Равномерное освещение высокого качества можно создать с помощью разных источников света. Энергосберегающие люминесцентные лампы активно устанавливают в домах, офисах и на фабриках. Их установка и схема сложнее, чем у ламп накаливания. Для правильной установки мастер должен знать, как устройство работает, какие существуют типы и какую схему использовать для подключения.
- Устройство лампы
- Принцип работы
- Способы подключения
- Схема с электромагнитным балластом (ЭмПРА)
- Два дросселя и две трубки
- Подключение двух ламп от одного дросселя
- Схема с электронным балластом
- Схема с умножителями напряжения
- Подсоединение без стартера
- Схема с последовательным подключением двух ламп
- Замена люминесцентных ламп
- Проверка работоспособности
Устройство лампы
Цилиндрические люминесцентные лампы
Люминесцентный счетный источник – это осветительный прибор, в котором ультрафиолетовое излучение преобразуется в видимый свет определенного спектра. Свечение достигается за счет электрического разряда, возникающего при подаче электричества в газовой среде. Образуется ультрафиолетовый свет, который попадает на люминофор. В результате лампочка загорается и начинает светиться.
Большинство люминесцентных ламп выпускаются в виде цилиндрических трубок. Могут встречаться луковицы более сложной формы. По краям трубки расположены вольфрамовые электроды, которые привариваются к внешним штифтам. Именно на них подается напряжение.
Колба заполнена смесью инертных газов отрицательного сопротивления и паров ртути.
Структура люминесцентной лампы
Стандартная схема лампы состоит из стартера и индуктивности. Кроме того, могут использоваться различные механизмы управления. Основная задача индуктивности – сформировать импульс необходимой величины, способный зажечь лампу. Пускатель представляет собой раскаленный разряд, в котором электроды находятся в инертной газовой атмосфере. Обязательным условием является то, что электрод должен быть биметаллической пластиной. Если лампа не горит, электроды открыты. При подаче напряжения они закрываются.
Классификация проводится по разным критериям. Главное – свет. Он может быть дневным или белым с разной цветовой температурой. Деление также проводится по ширине трубы. Чем он больше, тем больше мощность лампы и площадь освещаемой площади. Люминесцентные лампы делятся по количеству контактов, рабочему напряжению, наличию пускового устройства и форме.
Принцип работы
Принцип работы люминесцентной лампы
Подается напряжение питания. В начальный момент электрический ток не протекает, так как среда имеет высокое сопротивление. Ток по спирали нагревает их и подается на стартер. Появляется яркий разряд. После нагрева контактов биметаллические пластины замыкаются. Температура на биметаллической части падает, и сетевой контакт размыкается. Это приводит к тому, что стартер создает необходимый импульс в результате самоиндукции, и лампа начинает светиться. Дуговый разряд поддерживается термоэлектронной эмиссией на поверхности катода. Электроны нагреваются током, размер которого ограничен балластом.
Свет появляется благодаря тому, что на лампу нанесено специальное вещество – люминофор. Он поглощает ультрафиолетовое излучение и излучает свет определенного диапазона. Цвет можно изменить, нанеся на колбу люминофоры разного состава. Они могут происходить из галофосфата кальция, ортофосфата кальция и цинка.
Основные преимущества лампы – энергосбережение, долгий срок службы, яркое свечение. Из недостатков можно выделить невозможность прямого подключения к сети и наличие ртути внутри баллона. Лампы дороже ламп накаливания, но дешевле светодиодных источников света.
Способы подключения
Возможны различные варианты подключения люминесцентной лампы к сети. Самая популярная схема люминесцентного освещения – это подключение через электромагнитный балласт.
Схема с электромагнитным балластом (ЭмПРА)
Схема электромагнитного балласта (ЭМПРА)
Принцип действия этой схемы основан на том, что при подаче напряжения на пускатель возникает разряд, который приводит к замыканию биметаллических электродов. Электрический ток в цепи ограничен внутренней индуктивностью. Это приводит к тому, что рабочий ток увеличивается почти в 3 раза, электроды резко нагреваются, а после снижения температуры происходит самоиндукция, которая приводит к зажиганию пусковой люминесцентной лампы.
Минусы схемы люминесцентной лампы с ЭМПРА:
- Высокие затраты энергии по сравнению с другими методами.
- Длительное время загрузки – около 1-3 секунд. Чем больше изнашивается лампочка, тем дольше она загорается.
- Стробоскопический эффект. Мерцание негативно сказывается на зрении и психике человека, поэтому такое освещение не рекомендуется использовать в производстве.
- Не работает при низких температурах. Это приводит к невозможности использования в неотапливаемом подвале или гараже.
- Жужжание при работе.
В схеме предусмотрен стартер на две лампочки. Его индуктивности достаточно для обоих источников света. Пусковое напряжение 127 В, для светильника с одной лампой требуется напряжение 220 В.
Приведена схема люминесцентной лампы 220В с подключением без ускорителя. Отсутствует закуска. Такое непусковое соединение используется при перегорании нити накала возле лампочки. В конструкции также есть трансформатор и конденсатор для ограничения тока. Для ламп с перегоревшей нитью есть переделки в бестрансформаторной схеме. Это облегчает строительство.
Два дросселя и две трубки
Ускоритель
Этот метод используется для двух ламп. Соединять элементы нужно последовательно:
- Фаза – на входе индуктивности.
- С выхода дроссельной заслонки подключите один контакт к первой лампе, второй – к первому стартеру.
- От первого стартера провода идут ко второй паре контактов первой лампы, свободный провод нужно подключить в ноль.
Аналогично подключается вторая лампа.
