колбу. Типовая схема включения люминесцентной лампы представляет собой пускорегулирующее устройство с электромагнитным балластом (ЭмПРА).

Устройство и описание ЛЛ

Колба большинства ламп всегда имела цилиндрическую форму, но сейчас она может быть в виде сложной фигуры. На торцах в нее вмонтированы электроды, конструктивно похожие на некоторые спирали ламп накаливания, изготовленные из вольфрама. Они подпаяны к расположенным снаружи штырькам, на которые подается напряжение.

Газовая электропроводная среда внутри ЛЛ имеет отрицательное сопротивление. Оно проявляется в снижении напряжения между противоположными электродами при росте тока, который необходимо ограничивать. Схема включения люминесцентной лампы содержит балластник (дроссель), основное назначение которого — создание большого импульса напряжения для ее зажигания. Кроме него в ЭмПРА входит стартер — лампа тлеющего разряда с размещенными внутри нее двумя электродами в среде инертного газа. Один из них изготовлен из биметаллической пластины. В исходном состоянии электроды разомкнуты.

Принцип работы ЛЛ

Стартерная схема включения люминесцентных ламп работает следующим образом.

1. На схему подается напряжение, но сначала через ЛЛ ток не идет из-за большого сопротивления среды. По спиралям катодов ток проходит и разогревает их. Кроме того, он поступает также на стартер, для которого подаваемого напряжения достаточно, чтобы внутри возник тлеющий разряд.
2. При разогреве контактов пускателя от проходящего тока биметаллическая пластина замыкается. После этого проводником становится металл, и разряд прекращается.
3. Биметаллический электрод остывает и размыкает контакт. При этом дроссель выдает импульс высокого напряжения из-за самоиндукции, и ЛЛ зажигается.
4. Через лампу идет ток, который затем в 2 раза уменьшается, поскольку напряжение на дросселе падает. Его недостаточно для повторного запуска стартера, контакты которого остаются разомкнутыми при горении ЛЛ.

Схема включения двух ламп люминесцентных, установленных в одном светильнике, предусматривает использование для них одного общего дросселя. Они подключаются последовательно, но на каждой лампе установлено по одному параллельному стартеру.

Недостатком светильника является отключение второй лампы, если одна из них вышла из строя.

Важно! С люминесцентными лампами необходимо использовать специальные выключатели. У бюджетных устройств стартовые токи большие, и контакты могут залипать.

Бездроссельное включение люминесцентных ламп: схемы

Несмотря на дешевизну, электромагнитные балласты имеют недостатки. Они и явились причиной создания электронных схем зажигания (ЭПРА).

Как запускается ЛЛ с ЭПРА

Бездроссельное включение люминесцентных ламп производится через электронный блок, в котором формируется последовательное изменение напряжения при их зажигании.

Достоинства электронной схемы запуска:

• возможность пуска с любой временной задержкой;
• не нужны массивный электромагнитный дроссель и стартер;
• отсутствие гудения и моргания ламп;
• высокая светоотдача;
• легкость и компактность устройства;
• больший срок эксплуатации.

Современные электронные балласты обладают компактными размерами и низким потреблением энергии. Их называют драйверами, помещая в цоколь малогабаритной лампы. Бездроссельное включение люминесцентных ламп позволяет использовать обычные стандартные патроны.

Система ЭПРА преобразует сетевое переменное напряжение 220 В в высокочастотное. Сначала разогреваются электроды ЛЛ, а затем подается высокое напряжение. При высокой частоте повышается КПД и полностью исключается мерцание. Схема включения люминесцентной лампы может обеспечивать холодный запуск или с плавным увеличением яркости. В первом случае срок эксплуатации электродов существенно сокращается.

Повышенное напряжение в электронной схеме создается через колебательный контур, приводящий к резонансу и зажиганию лампы. Запуск совершается намного легче, чем в классической схеме с электромагнитным дросселем. Затем также снижается напряжение до необходимого значения удерживания разряда.

