Схемы подключения люминесцентных ламп: обзор популярных методов

Подключение

Устройство люминесцентных ламп

В большинстве ламп накаливания колба выполнена в форме цилиндра. Есть более сложная геометрия. На концах лампы имеются электроды, напоминающие по конструкции спирали ламп накаливания. Электроды изготовлены из вольфрама и припаяны к штырям, расположенным снаружи. Эти булавки живые.

Строительство световой трубы

Внутри люминесцентной трубки образуется газообразная среда, которая характеризуется отрицательным сопротивлением, возникающим при уменьшении напряжения между противоположными электродами.

В схеме включения лампы используется дроссель (балласт). Его задача сформировать значительный импульс напряжения, за счет которого включится лампочка.

В комплект входит стартер, представляющий собой газоразрядную лампу накаливания с парой электродов в среде инертного газа. Один из электродов представляет собой биметаллическую пластину. В выключенном состоянии электроды люминесцентной лампы разомкнуты.

На рисунке ниже показана работа люминесцентной лампы.

Схема работы люминесцентной лампы

Принцип действия

Читайте также: Установка газового котла в частном доме: все необходимые требования для быстрого и законного запуска системы отопления (Фото и видео) + Отзывы

принцип работы люминесцентных ламп

Принцип работы люминесцентных ламп

Кратко опишем схему взаимодействия стартера, балласта и лампы:

  1. При подаче питания ток, проходящий через аппаратуру управления, проходит через пусковые контакты по вольфрамовым катушкам, нагревает их и затем обращается в ноль
  2. Стартер снабжен парой контактов: подвижным и неподвижным. При подаче тока подвижный контакт (биметаллический), нагреваясь, меняет форму и соединяется с первым
  3. В этом случае сила тока сразу значительно возрастает до предела, ограниченного газом. Электроды нагреваются
  4. Стартерная пластина, наоборот, начинает остывать и отключается от контактов. В этот момент происходит резкий скачок напряжения и пробой газа электронов. Когда ртуть превращается в пар, источник света переходит в рабочий режим
  5. Стартер в процессе уже не участвует — контакты разомкнуты.

Основные этапы подключения

Схема подключения источника света к дросселю

Схема подключения источника света к дросселю

Схема подключения люминесцентной лампы с дросселем достаточно проста:

  1. Включение в схему компенсирующего конденсатора позволяет уменьшить потери энергии и сэкономить потребление. В принципе, система будет работать без, но с большими энергозатратами
  2. Напряжение должно пройти последовательно через все точки, начиная с конденсатора
  3. Затем PRA включается в систему. Для достижения равномерного свечения параметры должны идеально соответствовать мощности лампы
  4. Дроссель подключается к источнику света последовательно
  5. После того, как он выйдет из катушки, подключите клеммы стартера
  6. К нему монтируем второй сетевой разъем

К сожалению, стартер не очень надежное устройство. Кроме того, лампа может мерцать во время работы и негативно влиять на зрение. В принципе можно подключить и без. Вы можете заменить эту деталь подпружиненным кнопочным выключателем.

Монтаж двух ламп

Возможности подключения

Возможности подключения

Сколько бы источников света не требовалось включать в систему освещения, все они подключаются последовательно. Для запуска двух ламп соответственно требуется два стартера. Они подключены параллельно.

Итак, опишем процесс подключения 2-х люминесцентных ламп одновременно:

  1. Фаза должна сначала подойти ко входу индуктора
  2. От него пойдет к первой лампе
  3. Затем перейдите к первому стартеру
  4. Затем переходим к другой паре контактов того же источника света
  5. Выходной контакт соединен с нулем
  6. Другая труба подключается точно в такой же последовательности. Первый – ПРА. Затем розетка для другого источника света и так далее

Если вы понимаете принцип этой схемы, вы можете легко подключить 3 или 4 люминесцентные лампы таким же образом.

Причины неисправности

Электроды ЛДС представлены вольфрамовой спиралью, покрытой активными щелочными металлами, обеспечивающей заряд. Со временем эксплуатации с электродов осыпается активная масса, они приходят в негодность.

В момент включения лампы (начинается разряд и последующий нагрев электродов) на активную массу возникает дополнительная нагрузка, которая еще больше ее разрушает. На участках с наибольшей потерей активной массы подается меньшее напряжение, что приводит к неравномерной отдаче, и человек наблюдает мерцание лампы во время работы.

Разрушение активной массы также приводит к полной неисправности лампы, а на концах трубки появляется темный оттенок.

