Как выбрать стартер для люминесцентных ламп: как работает, устройство, маркировка

Пусковое устройство для люминесцентных ламп входит в комплект электромагнитного балласта (ЭМПРА) и предназначено для зажигания ртутной лампы.

Каждая модель, выпущенная конкретным разработчиком, имеет разные технические характеристики, однако применяется для осветительных приборов, питающихся исключительно от сети переменного тока, с предельной частотой не более 65 Гц.

Предлагаем разобраться, как устроен стартер для люминесцентных ламп, какова его роль в осветительном приборе. Кроме того, мы расскажем о возможностях различных пусковых установок и расскажем, как правильно выбрать механизм.

Как устроено устройство?

Дополнительная закуска (закуска) довольно проста. Элемент представляет собой небольшую газоразрядную лампу, способную формировать слаботочный газовый разряд накаливания низкого давления.

Этот небольшой стеклянный цилиндр заполнен инертным газом – смесью гелия или неона. Внутри приварены подвижный и неподвижный металлические электроды.

Все спирали электродов колбы имеют две клеммные колодки. Один из выводов каждого контакта используется в цепи электромагнитного балласта. Остальное подключается к катодам стартера.

Зазор между пусковыми электродами несущественен, поэтому его можно легко проткнуть сетевым напряжением. В этом случае образуется ток и элементы, входящие в электрическую цепь, нагреваются с определенным сопротивлением. Закуска – один из таких элементов.

Проекты стартеров для люминесцентных ламп имеют практически идентичное устройство: 1 – стартер; 2 – колба стеклянная; 3 – пары ртути; 4 – клеммы; 5 – электроды; 6 – корпус; 7 – биметаллический контакт; 8 – инертное газообразное вещество; 9 – вольфрамовые нити ЛДС; 10 – капля ртути; 11 – дуговый разряд в колбу (+)

Баллон помещается в пластиковый или металлический кожух, выполняющий роль защитного кожуха. В некоторых образцах сверху крышки имеется дополнительное специальное смотровое отверстие.

Самый востребованный материал для изготовления блоков – пластик. Постоянное воздействие высокотемпературных условий позволяет выдерживать особый состав пропитки – люминофор.

Устройства выпускаются с парой ножек, выполняющих роль контактов. Они изготавливаются из разных видов металла.

В зависимости от конструкции электроды могут быть симметричными или несимметричными, подвижными с подвижным элементом. Их кабели проходят через патрон лампы.

Параллельно электродам баллона подключают конденсатор емкостью 0,003-0,1 мкФ. Это важный элемент для уменьшения радиопомех, а также для облегчения процесса зажигания лампы

Обязательной деталью устройства является конденсатор, который может сглаживать лишние токи и одновременно открывать электроды устройства, гасить дугу, возникающую между токоведущими элементами.

Без этого механизма велика вероятность контактной сварки при возникновении дуги, что значительно сокращает срок службы пускателя.

В быту наиболее популярны образцы балласта с симметричной системой контактов и схемой стартера. Такие образцы меньше подвержены падению напряжения в электрической сети

Правильная работа стартера зависит от напряжения питания. При снижении рейтингов до 70-80% люминесцентная лампа может не загореться, потому что электроды не будут достаточно нагреваться.

В процессе выбора подходящего стартера с учетом конкретной модели люминесцентной лампы (люминесцентной или ЛЛ) необходимо дополнительно проанализировать технические характеристики каждого типа, а также определить производителя.

Принцип работы прибора

После подачи сетевого питания на осветительное устройство напряжение проходит через катушки индуктивности LL и нить накала, состоящую из монокристаллов вольфрама.

Затем он поступает на контакты пускателя и образует между ними люминесцентный разряд, при этом свечение газовой среды воспроизводится путем ее нагрева.

Поскольку у устройства есть еще один контакт – биметаллический, он тоже реагирует на изменения и начинает гнуться, меняя форму. Таким образом, этот электрод замыкает электрическую цепь между контактами.

Величина тока, генерируемого тлеющим разрядом, варьируется от 20 до 50 мА, что достаточно для нагрева биметаллического электрода, отвечающего за замыкание цепи (+)

Замкнутый контур, образованный в цепи люминесцентного устройства, проводит ток через себя и нагревает вольфрамовые нити, которые, в свою очередь, начинают излучать электроны со своей нагретой поверхности.

