Зачем нужен ЭПРА (электронный балласт) для люминесцентных ламп

Зачем нужен ЭПРА (электронный балласт) для люминесцентных ламп

Применение электронной пуско-регулирующей аппаратуры или аппарата (сокращенно ЭПРА) дает существенную прибавку к сроку полезной эксплуатации осветительного оборудования этого вида.

ЭПРА – это очередной виток развития систем зажигания лампы. Электронный баласт выпускается в виде отдельного модуля с контактами для подачи напряжения питания и контактами для подключения одного или нескольких источников света. Такой блок пришел на замену простой, но морально устаревшей схемы с дросселем и стартером. Такой конструкцией обычно оснащаются все современные светильники.

Принцип работы

Давайте разберём, что такое люминесцентная лампа, и как она работает. Представляет из себя стеклянную трубку, которая начинает работать за счёт разряда, который зажигает газы внутри её оболочки. На обоих концах установлен катод и анод, именно между ними и происходит разряд, который вызывает пусковое загорание.

Пары ртути, которые помещают в стеклянный футляр, при разряде начинаю излучать особый невидимый свет, который активизирует работу люминофора и других дополнительных элементов. Именно они и начинают излучать тот свет, который нам необходим.

Принцип работы лампы

Благодаря разным свойствам люминофора, такой светильник излучать большой спектр разнообразных цветов.

Схема устройства

Начнем с того, что люминесцентные лампы – это газоразрядные источники света, которые работают по следующей технологии. В стеклянной колбе находятся пары ртути, в которые подается электрический разряд. Он-то и образует ультрафиолетовое свечение. На саму колбу изнутри нанесен слой люминофора, который преобразует ультрафиолетовые лучи в видимый глазами свет. Внутри лампы всегда находится отрицательное сопротивление, вот почему они не могут работать от сети в 220 вольт.

Но тут необходимо выполнить два основных условия:

  1. Разогреть две нитки накала.
  2. Создать большое напряжение до 600 вольт.

Внимание! Величина напряжения прямо пропорциональна длине люминесцентной лампы. То есть, для коротких светильников мощностью 18 Вт оно меньше, для длинных мощностью выше 36 Вт больше.

Теперь сама схема ЭПРА.

Начнем с того, что люминесцентные лампы, к примеру, ЛВО 4×18, со старым блоком всегда мерцали и издавали неприятный шум. Чтобы этого избежать, необходимо подать на нее ток частотой колебания более 20 кГц. Для этого придется повысить коэффициент мощности источника света. Поэтому реактивный ток должен возвращаться в специальный накопитель промежуточного типа, а не в сеть. Кстати, накопитель с сетью никак не связан, но именно он питает лампу, если случиться сетевой переход напряжения через ноль.

Как работает

Итак, сетевое напряжение в 220 вольт (оно переменное) преобразуется в постоянное с показателем 260-270 вольт. Сглаживание производится с помощью электролитического конденсатора С1.

После чего постоянное напряжение необходимо перевести в высокочастотное напряжение до 38 кГц. За это отвечает полумостовой преобразователь двухтактного типа. В состав последнего входят два активных элемента, которые собой представляют два высоковольтных транзистора (биполярных). Их обычно называют ключами. Именно возможность перевода постоянного напряжения в высокочастотное дает возможность уменьшить габариты ЭПРА.

Электронный пускорегулирующий аппарат

В схеме устройства (балласта) также присутствует трансформатор. Он является одновременно и управляющим элементом преобразователя, и нагрузкой для него. Этот трансформатор имеет три обмотки:

  • Одна из них рабочая, в которой всего лишь два витка. Через нее происходит нагрузка на цепь.
  • Две – управляющие. В каждой по четыре витка.

Особую роль во всей этой электрической схеме играет динистор симметричного типа. В схеме он обозначен, как DB3. Так вот этот элемент отвечает за запуск преобразователя. Как только напряжение в соединениях его подключения превышает допустимый порог, он открывается и подает импульс на транзистор. После чего происходит запуск преобразователя в целом.