15-я ошибка

Отсюда следует, что срок службы ЛЛ зависит также от качества активной массы и частоты включения лампы. Но даже с учетом этих ограничений срок службы ЛДС как минимум намного выше (2000 пусков против 1000 у обычных ламп накаливания).

Типы исполнения

Люминесцентные приборы делятся на два типа по исполнению колбы.

Линейные лампы

Эти ЛЛ представлены ртутными лампами низкого давления. Большая часть света этих ламп излучается люминофором. Люминесцентные приборы, крепящиеся к потолку, являются основным представителем линейных ЛЛ. Потолочный светильник дневного света завоевал большой спрос во всем мире в помещениях различного назначения.

16-я линияjnew

Среди линейных ламп в России распространены ЛДС с круглой трубкой Т8 (Д=26 мм) и цоколем типа Г13. Мощность этих ламп связана с размером трубки – стандартная ЛДС на 18 Вт имеет длину трубки 600 мм, а лампы на 36 Вт уже в два раза длиннее, 1200 мм. Есть и лампы с другой мощностью, но они менее распространены или имеют узкую область применения.

Стоит отметить, что в советский период наибольшее распространение получили ЛДС с колбой Т12, диаметр которой составлял 38 мм. Эти лампы были более энергоемкими — соответственно 20 Вт короткой и 38 Вт длинной против 18 Вт и 36 Вт. Были и лампы с трубками Т10 (32 мм), но они не пользовались большим спросом по сравнению с Т12.

В западных странах в последние годы преобладают лампы с трубками Т5 последнего поколения диаметром 16 мм. Они довольно тонкие и более широко использовались в интерьере.

Если говорить о техническом прогрессе, то недавно китайские разработчики создали устройство с колбой Т4 (12,5 мм).

Это всего лишь новинка, которая еще не получила широкого применения, и говорить о перспективах таких трубчатых ламп пока рано. ЛДС с еще меньшим диаметром трубы на практике еще не изготавливался.

Двусторонняя прямолинейная лампа представляет собой стеклянную трубку с приваренными на концах стеклянными ножками, в которые вмонтированы электроды. Герметично закрытая трубка содержит аргон или неон, обогащенный ртутью, которая превращается в газ при включении лампы. Гнезда на концах трубки снабжены контактами для подключения лампы к цепи.

Линейная ЛДС использует только 15% потребления лампы накаливания и обеспечивает аналогичное освещение. Эти светильники часто встречаются на производстве, в офисах, на транспорте.

Компактные лампы

Это лампы дневного света с изогнутой трубкой.

Компактные лампы могут иметь свободную (любую) форму колбы и распространены для частного использования. К компактным люминесцентным лампам относятся также так называемые энергосберегающие лампы.

Также распространены компактные лампы под патроны стандарта Е14, Е27, Е40, которые используются в светильниках.

Варианты применения

В настоящее время люминесцентные приборы широко используются как при освещении промышленных объектов, так и для организации интерьера помещения. Светильники с люминесцентными лампами и белым светом используются для многих целей:

  • Самосветящиеся светильники ЛБ 40 низкого давления, предназначенные для освещения всей площади в закрытом помещении.
  • Люминесцентная лампа для аквариумов и горшечных растений, обеспечивающая локальное освещение.
  • Фитолампы (цветочные лампы) — это люминесцентные лампы для цветов и растений.
  • Настольный светильник дневного света и настенная лампа, обеспечивающие приглушенное освещение для уютного чтения или расслабляющей обстановки.

18-светильники-s-ll

Пара ламп и один дроссель

Схема с дросселем

Схема с дросселем

Здесь нужно два пускателя, но можно использовать и один дорогой балласт Схема подключения в этом случае будет немного сложнее:

  1. Подключаем провод от держателя стартера к одному из разъемов источника света
  2. Другой провод (он будет длиннее) должен идти от второго патрона стартера к другому концу источника света (лампочки). Обратите внимание, что у него есть два гнезда с обеих сторон. Оба провода должны входить в параллельные (одинаковые) розетки, расположенные с одной стороны
  3. Берем провод и вставляем его сначала в свободное гнездо первой, а затем второй лампы
  4. Во второй разъем первого подключаем провод с подключенным к нему разъемом
  5. Подключаем раздвоенный другой конец этого провода к дросселю
  6. Осталось подключить второй источник света к следующему пускателю. Подключаем провод к свободному отверстию в цоколе второй лампы
  7. Последним проводом подключаем противоположную сторону второго источника света к газовому

