Электрические балласты ЭПРА сравнение с ЭмРПА


СОДЕРЖАНИЕ:

Отличие ЭПРА от ЭмПРА

Чем Электронные пускорегулирующие аппараты, отличаются от от электромагнитных пускорегулирующих аппаратов.

Электронные пускорегулирующие аппараты, в отличие от электромагнитных пускорегулирующих аппаратов питают люминесцентную лампу током высокой частоты (20. 100 кГц), что обеспечивает экономию электроэнергии до 30% за счёт повышения световой отдачи лампы при высокочастотном питании, а также уменьшение потерь в АПП по сравнению с электромагнитными пускорегулирующими аппаратами.

Преимущества электронных пускорегулирующих аппаратов:

  • оптимизация режима зажигания и обеспечение стабилизации параметров питания люминесцентной лампы приводит к увеличению ее долговечности (на 30. 50%) и исключает непроизводительные расходы электроэнергии за счёт автоматического отключения лампы с выработанным ресурсом;
  • оптимальный прогрев электродов люминесцентных ламп при включении и зажигание ламп без мерцаний и шума;
  • равномерный немерцающий свет;
  • электронный аппарат, в отличие от электромагнитных пускорегулирующих аппаратов, могут работать от входных напряжений как переменного, так и постоянного тока, позволяют осуществлять дискретную и плавную регулировку светового потока;
  • электронный аппарат имеют электронную защиту от короткого замыкания в цепи лампы и выхода ее из строя.

Они обеспечивают:

  • комфортное освещение благодаря стабильному световому потоку лампы во всем диапазоне изменения питающего напряжения;
  • равномерный немерцающий свет;
  • оптимальный прогрев электродов лампы при включении и зажигание лампы без мерцаний и шума;
  • уменьшение потребления электроэнергии до 30 % за счет более высокого коэффициента полезного действия по сравнению с электромагнитными дросселями;
  • отсутствие миганий и вспышек неисправных ламп, отключаемых системой контроля неисправностей, что дает дополнительные возможности энергосбережения.

Наши специалисты помогут выбрать оптимальное решение и проконсультируют по любому интересующему вас вопросу.

ПРОСТО ПОЗВОНИТЕ НАМ .

(812)369-16-98
(812)369-17-57
(812)369-02-26

(812)715-54-00
(812)715-54-84
(812)715-54-09

196066, г.Санкт-Петербург, Лиговский пр, д.254

ЭПРА (электронный балласт) – что это такое?

Для работы люминесцентных, энергосберегающих, светодиодных ламп и панелей необходимо наличие в цепи элементов, обеспечивающих на их входных контактах определенную заданную величину тока и напряжения. Это достигается применением пускорегулирующей аппаратуры.

В случае работы люминесцентной лампы эта аппаратура обеспечивает предварительный прогрев электродов, после чего ртуть, содержащаяся в трубке, постепенно начинает переходить в парообразное состояние. Для возникновения стабильного тлеющего разряда внутри лампы необходимо, чтобы на ее электроды поступил кратковременный импульс напряжения большой величины.

Устройство ЭПРА обеспечивает возникновение этого импульса, включение лампы после полного испарения ртути и в процессе работы понижает ток и напряжение на лампе.

В самой простой модификации такой режим обеспечивает электромагнитный дроссель совместно со стартером. Но в случае применения электромагнитного дросселя работу лампы сопровождает гудение, мерцание и мигание при включении.

Электронные пускорегулирующие аппараты в итоге решают те же задачи, что и электромагнитные. Они обязаны обеспечивать зажигание и стабильную работу светильников.

Электронный балласт – это прибор для понижения тока на элементах электрической цепи. Балласты применяются, если сопротивление нагрузки не в состоянии результативно снизить потребляемый ток. Это возникает в случаях, когда устройство имеет отрицательное переменное сопротивление по отношению к элементу питания.

Если такая нагрузка будет подключена к источнику постоянного напряжения, то через нее будет протекать ток, увеличивающийся до тех пор, пока она или источник тока не выйдут из строя.

Для предотвращения этого используется балласт, обеспечивающий активное или реактивное сопротивление, понижающее величину тока до расчетного значения.

Одним из устройств с отрицательным сопротивлением является газоразрядная лампа.

В настоящее время для пуска и обеспечения работы ламп наиболее часто стали использоваться электронные балласты ЭПРА, которые имеют целый ряд преимуществ по сравнению со схемой включения при помощи электромагнитного дросселя.

Внешний вид ЭПРА для ламп Т8

Существуют такие модификации ЭПРА, которые встраиваются в корпус люминесцентных ламп цокольной модификации.

Они устанавливаются в кожухе лампы, находящемся между цоколем и излучающей трубкой.

Для светодиодных ламп, панелей и лент, принцип работы которых основан не на использовании электрического разряда между электродами лампы, а на свечении кристаллических светодиодов, вместо ЭПРА применяются электронные блоки питания.

Они могут быть встроены в корпус лампы или же установлены в светильник как отдельный элемент цепи.

Ниже показано устройство светодиодной лампы со встроенным драйвером.

Компактная лампа с встроенным ЭПРА

Электронные балласты не требуют для зажигания лампы наличия стартера как самостоятельного элемента цепи.

Схема электронного пускорегулирующего аппарата создает заданное напряжение и ток в последовательности, требующейся для корректной работы.

Электронная схема ЭПРА на нужном уровне стабилизирует рабочий ток и преобразует переменное синусоидальное напряжение питающей сети частотой 50 герц в ток более высокой частоты, от 20 кГц до 60 кГц.

Поэтому при работе люминесцентной лампы достигается отсутствие мерцания, пульсаций при запуске и гудения светильника.

Существуют различные варианты зажигания ламп, которые можно реализовать с помощью ЭПРА.

Это может быть плавный пуск с постепенным увеличением яркости свечения до номинальной за несколько секунд. Можно установить моментальный запуск.

Так же как и электромагнитный дроссель, ЭПРА первоначально разогревают электроды лампы, затем создают высоковольтный импульс и после возникновения тлеющего разряда поддерживают ее работу в оптимальном режиме.

Применение этих приборов ведет к увеличению энергоэффективности лампы и сохранению ее работоспособности на весь установленный срок службы.

Ниже приводится электрическая схема электронного преобразующего аппарата, применяемого для включения и регулирования работы люминесцентной лампы мощностью 30 ватт.

На мостик, состоящий из четырех диодов D1, D2, D3, D4 типа 1N4007 подается напряжение сети 220 вольт, частотой 50 герц.

На нем происходит выпрямление входного напряжения, то есть нижний полупериод синусоидального тока переходит в верхнюю часть графика.

После этого ток, который был условно преобразован в постоянный, необходимо сгладить, уменьшив его амплитуду. Это выполняет конденсатор С1.

Для того чтобы полученное выпрямленное напряжение преобразовать в напряжение высокой частоты, используется инвертор на транзисторах Т1 и Т2.

В схеме используется трансформатор TU3802, имеющий две управляющие обмотки и одну рабочую, с которой напряжение частотой 20 кГц подается на электроды лампы.

Ток, подающийся на лампу, разогревает электроды, и ртуть в колбе начинает испаряться, а импульс напряжения величиной 1 200 вольт зажигает тлеющий разряд в лампе, и она начинает работать в стабильном режиме.

Возможно подключение нескольких ламп через один электронный пускорегулирующий аппарат. Ниже показаны схемы включения двух и четырех ламп через один балласт.

Две лампы на один ЭПРА Четыре лампы с общим ЭПРА

Для люстры можно использовать ЭПРА, если в ней установлены компактные люминесцентные лампы.

Для этого нужно выбрать прибор, рассчитанный на суммарную мощность всех ламп, установленных в люстре, с двукратным запасом по величине.

Если в люстре установлены светодиодные лампы без встроенного драйвера, то в схеме желательно предусмотреть электронный блок питания.

В случае применения электронных балластов устраняются такие негативные явления, как мигание ламп во время включения, мерцание и гудение, сопровождающие работу светильников с электромагнитными ПРА. Устраняется стробоскопический эффект, который имеет место при работе ламп на переменном токе частотой пятьдесят герц.

При использовании электронного балласта возникновение этого эффекта невозможно, поскольку на лампу подается ток высокой частоты в несколько десятков килогерц.

По цене ЭПРА довольно дорогие, но их стоимость быстро окупается в результате создания ими экономичного режима работы ламп в люстре.

Можно устанавливать в люстры лампы с встроенными драйверами.

При помощи электронных ПРА можно создать режим включения ламп с постепенным нарастанием мощности, отрегулировать поочередную работу различных групп ламп в люстре и применить другие интересные решения.

Электронные блоки питания и контроллеры применяются и в цепях со светодиодными лентами.

С применением ЭПРА мощность, расходуемая светильником, становится меньше на тридцать процентов по сравнению с потребляемой при использовании ЭмПРА.

Продолжительность пригодности лампы возрастает на пятьдесят процентов в связи с обеспечением ее работы в щадящем режиме.

Сокращаются расходы на ремонт и замену комплектующих в светильниках, оборудованных ЭПРА.

Эти приборы незаменимы в цепях, обеспечивающих работу аварийного освещения.

ЭПРА: как не надо делать.

Возможно, это поможет избежать ошибок и НЕ наступить на те же грабли.

Очень часто можно столкнуться с мнением, что к подбору ламп — ЭПРА можно относится, не особо обращая внимания на цифры, указанные производителем. На рынках продавцы ЭПРА смело могут предложить 36 ваттный для 30 ваттной лампы (если у них, например, нет в ноличии 30), на птичке продаются даже готовые рефлекторы-крышки с комбинацией 30 ЭПРА + 24 лампа.

При конструировании света в угловом я решил поставить две ЛЛ малой мощности, растительные по катетам и один компакт по гипотенузе. Наслушавшись про «универсальность» ЭПРА, решил сделать просто — взять 36 ваттный двухканальный, на один канал — компакт 36 ватт, на другой — пару 15 ваттных Т8 последовательно. Получается — на одном канале — родная мощность, на другом — 30 ватт. Вроде бы — ерунда превышение. Тем более, что ЭПРА взял с раздельными, независимыми каналами, теоретически все должно быть хорошо.

На практике — эксперимент по «ерундовому превышению» не занял двух месяцев и его итогами можно поделиться.

Компакт горел не полностью. Одна из трубок, ближе к цоколю на половину своей длинны выглядело матовой. После выключения-включения, вытаскивания из патрона-переворачивания (и прочих камланий) она горела ярко менее часа, неизменно возвращаясь к статусу кво. Другие компакты (из имеющихся в светильниках двух аквариумов 5 компактов 36 ватт) ВСЕ вели себя точно так же.

При том, что каналы ЭПРА (вроде как) реально независимые — т.е. могут работать по одному, что на практике соответствует действительности (проверял).

Одна из 15 ваттных ламп перегорела, не проработав 2 месяцев. Вторая выглядит так, будто эксплуатировалась несколько лет — зоны около цоколей — черные.

Сложность исправления заключалась так же в том, что ЭПРА убран в короб корпуса верхней стяжки и для доступа и замены нужно разбирать аквариум.

В итоге испорченные 15-ки выкинул и купил 15+14+10 (последовательно, получилось 39 ватт на канал, этот ЭПРА по тех.данным может работать с 40 ваттным компактом и 38 ваттной ЛЛ, в будущем заменю 10-ку на 8-ку, пока их не нашел в продаже).

Теперь компакт горит, как должно, три другие по яркости, стабильности и выгоранию люминофора нареканий не вызывают.

Так что когда соберетесь экспериментировать со светом и наслушаетесь советов типа «да все будет работать!» — имейте в виду — работать, действительно, будет (у меня тоже работало).

Вопрос — КАК и СКОЛЬКО.
Вот тут-то может и не повезти.

Поэтому лучше собирать систему освещения руководствуясь не слухами, а тех.данными произвлодителя.

ЭПРА – что это такое, и как работает

Люминесцентные лампы напрямую от сети в 220 вольт не работают. Им необходим специальный переходник, который будет стабилизировать напряжение и сглаживать пульсацию тока. Этот прибор носит название пускорегулирующая аппаратура (ПРА), состоящая из дросселя, с помощью которого сглаживается пульсация, стартер, используемый как пускатель, и конденсатор для стабилизации напряжения. Правда, ПРА в этом виде – это старый блок, который постепенно выводится из оборота. Все дело в том, что ему на смену пришла новая модель – ЭПРА, то есть, тот же пускорегулирующий аппарат, только электронного типа. Итак, давайте разберемся в ЭПРА – что это такое, его схема и основные составляющие.

Конструкция и принцип работы ЭПРА

По сути, ЭПРА – это электронное плато, небольшого размера, в состав которого входит несколько специальных электронных элемента. Компактность конструкции дает возможность установить плато в светильник вместо дросселя, стартера и конденсатора, которые все вместе занимают больше места, чем ЭПРА. При этом схема подключения достаточно проста. О ней чуть ниже.

Преимущества

  • Люминесцентная лампа с ЭПРА включается быстро, но плавно.
  • Она не моргает и не шумит.
  • Коэффициент мощности – 0,95.
  • Новый блок практически не греется по сравнению с устаревшим, а это прямая экономия электрического тока до 22%.
  • Новый пусковой блок снабжен несколькими видами защиты лампы, что повышает ее пожарную безопасность, безопасность эксплуатации, а также продлевает в несколько раз срок службы.
  • Обеспечение плавного свечения, без мерцания.

Внутреннее устройство ЭПРА

Внимание! Современные правила охраны труда предписывают использовать в рабочих помещениях люминесцентные лампы, снабженные именно этой новой аппаратурой.

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.

Это интересно

В настоящее время ЭПРА устанавливаются не только с газоразрядными источниками света, но и с галогенными и светодиодными лампами. При этом нельзя использовать один аппарат, предназначенный для одного вида ламп, к другой лампе. Во-первых, не подойдут по параметрам. Во-вторых, у них разные схемы.

При выборе ЭПРА необходимо учитывать мощность лампы, в которую он будет устанавливаться.

Оптимальный вариант модели – это аппараты с защитой от нестандартных режимов работы источника света и от деактивации их.

Обязательно обратите внимание на позицию в паспорте или инструкции, где указано, в каких погодных климатических условиях электронный ПРА может работать. Это влияет и на качество эксплуатации, и на срок службы.

Подключение

И последнее – это схема подключения. В принципе, ничего сложного. Обычно производитель прямо на коробке указывает эту самую схему подключения, где точно по клеммам указаны и номера, и контур подключения. Обычно для вводного контура – три клеммы: ноль, фаза и заземление. Для выходного на лампы – по две клеммы, то есть попарно, на каждую лампу.

В чем разница между пра и эпра. Преимущество эпра перед эмпра в люминесцентных светильниках

Ранее для включения люминесцентных светильников использовалась комбинация таких элементов, как , стартер и конденсатор. Сейчас же на смену пришли более надежные устройства – электронные пускорегулирующие аппараты (дальше ЭПРА), которые представляют собой электронный блок, размещенный на плате. Конструкция балласта на порядок сложнее, в него входят биполярные транзисторы, трансформатор, конденсаторы и прочие элементы. В этой статье мы расскажем читателям сайта о преимуществах ЭПРА перед ЭмПРА для люминесцентных ламп.

Итак, предоставляем достоинства электронных балластов:

  1. Включение лампы происходит за короткий промежуток времени – не более 1 секунды.
  2. Частота работы ЭПРА составляет 40-50 тыс. Герц, благодаря чему отсутствует эффект мерцания (в ЭмПРА частота работы составляет 50 Гц, что утомляет зрение).
  3. Срок службы люминесцентных ламп при работе с электронными пускорегулирующим аппаратами увеличивается в 2 раза (если лампа качественная, может и больше).
  4. При перегорании энергосберегающей лампочки, работающей через ЭмПРА, ток все равно будет поступать на электроды. В то же время балласт блокирует подачу электроэнергии, что положительно влияет на экономию электроэнергии и безопасность.
  5. Несомненное преимущество ЭПРА над устаревшим аналогом – возможность теплого пуска лампы, благодаря которому за доли секунды происходит предварительное нагревание спиралей лампочки перед пуском. Это в свою очередь увеличивает срок службы лампы.
  6. Отсутствие шума при работе, в то время, как ЭмПРА гудят, что может мешать работе либо отдыху.
  7. Понятная схема подключения, которая изображается производителем на корпусе балласта. Несомненное преимущество, особенно для неопытных электриков.
  8. ЭПРА меньше греются, благодаря чему также экономится электроэнергия.
  9. Более высокое КПД – мощность достигает 0,95.
  10. Освещение при работе ламп с электронными балластами очень приближено к естественному.

На видео ниже наглядно рассматриваются достоинства ЭПРА:

Чем электронные балласты лучше?

Буквально вчера проводил независимое расследование с практическими опытами, и пришел к выводу, что у нас незаслуженно плохо относятся к светильникам с ЭПРА и к «дорогим» источникам света, не смотря на все требования энергосбережения. Далее я попытаюсь проанализировать ключевые «за и против». Надеюсь, что кому-то это исследование покажется полезным.

Предприятие, где я работаю, пытается активно участвовать в программе энергосбережения. Электромагнитные дроссели, не смотря на свою низкую стоимость, не могут обеспечить должного уровня потребления электроэнергии, поэтому, в соответствии с современными тенденциями, мы предлагаем наши светильники в комплектации с электронным пускорегулирующим аппаратом (ЭПРА). Увы, объемы их продаж не превышают 50% от вала. А ведь такие светильники незаменимы во всех типах помещений, где предъявляются высокие требования к качеству освещения. Да в любом офисе они принесут пользу.

