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).

схема включения люминесцентной лампы

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.стартерная схема включения люминесцентных ламп

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.схема включения двух ламп люминесцентных


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.

бездроссельное включение люминесцентных ламп

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.

бесстартерная схема включения люминесцентных ламп

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.

схема включения сгоревших люминесцентных ламп

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.

бесстартерная схема включения люминесцентных ламп

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.

Узнаем как подключить светодиодную лампу вместо люминесцентной ...
Когда мы впервые задумываемся о замене изживших себя люминесцентных ламп, перед нами встает вопрос, как сделать это с наименьшими материальными затратами, ведь стоимость светодиодных светильников достаточно высока, и полная замена обойдется нам в ...
далее
Схема драйвера для светодиодов 220
Для того чтобы светодиодные лампы работали максимально ярко и эффективно, используются специальные модули – драйверы. Собрать самостоятельно схему драйвера для светодиодов сможет каждый, если, конечно, имеются познания в электротехнике.
далее
Балласт электронный: схема 2х36
Люминесцентные лампы могут работать только от балластов. Существует множество типов устройств. Чтобы разобраться в данном вопросе, следует рассмотреть схему электронного балласта.
далее
По какой причине перегорает лампочка и как с этим бороться?
Уже давно прошли те времена, когда для освещения использовались лишь лампы накаливания, в народе называвшиеся «лампочками Ильича». Сегодня в любом отделе электротоваров, помимо «классики», можно видеть огромное количество энергосберегающих, ...
далее
Схема электронного балласта для люминесцентной лампы. Принцип работы ...
Для обеспечения работы люминесцентных ламп от сети 220 В требуются специальные устройства, которые называются электронным балластами. Производители оснащают их разными комплектующими элементами, поэтому по характеристикам модели сильно отличаются.
далее
Трубчатые светодиодные лампы: виды, преимущества, схема правильного подключения, особенности монтажа
Всего несколько лет назад светодиодные лампы считались технической новинкой. Сегодня же светодиодное освещение используют практически повсеместно: многие общественные здания, отели и офисы освещаются светодиодными светильниками. Светодиодные фонари встретить можно даже в селах. Лампы такого типа есть также во многих домах и квартирах, поскольку приобрести их можно даже в продовольственных магазинах.
далее
Трубчатые светодиодные лампы: виды, преимущества, схема правильного подключения, особенности монтажа
По какой причине мигает лампочка при выключенном свете?
Энергосберегающие лампы неуклонно вытесняют всем привычные осветительные приборы прошлого. Они гораздо экономичнее. Однако многие хозяева уже столкнулись с небольшой проблемой. Если мигает лампочка при выключенном свете, есть несколько вариантов решения этого вопроса.
далее
По какой причине мигает лампочка при выключенном свете?
Сам себе электрик: дроссель для люминесцентных ламп
Качественный дроссель для люминесцентных ламп, мощность которых от 36 до 40 ватт, принимает на себя около 6 ватт, т.е. 15% общей мощности. И чем меньше мощность лампы, тем более значительна у неё разница с дроссельными показателями. Поэтому сила световой отдачи осветительного прибора в реальных условиях всегда несколько меньше тех параметров, которые указаны в инструкциях к ним.
далее
Сам себе электрик: дроссель для люминесцентных ламп
Схема садового светильника на солнечных батареях. Садовый фонарь. Устройство и ремонт садового светильника на солнечных батареях
Схема садового светильника на солнечных батареях достаточно проста. С ее помощью такой фонарь сможет собрать любой разбирающийся человек. При этом нужно учитывать качество материалов, используемых в светильнике, поскольку именно они определяют срок службы и цену этого устройства.
далее
Схема садового светильника на солнечных батареях. Садовый фонарь. Устройство и ремонт садового светильника на солнечных батареях
Биметаллическая пластина: устройство, принцип действия, практическое использование
Что представляет собой пластина биметаллическая. Как работает биметалл, из чего он состоит. В каких системах используют пластину биметаллическую. Устройство термостата. Случаи, когда необходимо заменять биметаллическую пластину. Датчик на биметалле в газовых котлах.
далее
Биметаллическая пластина: устройство, принцип действия, практическое использование