Как подключить люминесцентную лампу с традиционным электромагнитным дросселем, с электронным дросселем, с перегоревшими нитями разогрева, а также полезные советы для увеличения срока эксплуатации ламп

Схема подключения люминесцентных ламп - это графическое изображение соединения различных деталей, совместная работа которых обеспечивает излучение света осветительным прибором.

Правильно выполненное подключение обеспечит максимально возможное время эксплуатации ламп, снизит создающее некомфортность гудение электромагнитного балласта, но и обеспечит существенную экономию электроэнергии по сравнению с лампами накаливания – более пятнадцати процентов. Люминесцентные  лампы при работе излучают намного меньшее количество тепла, чем традиционные лампы накаливания. Это дает возможным применять для дизайнерского оформления светильников даже те материалы, которые представляют опасность с позиций легкой возгораемости.

Подключить люминесцентную лампу намного сложнее, чем обычную лампу накаливания. Это вызвано характером получения видимого света, используемого для освещения.

Устройство люминесцентной лампы

 

Как происходит процесс включения лампы дневного света

Люминесцентная лампа - это своеобразный трансформатор, преобразующий частоты света – недоступного зрению ультрафиолетового излучения в видимый свет, излучаемый атомами вещества, из которого изготавливается слой внутреннего покрытия лампы.

Принцип работы люминесцентной лампы

Как происходит включение люминесцентной лампы

Конструкционно люминесцентная лампа выполнена как герметичнаф стеклянная колба, внутрь которой закачена специальная смесь газов. Состав смеси подбирается так, чтобы потребность в электроэнергии для процесса ионизации атомов газовой смеси требовалось значительно меньше, чем для обеспечения работы лампы накаливания такой же мощности.

Для того, чтобы люминесцентная лампа служила постоянным источником света необходимо постоянная ионизация. Для этого в системе постоянно поддерживается тлеющий разряд с помощью непрерывной подачи необходимого напряжения на ламповые электроды.

Отличается от ламп накаливания и процесс, в результате которого начинают светиться люминесцентные лампы. Чтобы начался процесс ионизации требуется высоковольтный разряд, который происходит после прогрева смеси газов вокруг электродов. Чтобы обеспечить протекание этого процесса в лампе имеются две тонкие спирали подогрева. При подаче на спирали электрического тока они разогреваются и этот разогрев делает более легким выход анионов – отрицательно заряженных частиц. Напряжение в сети, то есть 220 вольт, поданное непосредственно на спирали, вызовет их перегорание, поэтому используют схемы запуска через индуктивный дроссель. В этом элементе при подаче переменного напряжения начинают возникать электромагнитные процессы, ограничивающие силу тока, который протекает по цепи, в результате чего достигается ограничение сетевого напряжения. Для протекания этого процесса на электроды подается высоковольтный импульс.

Индуктивный дроссель также служит генератором импульса высоковольтного напряжения благодаря которому  осуществляется пробой газовой смеси в внутреннем пространстве люминесцентной лампы. Высокая электродвижущая сила возникает в результате внутренней самоиндукции дросселя. Для получения импульса требуется включение в схему элемента, который обеспечит в цепи кратковременное прерывание. Такую функцию выполняет электрический стартер.

Таким образом в целом схематически протекание электрического тока в включаемой люминесцентной лампе можно представить следующим образом:

  • сетевое напряжение подается на индуктивный дроссель;
  • пройдя через индуктивный дроссель ток подается на первую разогревающую спираль лампы;
  • пройдя первую разогревающую спираль ток идет на стартер – его контакты разогреваясь замыкаются и ток разогревает спирали нагрева до 900˚С, a затем размыкаются вызывая высоковольтный импульс дросселя;
  • импульс подается на ламповые электроды и вызывает пробой и инициирование работы лампы.

Изображение последовательности включения в схему её элементов

Чтобы обеспечить такое прохождения тока создаются различные схемы для подключения люминесцентных ламп.

Классическая схема c использованием электромагнитного балласта

Совокупность дросселя и стартера также называют электромагнитным балластом. Схематически такой вид подключения можно представить в виде нижерасположенного рисунка.

Элементы, необходимые для включения лампы

Неисправность дросселя легко можно проверить при помощи обычной лампы накаливания. Один провод подсоединяют непосредственно к патрону лампы, а второй провод – через проверяемый дроссель. Если дроссель исправен, то при включении цепи в сеть лампочка должна гореть.