Основы всем нам известны. Применение светильников с ЭПРА позволяет обеспечить:
— экономию электроэнергии до 20% по сравнению с ЭмПРА,
— высокий коэффициент мощности (cos Ф >0,96),
— увеличение срока службы ламп и уменьшение пульсации светового потока ламп,
— отсутствие шума при работе светильника,
— более широкий диапазон рабочих температур и входных напряжений,
— уменьшение отрицательного воздействия на зрение человека, уменьшение утомляемости, повышение производительности и качества работы

Для сравнения: светильник ЛПО 12-2х36-302 с ЭмПРА потребляет 89 Вт, а тот же светильник с ЭПРА – 70 Вт! В первом варианте излишнее потребление приходится на балласт, а во втором ЭПРА намеренно уменьшает потребление электричества лампами, чтобы продлить срок службы, при этом увеличивая световой поток на 15%.

Помимо стандартных ЭПРА большие возможности в улучшении энергоэффективности предоставляет использование ЭПРА-У с аналоговым или цифровым протоклом регулирования светового потока. В этом случае, при использовании диммера или устройства типа «Люкс-АЦ» (тоже нашего производства), возможно управление световым потоком в пределах от 1% до 100%.
Задаваемые для ЭПРА-У параметры позволяют сделать освещение помещения более эффективным, в зависимости от времени суток и внешнего освещения, а также и более комфортным, причем одновременно достигается и эффект экономичности.

Лампы Basic или Lumilux?

Тут я уже рассмотрю известного производителя источников света — Osram. Именно благодаря их лампам еще одним шагом на пути к внедрению современных энергоэффективных технологий является использование более продвинутых источников света. Стандартные лампы, типа Osram Basic T8 уже не столь соответствуют высоким стандартам качества освещения. Хотя они и отличаются от более ранних моделей люминесцентных ламп с трубкой 38 мм пониженной на 10% потребляемой мощностью, лампы Basic T8 26 мм уступают по качеству цветопередачи и световому потоку лампам Osram серии Lumilux с тем же цоколем.

При непосредственном сравнении ламп Basic L18W/640 и Lumilux L18W/840, помимо более качественной цветопередачи последней, имеем световой поток лампы выше на 12,5%. Таким образом, лишь за счет светового потока возможно уменьшение количества светильников на 15% при использовании ЭПРА и почти на 30%, используя светильник с ЭПРА и лампами Lumilux, по сравнению со стандартным решением. То есть светильник попроще и с ЭмПРА

Экономия без ухудшения освещения

Рассмотрим реально существующее офисное помещение. Буквально вчера мне дали параметры одной комнаты в банке. Её размеры: 10020х4410 мм, а высота 4424 мм. Необходимо было рассчитать количество светильников для создания освещенности в 400 люкс на рабочей плоскости 850 мм (уровень стола), используя светильники «Командор» ЛПО21-2х36-101, установленные на подвесах на уровне 3400 мм от пола. Для расчетов использовалась программы Dialux.

Был создан стандартный интерьер, который в последствие не изменялся, и было проводено 3 варианта светотехнических расчетов с различной осветительной техникой, результаты которых сведем в таблицу.

Электромагнитный пускорегулирующий аппарат (ЭмПРА) и электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА).

Какие преимущества ЭПРА перед ЭмПРА?

ЭПРА значительно быстрее вводит люминесцентную лампу в рабочее состояние, примерно в течение 0,5 -1 секунды. Отсутствует телескопический эффект, частота работы ЭПРА 40000 – 50000 тысяч герц — исключает эффект мерцания. У ЭмПРА всего 50 герц. Хотя наш глаз неспособен за одну секунду уловить мерцание с частотой в пятьдесят импульсов, но при постоянной работе ЭмПРА зрение утомляется. При работе ЭПРА наше зрение свет воспринимает как более или менее естественное. Срок ламп в системе ЭПРА увеличивается в два раза в зависимости от качества люминесцентной лампы.

Светильники с ЭПРА просты в эксплуатации, достаточно заменить лампы, тогда как у ЭмПРА помимо ламп, часто выходят из строя дроссели и стартеры. Если лампа перегорает у системы ЭмПРА, энергопотребление все же продолжает поступать на вышедшею из строя лампу. Тогда как у ЭПРА дроссель автоматически блокирует поставку энергии на перегоревшую лампу, и энергопотребление значительно снижается до 25%.

ЭПРА в отличии ЭмПРА может питаться от постоянного тока, то есть от аккумулятора, как аварийное освещение.

Есть ЭПРА холодного и теплого пуска. У теплого пуска сначала идет сигнал на спирали лампы, чтобы они нагрелись, как только они нагреваются они сразу загораются и все это может произойти за доли секунды. Срок службы теплого пуска увеличивается в три, четыре раза. Холодный пуск лишен такого преимущества.

Светильники ЭПРА абсолютно бесшумны в отличии балластов ЭмПРА, которые могут издавать гудящий неприятный шумовой фон.

В состав ЭПРА входят: выпрямитель тока, фильтр электромагнитных помех, инвертор, схема коррекции коэффициента мощности, фильтр постоянного тока, балласт (дроссель).

Что такое ЭПРА для люминесцентных ламп как работает схемы подключения

Электронный балласт ЭПРА

Электронным балластом называется специальное изделие, которое автоматически запускает люминесцентные лампы и продолжительное время поддерживает их в работе. Изготовление ЭМПРА началось три десятилетия тому назад. Они должны были заменить большие пускорегулирующие изделия. Специалисты связывают это с тем, что у старых пускорегулирующих аппаратов было очень много недостатков, которые сильно осложняли их использование.

Перечень основных недостатков такой:

  • располагающийся в панели пускорегулирующего аппарата дроссель был больших габаритов и очень сильно шумел при работе;
  • довольно частое мерцание света;
  • очень маленький коэффициент полезного действия;
  • при поломке стартера может наблюдаться запоздалое срабатывание люминесцентной лампы.

Сначала необходимо аккуратно разобрать люминесцентный светильник. Далее, стоит извлечь из него устаревшие компоненты изделия. Это, прежде всего, дроссель, разные конденсаторы, стартер и другие элементы. В светильнике необходимо оставить лишь люминесцентные лампы, жгуты проводов и ЭПРА.

Сделать ЭПРА подключение способен абсолютно любой человек, обладающий минимальными познаниями о работе электрических схем. Конечно, что людям, не располагающим опытом в этой области, даже и не следует пытаться, а необходимо обратиться к опытному электрику.

Для подключения электронного балласта будут необходимы такие инструменты и материалы:

  • набор отверток ;
  • бокорезы;
  • прибор, определяющий фазы тока;
  • небольшое количество изоленты;
  • довольно острый нож, необходимый для обработки концов проводов;
  • крепежные материалы.

Перед тем как собрать схему, необходимо определиться с местоположением изделия ЭПРА внутри люминесцентного светильника. При этом стоит учесть длины абсолютно всех проводов и наличие удобного доступа к нужной управляющей системе. Именно поэтому стоит заранее проделать отверстие в корпусе светильника, куда есть возможность установить ЭПРА при помощи крепежных материалов.

Как только окончен процесс правильной сборки люминесцентного светильника с устройством ЭПРА, необходимо установить его на нужное место. Сначала стоит проверить мультиметром все провода, которые торчат из стены, на присутствие в них рабочего напряжения. Когда оно отсутствует, то нужно соединить все контакты с оборудованием.

Главным отличием такой системы от электромагнитной то, что напряжение, которое доходит до самой лампы имеет повышенную частоту начиная от 25 и доходит до 140 кГц. Благодаря повышению частоты тока, значительно уменьшается показатель мерцания, и он находит на таком уровне, который уже не является слишком вредным для человеческого глаза.

Подключение с ЭПРА

Система ЭПРА используется специальный автогенератор в своей схеме, такое дополнение включает трансформатор и выходной каскад на всех транзисторах. Зачастую производители указывают схему прямо на задней части блока светильника. Таким образом, у вас сразу есть наглядный пример, как правильно подключить и установить устройство для работы от сети.

Преимуществами стартерной схемы подключения

  • Стартерная система продлевает период работы светильника.
  • Особый принцип работы также продлевает период службы примерно на десять процентов.
  • Благодаря принципу действия, устройство экономит около двадцати-тридцати процентов потребляемой электроэнергии.
  • Облегчённая установка, так как производитель указывает схему, по которой должна происходить установка взятого вами светильника.
  • Во время работы практически полностью отсутствует мерцание и шум от светильника. Такие явления присутствуют, но они незаметны для человека и никак не влияют на здоровье.

Существуют модели, которые поддерживают установку диммера в качестве регулятора. Установка таких приборов несколько отличается от стандартной установки.

Подведём итог

Мы постарались раскрыть вопрос как подключить люминесцентную лампу, показали схемы, с помощью которых происходит подключение люминесцентных ламп. Разобравшись со схемой электромагнитного и электронного балласта, вы можете решить какую лучше использовать именно в вашем случае. Но так как первая имеет ряд значительных недостатков, то скорей всего выбор ляжет именно на электронный балласт.

Причины неисправностей — решение проблем

Схема электронного дросселя была придумана позже, и разрабатывалась специально для того, чтобы убрать все недостатки электромагнитного аналога, с целью максимального повышения качества освещения с помощью люминесцентных ламп.

Установка таких устройств уже не составляет особого труда, как это было раньше. Производители начали указывать схему, по которой производится установка на тыльной стороне прибора что значительно облегчает работу монтажника.

Освещение в больших помещениях все чаще осуществляется с помощью трубчатых люминесцентных ламп. Они способны значительно экономить электроэнергию и освещать пространство рассеянным светом.

Однако их срок эксплуатации во многом зависит от нормальной работы всех составных частей.

Среди них большое значение имеет схема балласта люминесцентных ламп, обеспечивающая зажигание и поддерживающая нормальный рабочий режим.

Балласт для люминесцентных ламп

В большинстве традиционных конструкций, рассчитанных на ток с частотой 50 Гц, для электропитания используются электромагнитные пускорегулирующие аппараты. Получение высокого напряжения происходит через реактор, когда размыкается биметаллический ключ. Через него протекает ток, обеспечивающий накал электродов при замкнутых контактах.

Данные пусковые устройства имеют ряд серьезных недостатков, не позволяющих люминесцентным лампам полностью использовать свой ресурс при освещении помещений. Создается мерцающий свет, повышенный уровень шума, нестабильный свет во время перепадов напряжения.

Все эти недостатки устраняются путем применения электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА), получивших название электронного балласта. Использование балласта позволяет практически мгновенно зажигать лампу без шума и мерцания.

Высокочастотный диапазон делает освещение более комфортным и стабильным. Полностью нейтрализуется негативное воздействие колебаний напряжения сети. Все мигающие и вспыхивающие неисправные лампы отключаются с помощью системы контроля.

Все электронные балласты имеют относительно высокую стоимость. Однако, в дальнейшем, происходит видимая компенсация начальных затрат. При одном и том же качестве светового потока, энергопотребление уменьшается в среднем на 20%.

Светоотдача люминесцентной лампы повышается за счет более высокой частоты и повышенного коэффициента полезного действия ЭПРА в сравнении с электромагнитными устройствами.

Каждый электрик должен знать:  Методы адресации

Щадящий режим пуска и работы с применением балласта позволяет увеличить срок эксплуатации ламп на 50%.

Эксплуатационные расходы значительно снижаются, поскольку не требуется замена стартеров, а количество замены ламп на светодиодные также сокращается. При использовании системы управления светом можно добиться дополнительной экономии электроэнергии до 80%.

Типовая схема балласта

В конструкции ЭПРА применяется активный корректор коэффициента мощности, обеспечивающий совместимость с электрической сетью. Основой корректора является мощный повышающий импульсный преобразователь, управляемый специальной интегральной микросхемой.

Это обеспечивает номинальный режим с коэффициентом мощности, близким к 0,98. Высокое значение данного коэффициента сохраняется в любых режимах работы. Изменение напряжения допускается в диапазоне 220 вольт 15%. Корректор обеспечивает стабильную освещенность даже при значительных перепадах напряжения сети.

Для его стабилизации используется промежуточная цепь постоянного тока.

Важную роль играет сетевой фильтр, сглаживающий высокочастотные пульсации питающего тока. В совокупности с корректором этот прибор жестко регламентирует все составляющие потребляемого тока. Вход сетевого фильтра оборудован защитным узлом с варистором и предохранителем.

Это позволяет эффективно устранять сетевые перенапряжения.

С предохранителем последовательно соединяется терморезистор, имеющий отрицательный температурный коэффициент сопротивления, обеспечивающий ограничение броска входного тока, во время подключения ЭПРА от инвертора к сети.

Кроме основных элементов, схема балласта для люминесцентных ламп предполагает наличие специального узла защиты. С его помощью происходит контроль за состоянием ламп, а также их отключение в случае неисправности или отсутствия.

Данный прибор следит за током, который потребляет инвертор, и напряжением, поступающим на каждую из ламп. Если в течение определенного промежутка времени заданный уровень напряжения или тока превышает установленное значение, то защита срабатывает.

То же самое происходит во время обрыва контура нагрузки.

Исполнительным элементом защитного узла является тиристор. Его открытое состояние поддерживается током, проходящим через резистор, установленный в балласте. Значение балластного сопротивления позволяет тиристорному току поддерживать включенное состояние до того момента, пока с ЭПРА не будет снято питающее напряжение.

Узел управления ЭПРА питается через сетевой выпрямитель при прохождении тока в балластном резисторе. Сокращение мощности электронного балласта и улучшение его коэффициента полезного действия позволяет использовать ток сглаживающей цепи.

Данная цепь подключается к точке, где соединяются транзисторы инвертора. Таким образом, происходит питание системы управления.

Построение схемы обеспечивает запуск системы управления на начальной стадии, после чего, с небольшой задержкой запускается цепь питания.

Ремонт электронного балласта

ЭПРА ДЛЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП — И СВЕТОДИОДНЫХ

Включение газоразрядных ламп, в чисто которых входят всем известные люминесцентные лампы, имеет ряд особенностей. Для возникновения разряда между электродами в среде газа требуется импульс высокого напряжения между предварительно прогретыми электродами.

Схема устройства

Применение такого балласта особенно актуально при недостаточной электрической нагрузке и отсутствии достаточного ограничения при потреблении тока.

Принцип работы

Основной принцип действия электронного балласта люминесцентной лампы может варьироваться в зависимости от исполнения этого устройства.

Принцип работы балластного устройства в электромагнитном исполнении:

  • подача напряжения сопровождается разрядом, а также последующим разогревом и замыканием биметаллических электродов;
  • в процессе замыкания стартерных электродов в несколько раз возрастает рабочий ток, что обусловлено ограничением внутреннего сопротивления дроссельной катушки;
  • остывание стартера вызывает размыкание биметаллических электродов;
  • при размыкании цепи стартером, в индукционной катушке возникает импульс высокого напряжения и «зажигание».

Принцип работы балласта в электронном исполнении достаточно простой, но предполагает обязательное наличие пускового устройства – стартера, пускорегулирующего дросселя, а также конденсаторов. Стартер позволяет в автоматическом режиме осуществлять включение и отключать предварительного накала электродов.

Электронные пускорегулирующие устройства или балласты получили наиболее широкое распространение благодаря отсутствию шума и мерцания источника света, потребления меньшего количества электрической энергии, а также более компактным размерам.

Стандартные электронные балласты – своеобразные преобразователи напряжения, посредством которых происходит питание люминесцентных осветительных приборов. На сегодняшний день известно большое количество видов электронных балластов, но наибольшую популярность, вполне заслуженно, получили:

  • Устройства, в которых осуществляется предварительный подогрев перед передачей зажигающего потенциала на катоды. Высокая частота подающегося напряжения существенно увеличивает КПД и устраняет мигание, а зажигание – нарастающее или моментальное.
  • Устройства комбинированного типа, характеризующиеся участием колебательного контура при «зажигании» и резонансом до момента разряда, сопровождающегося повышением показателей напряжения и подогревом катодов.

Как правило, схема запуска в условиях комбинированного метода предполагает наличие в контуре катодной нити накала.

Важно отметить, что особенностью компактных люминесцентных ламп, рассчитанных на установку в стандартные патроны «Е-14» и «Е-27», является наличие встроенного в общую конструкцию, электронного балласта.

В настоящее время используется несколько вариантов балласта, которые имеют определенные существенные отличия:

  • энергоэффективное балластное устройство для трубчатой люминесцентной лампы, предназначенное для бесперебойной работы и получения рассеянного освещения;
  • активное балластное устройство, предназначенное для максимально равного распределения напряжения вне зависимости от участка;
  • балластное устройство типа «Т8-Nаvigаtоr», имеющее высокие технические характеристики и стабилизирующее работоспособность всей системы.

Компактные люминесцентные источники света с балластным устройством не имеют каких-либо отличий в плане технических характеристик от стандартных приборов.

Внимание следует обратить на балластные устройства интегральных контроллеров, которые устанавливаются непосредственно в схему, но практически не поддаются самостоятельному ремонту.

Схематично процесс включения стандартных осветительных приборов с электронными балластными устройствами представлен четырьмя основными фазами:

  • фаза включения;
  • фаза предварительного нагрева;
  • фаза поджига;
  • фаза горения.

Работоспособность индуктивного балластного устройства обеспечивается электромагнитной индукцией.

Схема электронного балласта для люминесцентных ламп

Подключение

Электронное балластное устройство внешним видом похоже на небольшой блок с клеммами снаружи и печатной платой внутри, от типа которой зависит количество подключаемых источников света.

Принцип самостоятельного подключения одного источника света достаточно прост и не требует особых познаний:

  • подключение первого и второго коннектора на выходе балластного устройства к паре контактов на осветительном приборе;
  • подключение третьего и четвертого коннектора на выходе балластного устройства к другой паре контактов на осветительном приборе;
  • подача электропитания на входе.

