Лампы дневного света: принцип работы, схемы подключения

Вы здесь Главная » Освещение » Лампы » Как подключить лампу дневного света – схемы подключения

При выборе современного способа освещения помещения, необходимо знать, как подключить лампу дневного света самостоятельно.

Большая площадь поверхности свечения способствует получению ровного и рассеянного освещения.

Поэтому именно такой вариант стал в последние годы очень популярным и востребованным.

Принцип работы

Лампы люминесцентные относятся к газоразрядным источникам освещения, характеризующимся образованием ультрафиолетового излучения под воздействием электрического разряда в ртутных парах с последующим преобразованием в высокую видимую светоотдачу.

Появление света обусловлено наличием на внутренней поверхности лампы особого вещества под названием люминофор, поглощающего УФ-излучение. Изменение состава люминофора позволяет менять оттеночную гамму свечения. Люминофор может быть представлен галофосфатами кальция и ортофосфатами кальция-цинка.

Принцип работы люминесцентной лампочки

Поддержка дугового разряда происходит посредством термоэлектронной эмиссии электронов на поверхности катодов, которые разогреваются при пропускании тока, ограничивающегося балластом.

Недостаток ламп дневного света представлен отсутствием возможности выполнить прямое подключение к электрической сети, что обусловлено физической природой лампового свечения.

Значительная часть светильников, предназначенных для установки ламп дневного света, имеет встроенные механизмы свечения или дроссели.

Подключение лампы дневного света

Чтобы грамотно осуществить самостоятельное подключение, необходимо правильно выбрать лампу дневного света.

Такая продукция маркируется трёх-цифровым кодом, содержащим всю информацию о качестве света или индекса цветопередачи и температуры цвета.

Первой цифрой маркировки обозначается уровень цветовой передачи, и чем выше являются эти показатели, тем более достоверную цветопередачу удаётся получить в процессе освещения.

Обозначение температуры свечения лампы представлено цифровыми показатели второго и третьего порядка.

Наибольшее распространение получило экономичное и высокоэффективное подключение на основе электромагнитного балласта, дополненного неоновым стартером, а также схемой со стандартным балластом электронного типа.

Блок 1

Схемы подключения лампы дневного света со стартером

Самостоятельно подключить лампу накаливания достаточно просто, что обусловлено наличием в комплекте всех необходимых элементов и схемы стандартной сборки.

Две трубки и два дросселя

Технология и особенности самостоятельного последовательного подключения таким способом следующие:

  • подача фазного провода на балластный вход;
  • подключение дроссельного выхода на первую контактную группу лампы;
  • подсоединение второй контактной группы на первый стартер;
  • подключение с первого стартера на вторую ламповую контактную группу;
  • соединение свободного контакта с проводом на ноль.

Аналогичным способом производится подключение второй трубки. С балласта идёт подключение на первый ламповый контакт, после чего второй контакт с этой группы переходит на второй стартер. Затем осуществляется соединение стартерного выхода со второй ламповой парой контактов и соединение свободной контактной группы с нулевым вводным проводом.

Такой способ подключения, по мнению специалистов, является оптимальным при наличии пары источников освещения и пары соединительных комплектов.

Схема подключения двух ламп от одного дросселя

Самостоятельное подключение от одного дросселя – менее распространённый, но совершенно несложный вариант. Такое двухламповое последовательное подключение отличается экономичностью и требует приобретения индукционного дросселя, а также пары стартеров:

  • к лампам посредством параллельного подсоединения присоединяется стартер на штыревой выход с торцов;
  • последовательное присоединение свободных контактов к электрической сети при помощи дросселя;
  • присоединение конденсаторов параллельно к контактной группе осветительного устройства.

Две лампы и один дроссель

Стандартные выключатели, относящиеся к категории бюджетных моделей, часто характеризуются залипанием контактов в результате повышения стартовых токов, поэтому целесообразно применять специальные высококачественные варианты контактных коммутационных аппаратов.

Как подключить лампу дневного света без дросселя?

Рассмотрим, как происходит подключение люминесцентных ламп дневного света. Простейшая схема бездроссельного подключения применяется даже на сгоревших трубках ламп дневного света и отличается отсутствием использования нити накаливания.

В этом случае питание трубки осветительного прибора обусловлено наличием повышенного постоянного напряжения посредством диодного моста.