Таким образом, образуется термоэлектронная эмиссия. При этом воспроизводится нагрев паров ртути в цилиндре.

Генерируемый поток электронов помогает снизить напряжение, прикладываемое сетью к контактам стартера, примерно наполовину. Степень тлеющего разряда начинает уменьшаться с увеличением температуры тлеющего разряда.

Биметаллическая пластина снижает степень ее деформации, тем самым размыкая цепь между анодом и катодом. Прохождение тока через эту секцию прекращается.

Изменение его показателей вызывает появление индукционной электродвижущей силы внутри дроссельной катушки, в проводящей цепи.

Биметаллический контакт мгновенно реагирует, вызывая кратковременный разряд в подключенной к нему цепи: между вольфрамовыми нитями LL.

Его величина достигает нескольких киловольт, чего вполне достаточно для проникновения в инертную атмосферу газа с нагретыми парами ртути. Между концами лампы образуется электрическая дуга, производящая ультрафиолетовое излучение.

Поскольку этот световой спектр не виден людям, лампа содержит люминофор, поглощающий ультрафиолетовый свет. В результате отображается стандартный световой поток.

Когда ток в цепи изменяется или полностью прекращается, магнитный поток изменяется пропорционально по поверхности пластины, что ограничивает эту цепь и приводит к возбуждению в этой цепи самоиндукции ЭДС

Однако напряжения на стартере, подключенном параллельно лампе, недостаточно для образования разряда накаливания, поэтому электроды остаются в разомкнутом положении в течение периода накала люминесцентной лампы. Кроме того, в схеме работы не используется дроссель.

Поскольку после выработки накаливания показатели тока должны быть ограничены, в схему вводится электромагнитный балласт. Благодаря своему индуктивному сопротивлению он действует как ограничитель, предотвращающий поломку лампы.

Типы стартеров для люминесцентных приборов

В зависимости от алгоритма работы пускатели делятся на три основных типа: электронные, тепловые и тлеющие разрядные. Несмотря на то, что механизмы имеют различия в элементах конструкции и принципах работы, они выполняют идентичные варианты.

Электронный стартер

Процессы, воспроизводимые в контактной системе стартера, не контролируются. Кроме того, температурный режим окружающей среды существенно влияет на их работу.

Например, при температуре ниже 0 ° C скорость нагрева электродов замедляется, соответственно прибору потребуется больше времени для включения света.

Кроме того, при нагревании контакты могут припаиваться друг к другу, что приводит к перегреву и разрушению спиралей лампы, т.е ее износу.

Большинство моделей ЭПРА для ЛДС построено на микросхеме UBA 2000T. Такой тип устройства позволяет исключить перегрев электродов, за счет чего значительно увеличивается срок службы контактов лампы, соответственно, и срок ее эксплуатации

Правильно работающие устройства также со временем изнашиваются. Они дольше сохраняют свечение контактов лампы, тем самым снижая ее производственный ресурс.

именно для устранения таких недостатков в стартовой полупроводниковой микроэлектронике, что были задействованы сложные конструкции с микросхемами. Они позволяют ограничить количество циклов моделирования процесса замыкания пусковых электродов.

В большинстве представленных на рынке образцов схема электронного стартера состоит из двух функциональных блоков:

  • схема управления;
  • узел коммутации высокого напряжения.

Примером может служить микросхема электронного зажигания PHILIPS UBA2000T и высоковольтный тиристор TN22 производства STMicroelectronics.

Принцип работы электронного стартера основан на размыкании цепи нагревом. У некоторых образцов есть существенное преимущество – возможность дежурного режима зажигания.

Таким образом, размыкание электродов осуществляется в необходимой фазе напряжения и при условии оптимальных температурных показателей для нагрева контактов.

Элементы полупроводникового электронного балласта должны соответствовать ключевым эксплуатационным характеристикам, то есть соотношению мощности и напряжения сети подключенного светильника

важно, что при выходе из строя лампы и безуспешных попытках ее запуска такого типа механизм отключается, если их количество (попыток) достигает 7. Поэтому о преждевременном выходе из строя электронного стартера не может быть и речи.

Как только лампочка будет заменена на исправную, устройство сможет возобновить процесс запуска ЛЛ. Единственный недостаток этой модификации – высокая цена.