Соединение лампы с балластным устройством

Самостоятельное подключение пары источников света осуществляется в соответствии со следующими рекомендациями:

  • подсоединение дросселя на разрыв в питающей нити цепи;
  • параллельное ведение стартера к электродам.

Соединение электронного балластного устройства, стартерных коннекторов и нитей накала обязательно должно быть последовательным.

Как показывает практика, очень удобным является замена традиционного стартера обычной кнопкой стандартного электрического звонка. При этом нажим на кнопку вызывает подачу напряжения к осветительному прибору.

Если в темном помещении при включении источника света отмечается едва заметное свечение накаливающих нитей, то вероятен выход из строя электронного балластного устройства, а также пробой конденсатора.

Стандартная схема всех осветительных приборов практически идентична, но может иметь существенные отличия, поэтому на первом этапе проверки нужно определиться с типом электронного балласта.

Проверка начинается с демонтажа трубки, после чего требуется закоротить выводы с нитей накаливания и подключить традиционную лампу на 220В с низкими показателями мощности. Диагностика устройства в условиях профессиональной ремонтной мастерской осуществляется посредством осциллографа, генератора частоты и других необходимых измерительных приборов.

Самостоятельная проверка предполагает не только визуальный осмотр электронной платы, но также последовательный поиск и выявление вышедших из строя деталей.

Бюджетные балластные устройства характеризуются наличием быстро выходящих из строя конденсаторов на 400V и 250V.


Как показывает практика, причиной неисправности электронного балластного устройства может стать выход из строя компонентов, представленных конденсаторами, диодами, резисторами, транзисторами, дросселями и трансформаторами.

Визуальное определение неисправности базируется на почернении элементов, изменении окрашивания платы и разной деформации конденсаторов. Все пришедшие в негодность элементы подлежат обязательной замене.

Чтобы произвести правильное самостоятельное выявление неисправностей посредством мультиметра, детали выпаиваются из платы, так как в противном случае наличие сопротивления в других элементах схемы часто становится причиной ложных показаний измерительного прибора.

Где купить?

Современные механизмы, используемые для запуска люминесцентной лампы, реализуются не только розничными магазинами электроники, но также и многими компаниями, имеющими интернет-сайты.

При выборе балластного устройства нужно обязательно помнить, что показатели мощности такого прибора не должны слишком превышать мощность источника света, так как в этом случае отмечается перегрев и быстрый выход из строя лампы.

Обратное превышение также допускается, но в пределах разумного, так как такая ситуация часто становится причиной сгорания самого балластного устройства.

Подключение более мощного источника света к менее мощному пускорегулирующему устройству вполне возможно, но потребует грамотной оценки уменьшения яркости осветительного прибора и контроля нагрева балласта.

Стоимость

Средняя цена балластного устройства вполне доступна даже для рядового потребителя, но варьируется в зависимости от типа, а также ценовой политики производителя:

  • балластное устройство для люминесцентной лампы с крепежами и патронами от производителя Feron – 220 рублей;
  • аппарат пускорегулирующий электронный 2х18W – 240 рублей;
  • электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы от производителя Foton – 320 рублей;
  • электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы от производителя OSRAM – 410 рублей;
  • электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы от производителя Tridonic – 450 рублей;
  • балластное устройство для люминесцентной лампы VS ELXc – 530 рублей.

Стоимость качественного балласта-переходника также вполне доступна, и составляет порядка 150-170 рублей.

Видео на тему

  • U-образные;
  • прямые;
  • кольцевые;
  • компактные (со специальными цоколями Е14, а также Е27).

Все они имеют разный внешний вид, однако их объединяет наличие электродов, люминесцентного покрытия и закачанного инертного газа с парами ртути внутри. Электроды являются небольшими спиралями, раскаляющимися на небольшой временной промежуток, зажигая, таким образом, газ, благодаря которому тот люминофор, который нанесен на стенки лампы светиться.

Известно, что спирали для розжига небольшого размера, поэтому стандартное напряжение, которое есть в домашней электросети, не подходит для них. Поэтому, в этих целях пользуются специализированными приборами под названием дроссели, с их помощью ограничивается сила тока до нужного значения, благодаря их индуктивному сопротивлению.

Во время работы на клеммы подается напряжение 220В, проходящее через дроссель прямо на первую спираль данной лампы. Потом она переходит на стартер, срабатывающий, а также пропускающий ток на спираль, которая подключена к сетевой клемме. Это демонстрирует схема подключения ламп дневного света.

Достаточно часто на входных клеммах может устанавливаться конденсатор, который играет роль специализированного сетевого фильтра. Именно благодаря его работе, частица реактивной мощности, вырабатываемой в процессе работы дросселем, гасится. В результате получается, что лампа потребляет меньшее количество электроэнергии.

Но тут необходимо выполнить два основных условия:

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

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

Подключение и ремонт баластника для люминесцентных ламп

Балласт для газоразрядной лампы (люминесцентные источники света) применяется с целью обеспечения нормальных условий работы. Другое название – пускорегулирующий аппарат (ПРА). Существует два варианта: электромагнитный и электронный. Первый из них отличается рядом недостатков, например, шум, эффект мерцания люминесцентной лампы.

Второй вид балласта исключает многие минусы в работе источника света данной группы, поэтому и более популярен. Но поломки в таких приборах тоже случаются. Прежде чем выбрасывать, рекомендуется проверить элементы схемы балласта на наличие неисправностей. Вполне реально самостоятельно выполнить ремонт ЭПРА.

Главная функция ЭПРА заключается в преобразовании переменного тока в постоянный. По-другому электронный балласт для газоразрядных ламп называется еще и высокочастотным инвертором. Один из плюсов таких приборов – компактность и, соответственно, небольшой вес, что дополнительно упрощает работу люминесцентных источников света. А еще ЭПРА не создает шум при работе.

Балласт электронного типа после подключения к источнику питания обеспечивает выпрямление тока и подогрев электродов. Чтобы люминесцентная лампа зажглась, подается напряжение определенной величины. Настройка тока происходит в автоматическом режиме, что реализуется посредством специального регулятора.

Такая возможность исключает вероятность появления мерцания. Последний этап – происходит высоковольтный импульс. Поджиг люминесцентной лампы осуществляется за 1,7 с.

Если при запуске источника света имеет место сбой, тело накала моментально выходит из строя (перегорает). Тогда можно попытаться сделать ремонт своими руками, для чего требуется вскрыть корпус.

Основные элементы ЭПРА люминесцентной лампы: фильтры; непосредственно сам выпрямитель; преобразователь; дроссель. Схема обеспечивает еще и защиту от скачков напряжения питающего источника, что исключает необходимость ремонта по данной причине. А, кроме того, балласт для газоразрядных ламп реализует функцию коррекции коэффициента мощности.

По целевому назначению встречаются следующие виды ЭПРА:

  • для линейных ламп;
  • балласт, встроенный в конструкцию компактных люминесцентных источников света.

ЭПРА для люминесцентных ламп подразделяются на группы, отличные по функциональности: аналоговые; цифровые; стандартные.

Пускорегулирующий аппарат подключается с одной стороны к источнику питания, с другой – к осветительному элементу. Нужно предусмотреть возможность установки и крепления ЭПРА. Подключение производится в соответствии с полярностью проводов. Если планируется установить две лампы через ПРА, используется вариант параллельного соединения.

Группа газоразрядных люминесцентных ламп не может нормально работать без пускорегулирующего аппарата. Его электронный вариант конструкции обеспечивает мягкий, но одновременно с тем и практически мгновенный запуск источника света, что дополнительно продлевает срок его службы.

Поджиг и поддержание функционирования лампы осуществляется в три этапа: прогрев электродов, появление излучения в результате высоковольтного импульса, поддержание горения осуществляется посредством постоянной подачи напряжения небольшой величины.

Если наблюдаются проблемы в работе газоразрядных ламп (мерцание, отсутствие свечения), можно самостоятельно сделать ремонт.

Но сначала необходимо понять, в чем заключается проблема: в балласте или осветительном элементе.

Чтобы проверить работоспособность ЭПРА, из светильников удаляется линейная лампочка, электроды замыкаются, и подсоединяется обычная лампа накаливания. Если она загорелась, проблема не в пускорегулирующем аппарате.

Если один из узлов схемы вышел из строя, необходимо заменить его аналогом. Параметры можно увидеть на сгоревшем элементе.

Ремонт балласта для газоразрядных ламп предполагает необходимость использования навыков владения паяльником.

Если с предохранителем все в порядке, далее следует проверить на исправность конденсатор и диоды, которые установлены в непосредственной близости к нему.

Если все элементы ПРА в рабочем состоянии, без видимых повреждений и прозвон также ничего не дал, осталось проверить обмотку дросселя.

Ремонт компактных люминесцентных ламп выполняется по сходному принципу: сначала разбирается корпус; проверяются нити накала, определяется причина поломки на плате ПРА.

Часто встречаются ситуации, когда балласт полностью исправен, а нити накаливания перегорели. Починку лампы в этом случае произвести сложно.

Если в доме имеется еще один сломанный источник света сходной модели, но с неповрежденным телом накала, можно совместить два изделия в одно.

Таким образом, ЭПРА представляет группу усовершенствованных аппаратов, обеспечивающих эффективную работу люминесцентных ламп. Если было замечено мерцание источника света или он и вовсе не включается, проверка балласта и его последующий ремонт позволят продлить срок службы лампочки.

(212,48 из 5)Загрузка…

В случае отсутствия возможности быстрой замены вышедшего из строя ЭПРА можно попытаться отремонтировать балластник самостоятельно. Для этого выбираем следующую последовательность действий для устранения неисправности:

  • для начала проверяется целостность предохранителя. Эта поломка часто встречается из-за перегрузки (перенапряжения) в сети 220 вольт;
  • далее производится визуальный осмотр электронных компонентов: диодов, резисторов, транзисторов, конденсаторов, трансформаторов, дросселей;
  • в случае обнаружения характерного почернения детали или платы ремонт производится с помощью замены на исправный элемент. Как проверить своими руками неисправный диод или транзистор, имея в наличии обычный мультиметр, хорошо известно любому пользователю с техническим образованием;
  • может оказаться, что стоимость деталей для замены будет выше или сопоставима со стоимостью нового ЭПРА. В таком случае лучше не тратить время на ремонт, а подобрать близкую по параметрам замену.

Как устроен ЭПРА 18 Вт для светодиодных ламп

Сделать простейший светильник из двух ламп можно следующим образом:

  • выбираем подходящие по цветовой температуре (оттенку белого цвета) лампы по 36 Вт;
  • изготавливаем корпус из материала, который не воспламенится. Можно задействовать корпус от старого светильника. Подбираем ЭПРА под данную мощность. На маркировке должно быть обозначение 2 х 36;
  • подбираем к лампам 4 патрона с маркировкой G13 (зазор между электродами составляет 13 мм), монтажный провод и саморезы;
  • патроны необходимо закрепить на корпусе;
  • место установки ЭПРА выбирают из соображения минимизации нагрева от работающих ламп;
  • патроны подключаются к цоколям ЛДС;
  • для предохранения ламп от механического воздействия желательно установить прозрачный или матовый защитный колпак;
  • светильник закрепляется на потолке и подключается к сети питания 220 В.

Простейший светильник из двух ламп

Если ваша лампа перестала зажигаться, вероятная причина данной неисправности – обрыв вольфрамовой нити, разогревающей газ и заставляющей светиться люминофор. Во время работы вольфрам со временем испаряется, начиная оседать на стенках лампы. В процессе, стеклянная колба на краях имеет темный налет, который предупреждает о возможном выходе из строя данного устройства.

Проверить целостность вольфрамовой нити очень просто, нужно взять обычный тестер, измеряющий сопротивление проводника, после чего надо прикоснуться щупами к выводным концам данной лампы. Если прибор покажет, например, сопротивление, составляющее 9.9 Ом, тогда это будет значить, что нить цела. Если же во время проверки пары электродов тестер покажет полный ноль, данная сторона имеет обрыв, поэтому включение ламп дневного света не совершиться.

Спираль может оборваться из-за того, что на протяжении времени ее использования нить истончается, поэтому постепенно возрастает напряжение, которое сквозь нее проходит. Благодаря тому, что напряжение постоянно возрастает, стартер выходит из строя, что можно увидеть по характерному «морганию» данных ламп. После того, как будут заменены сгоревшие лампы и стартеры, схема будет работать без наладок.

Если же во время включения ламп слышны посторонние звуки либо же ощутим запах гари, тогда необходимо сразу же обесточить светильник, проверив работоспособность его элементов. Может быть, что на самих клеммных соединениях появилась слабина и подключение проводов прогревается. Кроме этого, в случае некачественного изготовления дросселя, может случиться витковое замыкание обмоток, что приведет к выходу ламп из строя.

Подключение лампы дневного света является очень простым процессом, схема его предназначается для розжига только одной лампы. Чтобы подключить пару ламп дневного света, нужно слегка изменить схему, действуя при этом по единому принципу последовательного соединения элементов.

В подобном случае необходимо пользоваться парой стартеров, по одному на лампу. Во время подключения пары ламп к единому дросселю, необходимо обязательно учитывать его номинальную мощность, указанную на корпусе. К примеру, если его мощность составляет 40 Вт, тогда есть возможность подключить к нему пару одинаковых ламп, максимальная нагрузка которых равна 20 Вт.

Кроме того, бывает подключение лампы дневного света, в котором не используются стартеры. Благодаря применению специализированных электронных балластных устройств, лампа разживается мгновенно, при этом не «моргая» стартерными схемами управления.

Подключать лампу к электронным балластам очень просто, ведь на их корпусе есть детальная информация, а также схематически показано соединение контактов лампы с соответственными клеммами. Однако, чтобы было более понятно, как же подключить лампу дневного света к данному устройству, можно просто тщательно изучить схему.

Главное преимущество данного подключения – отсутствие дополнительных элементов, которые нужны для стартерных схем, управляющих лампами. Кроме того с упрощением схемы значительно увеличивается надежность работы всего светильника, ведь исключаются дополнительные соединения со стартерами, которые достаточно ненадежные устройства.

Навигация по записям

Отличительный принцип схемы подключения люминесцентных светильников заключается в необходимости включения в нее приборов пускового типа, от них зависит длительность эксплуатации.

Для того чтобы разбираться в схемах необходимо понимать принцип работы данных светильников.

Устройство светильника люминесцентного типа — это герметичный сосуд, наполненный особой консистенцией из газа. Расчёт смеси производился с целью растрачивания меньшей энергии ионизации газов в сравнении с обычными лампами, за счет этого можно хорошо сэкономить на освещении дома или квартиры.

Для постоянного освещения необходимо удержание тлеющего разряда. Этот процесс обеспечивается с помощью подачи нужного напряжения. Проблема заключается лишь в следующей ситуации — такой разряд появляется от подающего напряжения, которое выше рабочего. Но и эта задача была решена производителями.

На двух сторонах лампы устанавливаются электроды, которые принимают напряжение, и поддерживают разряд. Каждый электрод имеет два контакта, с которыми происходит соединение источника тока. За счет этого происходит нагревание зоны, которая окружает электроды.

Светильник загорается впоследствии нагрева каждого электрода. Происходит это за счет воздействия на них высоковольтных импульсов и последующей работы напряжения.

При воздействии разряда газы находящиеся в емкости лампы активизируют излучение ультрафиолетового света, который не воспринимается глазом человека. Для того чтобы зрение человека различало это свечение колба внутри покрыта люминофорным веществом, которое смещает частотный интервал освещения в видимый интервал.

Изменяя структуру данного вещества происходит изменение гаммы цветовых температур.

Специальные балласты помогают обеспечить такие условия.

Нюансы схемы подключения

Цепь данного вида должна включать в себя наличие дросселя и стартера.

Стартер выглядит как небольшой по мощности источник неонового освещения. Для его питания необходима электросеть с переменным значением тока, также он оснащен некоторым количеством биметаллических контактов.

Подключение дросселя, стартерных контактов и электродных нитей происходит последовательно.

Другой вариант возможен при замещении стартера на кнопку от входного звонка.

Напряжение будет осуществляться удержанием кнопки в состоянии нажатия. Когда светильник зажжётся ее необходимо отпустить.

  • подключенный дроссель сохраняет электромагнитную энергию;
  • с помощью стартерных контактов поступает электричество;
  • перемещение тока осуществляется с помощью вольфрамовых нитей нагревания электродов;
  • нагрев электродов и стартера;
  • затем размыкаются контакты стартера;
  • энергия, которая аккумулируется с помощью дросселя освобождается;
  • светильник включается.

Для того чтобы увеличить показатель полезного действия, уменьшить помехи в модель схемы вводятся два конденсатора.

Она надежна;

Большая масса устройства;

Лампа мерцает, что не хорошо сказывается на зрении;

Потребляет большое количество электроэнергии;

Включается устройство около трех секунд;

Плохое функционировании при минусовых температурах.

Подключение с помощью вышеописанной схемы происходит со стартерами. Рассматриваемый ниже вариант имеет модель стартера S10 мощностью 4-65Вт., лампу на 40Вт и такую же мощность у дросселя.

Этап 1.
Подключение стартера к штыревым контактам лампы, которые имеют вид нитей накаливания.

Этап 2.
Остальные контакты подключается к дросселю.

Этап 3.
Конденсатор подключается к контактам питания параллельным образом. За счет конденсатора компенсируется уровень реактивной мощностью, и происходит уменьшение количества помех.

За счет электронного балласта лампе обеспечивается долгий период функционирования и экономия затрат электроэнергии. При работе с напряжением до 133 кГц свет распространяется без мерцания.