Схема включения лампы без дросселя

Такая схема характеризуется присутствием токопроводящего провода или широкой полоски фольгированной бумаги, одной стороной присоединенной к выводу электродов лампы. Для фиксации на концах колбы применяются металлические хомутики, аналогичного с лампой диаметра.

Электронный балласт

Принцип функционирования осветительного прибора с электронным балластом заключается в прохождении электрического тока через выпрямитель, с последующим поступлением в буферную зону конденсатора.

В электронном балласте, наряду с классическими пусковыми регулирующими устройствами, осуществление старта и стабилизации происходит посредством дросселя. Питание зависит от высокочастотного тока.

Электронный балласт

Естественное усложнение схемы сопровождается целым рядом преимуществ по сравнению с низкочастотным вариантом:

  • повышение показателей эффективности;
  • устранение эффекта мерцания;
  • снижение веса и габаритов;
  • отсутствие шумности в процессе работы;
  • повышение надежности;
  • продолжительный эксплуатационный срок.

В любом случае следует учитывать тот факт, что электронные балласты относятся к категории импульсных устройств, поэтому их включение без достаточной нагрузки является основной причиной выхода из строя.

Проверка работоспособности энергосберегающей лампы

Несложное тестирование позволяет своевременно выявить поломку и правильно определить основную причину неисправности, а иногда и выполнить самостоятельно наиболее простые ремонтные работы:

  • Демонтаж рассеивателя и внимательный осмотр люминесцентной трубки с целью обнаружения участков выраженного почернения. Очень быстрое почернение концов колбы свидетельствует о перегорании спирали.
  • Проверка нитей накала на предмет отсутствия разрывов при помощи стандартного мультиметра. При отсутствии повреждений нитей – показатели сопротивления могут варьироваться в пределах 9,5-9,2Om.

Если проверка лампы не показала сбоев в работе, то отсутствие функционирование может быть обусловлено поломкой дополнительных элементов, включая электронный балласт и контактную группу, которая достаточно часто подвергается окислению и нуждается в зачистке.

Проверка работоспособности дросселя осуществляется отключением стартера и замыканием на патрон. После этого нужно накоротко замкнуть патроны лампы и замерить дроссельное сопротивление. Если заменой стартера не удаётся получить желаемый результат, то основная неисправность, как правило, кроется в конденсаторе.

Блок 2

Что вызывает опасность в энергосберегающей лампе?

Ставшие относительно недавно очень популярными и модными различные энергосберегающие осветительные приборы, по мнению некоторых ученых, способны нанести достаточно серьезный вред не только окружающей среде, но и здоровью человека:

  • отравление ртутьсодержащими парами;
  • поражения кожных покровов с образованием выраженной аллергической реакции;
  • повышение риска развития злокачественных опухолей.

Мерцающие лампы часто становятся причиной бессонницы, хронической усталости, снижения иммунитета и развития невротических состояний.

Важно знать, что из разбитой колбы люминесцентной лампы высвобождается ртуть, поэтому эксплуатация и дальнейшая утилизация должны осуществляться с соблюдением всех правил и мер предосторожности.

Значительное сокращение срока службы лампы люминесцентной, как правило, бывает спровоцировано нестабильностью напряжения или неисправностями балластного сопротивления, поэтому при недостаточно качественной работе электросети предполагается использование обычных ламп накаливания.

Видео на тему

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.

Один из ЭмПРА

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

Люминесцентные лампы или иначе дневного света, нашли широкое применение как в бытовых условиях, так и производственных. Основным их преимуществом, по сравнению с лампами накаливания, является большая площадь освещения и энергоэффективность. Люминесцентные светильники выпускаются различных видов и мощностей.

Хоть устройство является несложным и надёжным, всё равно возникают такие ситуации, когда светильник перестаёт светить. Чтобы разобраться в чём дело и провести ремонт своими руками, необходимо знать принцип работы этого осветительного прибора, и из каких частей он состоит.

Принцип работы и характеристики

Светильник представляет собой выполненную из стекла колбу прямоугольной формы. С двух сторон, в её торцы, запаиваются по паре электродов. Колба заполняется смесью инертного газа и паров ртути. При подаче на её выводы напряжения возникает тлеющий разряд. Электрод нагревается под действием проходящего через него тока и происходит пробой газа. В результате чего появляется ультрафиолетовое излучение.