Подключение двух ламп от одного дросселя
Схема для двух люминесцентных ламп
Этот вариант используется редко, но реализовать его несложно. Последовательное соединение двух ламп отличается своей экономичностью. Для реализации потребуется индукционная индуктивность и пара пускателей.
Схема подключения люминесцентных ламп от индуктивности:
- Параллельно штыревому выводу ламп подключается стартер.
- Свободные контакты подключаются к электрической сети посредством индуктивности.
- Конденсаторы подключены параллельно источникам света.
Бюджетные выключатели могут периодически блокироваться из-за повышенных пусковых токов. В этом случае рекомендуется использовать качественные коммутационные устройства. Это обеспечит долгую и стабильную работу люминесцентной лампы.
Схема с электронным балластом
Схема подключения электронного балласта
Все недостатки EMPRA привели к тому, что пришлось искать другой способ подключения. В результате электромагнитный балласт был заменен на электронный, работающий не на сетевой частоте 59 Гц, а на высокой частоте 20-60 кГц. Благодаря такому решению исключается мигание света. Такие схемы используются в производстве.
Визуально реактор представляет собой блок с выводами. Внутри находится печатная плата, на которой собрана электронная схема. Важным преимуществом электронного балласта является его миниатюрность. Вы даже можете поместить блок в небольшой источник света. Кроме того, время загрузки короче, и устройство работает бесшумно. Метод электронного балласта еще называют беззвездным.
Собрать схему такого устройства несложно. Обычно он находится на задней панели инструмента. На схеме указано количество ламп для подключения, все пояснительные надписи, информация о технических характеристиках.
Как подключить люминесцентную лампу:
- Вывод 1 и 2 – к паре контактов от лампы.
- Контакты 3 и 4 предназначены для оставшейся пары.
На вход должно подаваться напряжение питания.
Схема с умножителями напряжения
Метод без электромагнитного балласта можно использовать для увеличения срока службы. Время работы продлевается до тех пор, пока мощность лампы не превышает 40 Вт. Нити накаливания могут быть сожжены и должны быть закорочены в любой ситуации.
Эта схема позволяет выпрямить напряжение и удвоить его. Лампа сразу включается. Для реализации схемы нужно правильно подобрать конденсаторы. 1 и 2 выбраны на 600 В, 3 и 4 – на 1000 В. Недостатком является большой размер конденсаторов.
Подсоединение без стартера
Стартер нагревает люминесцентную лампу дополнительным теплом. Также часто выходит из строя, из-за чего эту деталь нужно заменить. Существуют схемы, в которых люминесцентный источник света работает без стартера. Электроды нагреваются до желаемого уровня с помощью обмоток трансформатора, которые действуют как балласт.
При покупке лампочки нужно обратить внимание на надпись RS – быстрый запуск. Именно эти продукты работают без стартера.
Схема с последовательным подключением двух ламп
Схема для последовательного соединения двух ламп
Есть две лампы, которые нужно соединить последовательно с балластом. Для выполнения такой работы вам потребуются следующие комплектующие:
- Индукция задохнется.
- Две закуски.
- Две люминесцентные лампы.
Схема подключения люминесцентной лампы следующая:
- Стартер подключен к каждой лампе параллельно штыревому входу на конце лампы.
- Остальные контакты должны быть подключены к сети через индуктивность.
- Конденсаторы подключаются к контактам ламп. Они нужны для уменьшения интенсивности помех и реактивной мощности.
Конденсаторы подбираются по нагрузке.
Замена люминесцентных ламп
Чтобы снять люминесцентную лампу, нужно повернуть в направлении, указанном на держателе
Люминесцентный источник света отличается от классических галогенных ламп и продуктов накаливания большим сроком службы. Но даже такие надежные лампочки могут выйти из строя, поэтому их необходимо заменить.
Замену можно произвести следующим образом:
- Снимите лампу. Важно аккуратно снять все детали, чтобы не повредить инструмент. Люминесцентные лампы необходимо вращать вокруг оси в отмеченном направлении. Обозначается стрелками на держателе.
- После поворота на 90 градусов трубу следует опустить. Тогда контакты легко вылезут из соответствующего отверстия.
- Следует взять новый источник света. Его контакты должны быть вертикальными и входить в отверстие. После установки лампочки нужно сдвинуть ее в противоположное положение.
- Визуально проверьте целостность колбы, нитей. Если нет визуальных проблем, неисправность может быть вызвана внутренними компонентами.
Снимите прибор осторожно, чтобы не разбить стеклянную колбу. Внутри находится опасная для здоровья ртуть.
После того, как система собрана, вы можете подать напряжение питания, включить и начать испытание. Последний шаг – установка защитной крышки на прибор.
Проверка работоспособности
Поиграйте с электродами мультиметром
Проверить собранную систему можно с помощью тестера, проверяющего нить накала. Его допустимое сопротивление должно составлять 10 Ом.
Если испытательное приспособление показывает бесконечное сопротивление, лампу можно использовать только в режиме холодного пуска. Также бесконечность может отображаться в случае неисправности источника света. Нормальное сопротивление, которое должен показать тестер, достигает нескольких сотен Ом. Это связано с тем, что в нормальном состоянии пусковые контакты разомкнуты. В этом случае конденсатор не пропускает постоянный ток.
Если прикоснуться к тросам дроссельной заслонки щупами мультиметра, сопротивление постепенно упадет до постоянного значения в несколько десятков Ом.
Точное значение невозможно определить с помощью обычного тестера. Но в некоторых приборах есть функция измерения индуктивности. Итак, согласно EMPRA, вы можете проверить значения. Если они не совпадают, вы можете судить о проблемах с устройством.