Микросхемами обеспечивается питание светильников, подогрев электродов, тем самым повышается их продуктивность и увеличиваются сроки эксплуатации. Имеется возможность совместно с лампами данной схемы подключения использовать диммеры — это устройства, которые плавно регулируют яркость свечения.

Электронный балласт преобразует напряжение. Действие постоянного тока трансформируется в ток высокочастотного и переменного вида, который переходит на нагреватели электродов.

Повышается частота за счет этого происходит уменьшение интенсивности нагревания электродов. Использование электронного балласта в схеме подключения позволяет подстроиться под свойства светильника.

Плюсы схемы данного вида:

  • большая экономия;
  • лампочка плавно включается;
  • отсутствует мерцание;
  • бережно прогреваются электроды лампы;
  • допустимая эксплуатация при низких температурах;
  • компактность и маленькая масса;
  • долговременный срок действия.

Люминесцентные лампы напрямую от сети в 220 вольт не работают. Им необходим специальный переходник, который будет стабилизировать напряжение и сглаживать пульсацию тока. Этот прибор носит название пускорегулирующая аппаратура (ПРА), состоящая из дросселя, с помощью которого сглаживается пульсация, стартер, используемый как пускатель, и конденсатор для стабилизации напряжения.

Новый ЭМПРА для светодиодной лампы, приобретенный в любом магазине, представляет собой такие составляющие:

  1. Качественный фильтр частоты , который сглаживает помехи низкого уровня и направлен на выводы изделия. Подобный фильтр помогает уменьшить воздействие светодиодной лампы на остальное бытовое оборудование, к примеру, на число помех при работе радиоприемников или телевизоров.
  2. Мощный выпрямитель , который преобразовывает в схеме переменное напряжение в постоянное.
  3. Небольшой инвертор .
  4. Разные специальные узлы, которые необходимы для корректировки мощности в схеме светодиодной лампы.
  5. Малогабаритный фильтр постоянного напряжения.
  6. Качественный дроссель, ограничивающий максимальный ток в схеме.

ЭПРА для компактных ЛДС

Сравнительно недавно стали широко использоваться в быту люминесцентные энергосберегающие лампы, адаптированные под стандартные патроны для простых ламп накаливания – Е27, Е14, Е40. В этих устройствах электронные балласты находятся внутри патрона, поэтому ремонт этих ЭПРА теоретически возможен, но на практике проще купить новую лампу.

На фото показан пример такой лампы марки OSRAM, мощностью 21 ватт. Следует заметить, что в настоящее время позиции этой инновационной технологии постепенно занимают аналогичные лампы со светодиодными источниками. Полупроводниковая технология, непрерывно совершенствуясь, позволяет быстрыми темпами достигнуть цены на ЛДС, стоимость которых остается практически неизменной.

Конструкция и принцип работы ЭПРА

Наличие подобных аппаратов – неотъемлемая часть схем газоразрядных ламп, несмотря на то что конструктивное исполнение таких источников света может значительно отличаться.

Конструкции промышленных и бытовых люминесцентных осветительных приборов, как правило, оснащаются модулями ЭПРА. Аббревиатура читается вполне доходчиво – электронный пускорегулирующий аппарат.

Рассматривая конструкцию этого устройства из серии электромагнитной классики, сразу можно отметить явный недостаток – громоздкость модуля.

Правда, конструкторы всегда стремились минимизировать габаритные размеры ЭМПРА. В какой-то степени это удалось, судя по современным модификациям уже в виде ЭПРА.

Набор функциональных элементов электромагнитного пускорегулирующего устройства.

Его составными частями, как видно, являются всего два компонента – дроссель (так называемый балласт) и стартер (схема формирования разряда)

Громоздкость электромагнитной конструкции обусловлена внедрением в схему крупногабаритного дросселя – обязательного элемента, предназначенного сглаживать сетевое напряжение и выступать в качестве балласта.

Помимо дросселя, в состав схемы ЭМПРА входят стартеры (один или два). Очевидна зависимость качества их работы и долговечности лампы, т. к. дефект стартера вызывает фальшивый старт, что означает перегрузку по току на нитях накала.

Так выглядит один из конструктивных вариантов стартера пускорегулирующего электромагнитного модуля люминесцентных ламп. Существует масса других конструкций, где отмечается разница в размерах, материалах корпуса

Наряду с ненадежностью стартерного пуска, люминесцентные лампы страдают от эффекта стробирования. Проявляется он в виде мерцания с определенной частотой, близкой к 50 Гц.

Наконец, пускорегулирующий аппарат обеспечивает значительные энергетические потери, то есть в целом снижает КПД ламп люминесцентного типа.

Начиная с 1990 годов, схемы люминесцентных ламп все чаще стали дополнять усовершенствованной конструкцией пускорегулирующего модуля.

Основу модернизированного модуля составили полупроводниковые электронные элементы. Соответственно, уменьшились габариты устройства, а качество работы отмечается на более высоком уровне.

Результат модификации электромагнитных регуляторов – электронные полупроводниковые устройства запуска и регулировки свечения люминесцентных ламп. С технической точки зрения, отличаются более высокими эксплуатационными показателями

Внедрение полупроводниковых ЭПРА привело практически к полному исключению недостатков, какие присутствовали в схемах аппаратов устаревшего формата.

Более высокий КПД, плавное регулирование яркости, повышенный коэффициент мощности – все это преимущественные показатели новых модулей ЭПРА.

Главными составляющими элементами схемы электронного модуля являются:

  • выпрямительное устройство;
  • фильтр электромагнитного излучения;
  • корректор коэффициента мощности;
  • фильтр сглаживания напряжения;
  • инверторная схема;
  • дроссельный элемент.

Схемное построение предусматривает одну из двух вариаций – мостовая либо полумостовая. Конструкции, где используется мостовая схема, как правило, поддерживают работу с лампами высокой мощности.

Примерно на такие приборы света (мощностью от 100 ватт) рассчитаны пускорегулирующие модули, выполненные по мостовой схеме. Которая, кроме поддержки мощности, оказывает положительное влияние на характеристики питающего напряжения

Между тем, преимущественно в составе люминесцентных светильников эксплуатируются модули, построенные на базе полумостовой схемы.

Такие приборы на рынке встречаются чаще по сравнению с мостовыми, т. к. для традиционного применения достаточно светильников мощностью до 50 Вт.

Условно функционирование электроники можно разделить на три рабочих этапа. Первым делом включается функция предварительного прогрева нитей накала, что является важным моментом в плане долговечности газовых приборов света.

Особенно необходимой эта функция видится в условиях низкотемпературной окружающей среды.

Вид рабочей электронной платы одной из моделей пускорегулирующего модуля на полупроводниковых элементах.

Затем схемой модуля запускается функция генерации импульса высоковольтного импеданса – уровень напряжения около 1,5 кВ.

Присутствие напряжения такой величины между электродами неизбежно сопровождается пробоем газовой среды баллона люминесцентной лампы – зажиганием лампы.

Наконец, подключается третий этап работы схемы модуля, основная функция которого заключается в создании стабилизированного напряжения горения газа внутри баллона. Уровень напряжения в этом случае относительно невысок, чем обеспечивается малое потребление энергии.

Как уже отмечалось, часто используемой конструкцией является модуль ЭПРА, собранный по двухтактной полумостовой схеме.

Принципиальная схема полумостового устройства запуска и регулировки параметров люминесцентных светильников. Однако это далеко не единственное схемное решение, какие применяются для изготовления ЭПРА

Работает такая схема в следующей последовательности:

  1. Сетевое напряжение в 220В поступает на диодный мост и фильтр.
  2. На выходе фильтра образуется постоянное напряжение в 300-310В.
  3. Инверторным модулем наращивается частота напряжения.
  4. От инвертора напряжение проходит на симметричный трансформатор.
  5. На трансформаторе за счет управляющих ключей формируется необходимый рабочий потенциал для люминесцентной лампы.

Ключи управления, установленные в цепи двух секций первичной и на вторичной обмотке, регулируют требуемую мощность.

Поэтому на вторичной обмотке формируется свой потенциал для каждого этапа работы лампы. Например, при разогреве нитей накала один, в режиме текущей работы другой.

Рассмотрим принципиальную схему полумостового ЭПРА для ламп мощностью до 30 Вт. Здесь сетевое напряжение выпрямляется сборкой из четырех диодов.

На качество работы схемы оказывает влияние правильный подбор электронных элементов. Нормальная работа характеризуется параметром тока на плюсовом выводе конденсатора С1.

Длительность импульса розжига светильника определяется конденсатором С4

Далее посредством инвертирующей части схемы, собранной на двух ключевых транзисторах (полумост), напряжение, поступившее из сети с частотой 50 Гц, преобразуется в потенциал с более высокой частотой – от 20 кГц. Он подается уже на клеммы люминесцентной лампы для обеспечения рабочего режима.

Примерно по такому же принципу действует мостовая схема. Разница состоит лишь в том, что в ней используются не два инвертора, а четыре ключевых транзистора. Соответственно, схема несколько усложняется, добавляются дополнительные элементы.

Узел схемы инвертора, собранный по мостовой схеме. Здесь в работе узла участвуют не два, а четыре ключевых транзистора.

Между тем именно мостовой вариант сборки обеспечивает подключение большого количества ламп (более двух) на одном балласте.

Как правило, устройства, собранные по мостовой схеме, рассчитаны на мощность нагрузки от 100 Вт и выше.

В зависимости от схемных решений, используемых в конструкции пускорегулирующих аппаратов, варианты подключения могут быть самые разные.

Если одна модель устройства поддерживает, к примеру, подключение одного светильника, другая модель может поддерживать уже одновременную работу четырех ламп.

Простейший вариант питания светильника через электромагнитный пускорегулирующий элемент: 1 – нить накала; 2 – стартер; 3 – стеклянная колба; 4 – дроссель; L – фазная линия питания; N – нулевая линия

Самым простым подключением видится вариант с электромагнитным устройством, где основными элементами схемы являются лишь дроссель и стартер.

Фаза, сглаженная на дросселе, отводится от его второй клеммы и соединяется на вторую (противоположную) клемму.

Остающиеся свободными еще две клеммы лампы подключаются к розетке стартера. Вот, собственно, и вся схема, которая до появления электронных полупроводниковых моделей ЭПРА использовалась повсеместно.

Вариант подключения двух люминесцентных светильников через один дроссель: 1 – фильтрующий конденсатор; 2 – дроссель, по мощности равный мощности двух приборов света; 3, 4 – лампы; 5,6 – стартеры запуска

На базе этой же схематики реализуется решение с подключением двух люминесцентных ламп, одного дросселя и двух стартеров. Правда в этом случае требуется подбирать дроссель по мощности, исходя из суммарной мощности газовых светильников.

Принцип работы

По сути, ЭПРА – это электронное плато, небольшого размера, в состав которого входит несколько специальных электронных элемента. Компактность конструкции дает возможность установить плато в светильник вместо дросселя, стартера и конденсатора, которые все вместе занимают больше места, чем ЭПРА. При этом схема подключения достаточно проста. О ней чуть ниже.

Преимущества

  • Люминесцентная лампа с ЭПРА включается быстро, но плавно.
  • Она не моргает и не шумит.
  • Коэффициент мощности – 0,95.
  • Новый блок практически не греется по сравнению с устаревшим, а это прямая экономия электрического тока до 22%.
  • Новый пусковой блок снабжен несколькими видами защиты лампы, что повышает ее пожарную безопасность, безопасность эксплуатации, а также продлевает в несколько раз срок службы.
  • Обеспечение плавного свечения, без мерцания.

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:

Выбор эпра. Причины востребованности эпра, разбираемся с новинкой

Преимущества ЭПРА перед ПРА.

ЭПРА- Электронные пускорегулирующие аппараты для люминесцентных ламп.

ПРА — Пускорегулирующие аппараты.

ЭПРА эксплуатируются в светильниках внутреннего освещения жилых, общественных

и производственных помещений. Обладают значительными преимуществами перед электромагнитными ПРА.

Вряд ли кто-то станет сомневается, что электрическое освещение является едва ли не важнейшим фактором, оказывающим ежедневное влияние на здоровье и самочувствие каждого из нас.

Современная действительность такова, что каждому из нас приходится долгое время находиться в замкнутом пространстве, которое нуждается в искусственном освещении. Огромная распространенность в промышленности и нашем быту потолочных светильников оказывает, без сомнения, какое-то влияние на зрение тех, кто проводит основную часть жизни в помещениях с электроосвещением.. И если всем достаточно хорошо известно, что люминесцентные или флуоресцентные светильники совершенно безвредны для человеческого зрения, то про имеющуюся в их комплектации пускорегулирующую аппаратуру это утверждать можно лишь с большими оговорками.

Понятие «пускорегулирующая аппаратура» — это перечень специальных технических устройств, служащих для запуска и обеспечения безаварийной работы любого источника света. По типу своего технического устройства и функционирования пускорегулирующая аппаратура может быть как электронной, так и электромагнитной. Любые модификации пускорегулирующей аппаратуры как ПРА, так и ЭПРА, устанавливаемой в светильниках, предназначены для выполнения лишь одной или нескольких из пяти функций:

Каждый электрик должен знать:  Охрана труда в электроустановках – основные задачи

1. Изоляция источника тока.

2. Разъединение электропитания.

3. Защита светильника от перегрузки.

4. Осуществление коммутации.

5. Защита светильника от короткого замыкания.

Однако электронная пусконаладочная аппаратура способна выполнять, кроме перечисленных, еще и ряд других, дополнительных функций:

1. Улучшение качества света.

2. Снижение количества потребляемой электроэнергии до 30%.

3. Увеличение среднего срока службы светильников до 50%.

4. Повышение коэффициента мощности светильников с одновременной минимизацией потерь.

5. Эффективная защита от появляющихся в сети скачков напряжения.

6. Уменьшение световой пульсации

7. Исключение пагубного действия электромагнитных помех на светильники.

8. Исключение стробоскопического эффекта, то есть защита человеческого зрения от пульсации светового потока, что ранее являлось основной причиной повышенной утомляемости глаза

9. Осуществление «теплого» старта светильника. Теперь лампы зажигаются очень плавно после предварительного прогрева и при этом никогда не мигают.

10. Автоматическое отключение дефектных ламп. Отсутствие этой функции ранее являлось основной причиной ухудшения зрения. Исключается сам факт появления неприятных акустических шумов, а, значит, снижается уровень психологической нагрузки на человеческий организм.

Приходится признать, что замена ПРА на ЭПРА не только помогает уменьшить отрицательную нагрузку на зрение и психику тех, кто работает и живет в помещениях со светильниками. Эта замена также дает ощутимую экономию финансовых средств, так как использование ЭПРА позволяет:

увеличивать срок службы каждой лампы, установленной в светильнике, тем самым снижая уровень затрат на работу электриков, покупку новых ламп и затрат на утилизацию ламп;

уменьшать количество затрат на лечение заболевших и их замену на производстве.

В этой связи очень показательны исследования дросселя АПП2Н18/220, являющегося одним из важнейших составляющих электронной пускорегулирующей аппаратуры, проведенные в Горном институте. Результаты исследований показали, что дроссель данной модификации:

уменьшает подведенную мощность, за счет чего снижаются эксплуатационные затраты и экономятся средства на оплату потребляемой светильником электроэнергии;

исключает любые причины появления акустического шума;

устраняет мигание ламп при включении и их пульсацию при поломке.

Становится понятным, что из огромного разнообразия поставляемых отечественной и зарубежной промышленностью ламп, светильников и других источников света необходимо выбрать конкретные изделия, которые будут потреблять минимальное количество электроэнергии, а также работать без шума и вместе с этими факторами благоприятно воздействовать на наше здоровье, способствовать снижению утомляемости.

Преимущества ЭПРА перед ПРА.

Для начала расшифруем аббревиатуры. В них речь идет о механизме, которым оснащаются современные предметы энергоснабжения: светильники, люстры, лампы и проч.
ЭПРА. Это электронный пускорегулирующий аппарат. По мнению специалистов, такой тип регулирующих автоматов по все параметрам превосходит своего конкурента.

ЭмПРА. Электромагнитная регулирующая аппаратура в осветительных приборах.

ЭмПРА представляет собой просто дроссель, состоящий из сердечника и провода. Обычно он довольно тяжелый.

ЭПРА полностью отличается от ЭмПРА. Это устройство полностью состоит из электронных компонентов и имеет очень малый вес.

Сравнение

ЭПРА очень быстро приводит лампу в рабочее состояние. Для этого ей нужно всего полсекунды и идет ровный поток света, исключая мерцание. Частота работы этого электронного механизма порядка 50000 тысяч герц. Это важный показатель, поскольку ЭмПРА выдает лишь 50 герц. Конечно, человеческий не может уловить за 1 секунду мерцание света, выдающиеся с частотой в 50 импульсов, но если долго присутствовать в помещении, которое освещается таким образом, глаз быстро утомится. Свет, передаваемый благодаря ЭПРА, человеческий глаз воспринимает как близкий к естественному. Кроме того, лампы, оснащенные ЭПРА, служат дольше примерно в два раза.

Пользователи св осветительных приборов, оснащенных электронной аппаратурой, отмечают, что те также и просты в использовании. Для продолжения их функционирования, достаточно только заменять перегоревшие лампочки. У электромагнитного типа, как правило, выходит из строя и стартеры, и дроссели. К тому же если лампа перегорает у электромагнитного типа, электричество продолжает поступать на перегоревшую лампу. Это опасно и совершенно не гарантирует, что при замене лампы монтажник не получит электрического разряда. Энергопотребление, соответственно, будет продолжаться.

В аналогичной ситуации с ЭПРА устройство автоматически заблокирует ток энергии к перегоревшей лампочку, и энергопотребление снизится до 25%.