Далее происходит следующее:

  • С управляющих обмоток трансформатора импульсы поступают на транзисторные ключи. Эти импульсы являются противофазными. Кстати, открытие ключей вызывает наводку на двух обмотках и на рабочей тоже.
  • Переменное напряжение с рабочей обмотки подается на люминесцентную лампу через последовательно установленные элементы: первая и вторая нить накала.

Внимание! Емкость и индуктивность в электрической цепи подбираются таким образом, чтобы в ней возникал резонанс напряжений. Но при этом частота преобразователя должна быть неизменной.

Обратите внимание, что на конденсаторе С5 будет происходить самое большое падение напряжения. Именно этот элемент и зажигает люминесцентную лампу. То есть, получается так, что максимальная сила тока разогревает две нити накала, а напряжение на конденсаторе С5 (оно большое) зажигает источник света.

По сути, светящаяся лампа должна снизить свое сопротивление. Так оно и есть, но снижение происходит незначительно, поэтому резонансное напряжение все еще присутствует в цепи. Это и есть причина, по которой лампа продолжает светиться. Хотя дроссель L1 создает ограничения тока на показатель разницы сопротивлений.

Преобразователь продолжает после запуска работать в автоматическом режиме. При этом его частота не меняется, то есть, идентична частоте запуска. Кстати, сам запуск длится меньше одной секунды.

Тестирование

Перед тем как запустить ЭПРА в производство проводились всевозможные тесты, которые показатели, что встроенный люминесцентный светильник может работать в достаточно широком диапазоне подаваемых на него напряжений. Диапазон составил 100-220 вольт. При этом оказалось, что частота преобразователя изменяется в следующей последовательности:

  • При 220 вольт она составила 38 кГц.
  • При 100 вольтах 56 кГц.

Но необходимо отметить, что при снижении напряжения до 100 вольт яркость свечения источника света явно уменьшилась. И еще один момент. На люминесцентный светильник всегда подается ток переменного типа. Это создает условия его равномерного износа. А точнее сказать, износа его нитей накаливания. То есть, увеличивается срок эксплуатации самой лампы. При тестировании лампы постоянным током, срок ее службы снизился в два раза.

Причины неисправностей

Итак, по каким причинам люминесцентная лампа может не гореть?

  • Трещины в местах пайки на плате. Все дело в том, что при включении светильника плата начинает нагреваться. После того как он будет включен, происходит остывание блока ЭПРА. Перепады температуре негативно влияют на места пайки, поэтому появляется вероятность обрыва схемы. Исправить неполадку можно пайкой обрыва или даже обычной его чисткой.
  • Если произошел обрыв нити накаливания, то сам блок ЭПРА остается в исправном состоянии. Так что эту проблему можно решить просто – заменить сгоревшую лампу новой.
  • Скачки напряжения являются основной причиной выхода из строя элементов электронного ПРА. Чаще всего выходит из строя транзистор. Производители пускорегулирующей аппаратуры не стали усложнять схему, поэтому варисторов в ней нет, который бы и отвечали за скачки. Кстати, и установленный в цепь предохранитель также от скачков напряжения не спасает. Он срабатывает лишь в том случае, если один из элементов схемы будет пробит. Поэтому совет – скачки напряжения обычно присутствуют в непогоду, поэтому не стоит включать люминесцентную лампу, когда за окном сильный дождь или ветер.
  • Неправильно проведена схема подключения аппарата к лампам.
Читайте также  Гигрометр как пользоваться

Схемы подключения люминесцентных ламп при помощи ЭПРА

ЭПРА это электронное пускорегулирующие устройство. По сути это сложная электронная схема которая обеспечивает и запуск и стабильную работу люминесцентных ламп (светильников).

Отмечу, что каждый производитель ЭПРА по-своему выводит контакты для подключения к ним ламп. Схема подключения люминесцентных ламп указана на корпусе или в паспорте ЭПРА Пример на фото.

Для информации публикую подбор схем подключения различных ламп к ЭПРА различной маркировки.