Для увеличения коэффициента полезного действия,a также уменьшения реактивных нагрузок в схему вводятся два конденсатора – они обозначены С1 и С2.

  • Обозначение LL1- дроссель, иногда его называют балластником.
  • Обозначение Е1 – стартер, как правило он представляет собой небольшую лампочку тлеющего разряда c одним подвижным биметаллическим электродом.

Изначально, до подачи тока эти контакты разомкнуты, поэтому ток в схеме напрямую на лампочку не подается, а нагревает биметаллическую пластину, которая нагреваясь выгибается и замыкает контакт. В результате возрастает ток, нагревающий нити нагрева в люминесцентной лампе, а самом стартере ток уменьшается и электроды размыкаются. В балласте начинается процесс самоиндукции, приводящий к созданию высокого импульса напряжения, обеспечивающего образование заряженных частиц, которые взаимодействуя с люминофором покрытия, обеспечивают возникновение светового излучения.

Такие схемы с использованием балласта имеют ряд достоинств:

  • небольшая стоимость требуемого оборудования;
  • простота в использовании.

К недостаткам таких схем можно отнести:

  • «мерцающий» характер светового излучения;
  • значительный вес и крупные габариты дросселя;
  • долгое зажигание люминесцентной лампы;
  • гудение работающего дросселя;
  • почти 15% потерь энергии.
  • невозможно использовать совместно с устройствами, которые плавно регулируют яркость освещения;
  • на холоде включение значительно замедляется.

Для того, чтобы снизить потери энергии, в цепь схемы можно включить конденсатор ёмкостью до 5 мкФ. Включение выполняют параллельно сети.

Дроссель выбирают строго в соответствии c инструкцией к конкретному виду люминесцентных ламп. Это обеспечит полноценное выполнение им своих функций:

  • ограничивать в требуемых значениях величину тока при замыкании электродов;
  • генерировать достаточное для пробоя газовой среды в колбе лампы напряжение;
  • обеспечивать поддержку горения разряда на стабильном постоянном уровне.

Несоответствие выбора приведет к преждевременному износу ламп. Как правило, дроссели имеют ту же мощность, что и лампа.

Среди наиболее распространенных неисправностей светильников, в которых используют люминесцентные лампы, можно выделить такие:

  • отказ дроселля, внешне это появляется в почернении обмотки, в оплавлении контактов: проверить его работоспособность можно самостоятельно, для этого понадобится омметр – сопротивление исправного балласта составляет порядка сорока Ом, если омметр показывает менее тридцати Ом – дроссель подлежит замене;
  • отказ стартера – в этом случае лампа начинает светиться только по краям, начинается мигание, иногда лампочка стартера светится, нол сам светильник не зажигается, устранить неисправность можно только заменой стартера;
  • иногда все детали схемы исправны, но светильник не включается, как правило, причиной является потеря контактов в ламподержателях: в некачественных светильниках они изготавливаются из некачественных материалов и поэтому плавятся – устранить такую неисправность можно только заменой гнезд ламподержателей;
  • лампа мигает по типу стробоскопа, по краям колбы наблюдается почернение, свечение очень слабое – устранение неисправности замена лампы.

При использовании электромагнитного балласта вместо стартера можно применить обычную кнопку для входного звонка. Он включается в схему так, чтобы после его нажатия происходила подача электроэнергии, а после того как люминесцентная лампа засветится, можно прекратить удержание кнопки.

Схема для подключения нескольких ламп

Преимущественно во всех светильниках используют не одну люминесцентную лампу, а несколько, минимум две. B этом случае элементы соединяют в схеме последовательно: А между проводами фазы и ноля устанавливается конденсатор. Их включают в схемы для предотвращения помех в общей электросети, а также для компенсирования возникающей реактивной мощности.

Недостаток такой схемы – параллельность подключения. Если испортится один элемент схемы – все остальные также не будут работать.

Подключение двух ламп на один дроссель

Использование электронного балласта для подключении люминесцентных ламп

На сегодняшний день подобные схемы подключения светильников c лампами дневного света наиболее распространены. Они лишены тех недостатков, которые присущи работе светильников c применением электромагнитного балласта. Среди преимуществ – такие схемы не требует наличия стартера.