Отличаясь от ЭмПРа, электронный тип способен осуществлять питание от постоянного источника тока, иначе говоря, от аккумулятора, потому его часто используют для аварийного освещения.

ЭПРА также дифференцирован на две разновидности — холодный и теплый пуск. Принцип подачи тока в них разный. ЭПРА теплого пуска дает сперва сигнал на спирали лампы, которые начинают нагреваться. Достигнув необходимой температуры, они сразу же загораются. На весь этот процесс уходят всего лишь доли секунды. При этом ЭПРА теплого пуска служат в 3-4 раза дольше аналогов с холодным пуском.

Светильники, оснащенные аппаратурой ЭПРА также совершенно бесшумны при работе. Этим они тоже удобнее ЭмПРА, которые, особенно со временем, издают фоновый гул, причиняющий слуховой дискомфорт находящимся в помещении.

Преимущества ЭПРА

Подводя итог, в пользу преимуществ ЭПРА перед ЭмПРА можно резюмировать следующее:

  • долговечность благодаря оптимизации режима зажигания и стабилизации параметров питания ламп,
  • за счет автоматики, отключающей питание от лампы при сбое работы или перегорания, исключает расходы электричества,
  • исключение мерцаний и шумовых эффектов,
  • равномерный свет без мерцания
  • работа и от переменного, так и от постоянного тока,
  • оснащение электронной защитой от короткого замыкания в цепи, и как следствие бережное отношение к лампе.
  • оптимальное для глаз освещение за счет стабильного потока света к лампе, сохраняясь во всем диапазоне перемен напряжения питания;
  • свет без мерцаний, и, как следствие, бережное воздействие на глаза, что особенно важно для людей, находящихся в помещениях, освещенных при помощи устройств ЭПРА, по нескольку часов;
  • оптимальный уровень прогрева электродов люминесцентной лампы в момент включения и хранение самой лампы,
  • экономию энергопотребления до 30 % благодаря высокому показателю коэффициента полезного действия, если сравнивать с электромагнитными дросселями;
  • исключение миганий, перепада света и преждевременных перегораний неисправных лампочек, которые отключают системы слежения за неисправностями, что еще раз повышает дополнительные возможности для энергосбережения.

Минусы ЭПРА

Несмотря на все перечисленные неоспоримые достоинства этого устройства, насчет надежности не сформировано однозначного мнения. Некоторые полагают, что из-за низкого качества поставляемой электроэнергии в России и ЭПРА слишком часто выходят из строя, поэтому им предпочитают дроссели. Но есть примерно столько же обратных мнений.

Кроме того, приборы с электронными регулирующими механизмами достаточно дорого стоят. Этот недостаток серьезно влияет на востребованность ЭПРА, хотя она достаточно высока.
В любом случае, что предпочесть — ЭПРА или ЭмПРА — решать только вам.

ЭПРА – сокращенное название электронного устройства, с помощью которого запускаются и работают осветительные газоразрядные лампы. Полное название – электронный пуско-регулирующий аппарат. Его задача – стабилизировать напряжение и выровнять пульсацию тока. Его также называют электронным балластом, поскольку он ограничивает ток в электрической цепи.

ЭПРА пришел на смену пуско-регулирующему аппарату (ПРА), состоящему из дросселя (выравнивает пульсацию тока), стартера (запускает работу светильника) и конденсатора (стабилизатор напряжения). Без него не могли включаться и работать люминесцентные лампы, но он был тяжелым, громоздким и обладал рядом недостатков: гудел, долго запускался, лампочки мигали, работали ненадежно.

ЭПРА представляет собой небольшую плату, на которой собраны несколько электронных элементов.

Схема, описание работы

Работа эпры состоит из трех этапов:

  1. Процесс разогрева электродов лампы. Этот этап делает включение светильника мгновенным, без миганий, позволяет работать осветительным приборам при низких температурах. Без этого этапа срок эффективного использования гораздо короче.
  2. Включение лампы. Происходит генерация импульса высокого напряжения до 1 600 В, что вызывает пробой газа в колбе лампы.
  3. Стабильная работа, когда на электродах лампочки присутствует небольшое напряжение, только для поддержания постоянной работы.

Принципиальная схема эпры

С1 – конденсатор, который преобразовывает переменное сетевое апряжение 220В в постоянное 260-270В.

Т1 и Т2 – ключи (высоковольтные биполярные транзисторы), входят в состав полумостового преобразователя двухконтактного типа, который преобразовывает полученное постоянное напряжение с низкой частотой 50Гц в напряжение с высокой частотой 3 800 Гц. Применение такого напряжения уменьшает размеры всего устройства.

Трансформатор управляет работой устройства, состоит из одной рабочей обмотки с двумя витками и двух управляющих с четырьмя витками на каждой.

DB3 – симметричный динистор, запускает преобразователь. Когда напряжение возрастает выше определенной величины, динистор открывается. Преобразователь запускается в тот момент, когда динистор передает импульс на транзистор.

На ключи противофазные импульсы подаются с двух обмоток трансформатора. С рабочей обмотки переменное резонансное напряжение попадает на L1 (лампа) через последовательно включенные нити накала и конденсаторы С4 и С5, при неизменяющейся частоте создан резонанс напряжений. Происходит разогрев нити накала за счет наибольшего тока, резонансное напряжение С5 включает светильник. Сопротивление на включенном светильнике уменьшается, но резонанс напряжений присутствует и он поддерживается в рабочем состоянии. Далее все работает автоматически без изменения частоты. Весь запуск происходит менее, чем за 1 секунду.

Более сложные и качественные ЭПРА включают в себя еще элементы для защиты от перепадов напряжения в сети, запуска эпры при отсутствии лампы, импульсных помех.

Преимущества ЭПРА

  • бесшумная работа;

  • освещение ровное, нет мерцания светильника;
  • срок службы лампочек увеличился;
  • компактность и малый вес;
  • более высокий КПД, по сравнению с предшествующим ПРА.

Классификация эпра

Эпра ламп можно классифицировать:

  • по мощности ламп;
  • по видам (для газоразрядных, люминесцентных, компактных люминесцентных, натриевых, ртутных, металлогалогенных);
  • по типу управления (аналоговый, цифровой);
  • по производителям.

Подключение ЭПРА

ЭПРА компактны и занимают немного места, легко монтируются. Лампы подключаются по легко доступной схеме, приложенной к электронному преобразователю.

Светильники с эпра

С появлением эпра стали возможны новые конструкции ламп, например, клл – компактные люминесцентные лампы, и новые решения для светильников. Теперь можно использовать больший диапазон цвета и яркости. Светильники стали экономичнее и мобильнее.

Светильник с эпра – это удобный практичный вариант, позволяющий организовать более комфортное освещение в помещении, повысить значение освещения в разработке уникального интерьера, создать более благоприятные условия для жизни и эффективной работы.

Особенность газоразрядных источников света заключается в том, что они не могут использоваться в составе сети в качестве отдельного элемента. Возможен только один вариант, когда они применяются в сочетании лишь со специальной аппаратурой, благодаря чему эти приборы могут нормально функционировать. И роль подобных устройств выполняет пускорегулирующая аппаратура (ПРА). В ее рамках принято выделять два типа: электронные и электромагнитные (ЭПРА и ЭМПРА). Среди технических характеристик, которыми обладают подобные пускорегулирующие аппараты, особого внимания заслуживает мощность потерь и мощность ламп, которые вместе образуют системную мощность.

Традиционные электронные ПРА выполняются в виде механизмов , обладающих индуктивным сопротивлением. Основой их конструкции является стальной сердечник, который защищен обмоткой из медной проволоки. Эффект от эксплуатации этих устройств связан с использованием особого омического сопротивления, из-за которого происходит существенное падение мощности, сопровождающее нагревом рабочих элементов. При совместном использовании ЭПРА и люминесцентной лампы мощностью 26 ватт суммарная мощность будет равняться 32 Вт. Выполнив несложные расчеты, станет ясно, что из них мощность потерь составит лишь 8 Вт.

Рассматриваемая аппаратура может использовать в разных сочетаниях:

  • В виде комбинации, включающей стартер тлеющего разряда;
  • Без использования дополнительных механизмов;
  • В виде ПРА, имеющей ограниченный диапазон рабочей температуры.

Достоинства ЭМПРА

Комбинация, при которой осветительный прибор дополняется ЭМПРА, имеет ряд важных преимуществ:

Недостатки ЭМПРА

Несмотря на то что ЭМПРА обладают множеством достоинств, главным из них считается низкая стоимость . Если говорить о минусах данных устройств, то к наиболее значимым следует отнести большие размеры и вес. Эти параметры приобретают особую актуальность, если данную аппаратуру планируется использовать совместно с люминесцентными лампами. Но это не единственные недостатки, которые присущи этим устройствам:

  • В процессе эксплуатации потери мощности достигают весьма высоких показателей. Если ЭПРА применяются в сочетании с маломощными люминесцентными лампами, то данные потери могут составлять значительную часть от мощности самих ламп.
  • При эксплуатации аппаратуры в промышленных условиях частота вырабатываемого светового потока часто достигает уровня 100 Гц. Подобные колебания не воспринимаются глазом, хотя на подсознательном уровне человеческий организм получает вред. Другим отрицательным следствием световых пульсаций является и «стробоскопический эффект», при котором предметы, у которых частота вращения соответствует данным пульсациям, представляются как пребывающие в статичном положении. Следствием данного явления является получение травм в цехах, где установлено оборудование, на котором используемые детали или инструмент вращаются с аналогичной частотой.
  • Поток света, вырабатываемый лампами, нельзя контролировать. Из-за этого возникают сложности с изготовлением приборов, способных обеспечивать наиболее комфортное освещение.
  • Процесс использования дросселей сопровождается появлением посторонних шумов.

Чтобы устранить названные недостатки ЭМПРА, можно подавать к лампам ток повышенной частоты , что считается самой радикальной мерой. Практически это реализуется в виде совместного использования с лампой сложного электронного прибора, который способен изменять начальное напряжение сети и в то же время контролировать запуск светильников. В данном случае речь идет об электронных пускорегулирующих аппаратах (ЭПРА).

Что такое ЭПРА?

В конструкционном плане ЭПРА представляют электронные механизмы, основное предназначение которых заключается в обеспечении питания для газоразрядных и люминесцентных ламп. Данные устройства были изобретены еще в 60-х года 20 века, но только через 30 лет они смогли завоевать популярность. В последние годы все в большем количестве стран начали создаваться предприятия, выпускающие данную продукцию. И на данный момент сложилась ситуация, что общий объем производства ЭПРА уже достиг объема выпуска электромагнитных устройств.

Причины популярности

ЭПРА имеют сложную конструкцию и весьма недешевы. Что же помогло им стать столь востребованными? Одна из особенностей ЭПРА состоит в том, что их рабочий частотный диапазон превышает уровень в 30 кГц. Это позволяет им функционировать более эффективно, чему способствуют следующие ключевые моменты:

  • Более экономичное использование электродов;
  • Увеличение количества вырабатываемого светового потока, что достигается за счет меньших потерь при трансформации электричества в ультрафиолетовом диапазоне спектра атомов ртути при 185 нм и 254 нм.
  • Благодаря новейшим моделям ЭПРА появляется возможность для создания более комфортного освещения, продления срока службы осветительных приборов и обеспечения их безопасности.

Комфорт освещения

Комфорт освещения ЭПРА проявляется в следующем:

  • Во время работы отсутствует мигание ламп;
  • Вырабатываемый световой поток поступает равномерно и лишен стробоскопического эффекта;
  • В ходе эксплуатации ЭПРА не возникают посторонние шумы;
  • Вышедшие из строя лампы не мигают;
  • После установки новой лампы светильники запускаются в автоматическом режиме.

Экономичность

ЭПРА являются экономичными , что проявляется в следующем:

  • В отличие от ЭМПРА расход мощности сокращается на треть.
  • Поскольку эти устройства работают не на пределе своих возможностей, это позволяет им служить на 50% дольше в отличие от ЭМПРА.
  • Бережливый режим работы ЭПРА позволяет добиться экономии на техническом обслуживании.
  • Благодаря своим возможностям ЭПРА могут использоваться в системах аварийного освещения.
  • Поскольку система кондиционирования задействуется не на полную мощность , это продлевает срок ее эксплуатации.
  • Благодаря использованию данных устройств появляется возможность для облегчения аппаратов и экономии на дефицитных материалах, под которыми подразумевается медь и электрическая сталь.

Использование ЭПРА позволяет создавать системы, способные контролировать освещение в помещениях, что проявляется в сведении к минимуму затрат на электроэнергии и обеспечении максимального комфорта. Высокий интерес проявляется и к встроенным моделям ЭПРА, используемым совместно с небольшими люминесцентными лампами. На данный момент ЭПРА стоят до 10 раз дороже по сравнению с электромагнитными аналогами. Но все же эти устройства оправдывают свою цену, учитывая, что благодаря им уменьшаются затраты электроэнергии, а лампы служат дольше обычного.

Распространенность ЭПРА

За последние годы электронные модели ПРА, предназначенные для эксплуатации с люминесцентными лампами, стали выпускать на 37% больше , чем раньше. Причем сегодняшний ассортимент ЭПРА уже включает наряду с одноламповым и двух-, трех- и четырехламповые варианты. По этой причине увеличивается и количество люминесцентных ламп, используемых совместно с электронными устройствами, доля которых уже составляет 50% в общем объеме.

Подавляющее число светильников, в которых используются люминесцентные лампы, производимые европейскими предприятиями, уже сегодня имеют в конструкции электронные балласты .

Причина того, что именно ЭПРА чаще всего отдают предпочтение, связана с тем, что на рынке стали предлагаться «тонкие» люминесцентные лампы, выполненные в 16-миллиметровых колбах , которые не рассчитаны на совместную работу с традиционными схемами включения на основе стартера и дросселя.

Значимым достоинством ЭПРА является высокий КПД, достигающий 90%, а также мощность, равная 0,95. Чаще всего электронные балласты изготавливаются в таких конструкционных вариантах, что им не страшны ни перегрузки, ни короткие замыкания в выходной цепи.

Постепенно ЭПРА стала выпускаться в соответствии с единым стандартом. Это привело к тому, что подавляющее большинство электронных балластов, используемых с линейными люминесцентными лампами, приобрели вытянутую форму, длина которой определялась мощностью. Для моделей, в которых использовались «тонкие» люминесцентные лампы, были предусмотрены ЭПРА, заключенные в корпуса высотой 21 мм. При этом многоламповые балласты по размерам почти не отличаются от одноламповых аналогов.

Тот факт, что сегодня почти не найти ЭМПРА, относящиеся к классу В1 по потерям мощности, был связан с началом действия распоряжения Энергетической комиссией ЕС № 2000/55/EG . Его суть заключалась в том, что, уже начиная с декабря 2005 года, все предприятия должны были свернуть производство вышеупомянутых устройств. Ранее аналогичное решение было принято в отношении балластов классов D и С, которые с 2001 и мая 2005 года должны были перестать производиться всеми компаниями.

Определенная роль в распространении ЭПРА принадлежит измененным Европейским нормам освещённости EN 12464-1. Данный документ содержит раздел, в котором представлены требования, касающиеся пульсаций освещенности. В нем говорится, что наличие подобных пульсаций запрещено на тех объектах, где люди находятся в течение продолжительного времени. Данный фрагмент подразумевает, что для традиционных схем включения на основе стартера и дросселя недопустимо применять люминесцентные лампы.

Что такое эпра и эмпра и чем они отличаются. Причины востребованности эпра, разбираемся с новинкой

Для начала расшифруем аббревиатуры. В них речь идет о механизме, которым оснащаются современные предметы энергоснабжения: светильники, люстры, лампы и проч.
ЭПРА. Это электронный пускорегулирующий аппарат. По мнению специалистов, такой тип регулирующих автоматов по все параметрам превосходит своего конкурента.

ЭмПРА. Электромагнитная регулирующая аппаратура в осветительных приборах.

ЭмПРА представляет собой просто дроссель, состоящий из сердечника и провода. Обычно он довольно тяжелый.

ЭПРА полностью отличается от ЭмПРА. Это устройство полностью состоит из электронных компонентов и имеет очень малый вес.

Сравнение

ЭПРА очень быстро приводит лампу в рабочее состояние. Для этого ей нужно всего полсекунды и идет ровный поток света, исключая мерцание. Частота работы этого электронного механизма порядка 50000 тысяч герц. Это важный показатель, поскольку ЭмПРА выдает лишь 50 герц. Конечно, человеческий не может уловить за 1 секунду мерцание света, выдающиеся с частотой в 50 импульсов, но если долго присутствовать в помещении, которое освещается таким образом, глаз быстро утомится. Свет, передаваемый благодаря ЭПРА, человеческий глаз воспринимает как близкий к естественному. Кроме того, лампы, оснащенные ЭПРА, служат дольше примерно в два раза.

Пользователи св осветительных приборов, оснащенных электронной аппаратурой, отмечают, что те также и просты в использовании. Для продолжения их функционирования, достаточно только заменять перегоревшие лампочки. У электромагнитного типа, как правило, выходит из строя и стартеры, и дроссели. К тому же если лампа перегорает у электромагнитного типа, электричество продолжает поступать на перегоревшую лампу. Это опасно и совершенно не гарантирует, что при замене лампы монтажник не получит электрического разряда. Энергопотребление, соответственно, будет продолжаться.

В аналогичной ситуации с ЭПРА устройство автоматически заблокирует ток энергии к перегоревшей лампочку, и энергопотребление снизится до 25%.

Отличаясь от ЭмПРа, электронный тип способен осуществлять питание от постоянного источника тока, иначе говоря, от аккумулятора, потому его часто используют для аварийного освещения.