Такое излучение не воспринимается человеческим глазом, поэтому на внутренние стенки колбы наносится слой люминофора. Этот материал, поглощая ультрафиолет, излучает видимый свет. Указанное явление получило название люминесценции, отсюда и название лампы. В зависимости от состава люминофора изменяется и оттенок свечения.

Основные характеристики, по которым оцениваются лампы, следующие:

  • потребляемая мощность;
  • эффективность светоотдачи;
  • срок службы;
  • экологичность;
  • задержка включения;
  • мерцания.

Само по себе устройство, включённое в сеть переменного напряжения, работать не сможет. Это связано с тем, что в начальный момент времени оно имеет большое сопротивление. Для появления в нём разряда потребуется кратковременно подать высокое напряжение. После того как возникнет разряд, появится отрицательное дифференциальное сопротивление, т. е. значение тока резко увеличиться, а величина напряжения уменьшится. Такое состояние приведёт к короткому замыканию и выходу лампы из строя.

Для того чтоб этого не происходило, совместно с лампами используются устройства, получившие название балласты. По принципу работы они представляют собой дроссель, подключаемый последовательно с устройством освещения. Используется два основных типа включения:

  • с неоновым стартером и электромагнитным дросселем (ЭмПРА);
  • с электронным дросселем (ЭПРА).

В большинстве светильников, изготовленных для использования ламп этого типа, уже устанавливаются такого вида балласты.

Электромагнитный дроссель

Состоит из самого дросселя и стартера. Стартер, в этом случае, это неоновая лампочка с параллельно подключённым к ней конденсатором. Выводы неонки выполняются из биметалла. Используя явление самоиндукции, при подаче напряжения, балласт формирует импульс порядка одного киловольта, и за счёт своего сопротивления ограничивает ток, протекающий через лампу.

Такая конструкция характеризуется простотой и хорошей безотказностью.

Электрически схема работает следующим образом. Ток, поступающий из промышленной сети, попадает через дроссель на катод лампы и вывод стартера. Цепочка протекания тока выглядит так: сеть — дроссель — катод — стартер — катод — сеть. Перед тем как произойдёт электрический пробой вся мощность магнитного поля, находящаяся в дросселе, попадает на вывод катода.

Стартер в это время находится в состоянии разрыва цепи. В момент пробоя, из-за того, что сопротивление лампы меньше чем стартера, ток потечёт по цепи: сеть — дроссель — катод — катод — сеть. Дроссель начинает выполнять функцию токоограничителя. Конденсатор С1 является компенсирующим конденсатором и применяется для увеличения коэффициента мощности.

Такая схема обладает рядом недостатков:

  • длительный запуск;
  • дополнительное потребление электроэнергии дросселем;
  • может издавать звуковой фон;
  • мерцание лампы с частотой 100 Гц;
  • увеличенный вес и габариты.

Электронный дроссель

Основа работы предполагает использование высокочастотного сигнала до 133 кГц, что позволяет исключить мигание лампы в видимом спектре излучения. Существует две возможности реализации запуска:

  1. Холодный. Позволяет осуществить включение без задержки. Такой способ запуска уменьшает время эксплуатации прибора.
  2. Горячий. Включение осуществляет с прогревом катодов, время запуска составляет около секунды.

Напряжение из питающей сети поступает на диодный мост, состоящий из выпрямительных диодов D1-D4. Через сглаживающий конденсатор попадает на инвертор. Инвертор состоит из четырёх полевых транзисторов, включённых по мостовой схеме и трансформатора Tr. Трансформатор используется тороидального типа. Напряжение колебательного контура, находясь в резонансе, осуществляет пробой газовой среды. После пробоя, сопротивление источника света резко падает. За ним снижается и напряжение, до параметров, позволяющих поддерживать горение.

Нередко встречаются комбинированные способы запуска. В этом случае используется не только подогрев электродов лампы, но и то, что электрическая цепь является колебательным контуром. Резонанс, возникающий в этом контуре, приводит к росту разности потенциалов между выводами источника света. Это приводит к увеличению тока и скорости подогрева электродов. Из-за чего устройство включается сразу. Для того чтоб увеличить срок службы катодов подключается электронный прибор, позистор. Благодаря ему уменьшается добротность контура и ток нагрева уменьшается.

Причины неисправности

Причинами поломки могут быть две причины, это неисправность самой лампы или повреждение блока запуска.