Как запустить люминесцентные лампы с помощью ЭПРА

Люминесцентные лампы как качественный источник дневного свете всё ещё не уступают по своим характеристикам светодиодным источникам света, в первую очередь из-за стоимости элементов пуска, и самого излучающего световой поток устройства. Для включения и работы люминесцентного светильника необходима пусковая система, которая вырабатывает импульсные токи высокой величины, в частности, для пуска светильника. Они могут быть двух видов:

  1. Электронные (эпра);
  2. Электромагнитные.

ЭПРА (электронная пускорегулирующая аппаратура) или балластники, как ещё их называют, имеют несколько преимуществ, качественно отличающих их от устаревших электромагнитных:

  • Надёжность;
  • Компактность;
  • Простота подключения;
  • Стабильная работа;
  • Улучшенная коммутация;
  • Защита от скачков и просадок питающего напряжения;
  • Отсутствие радиопомех;
  • Лёгкий и плавный пуск лампы, который продлевает срок работы.

Основным недостатком, который можно выделить, при сравнении этих двух типов пускорегулирующих устройств для работы люминесцентных ламп, является стоимость. Так как элементы электромагнитной пусковой установки, а именно стартер, дроссель и конденсатор, даже в сумме будут стоить меньше, чем один качественный балластник. Но всё же перечисленные выше преимущества дают право ЭПРА называться лучшим пусковым устройством для люминесцентного источника света.

Балластники используются в компактных, так называемых энергосберегающих лампочках, которые тоже широко распространены из-за того, что вкручиваются без всякой переделки в патрон, где раньше стояла лампа накаливания, и имеют хорошие показатели долговечности и качества света. Их запуск, вообще, происходит почти незаметно для человеческого глаза, а,по сути, это люминесцентный светильник со встроенным внутри пусковым балластником.

Принцип работы и устройство электронного балласта

Принцип работы балластника для люминесцентных ламп основывается на прохождении тока через выпрямитель, на буферную зону конденсатора большой ёмкости. После чего напряжение поступает на инвертор, преобразующий постоянное напряжение в переменное. В дальнейшем происходит напряжение подымается до 600 вольт, для того чтобы зажечь находящиеся внутри колбы лампы химические элементы.

Если же разобрать балластник для люминесцентных ламп, то внутри можно увидеть полупроводниковые элементы и активные сопротивления, а также индуктивности. Всё это соединяется на печатной плате и представляет собой:

  1. Фильтр, обеспечивающий защиту от помех;
  2. Выпрямитель, который превращает переменный ток в постоянный;
  3. Корректор коэффициента мощности;
  4. Полумостовой инвертор;
  5. Систему защиты от перепадов напряжения сети;
  6. Дроссель.

То есть всю работу ЭПРА можно разделить на несколько основных этапов:

  • Нагревание спиралей или электродов;
  • Подача на них высокого напряжения определённого импульса;
  • Стабилизация питающего напряжения на электродах лампы для уверенной, продолжительной и экономной работы.

При монтаже нужно соблюдать обязательно простые правила электробезопасности, тем более что на выходе пускового устройства, присутствует довольно большое, опасное для человеческого организма и даже жизни человека напряжение. Поэтому все работы должны производиться при надёжно отключенном и заблокированном питающем автомате люминесцентного светильника.

Технические характеристики и выбор балластника

Основными техническими характеристиками, которые стоит учесть при выборе электронного балласта для люминесцентной лампы являются:

  1. Напряжение питания, его параметры и колебания;
  2. Степень защиты от влаги и пыли;
  3. Скорость розжига лампы, из холодного и горячего состояния;
  4. Мощность лампы, для которой он будет работать пусковым устройством;
  5. Количество подключаемых ламп дневного света.

При выборе нужного балластника стоит обратить особое внимание на компанию изготовитель, ведь рекомендуется использовать только мировые компании или же проверенного отечественного производителя. Отечественный производитель, последнее время вышел, на достойное качество, в отличие от китайского товара. Конечно, стоит обратить внимание на внешний вид корпуса, так как именно на самом корпусе, а не на упаковке, должны чётко подписаны клеммы питания и подключения одной лампы или нескольких, а также основные параметры: мощность и напряжение.