ЭПРА также дифференцирован на две разновидности — холодный и теплый пуск. Принцип подачи тока в них разный. ЭПРА теплого пуска дает сперва сигнал на спирали лампы, которые начинают нагреваться. Достигнув необходимой температуры, они сразу же загораются. На весь этот процесс уходят всего лишь доли секунды. При этом ЭПРА теплого пуска служат в 3-4 раза дольше аналогов с холодным пуском.

Светильники, оснащенные аппаратурой ЭПРА также совершенно бесшумны при работе. Этим они тоже удобнее ЭмПРА, которые, особенно со временем, издают фоновый гул, причиняющий слуховой дискомфорт находящимся в помещении.

Преимущества ЭПРА

Подводя итог, в пользу преимуществ ЭПРА перед ЭмПРА можно резюмировать следующее:

  • долговечность благодаря оптимизации режима зажигания и стабилизации параметров питания ламп,
  • за счет автоматики, отключающей питание от лампы при сбое работы или перегорания, исключает расходы электричества,
  • исключение мерцаний и шумовых эффектов,
  • равномерный свет без мерцания
  • работа и от переменного, так и от постоянного тока,
  • оснащение электронной защитой от короткого замыкания в цепи, и как следствие бережное отношение к лампе.
  • оптимальное для глаз освещение за счет стабильного потока света к лампе, сохраняясь во всем диапазоне перемен напряжения питания;
  • свет без мерцаний, и, как следствие, бережное воздействие на глаза, что особенно важно для людей, находящихся в помещениях, освещенных при помощи устройств ЭПРА, по нескольку часов;
  • оптимальный уровень прогрева электродов люминесцентной лампы в момент включения и хранение самой лампы,
  • экономию энергопотребления до 30 % благодаря высокому показателю коэффициента полезного действия, если сравнивать с электромагнитными дросселями;
  • исключение миганий, перепада света и преждевременных перегораний неисправных лампочек, которые отключают системы слежения за неисправностями, что еще раз повышает дополнительные возможности для энергосбережения.

Минусы ЭПРА

Несмотря на все перечисленные неоспоримые достоинства этого устройства, насчет надежности не сформировано однозначного мнения. Некоторые полагают, что из-за низкого качества поставляемой электроэнергии в России и ЭПРА слишком часто выходят из строя, поэтому им предпочитают дроссели. Но есть примерно столько же обратных мнений.

Кроме того, приборы с электронными регулирующими механизмами достаточно дорого стоят. Этот недостаток серьезно влияет на востребованность ЭПРА, хотя она достаточно высока.
В любом случае, что предпочесть — ЭПРА или ЭмПРА — решать только вам.

Особенность газоразрядных источников света заключается в том, что они не могут использоваться в составе сети в качестве отдельного элемента. Возможен только один вариант, когда они применяются в сочетании лишь со специальной аппаратурой, благодаря чему эти приборы могут нормально функционировать. И роль подобных устройств выполняет пускорегулирующая аппаратура (ПРА). В ее рамках принято выделять два типа: электронные и электромагнитные (ЭПРА и ЭМПРА). Среди технических характеристик, которыми обладают подобные пускорегулирующие аппараты, особого внимания заслуживает мощность потерь и мощность ламп, которые вместе образуют системную мощность.

Традиционные электронные ПРА выполняются в виде механизмов , обладающих индуктивным сопротивлением. Основой их конструкции является стальной сердечник, который защищен обмоткой из медной проволоки. Эффект от эксплуатации этих устройств связан с использованием особого омического сопротивления, из-за которого происходит существенное падение мощности, сопровождающее нагревом рабочих элементов. При совместном использовании ЭПРА и люминесцентной лампы мощностью 26 ватт суммарная мощность будет равняться 32 Вт. Выполнив несложные расчеты, станет ясно, что из них мощность потерь составит лишь 8 Вт.

Рассматриваемая аппаратура может использовать в разных сочетаниях:

  • В виде комбинации, включающей стартер тлеющего разряда;
  • Без использования дополнительных механизмов;
  • В виде ПРА, имеющей ограниченный диапазон рабочей температуры.

Достоинства ЭМПРА

Комбинация, при которой осветительный прибор дополняется ЭМПРА, имеет ряд важных преимуществ:

Недостатки ЭМПРА

Несмотря на то что ЭМПРА обладают множеством достоинств, главным из них считается низкая стоимость . Если говорить о минусах данных устройств, то к наиболее значимым следует отнести большие размеры и вес. Эти параметры приобретают особую актуальность, если данную аппаратуру планируется использовать совместно с люминесцентными лампами. Но это не единственные недостатки, которые присущи этим устройствам:

  • В процессе эксплуатации потери мощности достигают весьма высоких показателей. Если ЭПРА применяются в сочетании с маломощными люминесцентными лампами, то данные потери могут составлять значительную часть от мощности самих ламп.
  • При эксплуатации аппаратуры в промышленных условиях частота вырабатываемого светового потока часто достигает уровня 100 Гц. Подобные колебания не воспринимаются глазом, хотя на подсознательном уровне человеческий организм получает вред. Другим отрицательным следствием световых пульсаций является и «стробоскопический эффект», при котором предметы, у которых частота вращения соответствует данным пульсациям, представляются как пребывающие в статичном положении. Следствием данного явления является получение травм в цехах, где установлено оборудование, на котором используемые детали или инструмент вращаются с аналогичной частотой.
  • Поток света, вырабатываемый лампами, нельзя контролировать. Из-за этого возникают сложности с изготовлением приборов, способных обеспечивать наиболее комфортное освещение.
  • Процесс использования дросселей сопровождается появлением посторонних шумов.

Чтобы устранить названные недостатки ЭМПРА, можно подавать к лампам ток повышенной частоты , что считается самой радикальной мерой. Практически это реализуется в виде совместного использования с лампой сложного электронного прибора, который способен изменять начальное напряжение сети и в то же время контролировать запуск светильников. В данном случае речь идет об электронных пускорегулирующих аппаратах (ЭПРА).

Что такое ЭПРА?

В конструкционном плане ЭПРА представляют электронные механизмы, основное предназначение которых заключается в обеспечении питания для газоразрядных и люминесцентных ламп. Данные устройства были изобретены еще в 60-х года 20 века, но только через 30 лет они смогли завоевать популярность. В последние годы все в большем количестве стран начали создаваться предприятия, выпускающие данную продукцию. И на данный момент сложилась ситуация, что общий объем производства ЭПРА уже достиг объема выпуска электромагнитных устройств.

Причины популярности

ЭПРА имеют сложную конструкцию и весьма недешевы. Что же помогло им стать столь востребованными? Одна из особенностей ЭПРА состоит в том, что их рабочий частотный диапазон превышает уровень в 30 кГц. Это позволяет им функционировать более эффективно, чему способствуют следующие ключевые моменты:

  • Более экономичное использование электродов;
  • Увеличение количества вырабатываемого светового потока, что достигается за счет меньших потерь при трансформации электричества в ультрафиолетовом диапазоне спектра атомов ртути при 185 нм и 254 нм.
  • Благодаря новейшим моделям ЭПРА появляется возможность для создания более комфортного освещения, продления срока службы осветительных приборов и обеспечения их безопасности.

Комфорт освещения

Комфорт освещения ЭПРА проявляется в следующем:

  • Во время работы отсутствует мигание ламп;
  • Вырабатываемый световой поток поступает равномерно и лишен стробоскопического эффекта;
  • В ходе эксплуатации ЭПРА не возникают посторонние шумы;
  • Вышедшие из строя лампы не мигают;
  • После установки новой лампы светильники запускаются в автоматическом режиме.

Экономичность

ЭПРА являются экономичными , что проявляется в следующем:

  • В отличие от ЭМПРА расход мощности сокращается на треть.
  • Поскольку эти устройства работают не на пределе своих возможностей, это позволяет им служить на 50% дольше в отличие от ЭМПРА.
  • Бережливый режим работы ЭПРА позволяет добиться экономии на техническом обслуживании.
  • Благодаря своим возможностям ЭПРА могут использоваться в системах аварийного освещения.
  • Поскольку система кондиционирования задействуется не на полную мощность , это продлевает срок ее эксплуатации.
  • Благодаря использованию данных устройств появляется возможность для облегчения аппаратов и экономии на дефицитных материалах, под которыми подразумевается медь и электрическая сталь.

Использование ЭПРА позволяет создавать системы, способные контролировать освещение в помещениях, что проявляется в сведении к минимуму затрат на электроэнергии и обеспечении максимального комфорта. Высокий интерес проявляется и к встроенным моделям ЭПРА, используемым совместно с небольшими люминесцентными лампами. На данный момент ЭПРА стоят до 10 раз дороже по сравнению с электромагнитными аналогами. Но все же эти устройства оправдывают свою цену, учитывая, что благодаря им уменьшаются затраты электроэнергии, а лампы служат дольше обычного.

Распространенность ЭПРА

За последние годы электронные модели ПРА, предназначенные для эксплуатации с люминесцентными лампами, стали выпускать на 37% больше , чем раньше. Причем сегодняшний ассортимент ЭПРА уже включает наряду с одноламповым и двух-, трех- и четырехламповые варианты. По этой причине увеличивается и количество люминесцентных ламп, используемых совместно с электронными устройствами, доля которых уже составляет 50% в общем объеме.

Подавляющее число светильников, в которых используются люминесцентные лампы, производимые европейскими предприятиями, уже сегодня имеют в конструкции электронные балласты .

Причина того, что именно ЭПРА чаще всего отдают предпочтение, связана с тем, что на рынке стали предлагаться «тонкие» люминесцентные лампы, выполненные в 16-миллиметровых колбах , которые не рассчитаны на совместную работу с традиционными схемами включения на основе стартера и дросселя.

Значимым достоинством ЭПРА является высокий КПД, достигающий 90%, а также мощность, равная 0,95. Чаще всего электронные балласты изготавливаются в таких конструкционных вариантах, что им не страшны ни перегрузки, ни короткие замыкания в выходной цепи.

Постепенно ЭПРА стала выпускаться в соответствии с единым стандартом. Это привело к тому, что подавляющее большинство электронных балластов, используемых с линейными люминесцентными лампами, приобрели вытянутую форму, длина которой определялась мощностью. Для моделей, в которых использовались «тонкие» люминесцентные лампы, были предусмотрены ЭПРА, заключенные в корпуса высотой 21 мм. При этом многоламповые балласты по размерам почти не отличаются от одноламповых аналогов.

Тот факт, что сегодня почти не найти ЭМПРА, относящиеся к классу В1 по потерям мощности, был связан с началом действия распоряжения Энергетической комиссией ЕС № 2000/55/EG . Его суть заключалась в том, что, уже начиная с декабря 2005 года, все предприятия должны были свернуть производство вышеупомянутых устройств. Ранее аналогичное решение было принято в отношении балластов классов D и С, которые с 2001 и мая 2005 года должны были перестать производиться всеми компаниями.

Определенная роль в распространении ЭПРА принадлежит измененным Европейским нормам освещённости EN 12464-1. Данный документ содержит раздел, в котором представлены требования, касающиеся пульсаций освещенности. В нем говорится, что наличие подобных пульсаций запрещено на тех объектах, где люди находятся в течение продолжительного времени. Данный фрагмент подразумевает, что для традиционных схем включения на основе стартера и дросселя недопустимо применять люминесцентные лампы.

ЭПРА – сокращенное название электронного устройства, с помощью которого запускаются и работают осветительные газоразрядные лампы. Полное название – электронный пуско-регулирующий аппарат. Его задача – стабилизировать напряжение и выровнять пульсацию тока. Его также называют электронным балластом, поскольку он ограничивает ток в электрической цепи.

ЭПРА пришел на смену пуско-регулирующему аппарату (ПРА), состоящему из дросселя (выравнивает пульсацию тока), стартера (запускает работу светильника) и конденсатора (стабилизатор напряжения). Без него не могли включаться и работать люминесцентные лампы, но он был тяжелым, громоздким и обладал рядом недостатков: гудел, долго запускался, лампочки мигали, работали ненадежно.

ЭПРА представляет собой небольшую плату, на которой собраны несколько электронных элементов.

Схема, описание работы

Работа эпры состоит из трех этапов:

  1. Процесс разогрева электродов лампы. Этот этап делает включение светильника мгновенным, без миганий, позволяет работать осветительным приборам при низких температурах. Без этого этапа срок эффективного использования гораздо короче.
  2. Включение лампы. Происходит генерация импульса высокого напряжения до 1 600 В, что вызывает пробой газа в колбе лампы.
  3. Стабильная работа, когда на электродах лампочки присутствует небольшое напряжение, только для поддержания постоянной работы.

Принципиальная схема эпры

С1 – конденсатор, который преобразовывает переменное сетевое апряжение 220В в постоянное 260-270В.

Т1 и Т2 – ключи (высоковольтные биполярные транзисторы), входят в состав полумостового преобразователя двухконтактного типа, который преобразовывает полученное постоянное напряжение с низкой частотой 50Гц в напряжение с высокой частотой 3 800 Гц. Применение такого напряжения уменьшает размеры всего устройства.

Трансформатор управляет работой устройства, состоит из одной рабочей обмотки с двумя витками и двух управляющих с четырьмя витками на каждой.

DB3 – симметричный динистор, запускает преобразователь. Когда напряжение возрастает выше определенной величины, динистор открывается. Преобразователь запускается в тот момент, когда динистор передает импульс на транзистор.

На ключи противофазные импульсы подаются с двух обмоток трансформатора. С рабочей обмотки переменное резонансное напряжение попадает на L1 (лампа) через последовательно включенные нити накала и конденсаторы С4 и С5, при неизменяющейся частоте создан резонанс напряжений. Происходит разогрев нити накала за счет наибольшего тока, резонансное напряжение С5 включает светильник. Сопротивление на включенном светильнике уменьшается, но резонанс напряжений присутствует и он поддерживается в рабочем состоянии. Далее все работает автоматически без изменения частоты. Весь запуск происходит менее, чем за 1 секунду.

Более сложные и качественные ЭПРА включают в себя еще элементы для защиты от перепадов напряжения в сети, запуска эпры при отсутствии лампы, импульсных помех.

Преимущества ЭПРА

  • бесшумная работа;
  • освещение ровное, нет мерцания светильника;
  • срок службы лампочек увеличился;
  • компактность и малый вес;
  • более высокий КПД, по сравнению с предшествующим ПРА.

Классификация эпра

Эпра ламп можно классифицировать:

  • по мощности ламп;
  • по видам (для газоразрядных, люминесцентных, компактных люминесцентных, натриевых, ртутных, металлогалогенных);
  • по типу управления (аналоговый, цифровой);
  • по производителям.

Подключение ЭПРА

ЭПРА компактны и занимают немного места, легко монтируются. Лампы подключаются по легко доступной схеме, приложенной к электронному преобразователю.

Светильники с эпра

С появлением эпра стали возможны новые конструкции ламп, например, клл – компактные люминесцентные лампы, и новые решения для светильников. Теперь можно использовать больший диапазон цвета и яркости. Светильники стали экономичнее и мобильнее.

Светильник с эпра – это удобный практичный вариант, позволяющий организовать более комфортное освещение в помещении, повысить значение освещения в разработке уникального интерьера, создать более благоприятные условия для жизни и эффективной работы.

Преимущества ЭПРА перед ПРА.

ЭПРА- Электронные пускорегулирующие аппараты для люминесцентных ламп.

ПРА — Пускорегулирующие аппараты.

ЭПРА эксплуатируются в светильниках внутреннего освещения жилых, общественных

и производственных помещений. Обладают значительными преимуществами перед электромагнитными ПРА.

Вряд ли кто-то станет сомневается, что электрическое освещение является едва ли не важнейшим фактором, оказывающим ежедневное влияние на здоровье и самочувствие каждого из нас.

Каждый электрик должен знать:  Справочник электрика 0

Современная действительность такова, что каждому из нас приходится долгое время находиться в замкнутом пространстве, которое нуждается в искусственном освещении. Огромная распространенность в промышленности и нашем быту потолочных светильников оказывает, без сомнения, какое-то влияние на зрение тех, кто проводит основную часть жизни в помещениях с электроосвещением.. И если всем достаточно хорошо известно, что люминесцентные или флуоресцентные светильники совершенно безвредны для человеческого зрения, то про имеющуюся в их комплектации пускорегулирующую аппаратуру это утверждать можно лишь с большими оговорками.

Понятие «пускорегулирующая аппаратура» — это перечень специальных технических устройств, служащих для запуска и обеспечения безаварийной работы любого источника света. По типу своего технического устройства и функционирования пускорегулирующая аппаратура может быть как электронной, так и электромагнитной. Любые модификации пускорегулирующей аппаратуры как ПРА, так и ЭПРА, устанавливаемой в светильниках, предназначены для выполнения лишь одной или нескольких из пяти функций:

1. Изоляция источника тока.

2. Разъединение электропитания.

3. Защита светильника от перегрузки.

4. Осуществление коммутации.

5. Защита светильника от короткого замыкания.

Однако электронная пусконаладочная аппаратура способна выполнять, кроме перечисленных, еще и ряд других, дополнительных функций:

1. Улучшение качества света.

2. Снижение количества потребляемой электроэнергии до 30%.

3. Увеличение среднего срока службы светильников до 50%.

4. Повышение коэффициента мощности светильников с одновременной минимизацией потерь.

5. Эффективная защита от появляющихся в сети скачков напряжения.

6. Уменьшение световой пульсации

7. Исключение пагубного действия электромагнитных помех на светильники.

8. Исключение стробоскопического эффекта, то есть защита человеческого зрения от пульсации светового потока, что ранее являлось основной причиной повышенной утомляемости глаза

9. Осуществление «теплого» старта светильника. Теперь лампы зажигаются очень плавно после предварительного прогрева и при этом никогда не мигают.