В схеме со стартером в качестве дополнительного метода снижения радиопомех можно использовать симметричные индуктивности с обмоткой, разделенной на одинаковые участки, с равным количеством витков, намотанных на общее устройство – сердечник.

Сегодня производимые реакторы имеют сборную стержневую конструкцию. Нарезка магнитной проволоки производится из стальных листов. Как правило, такие индуктивности имеют две симметричные обмотки

Все участки катушки последовательно соединены с одним из контактов лампы. При включении оба его электрода будут работать в одинаковых технических условиях, что снизит степень помех.

Тепловой вид стартера

Основная отличительная черта тепловых воспламенителей – длительный период пуска ЛЛ. Такой механизм в процессе работы потребляет много электроэнергии, что негативно сказывается на его энергопотребляющих характеристиках.

Термостартер еще называют термобиметаллическим. Контакты нагреваются с замедлением, что эффективно влияет на работу осветительного прибора в низкотемпературной среде

Как правило, этот вид используется в низкотемпературных условиях. Алгоритм работы существенно отличается от аналогов других типов.

В случае сбоя питания электроды устройства находятся в замкнутом состоянии, при наложении генерируется импульс высокого напряжения.

Механизм тлеющего разряда

Триггеры тлеющего разряда имеют в своей конструкции биметаллические электроды.

Они изготовлены из металлических сплавов с разными коэффициентами линейного расширения при нагревании пластины.

Недостатком воспламенителя тлеющего разряда является низкий уровень импульса напряжения, из-за чего недостаточная надежность зажигания ЛЛ

Возможность включения лампы определяется продолжительностью предыдущего нагрева катодов и показателями тока, протекающего через осветительный прибор в момент размыкания цепи пускового контакта.

Если стартер не включит свет при первом рывке, он автоматически будет повторять попытки, пока не загорится свет.

Поэтому такие устройства не используются в условиях низкой температуры или неблагоприятного климата, например, с повышенной влажностью.

Если оптимальный уровень нагрева контактной системы не гарантируется, лампа долго не включается или не работает. По ГОСТам время розжига стартера не должно превышать 10 секунд.

Пусковые устройства, выполняющие свои функции за счет теплового принципа или разряда накаливания, в обязательном порядке оснащаются дополнительным устройством – конденсатором.

Роль конденсатора в схеме

Как отмечалось ранее, конденсатор расположен в корпусе устройства параллельно его катодам.

Этот элемент выполняет две ключевые задачи:

  1. Снижает уровень электромагнитных помех, генерируемых в диапазоне радиоволн. Они возникают в результате контакта системы пусковых электродов с лампой.
  2. Влияет на процесс освещения люминесцентной лампы.

Этот дополнительный механизм снижает величину импульсного напряжения, генерируемого при открытии пусковых катодов, и увеличивает их продолжительность.

Конденсатор снижает вероятность слипания контактов. Если в приборе нет конденсатора, напряжение на лампе довольно быстро нарастает и может достигать нескольких тысяч вольт. Такие условия снижают степень надежности зажигания лампы

Поскольку использование устройства подавления не позволяет добиться полного сглаживания электромагнитных помех, на входе схемы вводятся два конденсатора, общая емкость которых составляет не менее 0,016 мкФ. Они соединены последовательно с массой середины.

Основные недостатки закусок

Главный недостаток стартеров – ненадежность конструкции. Неисправность механизма активации вызывает фальстарт – перед запуском полноценного светового потока отображается несколько вспышек света. Такие неисправности сокращают срок службы вольфрамовых нитей лампы.

Пусковые установки создают значительные потери энергии и снижают КПД лампового устройства. К недостаткам также можно отнести зависимость от напряжения и значительный разброс времени отклика электродов

У люминесцентных ламп наблюдается рост рабочего напряжения со временем, у стартера наоборот, чем больше продолжительность, тем ниже напряжение зажигания раскаленного разряда. Таким образом, получается, что зажженная лампа может заставить ее работать, в результате чего свет погаснет.

Разомкнутые контакты стартера снова включают свет. Все эти процессы выполняются за доли секунды, и пользователь может только наблюдать за мерцанием.

Эффект пульсации раздражает сетчатку глаза, а также приводит к перегреву от удушья, уменьшению его ресурса и выходу лампы из строя.

Такие же негативные последствия ожидаются от значительного распространения контактной системы с течением времени. Часто бывает недостаточно полностью прогреть катоды лампы.