Выпрямление напряжения осуществляется диодным мостом, после чего оно сглаживается параллельно подключенным конденсатором С₁. После подключения к сети сразу заряжается конденсатор С₄ и пробивается динистор. Запускается полумостовой генератор на трансформаторе TR₁ и транзисторах Т₁ и Т₂. При достижении частоты 45-50 кГц создается резонанс c помощью последовательного контура С₂. С₃. L₁. подключенного к электродам, и лампа зажигается. В этой схеме также есть дроссель, но с очень малыми габаритами, позволяющими поместить его в цоколь лампы.

ЭПРА имеет автоматическую подстройку под ЛЛ по мере изменения характеристик. Через некоторое время для изношенной лампы требуется повышение напряжения для зажигания. В схеме ЭмПРА она просто не запустится, а электронный балласт подстраивается под изменение характеристик и тем самым позволяет эксплуатировать устройство в благоприятных режимах.

Преимущества современных ЭПРА следующие:

• плавное включение;
• экономичность работы;
• сохранение электродов;
• исключение мерцания;
• работоспособность при низкой температуре;
• компактность;
• долговечность.

Недостатками являются более высокая стоимость и сложная схема зажигания.

Применение умножителей напряжения

Способ дает возможность включать ЛЛ без электромагнитного балласта, но применяется преимущественно для продления жизни лампам. Схема включения сгоревших люминесцентных ламп позволяет им проработать еще некоторое время, если мощность не превышает 20-40 Вт. При этом нити накала могут быть как целыми, так и перегоревшими. В обоих случаях выводы каждой нити накала нужно закоротить.

После выпрямления напряжение удваивается, и лампа загорается моментально. Конденсаторы С₁. С₂ выбираются под рабочее напряжение 600 В. Их недостаток заключается в больших габаритах. Конденсаторы С₃. С₄ устанавливают слюдяные на 1000 В.

ЛЛ не предназначена для питания постоянным током. Со временем ртуть скапливается около одного из электродов, и свечение ослабевает. Для его восстановления изменяют полярность, перевернув лампу. Можно установить переключатель, чтобы ее не снимать.

Бесстартерная схема включения люминесцентных ламп

Схема со стартером требует долгого разогрева лампы. Кроме того, его иногда приходится менять. В связи с этим существует другая схема с подогревом электродов через вторичные обмотки трансформатора, который также выполняет функцию балласта.

Когда производится включение люминесцентных ламп без стартера, на них должно быть обозначение RS (быстрый старт). Светильник со стартерным запуском здесь не подойдет, поскольку его электроды дольше разогреваются, и спирали быстро перегорят.

Как включить сгоревшую лампу?

Если спирали вышли из строя, ЛЛ можно зажечь без умножителя напряжения, используя обычную схему ЭмПРА. Схема включения перегоревшей люминесцентной лампы незначительно изменяется по сравнению с обычной. Для этого к стартеру последовательно подключают конденсатор, а штырьки электродов замыкают накоротко. После такой небольшой переделки лампа проработает еще какое-то время.

Заключение

Конструкция и схема включения люминесцентной лампы постоянно совершенствуется в сторону экономичности, уменьшения размеров и повышения срока службы. Важно правильно ее эксплуатировать, разбираться во всем многообразии выпускаемых типов и знать эффективные способы подключения.

10 очаровательных звездных детей, которые сегодня выглядят совсем иначе Время летит, и однажды маленькие знаменитости становятся взрослыми личностями, которых уже не узнать. Миловидные мальчишки и девчонки превращаются в с.

9 знаменитых женщин, которые влюблялись в женщин Проявление интереса не к противоположному полу не является чем-то необычным. Вы вряд ли сможете удивить или потрясти кого-то, если признаетесь в том.

Наши предки спали не так, как мы. Что мы делаем неправильно? В это трудно поверить, но ученые и многие историки склоняются к мнению, что современный человек спит совсем не так, как его древние предки. Изначально.

Эти 10 мелочей мужчина всегда замечает в женщине Думаете, ваш мужчина ничего не смыслит в женской психологии? Это не так. От взгляда любящего вас партнера не укроется ни единая мелочь. И вот 10 вещей.

Что форма носа может сказать о вашей личности? Многие эксперты считают, что, посмотрев на нос, можно многое сказать о личности человека. Поэтому при первой встрече обратите внимание на нос незнаком.