Подключение и неисправности ЭПРА

Подключение пускового устройства для быстрого и надёжного запуска ламп дневного света считается одним из самых простых, особенно если это касается ЭПРА на один источник светового потока. Но всё же при этом нужно соблюдать не только правильность соединения проводов согласно электрической схеме, но и технику безопасности.

Желательно перед подключением выяснить на каком из питающих проводов присутствует фаза, а на каком ноль. Это пригодится и при подключении к сети самого устройства запуска, и при подключении выключателя, так как им тоже стоит разрывать именно фазный провод.

К неисправностям ЭПРА можно отнести только несколько случаев, так как по сравнению с электромагнитным пусковым устройством, содержащим вроде бы минимальный набор элементов, он работает без проблем и зачастую очень стабильно. Основные неисправности чаще всего связаны с контактами подключения и с питающим напряжением. Однако, если всё-таки это устройство и выходит из строя, то ремонт его может заключаться в проверке всех элементов внутри балластника, а это проблематично делать когда они находятся в схеме, на печатной плате. Поэтому чаще весь ремонт сводиться к открытию крышки корпуса и замене предохранителя, находящегося внутри.

Напоследок всё же нужно отметить, что люминесцентные источники света содержат, пусть и в малом количестве, пары ртути, а они являются опасными и для людей, и для окружающей среды. Поэтому при утилизации нужно воспользоваться услугами только специализирующихся на этом компаний и фирм. Этот фактор, конечно же, является основным недостатков не только люминесцентных светильников и ламп, но и других газоразрядных источников света.

ЭПРА для люминесцентных ламп EB-Ci 1-2 36W / 1-4 18W 220-240V 50/60Hz PHILIPS

  • Код 00-00084886
  • Бренд PHILIPS
  • Серия EB-Certalume
  • Наименование производителя EB-Ci 1-2 36W / 1-4 18W 220-240V 50/60Hz
  • Количество ламп 1||2||3||4
  • Мощность лампы, Вт 18 / 36
  • Возможность диммирования Нет
  • Характеристики
  • Отзывы

Характеристики

  • Код 00-00084886
  • Бренд PHILIPS
  • Серия EB-Certalume
  • Наименование производителя EB-Ci 1-2 36W / 1-4 18W 220-240V 50/60Hz
  • Вид комплектующих ЭПРА
  • Тип лампы Люминесцентная
  • Количество ламп 1||2||3||4
  • Для лампы/модуля T8
  • Мощность лампы, Вт 18/36
  • Возможность диммирования Нет
  • Длина ЭПРА, мм ( l ) 210
  • Ширина ЭПРА, мм ( b ) 30
  • Высота ЭПРА, мм ( h ) 26

Отзывы ( 0 )

  • Каталог
  • Распродажа
  • Лампы
  • ЭПРА и ЭмПРА
    • ЭПРА для светодиодов
    • ЭПРА для люминесцентных ламп
    • ЭмПРА для люминесцентных ламп
    • ЭПРА для газоразрядных ламп
    • ЭмПРА для газоразрядных ламп
    • Принадлежности для ПРА
  • Патроны и аксессуары
  • Трансформаторы
  • Офисное и промышленное освещение
  • Светильники
  • Уличные светильники
  • Светодиодные ленты и модули
  • ИЗУ, стартеры, конденсаторы
  • Компоненты управления светом
  • Уцененные товары
  • Лампы
  • Светильники
    • Люстры
    • Подвесы
    • Бра
    • Настенные, потолочные
    • Споты
    • Настольные лампы
    • Торшеры и напольные светильники
    • Собери свой светильник
    • Светильники для картин
    • Точечные встраиваемые и накладные светильники
  • Уличные светильники
    • Подвесы для улицы
    • Уличные настенные светильники
    • Уличные настенно-потолочные светильники
    • Цокольные светильники
    • Столбы и столбики
    • Столбы многоламповые
    • Встраиваемые светильники
    • Ландшафтные и декоративные светильники
    • Прожекторы
Читайте также  Коньковый аэратор для металлочерепицы

Статьи

Обозначения степени защиты. Степень защиты светильников в соотв. со стандартом МЭК 529 и Европейскими нормами EN 60598.

Действия, которые нужно произвести, когда энергосберегающий источник света разбит.