В результате устройство включается после нескольких попыток воспроизведения, что сопровождается большей продолжительностью переходных процессов.

Если стартер подключен по одноламповой схеме, в этом случае уменьшить световую пульсацию не удастся.

Для уменьшения негативного воздействия рекомендуется использовать этот тип схемы только в помещениях, где используются группы ламп (2-3 образца), которые необходимо включать в разные фазы трехфазной цепи.

Расшифровка значений маркировки

Общепринятого сокращения для моделей закусок отечественного и зарубежного производства нет. Поэтому основы обозначений мы рассмотрим отдельно.

Расшифровка значения 90С-220 выглядит так: стартер, работающий с люминесцентными образцами, мощность которых составляет 90 Вт, а номинальное напряжение – 220 В (+)

По ГОСТу расшифровка буквенно-цифровых значений [XX] [C] – [XXX], нанесенных на корпус устройства, выглядит так:

  • [XX] – цифры, обозначающие мощность световоспроизводящего механизма: 60 ​​Вт, 90 Вт или 120 Вт;
  • [S] – закуска;
  • [XXX] – напряжение, используемое для работы: 127 В или 220 В.

Для реализации зажигания ламп зарубежные разработчики выпускают устройства с различным обозначением.

Электронный форм-фактор доступен у многих компаний.

Наиболее известна на отечественном рынке компания Philips, выпускающая закуски следующих видов:

  • S2 рассчитаны на 4-22 Вт;
  • S10 – 4-65 Вт.

OSRAM ориентирована на производство пускателей как для одиночного, так и для последовательного подключения осветительных приборов. В первом случае это маркировка S11 с ограничением мощности 4-80 Вт, ST111 – 4-65 Вт. А во втором, например, ST151 – 4-22 Вт.

Выпускаемые модели закусок представлены в широком ассортименте. Ключевые параметры, учитываемые при выборе, соизмеримы с характеристиками люминесцентных ламп.

На что обращать внимание при выборе?

Недостаточно полагаться на имя разработчика и ценовой диапазон при выборе триггера, хотя эти факторы также необходимо учитывать, чтобы указать на качество устройства.

В этом случае выигрывают надежные устройства, хорошо зарекомендовавшие себя на практике. Стоит обратить внимание на такие компании – Philips, Sylvania и OSRAM.

Закуска ФС-11 марки Сильвания. Сочетается с люминесцентными лампами мощностью 4-65 Вт. Может использоваться от сети переменного тока. Работает по принципу тлеющего разряда

Основными рабочими параметрами стартера являются следующие технические характеристики:

  1. Ток зажигания. Этот показатель должен быть выше рабочего напряжения лампы, но не ниже напряжения питания.
  2. Базовое напряжение. При подключении по одноламповой схеме используется один аппарат на 220 В, один с двумя лампами – на 127 В.
  3. Уровень мощности.
  4. Качество корпуса и его огнестойкость.
  5. Срок эксплуатации. В стандартных условиях использования стартер должен выдерживать не менее 6000 пусков.
  6. Продолжительность нагрева катода.
  7. Тип используемого конденсатора.

также необходимо учитывать индуктивное сопротивление катушки и коэффициент выпрямления, который отвечает за отношение обратного сопротивления к прямому сопротивлению при постоянном напряжении.

Более подробная информация о конструкции, работе и подключении балласта люминесцентных ламп представлена ​​в этой статье.

Выводы и полезные видео по теме

Помощь в выборе необходимого балласта для люминесцентной лампы:

Стартер для люминесцентных приборов: основы маркировки и конструирования устройств:

Теоретически время работы стартера эквивалентно сроку службы лампы, которую он зажигает. Однако стоит учитывать, что со временем интенсивность напряжения тлеющего разряда уменьшается, что сказывается на работе люминесцентного устройства.

Однако производители рекомендуют заменять и стартер, и лампу одновременно. Чтобы приобрести желаемую модификацию, изначально стоит изучить основные показатели устройств.

Поделитесь с читателями своим опытом выбора стартера люминесцентной лампы. Пожалуйста, оставляйте комментарии, задавайте вопросы по теме статьи и участвуйте в обсуждениях – форму обратной связи можно найти ниже.

Источник – https://sovet-ingenera.com/elektrika/svetylnik/starter-dlya-lyuminescentnyx-lamp.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: