Пристрій і схема включення люмінесцентної лампи

Люмінесцентна лампа (ЛЛ) являє собою джерело світла, що створюється електричним розрядом в середовищі парів ртуті і інертного газу. При цьому виникає невидиме ультрафіолетове світіння, чинне на шар люмінофора, нанесений зсередини на скляну колбу. Типова схема включення люмінесцентної лампи являє собою пускорегулюючий пристрій з електромагнітним баластом (Емпра).

Пристрій і опис ЛЛ

Колба більшості ламп завжди мала циліндричну форму, але зараз вона може бути у вигляді складної фігури. На торцях у неї вмонтовані електроди, конструктивно схожі на деякі спіралі ламп розжарювання, виготовлені з вольфраму. Вони підпаяні до розташованим зовні штырькам, на які подається напруга.


Газова електропровідних середовище всередині ЛЛ має від'ємний опір. Воно проявляється в зниженні напруги між протилежними електродами при зростанні струму, який необхідно обмежувати. Схема включення люмінесцентної лампи містить балластник (дросель), основне призначення якого - створення великого імпульсу напруги для її запалювання. Крім нього в Емпра входить стартер - лампа тліючого розряду з розміщеними всередині неї двома електродами в середовищі інертного газу. Один з них виготовлений з біметалічної пластини. У вихідному стані електроди розімкнуті.

Принцип роботи ЛЛ

Стартерні схема включення люмінесцентних ламп працює наступним чином.

На схему подається напруга, але спочатку через ЛЛ струм не йде з-за великого опору середовища. По спіралях катодів струм проходить і розігріває їх. Крім того, він поступає також на стартер, для якого подається напруги досить, щоб усередині виник тліючий розряд.

При розігріві контактів пускача від минаючого струму біметалева пластина замикається. Після цього провідником стає метал, і розряд припиняється.

Біметалевий електрод остигає і розмикає контакт. При цьому дросель видає імпульс високої напруги через самоіндукції, і ЛЛ запалюється.

Через лампу не йде струм, який потім в 2 рази зменшується, оскільки напруга на дроселі падає. Його недостатньо для повторного запуску стартера, контакти якого залишаються розімкнутими при горінні ЛЛ.

Схема включення двох ламп люмінесцентних, встановлених в одному світильнику, передбачає використання для них одного загального дроселя. Вони підключаються послідовно, але на кожній лампі встановлено по одному паралельному стартеру.


Недоліком світильника є відключення другий лампи, якщо одна з них вийшла з ладу. Важливо! З люмінесцентними лампами необхідно використовувати спеціальні вимикачі. У бюджетних пристроїв стартові великі струми, і контакти можуть залипати.

Бездроссельное включення люмінесцентних ламп: схеми

Незважаючи на дешевизну, електромагнітні баласти мають недоліки. Вони і стали причиною створення електронних схем запалювання (ЕПРА).

Як запускається ЛЛ з ЕПРА

Бездроссельное включення люмінесцентних ламп здійснюється через електронний блок, в якому формується послідовна зміна напруги при їх запаленні. Переваги електронної схеми запуску:

можливість пуску з будь тимчасовою затримкою;

не потрібні масивний електромагнітний дросель і стартер;

відсутність гудіння і моргання ламп;

висока світловіддача;

легкість і компактність пристрою;

більший термін експлуатації.

Сучасні електронні баласти володіють компактними розмірами і низьким споживанням енергії. Їх називають драйверами, поміщаючи в цоколь малогабаритної лампи. Бездроссельное включення люмінесцентних ламп дозволяє використовувати звичайні стандартні патрони.
Система ЕПРА перетворює перемінну напругу 220 В у високочастотне. Спочатку розігріваються електроди ЛЛ, а потім подається висока напруга. При високій частоті підвищується ККД і повністю виключається мерехтіння. Схема включення люмінесцентної лампи може забезпечувати холодний запуск або з плавним збільшенням яскравості. У першому випадку термін експлуатації електродів істотно скорочується. Підвищена напруга в електронній схемі створюється через коливальний контур, що приводить до резонансу і запалення лампи. Запуск відбувається набагато легше, ніж у класичній схемі з електромагнітним дроселем. Потім також знижується напруга до необхідного значення утримування розряду. Випрямлення напруги здійснюється діодним мостом, після чого воно згладжується паралельно підключеним конденсатором З 1 . Після підключення до мережі відразу заряджається конденсатор З 4 і пробивається діністор. Запускається полумостовой генератор на трансформаторі TR 1 і транзисторах Т 1 і Т 2 . При досягненні частоти 45-50 кГц створюється резонанс c допомогою послідовного контуру З 2 З 3 , L 1 , підключеного до електродів, і лампа запалюється. У цій схемі також є дросель, але з дуже малими габаритами, що дозволяють помістити його в цоколь лампи. ЕПРА має автоматичне підстроювання під ЛЛ по мірі зміни характеристик. Через деякий час для зношеної лампи потрібно підвищення напруги для запалювання. У схемі Емпра вона просто не запуститься, а електронний баласт підлаштовується під зміну характеристик і тим самим дозволяє експлуатувати пристрій в сприятливих режимах.
Переваги сучасних ЕПРА наступні:

плавне включення;

економічність роботи;

збереження електродів;

виняток мерехтіння;

працездатність при низькій температурі;

компактність;

довговічність.

Недоліками є висока вартість і складна схема запалювання.

Застосування умножителей напруги

Спосіб дає можливість включати ЛЛ без електромагнітного баласту, але застосовується переважно для продовження життя лампам. Схема включення згорілих люмінесцентних ламп дозволяє їм опрацювати ще деякий час, якщо потужність не перевищує 20-40 Вт. При цьому нитки розжарення можуть бути як цілими, так і перегоріли. В обох випадках висновки кожній нитки розжарення потрібно закоротити. Після випрямлення напруга подвоюється, і лампа спалахує миттєво. Конденсатори З 1 З 2 вибираються під робоча напруга 600 Ст. Їх недолік полягає в великих габаритах. Конденсатори З 3 З 4 встановлюють слюдяні на 1000 У. ЛЛ не призначена для живлення постійним струмом. З часом ртуть накопичується біля одного з електродів, і світіння слабшає. Для його відновлення змінюють полярність, перевернувши лампу. Можна встановити перемикач, щоб її не знімати.

Бесстартерная схема включення люмінесцентних ламп

Схема зі стартером вимагає довгого розігріву лампи. Крім того, його іноді доводиться міняти. У зв'язку з цим існує інша схема з підігрівом електродів через вторинні обмотки трансформатора, який також виконує функцію баласту. Коли відбувається включення люмінесцентних ламп без стартера, на них має бути позначення RS (швидкий старт). Світильник зі стартерних запуском тут не підійде, оскільки його електроди довше розігріваються, і спіралі швидко перегорять.

Як включити згорілу лампу?

Якщо спіралі вийшли з ладу, ЛЛ можна запалити без помножувача напруги, використовуючи звичайну схему Емпра. Схема включення люмінесцентної лампи перегоріли незначно змінюється порівняно зі звичайною. Для цього до стартеру послідовно підключають конденсатор, а штирі електродів замикають накоротко. Після такої невеликої переробки лампа пропрацює ще якийсь час.

Висновок

Конструкція і схема включення люмінесцентної лампи постійно вдосконалюється у бік економічності, зменшення розмірів і підвищення терміну служби. Важливо правильно її експлуатувати, розбиратися у всьому різноманітті типів, що випускаються, і знати ефективні способи підключення.