Как выглядеть моложе: лучшие стрижки для тех, кому за 30, 40, 50, 60 Девушки в 20 лет не волнуются о форме и длине прически. Кажется, молодость создана для экспериментов над внешностью и дерзких локонов. Однако уже посл.

Подробно о люминесцентных светильниках

Наиболее экономичными источниками света на сегодняшний день принято считать люминесцентные светильники. Соотношение их основных характеристик (излучаемого потока света и потребления электроэнергии) во много раз выгоднее, чем у ламп накаливания. Это же можно сказать и о сроке службы таких источников света.

Что такое люминесцентные светильники, их устройство и принцип работы

Люминесцентный светильник — наиболее распространенный тип освещения, который встречается в помещениях административного назначения (детские сады, школы, офисы), а также в домашнем быту и промышленных зонах. Его монтаж и последующие растраты на электроэнергию обойдутся недорого. Особенности конструкции позволяют использовать их и для внешнего, и для внутреннего освещения.

Источник света в таких устройствах — люминесцентная лампа. Принцип ее работы заключается в способности паров металла и некоторых газов излучать свет при воздействии на них электрическим полем. Лампы по виду похожи на стеклянные трубки.

Устройство люминесцентного светильника можно представить так: внутри него есть покрытие — люминофор, в трубке присутствует инертный газ с парами ртути. С каждого края ламповой конструкции находятся вольфрамовые спирали со слоем бария оксида, выполняющие функции катодов. Они соединены с двумя штырьками, которые и связывают лампу с наружным источником питания. Это типичная схема таких осветительных приборов.

Есть еще и люминесцентные ламповые конструкции, которые предназначены для светильников небольших размеров. Они имеют внешний вид несколько иной, при этом труба может быть изогнута в спираль, кольцо или другую форму.

Вышеперечисленные конструкции имеют свои положительные и отрицательные стороны. К плюсам таких осветительных приборов относятся:

• способность повышенной светоотдачи: прибор в 20 Вт равен по мощности лампе накаливания в 100 Вт;
• КПД выше, чем у осветительных приборов с лампами накаливания;
• большой выбор оттенков излучаемого света;
• более длительный срок эксплуатации по сравнению с лампами накаливания;
• излучаемый свет не точечный, а рассеянный.

Если же говорить о недостатках таких осветительных приборов, то к ним можно причислить:

• требуется специальная утилизация из-за содержания паров ртути;
• излучение от таких светильников имеет неравномерный спектр, что является неприятным для глаз;
• некоторые светильники в процессе своей работы могут издавать неприятные шумы.

Светильник с люминесцентными лампами нецелесообразно применять в конструкции с автоматическим включением (при установке датчиков движения), так как слишком частое срабатывание осветительных приборов приводит к быстрому выходу их из строя, сокращая срок эксплуатации.

Разновидности люминесцентных светильников

Трудно вычислить, что лежит в основе активного развития электротехнических устройств — ажиотажный потребительский спрос или инженерные разработки. Но неоспоримым считается тот факт, что сегодня на рынке можно найти варианты осветительных приборов разнообразных конструкций. Так, появились устройства, которые внешне схожи с люминесцентными, но лампочка заменена на светодиодные элементы.

Но, несмотря на все новшества, этот тип светильников занимает не последнее место и по спросу, и по количеству разновидностей устройств.

Условно их можно разделить на две большие группы: потолочные и мебельные. Каждая из них имеет достаточно большое количество подвидов.

Потолочные осветительные люминесцентные приборы

Потолочные люминесцентные осветительные приборы — наиболее часто встречаемые светильники. Основная функция которых — организация общего освещения.

В зависимости от места расположения их условно разделяют на такие подгруппы:

• потолочные офисные;
• потолочные промышленные.

Существует множество видов светильников люминесцентных потолочных. их можно разделить на такие типы:

• четырехламповый (4х18, 4х36);
• двухламповый (2х23, 2х58).

Светильники для промышленных зон

Для этих целей применяют такие же по типу лампы, но их отличительная черта — отсутствие декоративных излишеств при использовании таких осветительных приборов для промышленных зон. Они характеризуются строгой формой, но при этом дают хороший световой поток. Промышленные люминесцентные устройства дают хороший источник света для больших складских, торговых и производственных помещений. К тому же к таким светильникам выдвигают и более высокие требования по сравнению с бытовыми или офисными конструкциями.

Так, люминесцентные промышленные источники света должны быть более безопасными (светильник взрывозащищенный), сравнительно низкой стоимости, легки в установке, обеспечивать длительный срок эксплуатации при не всегда благоприятных обстоятельствах. Если условия труда предполагают соблюдение повышенной безопасности, то идеальный вариант — взрывозащищенные светильники с люминесцентными лампами. Для удобства работы при таком освещении выбирают приборы, которые не дают бликов. Промышленный светильник должен излучать ровный свет.

Светильники для офисов и бытовые

Офисные и бытовые варианты светильников могут быть классифицированы в зависимости от количества ламп в них. Так, встречаются потолочные двухламповые (ЛПО 2х36 и 2х58) или четырехламповые световые приборы. Их выбор зависит от площади территории, которую необходимо осветить. В зависимости от варианта установки они подразделяются на встраиваемые и накладные подвиды.

Встраиваемые осветительные приборы

Встраиваемые модели служат для освещения помещений офисного или бытового назначения. Конструкция таких приборов позволяет произвести монтаж в подвесных, реечных и натяжных потолочных конструкциях. Встраиваемые осветительные приборы укладываются в каркасы при монтаже потолков.

Наиболее популярными и хорошо зарекомендовавшими себя из всех видов таких встроенных конструкций являются люминесцентные светильники для потолков Армстронг. Они производятся десятками производителей и различаются своими параметрами. Подбор таких осветительных приборов производят посредством подбора параметров, исходя из размеров секции. Так, если потолочный блок Армстронг 600х600, то и светильник люминесцентный подбирают с такими же размерами. В результате потолочный фон получается ровным.

Часто используют модели люминисцентные 2х36 (на 2 лампочки) как один из дешевых видов освещения помещений, где требуется защита осветительного прибора. Светильник люминесцентный встраиваемый 2х36 встречается в спортивных залах, школах, детских садах.

Накладные осветительные приборы

Накладные светильники люминесцентные (4х18) монтируются на твердую поверхность. Это может быть как стена помещения, так и потолок (оштукатуренная железобетонная плита или гипсокартон). Такой накладной конструкцией не пользуются на натяжных потолках. Их выбор достаточно широк. Большой популярностью также пользуются источники света люминесцентные 2х36. Установка происходит при помощи саморезов или дюбелей. Идеальным местом для светильников, которые имеют накладной тип монтажа, считается современный кухонный интерьер, школьные учреждения и офисные помещения.

Одним из видов накладной осветительной конструкции является упомянутая выше модель 4х18 ЛПО-71. Состоит она из цельной стальной основы. Корпус светильника покрыт порошковой краской белого оттенка или цвета металлик. На этой основе установлены 4 люминесцентные лампочки по 18 Вт, поэтому имеет тип 4х18 .

Модель 4х18 имеет также накладной решетчатый материал, который прикрепляется к корпусу с помощью скрытых пружин.

Особенности взрывозащищенных люминесцентных осветительных приборов

Взрывозащищенный люминесцентный осветительный прибор используется в помещениях с повышенной опасностью. Корпус таких приборов сделан из сверхпрочного сплава алюминия, который противостоит коррозии, перепадам температур, попаданию влаги. К тому же все детали во взрывозащищенных светильниках с люминесцентными лампами имеют плотное соединение с герметиком, что обеспечивает изоляцию контактов от пыли и других возможных загрязнений.

Монтаж люминесцентных осветительных приборов

Монтаж люминесцентных светильников производится в зависимости от их конструкции. Приспособления для установки светильников прикрепляются к потолочным конструкциям, на стены (настенный вариант), колонны при помощи дюбелей и закладных частей. В этот же время при монтировании крепежных деталей устанавливают и потолочную розетку, которая служит для соединения проводов осветительного прибора с сетью электропитания и закрывает собой щель их выхода.

Схема подключения лампы также имеет значение. Изначально были только модели с дросселями и стартерами. Они представляют собой два устройства, имеющие отдельные гнезда. Конденсаторы выполняют разную функцию. Первый, включенный параллельно, служит для стабилизации напряжения. Второй, расположенный в стартере, выполняет функцию увеличения времени стартового импульса. Эта схема подключения называется еще электромагнитным балластом.