Как работает люминесцентная лампа

Принципы работы люминесцентных источников света основаны на следующих положениях:

  1. В цепь подается напряжение. Однако ток изначально не достигает лампочки из-за высокого напряжения среды. Ток движется по спиралям диодов, постепенно нагревая их. Ток подается на стартер, где напряжения достаточно для возникновения тлеющего разряда.
  2. В результате нагрева контактов пускателя током биметаллическая пластина замыкается. Металл берет на себя функции проводника, разрядка полная.
  3. Температура в биметаллическом проводнике падает, контакт в сети размыкается. Индуктор создает импульс высокого напряжения в результате самоиндукции. В результате люминесцентная лампа загорается.
  4. Через осветительное устройство протекает ток, который уменьшается вдвое при уменьшении напряжения на катушке индуктивности. Недостаточно для нового запуска стартера, контакты которого при горящем свете находятся в разомкнутом состоянии.

Для создания схемы включения двух лампочек, установленных в осветительном блоке, необходим общий дроссель. Лампы соединены последовательно, но каждый источник света имеет параллельный пускатель.

Принципиальная схема включения люминесцентной лампы

Читайте также: Реле времени: принцип работы, виды, схемы подключения

Классическое подключение через электромагнитный балласт

Особенности схемы

В соответствии с такой компоновкой в ​​схему включается дроссель. Также в схему включен стартер.

Дроссель люминесцентной лампы Стартер люминесцентной лампы — Philips Ecoclick StartersS10 220–240 В 4–65 Вт

Последний представляет собой маломощный источник неонового света. Устройство оснащено биметаллическими контактами и питается от сети переменного тока. Дроссель, контакты стартера и электродные нити соединены последовательно.

Вместо стартера в схему можно включить обычную кнопку от электрического дверного звонка. При этом напряжение будет подаваться зажатием кнопки вызова. Кнопку необходимо отпустить после того, как загорится лампа.

Подключить лампу с электромагнитным балластом

Порядок работы схемы с электромагнитным типом балласта следующий:

  • после подключения к сети дроссель начинает накапливать электромагнитную энергию;
  • питание подается через пусковые контакты;
  • ток течет по вольфрамовым нитям, нагревая электроды;
  • электроды и стартер нагреваются;
  • пусковые контакты размыкаются;
  • энергия, накопленная газом, высвобождается;
  • изменяется величина напряжения на электродах;
  • люминесцентная лампа дает свет.

Для повышения КПД и снижения помех, возникающих при включении лампы, в схеме установлены два конденсатора. Один из них (меньший) находится внутри стартера. Его основная функция – гасить искры и улучшать неоновый импульс.

Схема подключения одной люминесцентной лампы через стартер

Среди основных преимуществ схемы с электромагнитным типом балласта можно выделить:

  • проверенная временем надежность;
  • простота;
  • разумная цена.
  • Как показывает практика, недостатков больше, чем достоинств. Среди них необходимо выделить:
  • внушительный вес осветительного блока;
  • длительное время горения лампы (в среднем до 3 секунд);
  • низкая эффективность системы при работе на морозе;
  • относительно высокое энергопотребление;
  • шумная работа газа;
  • мерцание, негативно влияющее на зрение.

Порядок подключения

Подключение светильника по рассматриваемой схеме осуществляется с помощью пускателей. Далее будет рассмотрен пример установки светильника с включением в цепь стартера модели S10. Это ультрасовременное устройство отличается огнестойким корпусом и высококачественной конструкцией, что делает его лучшим в своей нише.

Основные задачи стартера сведены к:

  • убедитесь, что лампа включена;
  • схлопывание газового промежутка. Для этого цепь разрывается после довольно длительного прогрева электродов лампы, что приводит к выделению мощного импульса и прямому пробою.

Дроссель используется для выполнения следующих задач:

  • ограничить величину тока в момент замыкания электродов;
  • создание напряжения, достаточного для разложения газов;
  • поддерживать горение разряда на постоянном стабильном уровне.

В данном примере подключена лампа мощностью 40 Вт. При этом газ должен иметь соответствующую мощность. Мощность используемого стартера составляет 4-65 Вт.

Подключаем в соответствии с представленной схемой. Для этого делаем следующее.

Первый шаг

Параллельно подключаем стартер к штыревым боковым контактам на выходе световода. Эти контакты являются выводами нитей накала запаянной колбы.