Энергосберегающие лампы позволяют тратить меньше электроэнергии, чем традиционные накаливания, при эквивалентном световом потоке. Разница в эффективности технологий столь заметна, что в России производство традиционных лампочек с вольфрамовой нитью и мощностью более 75 Вт уже запрещено. Какие виды энергосберегающих ламп существуют и где они применяются — в этой статье.

Светодиодные лампы — энергосберегающие источники света, которые подойдут для любой из комнат дома или квартиры. Они долговечны, компактны, не содержат ртуть и другие токсичные вещества. Их можно утилизировать вместе с другими отходами, а не искать поблизости контейнер для ламп, как это приходится делать с люминесцентными. Хотя они тоже носят название энергосберегающие. Какие светодиодные лампы для дома бывают, и какие лучше выбирать — в этой статье.

Современные лампы используют разные технологии преобразования энергии электричества в световую. Они имеют разные: принцип действия, энергоэффективность, светоотдачу. Но у каждого вида ламп есть своя ниша, в которой он эффективен.

Какая настольная лампа лучше для школьника

В зависимости от назначения, мощности и места установки электрических лампочек производители используют десятки различных цоколей. На большинство из них существуют утвержденные стандарты. Они могут быть международными или государственными. В России это ГОСТ 17100-79, IEC 60061-1-2014. Какие виды цоколей ламп бывают и где они применяются — в этой статье.

Lumilux — торговая марка компании OSRAM, под которой она производит и продает люминесцентные лампы в типоразмерах T2, T5 и T8.

Среди многообразия современных ламп сложно найти подходящую. Для комфортного и качественного освещения обратите внимание на несколько факторов.

Какая бы лампа Вам ни понадобилась, можете быть уверены: в линейке Philips LEDtube она есть.

Типы протяженных люминесцентных ламп в наглядной таблице.

Типы компактных люминесцентных ламп в наглядной таблице.

Типы газоразрядных ламп в наглядной таблице.

Таблица соответствия люминесцентных ламп T8 и ЭПРА.

Таблица соответствия для ламп DULUX T/E.

Таблица соответствия для ламп DULUX D/E.

Таблица соответствия для ламп DULUX S/E.

Таблица соответствия для ламп DULUX F.

Таблица соответствия для ламп DULUX L.

Таблица соответствия для ламп FM.

Таблица соответствия для ламп FC.

Таблица соответствия для ламп HO.

Таблица соответствия для ламп HE.

Многоуровневая система гарантий от OSRAM — гарантия от 1-го до 5-ти лет.

OSRAM QUICKTRONIC Intelligent — Интеллектуальные ЭПРА QTi с интерфейсом DALI или 1–10 В

Классы защиты от электрического удара и от возгорания.

Знаки соответствия для светильников директивам совета ЕС. Знаки ENEC и CE.

Маркировка потребления энергии.

Утилизация ламп накаливания, газоразрядных ламп и электронных ПРА.

Что выбрать электромагнитные или электронные ПРА?

Электромагнитные пускорегулирующие аппараты (ЭМПРА) состоит как минимум из индуктивного балласта и импульсного зажигающего устройства (ИЗУ). Если в комплект входит компенсирующий конденсатор, то эффективность ЭМПРА повышается.

При покупке готового светильника со встроенным ЭМПРА для его подключения не нужны специальные навыки. А вот при совмещении светильника и ЭМПРА необходимы специальные электротехнические познания.

Величина светового потока и потребляемая мощность в светильниках с ЭМПРА зависят от напряжения питающей сети. При работе ЭМПРА может возникать шумовой фон, что может негативно сказываться на настроении покупателей. Еще один минус работы ЭМПРА — реальный срок службы лампы приблизительно в 2-2,5 раза меньше паспортного. И наконец, светильники с ЭМПРА довольно массивные. Например, если средняя масса светильника для лампы мощностью 70Вт около 2кг, то для светильника мощностью 400Вт уже около 9кг. Как правило, при монтаже такого светильника ЭМПРА не подвешивают вместе с лампой, а устанавливают внизу на значительном расстоянии или на специальных креплениях под потолком.