Повреждение колбы может быть вызвано как механическим путём, так и благодаря деградации. Дело в том, что катоды выполнены из вольфрама, покрытого специальным материалом. При эксплуатации происходит постепенное выгорание этого материала, что нарушает формирование стабильного разряда. Материал представляет собой щёлочноземельный металл. После его значительного выгорания, происходит скачкообразное изменение разности потенциалов и схема управления начинает работать неправильно. Именно из-за выгорания и осыпания металла, происходит потемнение концов лампы.

Неисправности балластов в основном заключаются в повреждении стартера. При этом происходит короткое замыкание. А также могут выходить из строя активные элементы электрической сети и сам дроссель. При неисправном дросселе возрастает ток, из-за межвиткового замыкания, приводящий к расплавлению катодных площадок. Нередко происходит и пробой конденсатора, вслед которому перегорают переходы полевых транзисторов.

Проверка элементов лампы

Если после включения светильника лампочка работает неправильно, необходимо выяснить причину такого поведения. Перед тем как приступить к ремонту требуется убедиться, что причина неисправности именно в светильнике.

Проверяем присутствие напряжение и работоспособность выключателя. Это легко сделать, имея пробник наличия напряжения в электрической сети. Когда точно станет известно, что проблема в источнике света, в первую очередь потребуется выяснить какие элементы нуждаются в ремонте. Это может быть как сама колба, так и пусковое устройство.

Вот перечень основных неисправностей и причин вызвавших их.

  1. Нет никакой реакции на включение. Требуется проверить лампу и дроссель, а также место крепления лампы в патроне.
  2. Лампа не загорается в середине. Неисправен стартер или высоковольтный конденсатор.
  3. Лампа не включается, слышен посторонний звук. Неисправность в дросселе.
  4. Нарушение в оттенке свечения источника. Изменения в люминесцентном слое колбы.
  5. При включении происходит мигание, эффект стробоскопа, запуска нет. Причиной может быть стартер или плохой контакт в патроне.
  6. Устройство светит тускло и в оранжевом спектре. Нарушение герметичности колбы, лампу необходимо как можно быстрей утилизировать.
  7. Края колбы чёрного цвета. Необходимо поменять лампу.

Проще всего можно осуществить проверку путём замены лампы и стартера на заведомо исправные. Проведение такой работы не должно составить труда. В случае если замены нет, придётся проверять исправность с помощью тестера. Если после замены лампа всё так же не работает, то поломка в дросселе.

Проверка дросселя

Первым сигналом, что неисправность в дросселе, будет периодическое моргание света лампы, или визуально можно будет наблюдать за распространением разряда в середине колбы. Для проверки нам понадобится любой мультиметр с функцией прозвонки или измерения сопротивления.

Переключив тестер в режим прозвонки, необходимо дотронутся щупами до выходов обмоток дросселя. Если на экране горит цифра один, или когда стрелочный прибор показывает бесконечность, то обмотка находится в обрыве. Сопротивление исправного дросселя составляет около 40 Ом. В случае отображения нулевого сопротивления или порядка нескольких Ом, делаем вывод, что произошло межвитковое замыкание.

Аналогично можно проверить на короткое замыкание стартер, конденсатор и другие электронные части схемы.

Необходимо отметить, что в случае замены дросселя своими руками необходимо обратить внимание на соответствие мощностей лампы и дросселя.

Проверка стартера

При этом используется ручное замыкание контактов через кнопку, т. е. имитация работы пускателя. Сначала замыкается кнопка S1, а далее включаем и через секунду отключаем линию кнопкой S2, т. е. имитируем работу стартера. В этом случае необходимо соблюдать осторожность, так как напряжение на кнопке будет превышать входное сетевое равное 220 в.

Проверка люминесцентной лампы

Саму лампу (колбу), можно проверить используя схему подключения без стартера или установкой её в исправный светильник.

В таком виде, схема позволяет использовать обычную лампочку накаливания в качестве ограничителя по току. Проверяемая лампа подключается последовательно с выпрямителем. Так как питание осуществляется с использованием постоянного тока, то это вызывает быстрый износ электродов. Хотя, в таком подключении яркость излучения будет заметно ниже, чем при нормальном включении, всё равно, возможно оценить состояние лампы. Мощность лампочки выбирается от 40 Вт, диоды и конденсаторы берутся с запасом по напряжению.

Используя тестер, можно убедиться в целостности контактной пары в самой колбе. Для этого необходимо замерить сопротивление между её выводами. В рабочем состоянии оно должно составлять порядка нескольких Ом.

Маркировка люминесцентных ламп

При замене люминесцентной лампы необходимо учитывать в первую очередь её параметры, они должны соответствовать используемому совместно с ним дросселю. Все источники света маркируются производителями, зная маркировку, несложно будет подобрать замену.

Параметры необходимые учитывать при выборе следующие:

  • мощность;
  • размер;
  • тип цоколя;
  • цветность света.

К сожалению, у производителей нет общего стандарта маркировки, чтоб получить представление о ней рассмотрим два примера.

Philips TL-D36/54—756 G13 T8, здесь:

  • TL-D — обозначает тип лампы, в этом случае стандартная цветопередача.
  • 36/54 — мощность источника, соответствует 36 Вт;
  • 756 — цветовой код, где 7 цифра определяет степень цветопередачи, а число 56 цветовую температуру;
  • G13 — тип цоколя, для используемого примера двухштырьковый.
  • T8 — тип колбы.

Puritec HNS 18W T5 G5 Osram, здесь:

  • HNS — тип лампы, бактерицидная.
  • 18W — мощность прибора, 18 Вт;
  • G5 — тип цоколя.
  • T5 — тип колбы.
  • Osram — торговая марка производителя.

При проведении ремонта, нужно соблюдать технику безопасности. Важно помнить, что нанести вред здоровью может не только опасное для жизни напряжение, но и пары ртути содержащиеся в колбе как короткой, так и длинной.

Люминесцентная лампа — источник света, где свечение достигается за счет создания электрического разряда в среде инертного газа и ртутных паров. В результате реакции возникает незаметное глазу ультрафиолетовое свечение, воздействующее на слой люминофора, имеющийся на внутренней поверхности стеклянной колбы. Стандартная схема подключения люминесцентной лампы — прибор с электромагнитным балансом (ЭмПРА).

Устройство люминесцентных ламп

В большинстве лампочек колба выполнена в форме цилиндра. Встречаются более сложные геометрические формы. По торцам лампы имеются электроды, напоминающие по конструкции спирали лампочек накаливания. Электроды изготовлены из вольфрама и припаяны к находящимся с наружной стороны штырькам. На эти штырьки подается напряжение.

Внутри люминесцентной лампы создана газовая среда, которая характеризуется отрицательным сопротивлением, что проявляется при уменьшении напряжении между находящимися напротив друг друга электродами.

В схеме включения лампы используется дроссель (балластник). Его задача — образовать значительный импульс напряжения, за счет которого включится лампочка. В комплект входит стартер, представляющий лампу тлеющего разряда с парой электродов в инертной газовой среде. Один из электродов представляет собой биметаллическую пластину. В выключенном состоянии электроды люминесцентной лампочки разомкнуты.

На рисунке внизу изображена схема работы люминесцентной лампы.

к содержанию ↑

Как работает люминесцентная лампа

Принципы работы люминесцентных источников света основываются на следующих положениях:

  1. На схему направляется напряжение. Однако вначале ток не попадает на лампочку из-за высокого напряжения среды. Ток движется по спиралям диодов, постепенно нагревая их. Ток подается на стартер, где напряжения достаточно для появления тлеющего разряда.
  2. В результате нагрева контактов пускателя током происходит замыкание биметаллической пластины. Металл берет на себя функции проводника, разряд завершается.
  3. Температура в биметаллическом проводнике падает, происходит размыкание контакта в сети. Дроссель создает импульс высокого напряжения в результате самоиндукции. Вследствие этого зажигается люминесцентная лампочка.
  4. Через осветительный прибор идет ток, который уменьшается вдвое, так как напряжение на дросселе сокращается. Его не хватает для еще одного запуска стартера, контакты которого находятся в разомкнутом состоянии при включенной лампочке.

Чтобы составить схему включения двух лампочек, установленных в одном осветительном приборе, необходим общий дроссель. Лампы подключаются последовательно, однако на каждом источнике света имеется параллельный стартер.

к содержанию ↑

Варианты подключений

Рассмотрим разные варианты подключения люминесцентной лампы.

Подключение с использованием электромагнитного баланса (ЭмПРА)

Наиболее распространенный тип подключения люминесцентного источника света — схема со стартером, где используется ЭмПРА. Принцип действия схемы базируется на том, что в результате подключения питания в стартере возникает разряд и происходит замыкание биметаллических электродов.

Ток в электроцепи проводников и стартера ограничивается только внутренним дроссельным сопротивлением. В результате рабочий ток в лампочке увеличивается почти в три раза, происходит стремительный нагрев электродов, а после потери температуры проводниками возникает самоиндукция и зажигание лампы.

Недостатки схемы:

  1. В сравнении с другими способами это довольно затратный вариант с точки зрения расхода электроэнергии.
  2. Пуск занимает не меньше 1 – 3 секунд (в зависимости от степени износа источника света).
  3. Невозможность работы при низкой температуре воздуха (например, в условиях неотапливаемого подвального или гаражного помещения).
  4. Имеется стробоскопический эффект мигания лампочки. Этот фактор отрицательно действует на человеческое зрение. Такое освещение нельзя применять в производственных целях, потому что быстро движущиеся предметы (например, заготовка в токарном станке) кажутся неподвижными.
  5. Неприятное гудение дроссельных пластинок. По мере износа устройства звук нарастает.

Схема включения устроена таким образом, что в ней есть один дроссель на две лампочки. Индуктивности дросселя должно хватать на оба источника света. Используются стартеры на 127 Вольт. Для одноламповой схемы они не подходят, там нужны устройства на 220 Вольт.

На картинке внизу показано бездроссельное подключение. Стартер отсутствует. Схема используется в случае перегорания у ламп нитей накала. Используется повышающий трансформатор Т1 и конденсатор С1, ограничивающий ток, идущий через лампочку от 220-вольтной сети.

Следующая схема используется для лампочек с перегоревшими нитями. Однако отсутствует необходимость в повышающем трансформаторе, благодаря чему конструкция устройства становится проще.

Ниже показан способ использования диодного выпрямительного моста, который нивелирует мерцание лампочки.

На рисунке внизу та же методика, но в более сложном исполнении.

к содержанию ↑

Две трубки и два дросселя

Чтобы подключить лампу дневного света, можно использовать последовательное подключение:

  1. Фаза от проводки направляется на вход дросселя.
  2. От дроссельного выхода фаза идет на контакт источника света (1). Со второго контакта направляется на стартер (1).
  3. Со стартера (1) отходит на вторую контактную пару этой же лампочки (1). Оставшийся контакт стыкуют с нулем (N).

Тем же образом подключают вторую трубку. Вначале дроссель, затем один контакт лампочки (2). Второй контакт группы направляется на второй стартер. Выход стартера объединяется со второй парой контактов источника света (2). Оставшийся контакт следует подсоединить к нулю ввода.

к содержанию ↑

Схема подключения двух ламп от одного дросселя

Схема предусматривает наличие двух стартеров и одного дросселя. Наиболее дорогостоящий элемент схемы — дросселя. Более экономный вариант — двухламповый светильник с дросселем. О том, как реализовать схему, рассказывается в видео.

Электронный балласт

Недостатки схемы ЭмПРА вызвали необходимость поиска более оптимального способа подключения. В ходе изысканий был изобретен способ с участием электронного балласта. В данном случае используется не сетевая частота (50 Гц), а высокие частоты (20 – 60 кГц). Удается избавиться от вредного для глаз мигания света.

Внешне электронный балласт — это блок с выведенными наружу клеммами. Внутренняя часть устройства содержит печатную плату, на основе которой можно собрать всю схему. Блок малогабаритен, благодаря чему помещается в корпусе даже небольшого прибора освещения. Включение осуществляется гораздо быстрее по сравнению со стандартом ЭмПРА. Работа устройства не доставляет акустического дискомфорта. Данный способ подключения называется бесстартерным.

Разобраться в принципе функционирования устройства такого типа не сложно, поскольку на его обратной стороне есть схема. На ней показано количество ламп для подключения и поясняющие надписи. Имеется информация о мощности лампочек и других технических параметрах устройства.

Подключение осуществляется следующим образом:

  1. Первый и второй контакт соединяют с парой ламповых контактов.
  2. Третий и четвертый контакты направляют на оставшуюся пару.
  3. На вход подают электропитание.

