Схема подключения дросселя

Схемы подключения люминесцентных ламп

С повышением цен на электроэнергию, приходится задумываться о более экономных светильниках. Одни из таких используют осветительные приборы дневного света. Схема подключения люминесцентных ламп не слишком сложна, так что даже без особых знаний электротехники можно разобраться.

Хорошая освещенность и линейные размеры — преимущества дневного света

Принцип работы люминесцентного светильника

В светильниках дневного света использована способность паров ртути излучать инфракрасные волны под воздействием электричества. В видимый для нашего глаза диапазон, это излучение переводят вещества-люминофоры.

Потому обычная люминесцентная лампа представляет собой стеклянную колбу, стенки которой покрыты люминофором. Внутри также находится некоторое количество ртути. Имеются два вольфрамовых электрода, обеспечивающих эмиссию электронов и разогрев (испарение) ртути. Колба заполнена инертным газом, чаще всего — аргоном. Свечение начинается при наличии паров ртути, разогретых до определенной температуры.

Принципиальное устройство люминесцентной лампы дневного света

Но для испарения ртути обычного напряжения сети недостаточно. Для начала работы параллельно с электродами включают пуско-регулирующие устройства (сокращенно ПРА). Их задача — создать кратковременный скачок напряжения, необходимый для начала свечения, а затем ограничивать рабочий ток, не допуская его неконтролируемого возрастания. Эти устройства — ПРА — бывают двух видов — электромагнитные и электронные. Соответственно, схемы отличаются.

Схемы со стартером

Самыми первыми появились схемы со стартерами и дросселями. Это были (в некоторых вариантах и есть) два отдельных устройства, под каждое из которых имелось свое гнездо. Также в схеме есть два конденсатора: один включен параллельно (для стабилизации напряжения), второй находится в корпусе стартера (увеличивает длительность стартового импульса). Называется все это «хозяйство» — электромагнитным балластом. Схема люминесцентного светильника со стартером и дросселем — на фото ниже.

Схема подключения люминесцентных ламп со стартером

Вот как она работает:

• При включении питания, ток протекает через дроссель, попадает на первую вольфрамовую спираль. Далее, через стартер попадает на вторую спираль и уходит через нулевой проводник. При этом вольфрамовые нити понемногу раскаляются, как и контакты стартера.
• Стартер состоит из двух контактов. Один неподвижный, второй подвижный биметаллический. В нормальном состоянии они разомкнуты. При прохождении тока биметаллический контакт разогревается, что приводит к тому, что он изгибается. Согнувшись, он соединяется с неподвижным контактом.
• Как только контакты соединились, ток в цепи мгновенно вырастает (в 2-3 раза). Его ограничивает только дроссель.
• За счет резкого скачка очень быстро разогреваются электроды.
• Биметаллическая пластина стартера остывает и разрывает контакт.
• В момент разрыва контакта возникает резкий скачок напряжения на дросселе (самоиндукция). Этого напряжения достаточно для того, чтобы электроны пробили аргоновую среду. Происходит розжиг и постепенно лампа выходит на рабочий режим. Он наступает после того, как испарилась вся ртуть.

Рабочее напряжение в лампе ниже сетевого, на которое рассчитан стартер. Потому после розжига он не срабатывает. В работающем светильнике его контакты разомкнуты и он никак в ее работе не участвует.

Эта схема называется еще электромагнитный балласт (ЭМБ), а схема работы электромагнитное пускорегулирующее устройство — ЭмПРА . Часто это устройство называют просто дросселем.

Недостатков у этой схемы подключения люминесцентной лампы достаточно:

• пульсирующий свет, который негативно сказывается на глазах и они быстро устают;
• шумы при пуске и работе;
• невозможность запуска при пониженной температуре;
• длительный старт — от момента включения проходит порядка 1-3 секунд.

Две трубки и два дроссели

В светильниках на две лампы дневного света два комплекта подключаются последовательно:

• фазный провод подается на вход дросселя;
• с выхода дросселя идет на один контакт лампы 1, со второго контакта уходит на стартер 1;
• со стартера 1 идет на вторую пару контактов той же лампы 1, а свободный контакт соединяют с нулевым проводом питания (N);

Так же подключается вторая трубка: сначала дроссель, с него — на один контакт лампы 2, второй контакт этой же группы идет на второй стартер, выход стартера соединяется со второй парой контактов осветительного прибора 2 и свободный контакт соединяется с нулевым проводом ввода.

Схема подключения на две лампы дневного света

Та же схема подключения двухлампового светильника дневного света продемонстрирована в видео. Возможно, так будет проще разобраться с проводами.

Схема подключения двух ламп от одного дросселя (с двумя стартерами)

Практически самые дорогие в этой схеме — дросселя. Можно сэкономить, и сделать двухламповый светильник с одним дросселем. Как — смотрите в видео.

Электронный балласт

Все недостатки описанной выше схемы стимулировали изыскания. В результате была разработана схема электронного балласта. Она которая подает не сетевую частоту в 50Гц, а высокочастотные колебания (20-60 кГц), тем самым убирая очень неприятное для глаз мигание света.

Один из электронных балластов — ЭПРА

Выглядит электронный балласт как небольшой блок с выведенными клеммами. Внутри находится одна печатная плата, на которой собрана вся схема. Блок имеет небольшие габариты и монтируется в корпусе даже самого небольшого светильника. Параметры подобраны так, что пуск происходит быстро, бесшумно. Для работы больше никаких устройств не надо. Это так называемая безстартерная схема включения.

На каждом устройстве с обратной стороны нанесена схема. По ней сразу понятно, сколько ламп к нему подключается. Информация продублирована и в надписях. Указывается мощность ламп и их количество, а также технические характеристики устройства. Например, блок на фото выше обслуживать может только одну лампу. Схема ее подключения есть справа. Как видите, ничего сложного нет. Берете провода, соединяете проводниками с указанными контактами:

• первый и второй контакты выхода блока подключаете к одной паре контактов лампы:
• третий и четвертый подаете на другую пару;
• ко входу подаете питание.

Все. Лампа работает. Ненамного сложнее схема включения двух люминесцентных ламп к ЭПРА (смотрите схему на фото ниже).

ЭПРА для двух ламп дневного света

Преимущества электронных балластников описаны в видео.

Такое же устройство вмонтировано в цоколь ламп дневного света со стандартными патронами, которые еще называют «экономлампами». Это аналогичный осветительный прибор, только сильно видоизмененный.

Это тоже люминесцентные лампы, только форма другая

По какой схеме лучше подключить дроссель к люминесцентной лампе

Экономки или лампы дневного света встречаются сегодня практически в каждом доме. С их помощью можно хорошо экономить на электроэнергии. Но здесь экономия соседствует с достаточно сложной конструкцией такой продукции.

Дроссель для лампы люминесцентного типа

Достаточно важным компонентом устройства люминесцентных ламп является дроссель. Данная статья расскажет о том, что собой представляет этот элемент, а также какова схема его подключения к лампе дневного света.

Особенности экономки

Лампа дневного света представляет собой газоразрядное устройство, которое является более усовершенствованной лампочкой накаливания. В связи с этим в ее конструкции должен быть элемент, выполняющий роль ограничителя тока. Эту роль и выполняет дроссель (балласт). Без него сила тока в электроцепи будет нарастать лавинообразно, а это приведет к поломке лампы.

Обратите внимание! Дроссель, выступающий в роли ограничителя тока для люминесцентных ламп, может быть электромагнитным или электронным.

Дроссель в лампе дневного света является балластом и поглощает лишнюю мощность, имеющуюся в электроцепи. В источнике свечения с мощностью в 36-40 Вт он забирается примерно 15 % или 6 Вт.
Дроссель в люминесцентных моделях выполняет следующие функции:

• осуществляет прогрев катодов. Благодаря этому они подготавливаются в эмиссии электродов;
• создает необходимо для стартового разряда напряжение;
• выступает в роли ограничителя тока, который течет через электрическую систему после запуска лампы.

Чтобы балласт (электронный или электромагнитный) мог выполнять свои прямые обязанности, нужна правильная схема подключения. Если в ней будет допущена хотя бы одна ошибка, то свечение люминесцентных ламп не произойдет.
Схема подключения лампы дневного света может иметь различный вид. Она зависит от следующих параметров:

• тип балласта (электронный или электромагнитный):
• количество ограничителей тока;
• тип и количество люминесцентных ламп (к одной, двум) и т. д.

Все эти параметры оказывают влияние на то, как будет выглядеть схема подключения балласта к электроцепи источника света. Каждая такая схема не очень сложная и ее можно использовать для подключения даже при отсутствии глубоких познаний в электротехнике.
Рассмотрим несколько наиболее востребованных вариантов подключения.

Балласт электронного вида

На сегодняшний день наиболее популярным и часто встречаемым видом балласта будет его электронный тип. Поэтому схема подключения электронного дросселя – самая востребованная.

Он имеет вид небольшого блока с выведенными клеммами. Внутри такого блока размещена печатная плата. На ней собрана вся система. По ней можно понять, сколько люминесцентных ламп к ней можно подключить.

Образец включения к одной лампе

Чтобы подсоединить электронный тип ограничителя тока необходимо:

• первый и второй коннекторы на выходе блока нужно подключить к одной паре контактов экономки;
• третий и четвертый ведутся к другой паре;
• на вход подается питание.

Как видим, данный вариант достаточно прост в реализации. С ее помощью можно подключить одну лампу дневного света. Несколько сложнее выглядит вариант, используемый для включения двух источников освещения.

Образец включения к двум экономкам

Система, применяемая для запуска двух устройств дневного света к электронному типу балласта, реализуется следующим образом:

• дроссель подсоединяют в разрыв цепи питания нитей, с помощью которых осуществляется накаливание экономки;
• стартеры необходимо вести параллельно к электродам.

Обратите внимание! Соединять электронный балласт, стартерные коннекторы и нити накала необходимо в последовательном порядке.

Некоторые специалисты вместо стартера предлагают применять обычную кнопку от любого электрического звонка. В данной ситуации подача напряжения на прибор будет осуществляться путем нажатия и дальнейшего удерживания кнопки звонка. После того, как экономка зажегся, кнопку можно отпустить.

Балласт электромагнитного вида

Для электромагнитного балласта схема его соединения выглядит следующим образом:

Соединение электромагнитного балласта

Здесь процесс включения предполагает проведение следующих действий:

• в момент поступления тока в дросселе происходит накопление энергии;
• далее она идет на стартерные коннекторы;
• ток направляется в стартер через нити нагрева электродов;
• электроны и сам стартер нагреваются;
• далее происходит размыкание биметаллических контактов на стартере;
• размыкание коннекторов сопровождается выбросом электроэнергии, накопившейся в балласте;
• в электродах напряжение изменяется, что приводит к свечению.

Таким образом будет происходить активация ламп при использовании вышеприведенного варианта соединения.

Включение пары светильников

Для подсоединения дросселя можно использовать вариант соединения как для одной, так и для двух экономок. Рассмотрим более детально, каким образом проделывается включение двух моделей 2х18.

Подсоединение к двум люминесцентным моделям 2х18

Чтобы включить два устройства с мощностью в 18 Вт, необходим индукционный тип устройства с мощностью не менее 36 Вт. Для этого можно использовать ПРА на 40 Вт, а также два стартера на 4-22 Вт. Как видим стартеры необходимо подсоединять параллельно к каждой экономке. Таким образом с каждой стороны будут использованы по одному контакту-штырю. Оставшиеся коннекторы следует присоединять к электрической сети только через индукционный дроссель.
Уменьшить помехи, а также компенсировать реактивную мощность в данной ситуации можно при помощи конденсатора. Его нужно подводить к питающим компонентам светильников параллельно. В ситуации, когда имеется встроенная защита, конденсатор может не использоваться.

Вариант включения с двумя балластами и двумя трубками

При наличии двух источников освещения, а также двух комплектов для их соединения, нужно использовать такой вариант.

Подключение с двумя комплектами

В данной ситуации соединение осуществляется следующим образом:

• на вход дросселя подается фазный провод;
• далее он с выхода дросселя направляется на один контакт экономки. При этом со второго коннектора он идет на первый стартер;
• с первого стартера он направляется на вторую пару коннекторов этого же источника света;
• свободный коннектор необходимо соединить с нулевым проводом питания, который на рисунке обозначен как N

Таким же образом происходит включение и второй трубки: вначале идет дроссель, далее с него один коннектор направляется на контакт лампочки, а второй – на стартер. Выход со стартера нужно соединить со второй парой контактов светильника, а свободный коннектор — вывести на нулевой провод.

Особенности соединения

Самым дорогостоящим элементом в электроцепи является дроссель. Поэтому многие люди, чтобы сэкономить, отдают предпочтение тем вариантам, где используется только один балласт.
При этом во время подсоединения всех элементов электрической схемы светильника необходимо помнить о технике безопасности, так как в данной ситуации, по незнанию, можно получить электротравму.

Заключение

Схема для подключения к люминесцентной лампе дросселя может иметь самый разнообразный вид. Она зависит от некоторых параметров. Поэтому, чтобы подобрать оптимальный вариант, нужно знать, какой тип балласта и устройства дневного света у вас имеется в наличии.

Электронный и электромагнитный дроссель для люминесцентных ламп

Несмотря на повышение спроса на светодиодные источники света, люминесцентные лампы все еще остаются на пике популярности. Во многом это объясняется относительно небольшой стоимостью осветительного устройства и пускорегулирующего аппарата (далее ПРА), необходимого для его работы. Рассмотрим функциональное назначение и принцип работы последних.

Основные функции

Люминесцентные источники света не представляется возможным напрямую включить в электрическую сеть. На это имеются следующие причины:

• чтобы создать стойкий разряд в лампе люминесцентного типа, необходимо предварительно разогреть ее электроды и подать на них стартовый импульс;
• поскольку источники света газоразрядного типа обладают отрицательным дифференциальным сопротивлением, для них характерно после выхода в рабочий режим возрастание силы тока. Его необходимо ограничивать, чтобы не допустить выхода источника света из строя.

Исходя из описанных выше причин, необходимо использовать ПРА.

ПРА электромагнитного типа

Принцип работы

Рассмотрим принцип работы электромагнитного дросселя на примере типичной схемы подключения для ламп газоразрядного типа .

Типичная схема подключения

На схеме обозначены:

• EL – лампа газоразрядного (люминесцентного) типа;
• SF – стартер, он представляет собой устройство состоящее из колбы, наполненной инертным газом, внутри нее находятся контакты из биметалла. Параллельно к колбе установлен конденсатор;
• LL –дроссель (электромагнитный);
• спирали лампы (1 и 2);
• C – конденсатор (компенсирует реактивную мощность), его емкость зависит от мощности лампы, ниже показана таблица соответствия.

Встречаются устройства, в схемах которых отсутствует компенсирующий конденсатор, это недопустимо, поскольку реактивная нагрузка приводит к следующим негативным последствиям:

• происходит увеличение потребляемой мощности, что приводит к повышенному расходу электроэнергии;
• существенно сокращается ресурс оборудования.

Теперь перейдем непосредственно к принципу работы, приведенной выше типовой схемы. Условно ее можно разделить на следующие этапы:

• при подключении к электросети, через цепь дроссель «LL» – спираль « 1» – стартер «SF» – спираль «2» начинает проходить ток, сила которого от 40 до 50 мА;
• под воздействием этого процесса в колбе стартера ионизируется инертный газ, что приводит к повышению силы тока и разогреву биметаллических контактов;
• нагревшиеся электроды в стартере замыкаются, это вызывает резкое повышение силы тока, примерно до 600 мА. Дальнейший его рост ограничивает индуктивность дросселя;
• за счет увеличившейся силы тока в цепи происходит разогрев спиралей (1 и 2), в результате чего ими излучаются электроны, разогревается газовая смесь, что приводит к разряду ;
• под воздействием разряда возникает ультрафиолетовое излучение, которое попадает на покрытие из люминофора. В результате он светится в видимом спектре;
• когда источник света «зажигается», его сопротивление уменьшается, соответственно, понижается напряжение на дросселе (до 110 В);
• контакты стартера остывают и размыкаются.

Тандемное подключение

Ниже показана схема, где две лампы люминесцентного типа включены последовательно.

Схема тандемного подключения

Принцип работы у представленной схемы не отличается от типового подключения, единственная разница — в параметрах стартеров. При двухламповом подключении применяются стартеры, у которых «пробивное» напряжение 110 В (тип S2), для однолампового – 220 В (тип S10).

Стартеры S10 и S2 на 220 и 110 В соответственно

Особенности дросселей электромагнитного типа

Говоря об особенностях электромагнитных ПРА, необходимо заметить, что единственные преимущества этих устройств – относительно невысокая цена, простая эксплуатация и несложный монтаж. Недостатков у классической схемы подключения значительно больше:

• наличие громоздкого и «шумного» дросселя;
• стартеры, к сожалению, не отличаются надежностью;
• наличие эффекта стробирования (лампа мерцает с частотой 50 Гц) вызывает повышенную утомляемость у человека, что приводит к снижению его работоспособности;
• при вышедших из строя стартерах проявляется фальстарт, то есть лампа, перед тем как «зажечься», несколько раз мигает, это снижает рабочий ресурс источника света;
• примерно около 25% мощности расходуется на электромагнитный балласт, в результате существенно снижается КПД.

Использование электронного ПРА позволяет избавиться от большинства из перечисленных выше недостатков.

Пускорегулирующий аппарат электронного типа (ЭПРА)

Массово ЭПРА появились не так давно, около тридцати лет назад, в настоящее время они практически вытеснили электромагнитные устройства. Этому способствовали многочисленные преимущества перед классической схемой включения, назовем основные из них:

• повышение световой отдачи ламп люминесцентного типа благодаря высокочастотному разряду;
• отсутствие шума, характерного для низкочастотных электромагнитных дросселей;
• снижение эффекта стробирования значительно расширило сферу применения;
• отсутствие фальстарта увеличивает срок эксплуатации люминесцентных источников;
• КПД может достигать 97%;
• по сравнению с ПРА электромагнитного типа, энергопотребление снижено на 30%;
• нет необходимости компенсировать реактивную нагрузку;
• в некоторых моделях электронных устройств предусмотрено управление мощностью источника освещения, это производится регулировкой частоты в преобразователе напряжения.

ЭПРА, размещенный в цоколе

В качестве примера приведем схему простого электронного балласта, типичную для большинства недорогих устройств.

Схема типичного ЭПРА

Перечень элементов:

• номиналы резисторов: R1 и R2 -15 Ом, R3 и R4 – 2,2 Ом, R5 – 620 кОм, R6 – 1,6 Мом;
• используемые конденсаторы: C1 – 47 нФ 400 В, С2 – 6800 пФ 1200 В, С3 – 2200пФ, С4 – 22 нФ, С5 – 4,7 мкФ 350 В;
• диоды: VD1-VD7 – 1N400;
• транзисторы: Т1 и Т2 – 13003;
• диодный симистор VS – DB3.

Завершая тему ЭПРА, необходимо заметить — их существенным недостатком является относительно высокая стоимость качественных устройств. Что касается недорогих моделей, надежность таковых оставляет желать лучшего.

Подключение без балласта

При необходимости газоразрядные источники света возможно включить в сеть питания без электромагнитного или электронного балласта. Схема такого включения показана ниже.

Бездроссельный способ подключения

Для реализации такого подключения понадобится:

• лампа люминесцентного типа – 40 Вт и накаливания – 60 Вт (последняя будет работать как балластное сопротивление);
• два конденсатора 0,47 мкФ 400 В (играют роль умножителя);
• диодный мост КЦ404А или аналогичный, можно использовать четыре диода, рассчитанных под ток не менее 1 А и обратное импульсное напряжение 600 В.

Данная схема проигрывает по своим параметрам подключению при помощи электромагнитного дросселя и ЭПРА. Она приведена для ознакомления.