ЭМПРА хороши своей традиционностью, они выпускаются по отработанной в течение многих десятилетий технологии, обеспечивающей приличную надежность. Самым ненадежным элементом ЭМПРА является ИЗУ. Если смириться с перечисленными выше особенностями, то светильник с ЭМПРА обойдется относительно недорого.

В настоящее время реальной альтернативой ЭМПРА стали электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА), у которых эксплутационные характеристики и эффективность работы намного выше, чем у первых.

Электронные ПРА являются более дорогими по сравнению с электромагнитным ПРА устройствами, однако начальные затраты компенсируются их высокой экономичностью, которая характеризуется:

  • уменьшенным на 30 % энергопотреблением (при сохранении светового потока) за счет повышения светоотдачи лампы на повышенной частоте и более высокого КПД;
  • увеличенным на 50% сроком службы ламп благодаря щадящему режиму работы и пуска;
  • снижением эксплуатационных расходов за счёт сокращения числа заменяемых ламп и отсутствия необходимости замены стартеров;
  • дополнительным энергосбережением до 80% при работе в системах управления светом;
  • возможностью создания систем управления светом.

В связи с повышающимися тарифами на электроэнергию использование ЭПРА для люминесцентных ламп становится все более и более целесообразным. Даже при нынешних ценах на ЭПРА, которые в 5 — 10 раз выше, чем на электромагнитный ПРА и стартёр, ЭПРА окупается за счёт экономии электроэнергии и увеличения срока службы ламп. Специалисты крупнейших светотехнических фирм (Osram, Philips, Motorola и др.) посчитали, что при нынешнем уровне цен электроэнергии и аппаратов срок окупаемости ЭПРА составляет от 1 до 2,5 лет в зависимости от времени работы ламп.

В настоящее время ЭПРА, представленные на рынках России, можно разделить на две группы по ценовому признаку: простые ЭПРА сопоставимые по цене с магнитными балластами (70-80 руб. за ЭПРА 2×40 Вт) и высококачественные ЭПРА по цене намного превосходящие магнитные (350-600 руб. за ЭПРА 2×40 Вт).
Сегмент высококачественных ЭПРА на российском рынке представлен ведущим европейским производителем пускорегулирующей аппаратуры ELT (Испания). Продукцию ELT отличают высокие технические характеристики и надежность в работе, которые обеспечиваются:

  • предварительным подогревом катодов для обеспечения длительного работы лампы без вспышек и мерцания;
  • самозажимными клеммными колодками;
  • возможностью работы до 4 люминесцентных светильников от одного ЭПРА;
  • небольшими размерами и весом ЭПРА, что позволяет его установку рядом со светильником;
  • бесшумный режим работы;
  • гарантийным сроком 3 года на всю продукцию.

В ряде европейских стран (Швеции, Австрии, Голландии, Швейцарии) уже несколько лет более половины выпускаемых светильников с люминесцентными лампами снабжены электронными балластами.

Преимущества

Есть серьезные преимущества в использовании данного устройства:

  • включение люминесцентной лампы происходит быстро, но плавно;
  • отсутствует шум и нет моргания;
  • коэффициент мощности – 0,95;
  • по сравнению с устаревшим, практически не нагревается, поэтому происходит существенная экономия электричества, больше 20%;
  • благодаря наличию сразу нескольких элементов для безопасности, это существенно снижает вероятность возгорания, увеличивается удобство при использовании во много раз;
  • лампа светит плавно, отсутствует мерцание.

Резюме

Краткий анализ показывает, что большинство достоинств ЭПРА на улице либо перестает быть достоинством, либо не имеет значения, а недостатки носят принципиальный характер. Поэтому светильники с ЭПРА непопулярны в Америке, в Европе, непопулярны у нас. Их доля в общем количестве уличных светильников — менее 1%, и это не просто так.

Читайте также  Как сделать умывальник из бутылки

При этом во внутреннем освещении ситуация кардинально противоположная, применение ЭПРА оправдано и целесообразно, экономически эффективно.

В уличном освещении рекомендуется использовать либо светильники с традиционными ЭМПРА, либо, для задач управления освещением, ЭМПРА с переключением обмоток.