На каждом люминесцентном осветительном приборе с обратной стороны нарисована схема. Она несет в себе полную информацию о том, сколько ламп подключается, их мощность и количество, технические характеристики устройства.

Заметим, что осветительный прибор, который использовался для люминесцентных ламп, может быть с легкостью переоборудован под светодиодный. Но перед заменой следует изъять из схемы пускорегулирующий аппарат. Напряжение должно идти на светодиодные выводы напрямую. В этом и вся разница.

Перед тем как подключить осветительный люминесцентный прибор, убедитесь, что концы электросети изолированы.

Наилучшим способом размещения люминесцентных светильников считается их подвеска на магистральные осветительные коробки (КЛ-1 или КЛ-2). В комплекте с коробками поставляются и все необходимые детали для выполнения качественного монтажа к балкам, перекрытию, стенам и т. д.

Возможные поломки

Рассмотрим основные возможные неисправности люминесцентных светильников и пути их устранения:

1. Срабатывает защита. Причиной этому может быть замыкание в электросети за автоматом или же неисправность в работе конденсатора на входе. Такое часто бывает при попытке замены лампочки на светодиодные элементы. Помочь решить проблему можно путем замены конденсатора. В обязательном порядке нужно проверить контакты стартера и патронов. Осуществляется замена люминесцентных ламп.
2. Не зажигается. Это указывает, что в патроне нет совсем либо очень слабое напряжение. Следует проверить показатель с помощью индикатора или тестера. Если светильник не зажигается, а на концах трубки есть свечение, то это свидетельствует о неисправности стартера, который нужно заменить. Если же свечения нет, причинами могут быть поломки дросселя, того же стартера, испорченность самой лампочки. Если свечение замечено только в одном конце, то это явный признак ошибки, проверки требует схема подключения.
3. Постоянное мигание. Такой вид неполадки свидетельствует о поломке стартера или сниженном напряжении в сети электросистемы.
4. Постоянное самопроизвольное зажигание и погасание лампы говорит о необходимости ее замены.

Как проверить люминесцентный светильник

Исправность люминесцентных осветительных приборов проверяют по целостности и работе основных элементов, которые обеспечивают подачу тока:

• дроссель (при нормальной работе не должен издавать посторонних звуков);
• стартер (его работу проверяют последовательным подключением к лампе накаливания и розетке);
• емкость конденсатора.

Все диагностические мероприятия проводятся в пассивном состоянии светильника, то есть при полном отключении от источника питания. Использовать для проверки рекомендовано мультиметр или омметр. Выньте стартер из патрона, соедините контакты. Подсоедините два щупа прибора к выводным отсоединенным проводам светильника. Прибор покажет значение общего сопротивления светильника.

Устройство и схема включения люминесцентной лампы

Люминесцентные лампы обычно используют для освещения супермаркетов, учебных аудиторий, промышленных объектов, общественных закрытых помещений и прочего. С появлением более современных видов, которые выпускаются со стандартным цоколем E27, их начали использовать и в домашних условиях.

По истечении времени они набирают всё большей популярности. Но схема включения люминесцентных ламп достаточно сложная и требует особых познаний в этой области. Обычно подключают двумя схемами, о которых мы и поговорим дальше. Но сначала следует разобраться в принципе работы и строении такого светильника.

Принцип работы

Давайте разберём, что такое люминесцентная лампа, и как она работает. Представляет из себя стеклянную трубку, которая начинает работать за счёт разряда, который зажигает газы внутри её оболочки. На обоих концах установлен катод и анод, именно между ними и происходит разряд, который вызывает пусковое загорание.

Пары ртути, которые помещают в стеклянный футляр, при разряде начинаю излучать особый невидимый свет, который активизирует работу люминофора и других дополнительных элементов. Именно они и начинают излучать тот свет, который нам необходим.

Принцип работы лампы

Благодаря разным свойствам люминофора, такой светильник излучать большой спектр разнообразных цветов.