10. Автоматическое отключение дефектных ламп. Отсутствие этой функции ранее являлось основной причиной ухудшения зрения. Исключается сам факт появления неприятных акустических шумов, а, значит, снижается уровень психологической нагрузки на человеческий организм.

Приходится признать, что замена ПРА на ЭПРА не только помогает уменьшить отрицательную нагрузку на зрение и психику тех, кто работает и живет в помещениях со светильниками. Эта замена также дает ощутимую экономию финансовых средств, так как использование ЭПРА позволяет:

увеличивать срок службы каждой лампы, установленной в светильнике, тем самым снижая уровень затрат на работу электриков, покупку новых ламп и затрат на утилизацию ламп;

уменьшать количество затрат на лечение заболевших и их замену на производстве.

В этой связи очень показательны исследования дросселя АПП2Н18/220, являющегося одним из важнейших составляющих электронной пускорегулирующей аппаратуры, проведенные в Горном институте. Результаты исследований показали, что дроссель данной модификации:

уменьшает подведенную мощность, за счет чего снижаются эксплуатационные затраты и экономятся средства на оплату потребляемой светильником электроэнергии;

исключает любые причины появления акустического шума;

устраняет мигание ламп при включении и их пульсацию при поломке.

Становится понятным, что из огромного разнообразия поставляемых отечественной и зарубежной промышленностью ламп, светильников и других источников света необходимо выбрать конкретные изделия, которые будут потреблять минимальное количество электроэнергии, а также работать без шума и вместе с этими факторами благоприятно воздействовать на наше здоровье, способствовать снижению утомляемости.

Принцип работы и схемы балласта для люминесцентных ламп

Люминесцентные лампы представляют собой запаянные колбы с заключенным внутри газом. В результате включения на электродах создается заряд, который приводит к резкому лавинообразному возрастанию тока, что, в свою очередь, приводит к резкому снижению сопротивления в конструкции.

Если не будет организован балласт, то лампа перегревается, а электроды в результате перегрузки могут быстро перегорать. Для решения этой проблемы в схему вводится дроссель, который ограничивает до определенного значения ток.

Что такое

Балласт для ламп дневного света – это пускорегулирующий аппарат. Данное устройство подсоединяется между разрядными лампами и сетью. Это делается для ограничения подачи тока и его регулировки до нужного значения. Газоразрядный источник света с отрицательным сопротивлением – отличный пример данной схемы.

Общий принцип работы элемента

По сути, балласт для люминесцентных ламп представляет собой дроссель. Он регулирует силу подачи тока, ограничивая или разделяя разночастотные электрические сигналы. Ликвидирует пульсации постоянного тока. Происходит нагрев катодов люминесцентных ламп.

Далее, на них производится подача необходимого количества напряжения, которое активирует работу осветительного прибора. Напряжение корректируется с помощью особого регулятора, который впаян в инверторную схему. Именно он отлаживает диапазон напряжений. За счет вышеперечисленных особенностей работы балласта мерцание в источнике света полностью исключается.

В схему встроен и стартер. Его функции – трансляция напряжения и зажигание. При включении лампы, на микросхеме балласта происходит снижение силы тока. Данная особенность позволяет выстроить необходимый режим работы осветительного прибора.

Сегодня на рынке широко представлены такие виды балластных устройств, как:

  • электромагнитные;
  • электронные;
  • балласты для компактных ламп.

Представленные категории отмечены надёжной работой и обеспечивают длительное функционирование и простоту эксплуатации всех люминесцентных ламп. Все эти приборы имеют идентичный принцип действия, однако отличаются по некоторым пунктам.

Электромагнитные

Данные балласты применимы для ламп, подключенных к электросети при помощи стартера. Первично возникающий разряд интенсивно разогревает и замыкает биметаллические электродные элементы. Происходит резкое увеличение рабочего тока.

Электромагнитный балласт легко узнать по внешнему виду. Конструкция более массивная, по сравнению с электронным прототипом.

При выходе из строя стартера, в схеме электромагнитного балласта, возникает фальстарт. При поступлении питания лампа начинает мигать, впоследствии идёт ровная подача электроэнергии. Эта особенность значительно снижает рабочий ресурс источника освещения.

Плюсы Минусы
Высококлассный уровень надежности, доказанный практикой и временем. Долгий запуск — на первом этапе эксплуатации запуск осуществляется за 2-3 секунды и до 8 секунд к моменту завершения срока службы.
Простота конструкции. Повышенный расход электроэнергии.
Удобство эксплуатации модуля. Мерцание лампы с частотой 50 Гц (эффект стробирования). Негативно влияет на человека, который длительно находится в помещении с подобным видом освещения.
Доступная цена для потребителей. Слышен гул работы дросселя.
Количество фирм производителей. Значительный вес конструкции и громоздкость.

Электронные

Сегодня применяются магнитные и электронные балластники, которые состоят в первом случае из микросхемы, транзисторов, динисторов и диодов, а во втором – из металлических пластин и медного провода. Посредством стартера лампы запускаются, причем в качестве единой функции этого элемента с балластником в одной схеме организовано явление в электронном варианте детали.

  • малый вес и компактность;
  • плавное быстрое включение;
  • в отличие от электромагнитных конструкций, которым для работы требуется сеть 50 Гц, высокочастотные магнитные аналоги функционируют без шумов от вибрации и мерцания;
  • снижены потери на нагревание;
  • коэффициенты мощности в электронных схемах достигают 0,95;
  • продленный срок эксплуатации и безопасность применения обеспечиваются несколькими видами защиты.
Достоинства Недостатки
Автоматическая настройка балласта под различные виды ламп. Более высокая стоимость, по сравнению с электромагнитными моделями.
Моментальное включение осветительного прибора, без дополнительной нагрузки на устройство.
Экономия потребления электроэнергии до 30%.
Исключен нагрев электронного модуля.
Ровная световая подача и отсутствие шумовых эффектов в процессе освещения.
Увеличение срока службы люминесцентных ламп.
Дополнительная защита гарантирует увеличение степени пожаробезопасности.
Снижение рисков в процессе эксплуатации.
Ровная подача светопотока исключает быструю утомляемость.
Отсутствие негативных функций в условиях пониженных температур.
Компактность и легкость конструкции.

Для компактных люминесцентных ламп

Компактные типы ламп дневного света представлены приборами, аналогичным лампой накаливания типов Е27, Е40 и Е14. В таких схемах электронные балласты встраиваются вовнутрь патрона. В данной конструкции исключён ремонт в случае поломки. Дешевле и практичнее будет приобрести новую лампу.

Как подобрать

  1. При выборе балласта для люминесцентной лампы необходимо обратить внимание на мощность модуля. Она должна совпадать с показателями мощности осветительного прибора. Если не соблюдать эти требования, то прибор не будет функционировать должным образом;
  2. Стоимость. Электромагнитные элементы уступают в цене электронным. Но, технически они устарели и в эксплуатации уступают дополнительными энергозатратами и громоздкостью;
  3. Стоимость на электронные балласты выше, но практичность и экономия электроэнергии перекрывает этот недостаток.

Брендовые производители включают в комплектацию качественные детали, способствующие корректной работе на протяжении долгого времени. Такие устройства смогут отработать срок гарантии.

Необходимо обратить внимание на наличие маркировки IP2, проставленной на изделиях. Это указывает на то, что прибор имеет нужный уровень защиты, а также защищен от попадания внутрь корпуса мелких элементов. Конструкция исключает прямой контакт пользователя с элементами, подводящими электроэнергию.

Температурный диапазон существенно расширен. Приборы могут функционировать при температуре от -20 °C до + 40 °C.

Лучшие производители электромагнитных аппаратов

По статистике лучшее электромагнитное устройств у известного бренда E.Next. Это неудивительно, данная компания выпускает высококлассные модули, отличающиеся своей надежностью и долговечностью. Продукция выполнена в соответствии со строгими требованиями, которые причисляются к товарам данного класса. На всю линейку товаров компания E.Next предоставляет гарантию, а также предлагает своим клиентам качественное обслуживание. Клиент может обратиться в один из множества call-центров и задать вопрос сотрудникам технической поддержки.

Европейская компания Philips не уступает своим коллегам по производству электромагнитных балластов. Изделия данной торговой марки считаются одними из самых надежных и эффективных на рынке. Поэтому выбрать необходимую модель для лампы накаливания не составит труда.

Актуальные электронные модули

Первое место данного типа оборудования, достается товарам от компании Osram. Стоимость продукции данной марки, будет значительно выше стоимости аналогов отечественного или китайского производства. Но модули этой фирмы уступают в цене конкурентам Vossloh-Schwabe или Philips.

Более бюджетный вариант,предлагает фирма Horos. Несмотря на низкие финансовые затраты, данные балласты демонстрируют хороший уровень КПД высокую степень рабочей эффективности.

Сравнительно молодая компания Feron уже успела положительно зарекомендовать себя среди множества постоянных потребителей. Важно отметить грамотное соотношение доступной цены и высокого качества изделий. В их комплектацию входит: надежный предохранитель, защищающий от внезапных перепадов напряжения и различных помех, исключается светомерцание и экономия энергозатрат до 30%.

Как проверить

Перед проверкой нужно снять трубку, после этого закоротить нити накала, а после, между ними, подключить к питанию лампу накаливания на 220 В. Специалисты рекомендуют не включать в сеть любую схему без лампочки. Работающая лампочка, после подключения системы к цепи, укажет на исправность балласта.

Основные неисправности

Как правило, причиной вышедшего из строя осветительного прибора могут стать разлады в схеме регулирующего запуск аппарата, а также износ деталей и перегорание лампы. Если грамотно определить причины поломки, то можно произвести самостоятельный ремонт прибора освещения.

Ремонт

В первую очередь стоит обратить внимание на состояние предохранителя, так как чаще всего именно его выход из строя является основной причиной неполадок в работе балласта. Однако, это может быть причиной более серьезных поломок пускорегулирующего аппарата.

Проверить диоды и транзисторы, нужно при помощи мультиметра. Специалисты рекомендуют выпаять их из платы, чтобы сопротивление других элементов не искажало показания. Важно! Новые элементы необходимо паять с осторожностью, они довольно чувствительны к перегреву.

Схемы электронного

В зависимости от типа конкретной лампочки элементы ЭПРА могут иметь различную реализацию, как по электронной начинке, так и по встраиваемости. Ниже будут рассмотрены несколько вариантов для приборов с различной мощностью и конструкцией.

Схема ЭПРА для ламп дневного света с мощностью 36 Вт

В зависимости от применяемых электронных деталей по типу и техническим показателям у балластников электрическая схема может существенно отличаться, однако выполняемые ими функции будут такими же.

На приведенном выше рисунке в схеме используются такие элементы:

  • диоды VD4–VD7 предназначены для выпрямления тока;
  • конденсатор С1 предназначен для фильтрации тока, проходящего через систему диодов 4-7;
  • конденсатор С4 начинает зарядку после подачи напряжения;
  • динистор CD1 пробивается в момент достижения напряжением показателя 30 В;
  • транзистор T2 открывается после пробития 1 динистора;
  • трансформатор TR1 и транзисторы T1, T2 запускаются в результате активации на них автогенератора;
  • генератор, дроссель L1 и последовательные конденсаторы С2, С3 на частоте примерно 45–50 кГц начинают резонировать;
  • конденсатор С3 включает лампу после достижения на нем пусковой величины заряда.

Схема ЭПРА на базе диодного моста для ЛДС с мощностью 36 Вт

В приведенной схеме есть одна особенность – колебательный контур встраивается в конструкцию самого осветительного прибора, что обеспечивает резонанс прибора до момента появления в колбе разряда.

Таким образом, частью контура будет выступать нить накала лампы, что в момент появления разряда в газовой среде сопровождается изменением в колебательном контуре соответствующих параметров. Это выводит его с резонанса, что сопровождается снижением до рабочего уровня напряжения.

Схема ЭПРА для ЛДС с мощностью 18 Вт

Лампы, которые оснащены Е27 и Е14 цоколем сегодня получили наибольшее распространение среди потребителей. В этом приборе балласт встраивается прямо в конструкции устройства. Выше приведена соответствующая схема.

Схема ЭПРА на базе диодного моста для ЛДС с мощностью 18 Вт

Необходимо учитывать особенность строения автогенератора, в основу которого входит пара транзисторов.

Из повышающей обмотки, обозначенной на схеме 1-1 трансформатора Тр, поступает питание. Частями последовательного колебательного контура выступает дроссель L1 и конденсатор С2, резонансная частота которого от генерируемой автогенератором существенно отличается. Приведенная выше схема используется для настольных осветительных приборов бюджетного класса.

Схема ЭПРА в более дорогих устройствах для ЛДС с мощностью 21 Вт

Необходимо отметить, что более простые схемы балласта, которые применяются для осветительных приборов типа ЛДС, не смогут гарантировать длительную эксплуатацию лампы, поскольку подвергаются большим нагрузкам.

У дорогих изделий такой контур обеспечивает стабильное функционирование на протяжении всего эксплуатационного срока, поскольку все используемые элементы соответствуют более серьезным техническим требованиям.

Блок питания из балласта

Переоборудование балласта в блок питания заключается в следующем:

Демонтаж корпуса балласта происходит при помощи отвертки. Необходимо применять минимальное усилие, чтобы не увеличивать силу давления на колбу.
Разделить жилки контактов самой лампы от платы, отматывая их с четырех штырей.
После извлечения платы штырьки соединяют при помощи перемычек.
Далее стоит посмотреть, какой именно трансформатор будет использован в новой схеме, а именно: уже имеющийся дроссель, или новый трансформатор.

Чтобы грамотно подобрать нужный балласт для люминесцентной лампы, нужно :

  • понимать принцип устройства данного элемента и его функции;
  • при подборе балласта полагаться на проверенного производителя;
  • обратить внимание на стоимость и фирму;
  • мощность модуля должна совпадать с мощностью осветительного прибора.

В люминесцентных лампах используются электронные и магнитные балласты разной схемы. По большей части такие устройства определяют стоимость осветительного прибора, поскольку способные длительное время поддерживать работоспособность прибора.

В недорогих изделиях не только применяются упрощенные схемы, но и элементы несоответствующего качества, которые физически не способны выдержать создаваемые током цепи нагрузки. Поэтому выбор ламп должен основываться именно на схеме балласта, гарантийном сроке работы изделия и его качестве.

Электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА): история, принцип работы, проблемы. Популярные микросхемы для ЭПРА

Появление люминесцентных ламп явилось следствием попыток развить достоинства ламп накаливания и минимизировать их недостатки, в частности, увеличить срок службы и экономичность лампы. Обе эти задачи были успешно решены. Время работы люминесцентных ламп составляет порядка 12 — 15 тысяч часов (для сравнения — срок службы ламп накаливания составляет около тысячи часов). При этом световая отдача люминесцентных ламп превышает световую отдачу ламп накаливания примерно в пять раз.

Люминесцентные лампы представляют собой газоразрядные источники света, работающие по следующему принципу: под воздействием электрического поля в парах ртути, закачанной в герметичную стеклянную трубку, возникает электрический разряд, сопровождающийся ультрафиолетовым излучением. Нанесенный на внутреннюю поверхность трубки люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет. Подбирая соответствующие виды люминофора, можно изменять цветовые характеристики ламп.

По форме различаются линейные, кольцевые, U-образные, а также компактные люминесцентные лампы.

Схема люминесцентной лампы приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Люминесцентная лампа

Люминесцентные лампы, как и все газоразрядные лампы, из-за их отрицательного внутреннего сопротивления не могут работать непосредственно с сетевым напряжением и нуждаются в соответствующих пускорегулирующих аппаратах (ПРА). Основные функции ПРА:

  • предварительный нагрев катодов для инициации эмиссии электронов;
  • создание стартового напряжения, вызывающего разряд;
  • ограничение протекающего тока

До последнего времени схема ПРА выглядела следующим образом (см. рис 2).

Рис. 2. Схема электромагнитного ПРА

При замыкании выключателя напряжение сети прикладывается к стартеру. Стартер состоит из стеклянного баллона, заполненного инертным газом, в котором размещены биметаллические контакты, к выводам которых припаян конденсатор для подавления радиопомех. Баллон и конденсатор помещаются в отдельный кожух.

Под действием сетевого напряжения газовый промежуток в стартере ионизируется. Ток 0,05 А протекает по цепи: сеть, дроссель, катод лампы, стартер, катод лампы, сеть. Ионизированный газ нагревает биметаллические контакты, которые замыкаются через доли секунды, и ток возрастает до 0,5 А. Катоды лампы разогреваются, испускаются электроны, вызывающие нагрев газовой смеси в лампе.

После замыкания биметаллических контактов ионизация газа в стартере прекращается. Стартер начинает остывать, и через десятые доли секунды контакты размыкаются. Ток в цепи прекращается. В дросселе возникает ЭДС самоиндукции 600 — 800 В. Напряжение самоиндукции складывается с амплитудным напряжением сети и вызывает пробой газового промежутка в лампе. Ток протекает по цепи: сеть, дроссель, катод лампы, газовый промежуток, катод лампы, сеть.

Разряд в парах ртути создает ультрафиолетовое излучение. Оно воздействует на люминофор и вызывает его свечение в видимом спектре.

После зажигания лампы ее сопротивление уменьшается и на обмотке дросселя создается падение напряжения 100 — 110 В, а на лампе — 100 — 120 В. Стартер, рассчитанный на рабочее напряжение 220 В, перестает работать и окончательно остывает. Для предотвращения снижения cos (коэффициента мощности) за счет индуктивности, к зажимам сети иногда подключают бумажный конденсатор емкостью 3 — 9 мкФ 400 В (на рисунке не показан).