к содержанию ↑

Использование умножителей напряжения

Данный вариант позволяет подключать люминесцентную лампу без применения электромагнитного баланса. Используется обычно для увеличения периода эксплуатации лампочек. Схема подключения сгоревших ламп дает возможность работать источникам света еще какое-то время при условии, что их мощность не более 20 – 40 Вт. Нити накала допускаются как пригодные для работы, так и перегоревшие. В любом случае выводы нитей необходимо закоротить.

В результате выпрямления напряжение увеличивается в два раза, поэтому лампочка включается почти мгновенно. Конденсаторы C1 и С2 подбираются исходя из рабочего напряжения 600 Вольт. Недостаток конденсаторов состоит в их больших размерах. В качестве конденсаторов С3 и С4 отдают предпочтение слюдяным устройствам на 2019 Вольт.

Люминесцентные лампы несовместимы с постоянным током. Очень скоро ртути в устройстве накапливается столько, что свет становится ощутимо слабее. Чтобы восстановить яркость свечения, меняют полярность путем переворачивания лампочки. Как вариант, можно установить переключатель, чтобы каждый раз не снимать лампу.

к содержанию ↑

Подключение без стартера

Метод с использованием стартера сопряжен с длительным разогревом лампочки. К тому же эту деталь необходимо часто менять. Обойтись без стартера позволяет схема, где подогрев электродов осуществляется с помощью старых трансформаторных обмоток. Трансформатор выступает в роли балласта.

На лампочках, используемых без стартера, должна быть надпись RS (быстрый старт). Источник света с запуском через стартер не подходит, так как его проводники долго греются, а спирали быстро сгорают.

к содержанию ↑

Последовательное подключение двух лампочек

В данном случае необходимо соединить две люминесцентные лампы с одним балластом. Все устройства подключают последовательным образом.

Для проведения электромонтажных работ понадобятся такие детали:

  • индукционный дроссель;
  • стартеры (2 единицы);
  • люминесцентные лампочки.

Подключение выполняется в следующем порядке:

  1. Присоединяем к каждой лампочке стартеры. Соединение выполняем параллельно. Место соединения — штыревой вход на торцах прибора освещения.
  2. Свободные контакты направляем в электрическую сеть. Для соединения используем дроссель.
  3. К контактам источника света присоединяем конденсаторы. Позволят снизить интенсивность помех в сети и компенсировать реактивность мощности.

Обратите внимание! В стандартных бытовых переключателях (особенно в недорогих моделях) нередко залипают контакты из-за слишком высоких стартовых токов. В связи с этим для использования в совокупности с люминесцентными лампами рекомендуется приобретать качественные выключатели.

к содержанию ↑

Замена лампы

Если отсутствует свет и причина проблемы лишь в том, чтобы заменить перегоревшую лампочку, действовать нужно следующим образом:

  1. Разбираем светильник. Делаем это осторожно, чтобы не повредить прибор. Поворачиваем трубку по оси. Направление движения указано на держателях в виде стрелочек.
  2. Когда трубка повернута на 90 градусов, опускаем ее вниз. Контакты должны выйти через отверстия в держателях.
  3. Контакты новой лампочки должны находиться в вертикальной плоскости и попадать в отверстие. Когда лампа установлена, поворачиваем трубку в обратную сторону. Остается лишь включить электропитание и проверить систему на работоспособность.
  4. Завершающее действие — монтаж рассеивающего плафона.

к содержанию ↑

Проверка работоспособности системы

После подключения люминесцентной лампы следует убедиться в ее работоспособности и в исправности пускорегулирующих устройств. Для проведения испытаний понадобится тестер, с помощью которого проверяют катодные нити накала. Допустимый уровень сопротивления — 10 Ом.

Если тестер определил сопротивление как бесконечное, необязательно выбрасывать лампочку. Данный источник света еще сохраняет функциональность, но использовать его нужно в режиме холодного запуска. В обычном состоянии контакты стартера разомкнуты, а его конденсатор не пропускает постоянный ток. Иными словами, прозвон должен показывать очень высокое сопротивление, которое иной раз достигает сотен Ом.

После прикосновения щупами омметра дроссельных выводов сопротивление постепенно снижается до постоянной величины, присущей обмотке (несколько десятков Ом).

Обратите внимание! О неисправном состоянии дросселя говорит перегорание недавно поставленной лампочки.

Достоверно определить межвитковое замыкание в дроссельной обмотке, используя обычный омметр, не получится. Однако если в приборе есть функция замера индуктивности и данные по ЭмПРА, несоответствие значений укажет на наличие проблемы.