Подключаем, используя электромагнитный балласт

Электромагнитный Пускорегулирующий аппарат, сокращённой аббревиатурой для него является ЭмПРА. Также часто называют дросселем. Мощность такого устройства должна быть равной той мощности, которую потребляют лампы при работе. Довольно старая схема, с помощью которой раньше подключали люминесцентные лампы.

Схема с электромагнитным балластом

Принцип работы такого устройства состоит в следующем. После начала подачи тока, он попадает на стартер, после чего на небольшой период времени биметаллические электроды замыкаются. Благодаря этому, весь ток, который появляется в цепи, замыкается между электродами и ограничивается только сопротивлением дросселя.

Таким образом, он возрастает примерно в три-четыре раза, и электроды начинают практически моментально разогреваться.

Таким образом, именно дроссель образует сильный разряд в среде газов, и они начинают выделять свой свет. После включения, напряжение в схеме будет равно примерно половине от входящего с сети.

Такого показателя мало для создания повторного импульса, из-за чего лампа начинает стабильно работать.

Какими недостатками она обладает:

1. Сравнивая со схемой, где применяется электронный балласт. расход электроэнергии выше на десять-пятнадцать процентов.
2. В зависимости от того, сколько лампа уже проработала времени, период запуска будет увеличиваться и может дойти до трёх-четырёх секунд.
3. Такая схема подключения люминесцентных ламп со временем способствует появлению гудения. Такой звук будет исходить от пластин дросселя.
4. В процессе работы светильника будет довольно высокий коэффициент пульсации света. Такое явление негативно сказывается на зрении человека, а при продолжительном нахождение действие таких мерцающих лучей может стать причиной ухудшения зрения.
5. Неспособны работать при низкой температуре. Таким образом, отпадает возможность использовать такие лампы на улице или в неотапливаемых помещениях.

Подключаем лампу, используя электронный балласт

Главным отличием такой системы от электромагнитной то, что напряжение, которое доходит до самой лампы имеет повышенную частоту начиная от 25 и доходит до 140 кГц. Благодаря повышению частоты тока, значительно уменьшается показатель мерцания, и он находит на таком уровне, который уже не является слишком вредным для человеческого глаза.

Подключение с ЭПРА

Система ЭПРА используется специальный автогенератор в своей схеме, такое дополнение включает трансформатор и выходной каскад на всех транзисторах. Зачастую производители указывают схему прямо на задней части блока светильника. Таким образом, у вас сразу есть наглядный пример, как правильно подключить и установить устройство для работы от сети.

Преимуществами стартерной схемы подключения

• Стартерная система продлевает период работы светильника.
• Особый принцип работы также продлевает период службы примерно на десять процентов.
• Благодаря принципу действия, устройство экономит около двадцати-тридцати процентов потребляемой электроэнергии.
• Облегчённая установка, так как производитель указывает схему, по которой должна происходить установка взятого вами светильника.
• Во время работы практически полностью отсутствует мерцание и шум от светильника. Такие явления присутствуют, но они незаметны для человека и никак не влияют на здоровье.

Существуют модели, которые поддерживают установку диммера в качестве регулятора. Установка таких приборов несколько отличается от стандартной установки.

Подведём итог

Мы постарались раскрыть вопрос как подключить люминесцентную лампу, показали схемы, с помощью которых происходит подключение люминесцентных ламп. Разобравшись со схемой электромагнитного и электронного балласта, вы можете решить какую лучше использовать именно в вашем случае. Но так как первая имеет ряд значительных недостатков, то скорей всего выбор ляжет именно на электронный балласт.

Причины неисправностей — решение проблем

Схема электронного дросселя была придумана позже, и разрабатывалась специально для того, чтобы убрать все недостатки электромагнитного аналога, с целью максимального повышения качества освещения с помощью люминесцентных ламп.

Установка таких устройств уже не составляет особого труда, как это было раньше. Производители начали указывать схему, по которой производится установка на тыльной стороне прибора что значительно облегчает работу монтажника.

Источники: http://fb.ru/article/233664/ustroystvo-i-shema-vklyucheniya-lyuminestsentnoy-lampyi, http://profazu.ru/svet/light/lyuminestsentnye-svetilniki.html, http://proosveschenie.ru/proizvodstvennye-pomeshheniya/skhema-vklyucheniya-lyuminescentnykh-lamp.html