Такая схема обладает рядом недостатков:

  • Питание током сетевой частоты может вызывать мерцание лампы, причем не обязательно с частотой 100 Гц (когда сетевое напряжение переходит через 0, газ частично деактивируется и свечение падает). Мерцание может происходить не каждый полупериод, а каждые 3 — 4 — 5 полупериодов.
  • Дроссель на сетевой частоте часто гудит.
  • Стартер, работающий не синхронно с сетевой частотой, вызывает, так называемый, фальстарт лампы (несколько вспышек перед зажиганием), последний снижает ресурс работы лампы в несколько раз.
  • Коэффициент мощности цепи лампы вследствие наличия дросселя не превышает 0,5. При мощности лампы 40 Вт, 12 — 15 Вт расходуется в дросселе на его нагрев до 100° С и выше, а коэффициент мощности (cos ), равный 0,5, говорит о том, что такое устройство представляет собой весьма неудачную нагрузку для сети.
  • При выходе лампы из строя, через конденсатор, подключенный параллельно зажимам сети, просто течет реактивный ток 0,6 А. При выходе из строя конденсатора, коррекция коэффициента мощности прекращается, но выяснить это «на глаз» нельзя, так как визуально ничего не меняется.

Электронные балласты появились в начале 80-х, а с начала 90-х завоевали широкую популярность. По сравнению с электромагнитными балластами, электронные балласты являются достаточно дорогими устройствами, однако начальные затраты компенсируются их высокой экономичностью. Их основные преимущества по сравнению с электромагнитными ПРА:

  • уменьшение на 20 % энергопотребления (при сохранении светового потока) за счет повышения светоотдачи лампы на повышенной частоте и более высокого КПД ЭПРА по сравнению с электромагнитным ПРА;
  • увеличение на 50 % срока службы ламп благодаря щадящему режиму работы и пуска;
  • снижение эксплуатационных расходов за счёт сокращения числа заменяемых ламп и отсутствия необходимости замены стартеров;
  • дополнительное энергосбережение до 80 % при работе в системах управления светом;
  • отсутствие шумов;
  • отсутствие мерцания;
  • стабильность освещения при колебаниях электрического напряжения (обычно в пределах 200 — 250 В);
  • возможностью управлять яркостью лампы.

Блок-схема электронного балласта выглядит следующим образом:

Рис. 3. Блок-схема электронного балласта

Для исключения мерцаний и гула следует питать лампу током высокой частоты (20 кГц и выше). Для повышения коэффициента мощности (cos ) реактивный ток должен возвращаться не в сеть, а в промежуточный накопитель, не связанный с ней, и подпитывающий лампу при переходе сетевого напряжения через ноль. Таким образом, схема будет состоять из сетевого выпрямителя, ВЧ генератора высокого напряжения и реактивного балласта. При этом предпочтительно подключать параллельно лампе не стартер, а конденсатор, замыкающий первичную цепь и создающий условие резонанса. Балласт фактически превращается в импульсный источник питания и требует защиты как по входу, так и по выходу.

Учитывая, что холодный пуск снижает время работы лампы в несколько раз, необходимо предварительно разогреть ее электроды. Также, необходимо реализовать защиту генератора от неисправной лампы. Кроме того, любой импульсный источник питания должен на входе иметь эффективный помехоподавляющий фильтр. Отсутствие фильтра на входе приведет к отсутствию электромагнитной совместимости (ЭМС) в помещении с чувствительной и тонкой измерительной аппаратурой.

Наиболее часто для управления лампами применяются полумостовые схемы. Обобщенная полумостовая схема приведена на рис. 4. Она является инвертором постоянного выпрямленного сетевого напряжения в переменное ВЧ напряжение. Здесь К1 и К2 — ключи, управляемые логическим блоком БУ, а БЗ — блок защиты от деактивированной лампы. Конденсаторы С1 и С2 образуют искусственный ноль.

Рис. 4. Обобщенная полумостовая схема

Последний вопрос: как разогреть электроды лампы перед пуском? Видимо, самым красивым решением является частотный метод управления, который должен обеспечивать БУ.

Реактивный ток балластного дросселя будет подзаряжать конденсатор фильтра сетевого выпрямителя вместе с конденсаторами С1, С2. Так как защита по выходу от деактивированной лампы возлагается на блок защиты БЗ, включенный в ее цепь, то появляется возможность параллельно включить вторую лампу со своим балластным дросселем и блоком защиты. При этом, при выходе из строя одной лампы, вторая будет нормально работать.

Мостовая схема не получила широкого распространения, так как содержит вдвое большее число силовых транзисторов. Ее применение оправданно только при больших мощностях (сотни Ватт) или использовании люминесцентных ламп с большим рабочим напряжением, например, импортных люминесцентных мощностью 80 Вт и более или ламп типа ДРЛ. В мостовой схеме (или полном инверторе) нагрузка (в данном случае лампа) находится в одной диагонали моста транзисторов, а питающий источник (причем один) — в другой диагонали. По сравнению с полумостом мост имеет более низкий КПД (на один переход транзистора больше).

В настоящее время ЭПРА, представленные на рынках России, можно разделить на две группы по ценовому признаку: простые ЭПРА сопоставимые по цене с электромагнитными балластами (70 — 80 руб. за ЭПРА 2 х 40 Вт) и высококачественные ЭПРА по цене намного превосходящие электромагнитные (350 — 600 руб. за ЭПРА 2 х 40 Вт). Трудности реализации качественных ЭПРА обусловлены:

  • Низкими тарифами на электроэнергию.
  • Действиями недобросовестных фирм-однодневок, желающих получить сиюминутную прибыль за счет прямого подлога и нарушения требований ГОСТ.
  • Косностью мышления потребителя оценивающего сиюминутную выгоду при приобретении осветительных систем.
  • Жесткой конкуренцией с электромагнитными балластами.

Для реализации балластов первой группы, независимо от страны происхождения (Китай, Россия, Турция, страны Балтии, Белоруссия), применяется традиционное решение — автогенераторная схема с трансформатором и выходным каскадом на биполярных транзисторах. Основной недостаток данных ЭПРА — отсутствие защиты от аномальных режимов работы. Отсутствие предохранителя и защиты от деактивированных ламп — норма для балластов этой группы. Штатный режим работы этих ЭПРА тоже не всегда нормален. Это связано, прежде всего, с повышенной температурой транзисторов полумоста составляющей примерно 100 °С, большими потерями в дросселях и низкими предельными температурными характеристиками конденсаторов. Точность установки частоты невысока, и велика вероятность возникновения емкостных токов. Кроме этого балласты этой группы, предназначенные для двух ламп, неустойчиво работают в одноламповом режиме, когда вторая лампа вышла из строя или не подключена, что тоже вызывает повышение рабочей температуры всего устройства. Все это приводит к небольшому сроку работы балластов, который составляет не более 3000 часов. Производители таких ЭПРА, пытаясь удержаться в допустимом температурном режиме, занижают выходную мощность, в результате мощность 40-ваттной лампы при эксплуатации с таким балластом составляет не более 25 Вт. Некоторые балласты не имеют пассивного корректора коэффициента мощности, и данный коэффициент имеет значение 0,6 — 0,7, что сравнимо с электромагнитными балластами. Результатом является повышенный расход электроэнергии. Также одним из существенных недостатков ЭПРА этой группы является отсутствие входного фильтра и элементов осуществляющих предварительный разогрев катодов ламп. Производители таких балластов считают использование этих компонентов непозволительной роскошью. Таким образом, в основной своей массе, балласты этой группы могут называться ЭПРА с очень большими оговорками.

ЭПРА второй группы отличаются высоким качеством и не имеют указанных выше недостатков, но цена этих балластов не позволяет реализовывать их на российском рынке в массовом порядке.

Рассмотрим наиболее популярные микросхемы, которые применяются сегодня в качественных ЭПРА (рис. 5, 6, 7).

Рис. 5. Схема ЭПРА на основе микросхемы UBA2021 фирмы NXP

Рис. 6. Схема ЭПРА на основе микросхемы ICB1FL02G фирмы Infineon

Рис. 7. Схема ЭПРА на основе IR2520D фирмы IR

Основное отличие данных микросхем — рабочая частота. У микросхемы фирмы NXP она составляет 39 кГц, у Infinion — 40 кГц и у IR может устанавливаться в диапазоне от 35 до 85 кГц.

Микросхема Infinion требует большого количества навесных элементов (на рисунке приведена упрощенная схема), но она снабжена стабилизатором напряжения. Основной плюс микросхемы IR — возможность установки конструктором рабочей часты. Однако при этом есть опасность попасть на резонансную частоту лампы, что приведет к сокращению срока службы. С этой точки зрения, оптимальной является микросхема NXP, отличающаяся достаточно низкой, жестко заданной рабочей частотой, что в результате приводит к относительно небольшим потерям. Кроме того, в отличие от микросхемы IR, микросхема NXP обеспечивает защиту от емкостного режима. Хотя, нельзя не отметить основное преимущество IR — меньшие размеры и несколько меньшее количество навесных элементов.

Рассмотрим работу балласта на основе микросхемы UBA2021 более подробно.

Недорогой электронный балласт UBA2021 был разработан для управления люминесцентной лампой Philips TDL58W или ей подобных ламп.

Схема в целом представляет собой полумостовой инвертор, питающийся напряжением. Он рассчитан на работу с питающим напряжением 230 В 50 — 60 Гц. Ключевым компонентом схемы является микросхема UBA2021, предназначенная для управления компактными и трубчатыми люминесцентными лампами. Микросхема — высоковольтный драйвер, обладающий всеми необходимыми функциями для корректного управления предварительным нагревом, поджигом и горением лампы. Кроме того, микросхема обеспечивает сдвиг уровня и управление (включены драйвер верхнего плеча и компенсационная обратная связь) двумя мощными дискретными КМОП-транзисторами PHX3N50E, а также защиту от емкостного режима.

Основные преимущества — низкая стоимость и небольшое число периферийных элементов.

Работа лампы и ЭПРА делится на 3 фазы:

  • Предварительный нагрев
  • Поджиг
  • Горение

Рассмотрим все фазы поочередно.

Ниже приведены осциллограммы тока и напряжения в лампе при использовании электронного балласта UBA2021.

Рис. 8. Осциллограммы тока и напряжения в лампе

После включения выпрямленное питающее напряжение поступает на буферный конденсатор С4 через ограничитель пусковых бросков R1. Буферный конденсатор сглаживает пульсации напряжения (удвоенной частоты сети). Результат — высокое постоянное напряжение Vhv, которое подается на вход полумостового инвертора (силовые компоненты TR1, TR2, L1, C7, лампа C5 и C6). При включении конденсаторы низкого напряжения C9, C10 и C13 заряжаются высоким напряжением через резисторы R2, R4, электрод лампы и вывод 13 микросхемы UBA2021, который внутренне соединен с выводом 5 во время фазы включения. Как только напряжение VS на конденсаторе С13 достигает 5.5 В, происходит сброс микросхемы UBA2021.

После первоначального сброса транзистор TR2 открывается, а TR1 — закрывается. Благодаря этому, конденсатор компенсационной обратной связи С12 заряжается через петлю компенсационной обратной связи микросхемы UBA2021. Далее напряжение питания VS растет и, когда оно превышает 12 В, схема начинает генерировать колебания. Ток питания микросхемы устанавливается на уровне 14 мА. Система входит в фазу предварительного нагрева.

Примечание. Система снабжена функцией защиты от запуска при отсутствующей лампе. При отсутствии электрода цепь питания разрывается.

Фаза предварительного нагрева

КМОП-транзисторы TR1 и TR2 открываются попеременно. В средней точке моста возникает переменное напряжение квадратной формы, изменяющееся от 0 до Vhv. Стартовая частота — 98 кГц. При этих условиях схема, образованная D5, D6 и C8 параллельно C10 может взять на себя функцию питания низким напряжением от цепи питания при запуске. В течение примерно 1.8 с (время предварительного нагрева Tpre, задается конденсатором С17 и резистором R7) система находится в фазе предварительного нагрева, когда контролируется ток электрода лампы. Это позволяет обоим электродам лампы разогреваться в заранее определенном оптимальном режиме. Разогреваются эмитирующие электроды, и электроны в больших количествах эмитируются в лампу. Теперь лампа поджигается при намного более низком напряжении, так что электрическая нагрузка на лампу и схему сводится к минимуму, что обеспечивает долгий срок службы лампы.

После начала генерирования колебаний небольшой переменный ток начинает течь через среднюю точку полумоста через L1, C7 и электроды лампы. Частота постепенно снижается, а ток возрастает. Скорость уменьшения частоты задается конденсатором С14 и внутренним источником тока. Частота перестает снижаться, когда достигается определенное переменное напряжение на резисторах предварительного нагрева R5 и R6, примерно через 3 мс после включения. Теперь UBA2021 управляет переменным током через электроды, измеряя падение напряжения на резисторах R5 и R6.

Во время всего предварительного нагрева частота полумоста намного выше резонансной частоты L1 и C7 (55.6 кГц), так что напряжение на C7 является достаточно низким и не позволяет лампе зажечься. Если напряжение будет высоким, лампа загорится слишком рано, что приведет к почернению ее концов. Этот феномен называется холодным поджигом.

Номинал балластной спирали L1 определяется необходимым током лампы, емкостью C7 и рабочей частотой в фазе горения. Величина минимальной емкости С7 зависит от L1 и напряжения, при котором лампа остается не зажженной при заданном токе предварительного нагрева и минимальном напряжении сети. В результате конденсатор C7 = 8.2 нФ обеспечивает наилучшие характеристики предварительного нагрева.

По истечении времени предварительного нагрева UBA2021 снижает частоту полумоста до нижнего порога fb(39 кГц). Скорость уменьшения частоты сейчас намного ниже, чем в фазе предварительного нагрева. Частота переключения приближается к резонансной частоте контура, образованного L1, C7 и электродами лампы, на которой сопротивление блокирующих конденсаторов для постоянного тока С5 и С6 довольно мало. В худшем случае напряжение зажигания лампы TDL58W при низкой температуре составляет 600 В. Комбинация балластной спирали L1 и конденсатора С7 выбирается таким образом, чтобы напряжение на лампе превышало данный верхний уровень. Напряжение зажигания лампы определяет максимальное значение С7 при заданном значении L1 исходя из нижней частоты fb микросхемы UBA2021. Нижняя частота fb задается резистором R7 и конденсаторами C15/C16. Максимальное время поджига составляет 1.7 с (15/16 от Tpre) и задается С17 и R7. UBA2021 может переходить к фазе горения двумя способами:

  • Если частота fb не достигнута, переход осуществляется по истечении максимального времени поджига Tign
  • По достижении частоты fb

В фазе горения частота обычно падает до fb (39 кГц), которая используется в качестве номинальной рабочей частоты. Однако, схема разработана таким образом, чтобы использовать упреждающее управление UBA2021, так что частота зависит от тока через вывод 13 микросхемы. Упреждающее управление активируется по достижении частоты fb.

В фазе включения конденсаторы низкого напряжения C9, C10 и C13 заряжаются высоким напряжением Vhv через резисторы R2, R4, электрод лампы и вывод 13 микросхемы UBA2021, который внутренне соединен с выводом 5. В фазе горения вывод 13 соединяется в выводом 8. Теперь ток через резисторы R2 и R4 используется для получения информации для цепи упреждающего управления, чтобы управлять частотой переключения полумоста. Он пропорционален амплитуде выпрямленного напряжения сети Vhv. Пульсации сети (100 — 120 Гц) фильтруются конденсатором С17. В результате мощность лампы остается более или менее постоянной при изменении напряжения сети в диапазоне 200 — 260 В. Параметры приведены в таблице 1.

Таблица 1. Напряжение в сети и мощность в лампе

Vmains [V] Pmains [W] Plamp [W] [%]
200 52.0 47.6 92
210 53.5 48.9 91
220 54.4 49.6 91
230 55.0 50.0 91
240 55.4 50.2 91
250 55.6 50.3 91
260 55.8 50.3 90

где Vmains — напряжение сети, Рmains — мощность, потребляемая от сети, Plamp -мощность излучения лампы, — КПД.

На частотах выше 10 кГц лампу можно рассматривать, как резистивную нагрузку. Эффективность лампы на частотах выше 10 кГц значительно возрастает по сравнению с лампами, работающими на частоте 50 — 60 Гц. Это означает, что лампа TDL58W потребляющая 50 Вт на высокой частоте дает столько же света, сколько лампа TDL58W, потребляющая 58 Вт на частоте 50 — 60 Гц.

Для защиты схемы от перегрузок в микросхему UBA2021 встроена схема защиты от емкостного режима. Данная защита активна в фазах поджига и горения. Для этого UBA2021 анализирует условия переключения при нулевом напряжении при каждом цикле переключении полумоста. Это делается посредством отслеживания напряжения через R5 и R6. Если напряжение в момент включения TR2 ниже 20 мВ, это значит, что схема работает в емкостном режиме.

При обнаружении емкостного режима UBA2021 повышает частоту переключения. Скорость повышения частоты намного выше, чем скорость снижения во время предварительного нагрева и поджига. В результате, частота переключения поднимается выше резонансной частоты. Если емкостной режим больше не обнаруживается, частота опускается до частоты упреждающего управления. Защита от удаления лампы включена в цепь низковольтного питания UBA2021. Если удалить лампу, переменное напряжение на С6 будет равно 0, так что низкое напряжение питания на UBA2021 исчезнет. Когда будет установлена новая лампа, схема заработает вновь. При этом нет необходимости выключать балластную схему.

Наконец, схема не запускается при отсутствующей лампе. В этой ситуации пусковой резистор R4 отключен от напряжения Vhv.

Добавить комментарий