Второй шаг

Подключаем дроссель к оставшимся свободным контактам.

Третий шаг

Подключаем конденсатор к контактам питания, опять же, параллельно. Благодаря конденсатору будет скомпенсирована реактивная мощность и уменьшены помехи в сети.

Варианты подключений

Рассмотрим разные варианты подключения люминесцентной лампы.

Подключение с использованием электромагнитного баланса (ЭмПРА)

Наиболее распространенным типом подключения люминесцентного источника света является схема со стартером, где используется ЭМ. Принцип работы схемы основан на том, что в результате подключения к сети питания в пускателе возникает разряд и биметаллические электроды замыкаются.

Ток в электрической цепи проводников и пускателя ограничивается только внутренним сопротивлением дросселя. В результате рабочий ток в колбе увеличивается почти в три раза, быстро нагреваются электроды, а после потери температуры проводников происходит самоиндукция и лампа загорается.

Недостатки схемы:

  1. По сравнению с другими методами это довольно затратный вариант с точки зрения энергопотребления.
  2. Старт занимает не менее 1 — 3 секунд (в зависимости от степени износа источника света).
  3. Невозможность работы при низких температурах воздуха (например, в неотапливаемом подвале или гараже).
  4. Это стробоскопический эффект мигания лампочки. Этот фактор негативно влияет на зрение человека. Такое освещение нельзя использовать в производственных целях, так как быстродвижущиеся объекты (например, заготовка на токарном станке) кажутся неподвижными.
  5. Неприятное жужжание дроссельных заслонок. По мере износа устройства звук усиливается.

Схема подключения люминесцентных ламп со стартером

Схема устроена таким образом, что в ней есть дроссель на две лампочки. Индуктивности дросселя должно хватить на оба источника света. Используются стартеры на 127 вольт. Для одноламповой схемы они не подходят, нужны блоки на 220 вольт.

На изображении ниже показано соединение без дросселя. Стартер отсутствует. Схема используется при перегорании ламп накаливания. Используются повышающий трансформатор Т1 и конденсатор С1, ограничивающие ток, протекающий через лампочку от сети 220 вольт.

Следующая схема используется для лампочек с перегоревшими нитями накаливания. Однако в повышающем трансформаторе нет необходимости, что упрощает конструкцию устройства.

Ниже приведен один из способов использования диодного выпрямительного моста для уменьшения мерцания лампочки.

Схема подключения через диодный мост

На рисунке ниже показана та же техника, но в более сложном исполнении.

Две трубки и два дросселя

Для подключения люминесцентной лампы можно использовать последовательное соединение:

  1. Фаза с провода подается на вход дросселя.
  2. От газоотвода фаза поступает на контакт источника света (1). Со второго контакта направляется на стартер (1).
  3. От стартера (1) идет ко второй контактной паре той же лампочки (1). Оставшийся контакт подключается к нейтрали (N).

Подсоедините другую трубу таким же образом. Сначала газ, потом контакт на лампочку (2). Второй контакт в группе посылается на второй стартер. Выход стартера подключен ко второй паре контактов источника света (2). Оставшийся контакт необходимо подключить к нулевому входу.

Схема последовательного соединения люминесцентных ламп

Схема подключения двух ламп от одного дросселя

Схема предусматривает наличие двух стартеров и газового. Самым дорогим элементом в схеме является дроссель. Более экономичный вариант – двухламповый светильник с дросселем. Как реализовать схему описано в видео.

Электронный балласт

Недостатки схемы ЭМ балласта заставили искать более оптимальный способ подключения. В ходе исследований был изобретен метод с участием электронного балласта. При этом используется не частота сети (50 Гц), а высокие частоты (20 — 60 кГц). Можно избавиться от вредного для глаз мигающего света.

Внешне ЭПРА представляет собой блок клемм, которые были извлечены. Внутри устройства находится печатная плата, на основе которой можно собрать всю схему. Прибор небольшой, за счет чего в него поместится даже небольшой осветительный прибор.

Включение намного быстрее по сравнению со стандартом CMP. Работа устройства не вызывает акустического дискомфорта. Такой способ подключения называется безстартерным.

Понять принцип работы устройства такого типа несложно, так как сзади есть схема. На ней указано количество ламп для подключения и пояснительные надписи. Есть информация о мощности лампочек и других технических параметрах устройства.

Электронный балласт для люминесцентных ламп

Подключение производится следующим образом:

  1. Первый и второй контакты соединены с парой контактов лампы.
  2. На оставшуюся пару отправляются третий и четвертый контакты.
  3. На вход подается питание.