Выбирая светильник с люминесцентными лампами нужно уделять внимание качеству выключателей – повышенные стартовые токи могут стать причиной «залипания» контактов.

Современные электронные балласты дают возможность экономить электроэнергию, увеличить срок работы светильников. При этом свет при таких схемах подключения в отличие от схем с использованием дросселей, не мигающий эффект стробоскопа отсутствует. Это достигается благодаря тому, что рабочее напряжение для ламп имеет частоту, отличную от частоты в сетях – до 133 kGz.

Применение микросхем позволило значительно снизить вес пусковых устройств, уменьшить их габариты. Это дало возможность непосредственно встраивать балласт непосредственно в цоколь лампы, предложить потребителям люминесцентные лампы, которые можно прямо вкручивать в обычный патрон подобно лампочке накаливания.

Цокольная люминесцентная лампа

Использование микросхем дало возможность обеспечить плавный нагрев электродов в лампах, а это не только повышает эффективность их работы, но и значительно удлиняет время эксплуатации.

Электронный балласт дает возможность применять люминесцентные лампы совместно c устройствами, которые предназначены для плавной регулировки освещенности – диммерам.

К достоинствам светильников, в которых применяется такая схема можно отнести нанесение изображения порядка подключения контактов на устройство, что делает такие приборы очень удобными для пользователей, которые не являются электриками-профессионалами.

Устройство электронного балласта

Как видно из принципиальной схемы, пускатель в виде электронного баласта является своеобразным преобразователем напряжения. Миниатюрный инвертор преобразует постоянный ток в переменный высокой частоты. Этот ток подается на электроды-нагреватели. Интенсивность нагревания этих электродов повышается. Включение преобразователя сделано так, что на первых этапах частота тока имеет высокую частоту. Сама люминесцентная лампа включена в контур, у которого резонансная частота меньше, чем начальная частота преобразователя. B дальнейшем частота уменьшается, a напряжение, a напряжение на колебательном контуре и на лампе растет,  в результате чего контур начинает приближаться к резонированию. Одновременно увеличивается степень нагрева электродов. Это приводит к созданию условий возникновения разряда в газовой смеси и люминофорное покрытие колбы начинает светиться.

Схема электронного балласта

Электронный балласт составляется таким образом, чтобы регулирующее устройство могло подстраиваться под те характеристики, которые имеет люминесцентная лампа. Это дает возможность сохранять изначальные световые характеристики осветительного прибора в течение продолжительного времени. По мере износа люминесцентные лампы требуют все большего напряжения для достижения момента начального разряда. Электронный балласт самостоятельно подстраивается под произошедшие изменения и качество освещения остается прежним.

По сравнению с дроссельным, электронный балласт имет несколько достоинств:

  • он обеспечивает большую экономичность при эксплуатации;
  • дает возможность создать условия для бережного нагревания электродов;
  • обеспечивает плавное включение лампы;
  • использование электронного баланса дает возможность преодолеть такой недостаток люминесцентного освещения, как мерцание;
  • дает возможность применять люминесцентные лампы в условиях холода;
  • увеличивает временные эксплуатационные характеристики;
  • имеет намного меньший вес и размеры.

К недостаткам электронного балласта можно отнести высокие требования, предъявляемые к качеству комплектующих,a также точности выполнения монтажа, усложненность схемы подключения.

Как подключают люминесцентную лампу, у которой сгорели нити накала

Существуют схемы включения, которые позволяют пользоваться светильником даже в тех случаях, когда лампа не горит при использовании умножительного устройства.

Чтобы вернуть такую лампу к жизни достаточно включить в цепь перед стартером включают конденсатор мощностью в 4 Мкф.

Опытные электрики советуют раз в год переворачивать лампу дневного света, меняя местами контакты подключения – такая маленькая хитрость значительно увеличивает эксплуатационный срок люминесцентных ламп.

Такое изменение возобновит свечение, но устранить мерцание по краям оно не сможет.

Существуют схемы для включения люминесцентных ламп, у которых вышли из строя нити накала, которые не только восстанавливают осветительный прибор, но и устраняют такой недостаток, как гудение электромагнитного дросселя.

Как включают люминесцентные лампы без стартера и с перегоревшей нитью накала можно узнать из видеоролика