Использование умножителей напряжения

Эта опция позволяет подключить люминесцентную лампу без использования электромагнитных весов. Обычно используется для увеличения срока службы лампочек.

Схема подключения перегоревших ламп позволяет источникам света работать более длительное время при условии, что их мощность не более 20 — 40 Вт. Нити допускаются как годные к работе, так и перегоревшие. В любом случае провода к нитям должны быть закорочены.

Подключить лампу без использования электромагнитных весов

В результате выпрямления напряжение удваивается, поэтому лампочка включается практически сразу. Конденсаторы С1 и С2 подобраны исходя из рабочего напряжения 600 вольт. Недостатком конденсаторов является их большой размер. В качестве конденсаторов С3 и С4 предпочтительны слюдяные блоки на 1000 вольт.

Люминесцентные лампы не совместимы с постоянным током. Вскоре в приборе скапливается столько ртути, что свет становится заметно тусклее. Чтобы восстановить яркость свечения, поменяйте полярность, поменяв местами лампочку. Как вариант, можно установить выключатель, чтобы не приходилось каждый раз вынимать лампу.

Подключение без стартера

Способ использования стартера связан с длительным нагревом колбы. Кроме того, эту деталь необходимо часто менять. Схема позволяет обойтись без стартера, где подогрев электродов осуществляется с помощью старых обмоток трансформатора. Трансформатор работает как балласт.

Схема быстрого запуска для люминесцентных ламп

Лампы, которые используются без стартера, должны иметь маркировку RS (быстрый запуск). Запуск источника света через стартер не подходит, так как проводники долго нагреваются, а спирали быстро перегорают.

Последовательное подключение двух лампочек

В этом случае необходимо соединить две люминесцентные лампы с балластом. Все устройства соединены последовательно.

Для электромонтажных работ потребуются следующие детали:

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

Подключение производится в следующем порядке:

  1. К каждой лампочке прикрепляем стартеры. Подключение выполняется параллельно. Точка подключения представляет собой штыревой ввод на концах осветительного блока.
  2. Мы отправляем бесплатные контакты в электросеть. Для подключения используем дроссель.
  3. К контактам источника света присоединяем конденсаторы. Они снизят интенсивность помех в сети и компенсируют реактивность мощности.

В стандартных бытовых выключателях (особенно в недорогих моделях) часто залипают контакты из-за чрезмерных пусковых токов. В связи с этим для использования совместно с люминесцентными лампами рекомендуется приобретать качественные выключатели.

Вариант последовательного соединения люминесцентных ламп

Замена лампы

Если света нет и причина проблемы только в замене перегоревшей лампочки, действуйте следующим образом:

  1. Разбираем лампу. Делаем это аккуратно, чтобы не повредить устройство. Поворачиваем трубку по оси. Направление движения указано на держателях в виде стрелок.
  2. Когда трубка повернется на 90 градусов, опустите ее. Контакты должны выйти через отверстия в держателях.
  3. Контакты новой лампочки должны находиться в вертикальной плоскости и попадать в отверстие. После установки лампы поверните трубку в противоположном направлении. Остается только включить блок питания и проверить работоспособность системы.
  4. Завершающим этапом является установка диффузорной крыши.

Проверка работоспособности системы

После подключения люминесцентной лампы следует убедиться в ее работоспособности и исправности балластов. Для тестирования вам понадобится тестер, с помощью которого можно проверить катодные нити. Допустимый уровень сопротивления — 10 Ом.

Если тестер определил, что сопротивление бесконечно, лампочку выбрасывать не надо. Этот источник света по-прежнему сохраняет свою функциональность, но его необходимо использовать в режиме холодного пуска.

В нормальном состоянии пусковые контакты разомкнуты, и конденсатор не пропускает постоянный ток. Другими словами, прозвонка должна показывать очень высокое сопротивление, иногда достигающее сотен Ом.

После прикосновения к газовым клеммам щупами омметра сопротивление постепенно уменьшается до постоянного значения, присущего обмотке (несколько десятков Ом).

Перегорание недавно доставленной лампочки говорит о том, что газ не работает.

Проверяет схему подключения люминесцентной лампы

Достоверно определить межвитковое замыкание в обмотке дросселя обычным омметром не представляется возможным. Однако, если прибор имеет функцию измерения индуктивности и данные CCG, несоответствие значений будет указывать на проблему.

Оцените статью
Блог об электричестве
Adblock
detector