В некоторых моделях инвертор может быть дополнен диммером. Для этого потребуется внешний светорегулятор. Существует огромное количество разработанных схем, и сейчас мы поговорим о них более подробно.
ЭПРА и ЭмПРА. В чем отличия пускорегулирующих аппаратов
Люминесцентная лампа не загорится и не будет работать, если в ее электрической схеме не предусмотрен балласт. Он необходим как для запуска, так и для работы люминесцентной лампы.
Для стабильной работы люминесцентных ламп в схеме подключения люминесцентной лампы необходим пускорегулирующий аппарат, обычно называемый балластом. С одной стороны, балласт создает тлеющий разряд между электродами лампы и зажигает ее, с другой стороны, балласт поддерживает работу лампы, регулируя (ограничивая) ток в цепи лампы.
Электромагнитные балласты для люминесцентных ламп, как раньше, так и сейчас, не являются единым блоком. Скорее, это цепь, которая включает в себя:
- Дроссель для поддержания лампы в рабочем состоянии;
- Стартер, чтобы запустить лампу;
- Конденсатор (не обязательно) для уменьшения реактивных потерь.
В статье Люминесцентные лампы: Описание, характеристики, типы, бытовая проводка, я показал старые дроссели, используемые в люминесцентных лампах. Они внушительные, тяжелые и на практике составляли большую часть веса светильника.
Сегодня комплект стартер+дроссель, несколько уменьшился в размерах, а некоторые модели упакованы в единый корпус. Примеры на фото.
Электрическая схема ЭПРА несложная. Люминесцентная лампа имеет четыре электрода. У трубчатой лампы два электрода с одной стороны (1,2) и два с другой (3,4).
- Стартер подключен к контактам 1 и 3;
- Одна обмотка дросселя подключена к контакту 2;
- Силовой провод подключен к контакту 4;
- Ко второй дроссельной обмотке подключается второй силовой провод.
В зависимости от конфигурации ЭПРА подключается одна или несколько ламп. Как правило, на корпусе любого силового устройства есть схема, рассчитанная на подключение соответствующего количества ламп.
Конструкция и принцип работы ЭПРА
По сути, ЭПРА представляет собой малогабаритную электронную плату, включающую в себя несколько специальных электронных элементов. Компактность конструкции позволяет установить плату в лампу вместо дросселя, стартера и конденсатора, которые все вместе занимают больше места, чем ЭПРА. А схема подключения довольно проста. Об этом ниже.
Преимущества
- Люминесцентная лампа с ЭПРА включается быстро, но плавно.
- Она не мигает и не издает шума.
- Коэффициент мощности составляет 0,95.
- Новый блок практически не нагревается по сравнению с устаревшим, а это прямая экономия до 22% электрического тока.
- Новый пусковой блок оснащен несколькими видами защиты ламп, что повышает его пожаробезопасность, безопасность эксплуатации, а также в несколько раз продлевает срок службы.
- Обеспечивает ровное свечение, без мерцания.
Внимание. Современные правила охраны труда предписывают использовать люминесцентные лампы на рабочем месте, оборудованном этим новым аппаратом.
Схема устройства
Начнем с того, что люминесцентные лампы — это газоразрядные источники света, которые работают по следующей технологии. В стеклянной колбе содержится ртутный пар, в котором происходит электрический разряд. Он образует ультрафиолетовое свечение. На внутренней стороне самой колбы находится слой люминофора, который преобразует ультрафиолетовые лучи в видимый свет. Внутри лампы всегда есть отрицательное сопротивление, именно поэтому они не могут работать от 220 вольт.
Но здесь должны быть соблюдены два основных условия:
ВНИМАНИЕ!!! Напряжение прямо пропорционально длине флуоресцентной трубки. Это означает меньше для коротких люминесцентных ламп мощностью 18 Вт и больше для длинных люминесцентных ламп мощностью 36 Вт и более.
Начнем с того, что люминесцентные лампы, такие как LVO 4 x 18 в старых устройствах, всегда издавали неприятный мерцающий звук. Чтобы избежать этого, необходимо применить ток с частотой колебаний 20 кГц или более. Для достижения этой цели необходимо увеличить коэффициент мощности источника света. Поэтому реактивный ток должен подаваться обратно в специальный промежуточный накопитель вместо сетевого источника питания. Кстати, накопитель вообще не подключен к электросети, но обеспечивает питание ламп в случае падения напряжения в сети до нуля.
Как работает
Другими словами, сетевое напряжение 220 вольт (которое является переменным) преобразуется в постоянное напряжение 260-270 вольт. Он сглаживается электролитическим конденсатором C1.
Затем постоянное напряжение должно быть преобразовано в высокочастотное напряжение до 38 кГц. За это отвечают полумостовые преобразователи типа Push-pull. Последний состоит из двух активных элементов — двух высоковольтных транзисторов (биполярных). Обычно их называют ключами. Возможность преобразования постоянного напряжения в высокочастотное позволяет миниатюризировать ЭКГ.
Электронный балласт.
Устройство (балласт) также содержит трансформатор. Он является одновременно управляющим элементом и нагрузкой электронного пускорегулирующего аппарата. Этот трансформатор имеет три обмотки.
- Одна из них — рабочая обмотка, которая имеет всего два витка. Он является нагрузочным элементом цепи.
- Две — управляющие обмотки. Каждый из них имеет четыре обмотки.
Симметричные динисторы играют особую роль в общей схеме. На схеме он обозначен как DB3. Это означает, что данный элемент отвечает за запуск инвертора. Как только напряжение на его соединении превышает допустимый порог, он открывается и подает импульс на транзистор. После этого срабатывает весь преобразователь.
Дальше происходит следующее.
- Импульсы подаются с управляющей обмотки трансформатора на транзисторный переключатель. Эти импульсы находятся в противоположной фазе. Кстати, когда ключ открывается, в двух обмотках, а также в рабочей обмотке возникает наводка.
- Переменное напряжение от рабочей обмотки подается на люминесцентную лампу через ряд элементов — первую и вторую нити накала.
Предупреждение Емкость и индуктивность в цепи должны быть подобраны таким образом, чтобы в цепи возникал резонанс напряжений. Однако частота преобразователя должна быть постоянной.
Электромагнитные балласты для люминесцентных ламп, как раньше, так и сейчас, не являются единым блоком. Скорее, это цепь, которая включает в себя:
Из чего состоит приспособление?
Основными компонентами схемы электронного модуля являются
- Выпрямительный блок.
- Электромагнитные фильтры.
- Устройства коррекции коэффициента мощности.
- Сглаживающие фильтры напряжения.
- Схемы инверторов.
- Дроссельные элементы.
В схеме используется один из двух вариантов: мостовой и полумостовой. Как правило, конструкция мостовой схемы соответствует использованию мощных ламп.
С другой стороны, модули с полумостовой схемой часто используются для люминесцентных ламп.
Они являются более распространенными устройствами, чем мостовые светильники, поскольку для традиционного применения достаточно светильников мощностью до 50 Вт.
Особенности работы аппарата
Условно работу электроники можно разделить на три рабочих этапа. Первый — функция предварительного разогрева нити накала, что является важным моментом с точки зрения долговечности газосветных приборов.
Эта функция считается особенно необходимой в условиях низкой температуры.
Затем схема модуля запускает функцию генерации импульса импеданса высокого напряжения — уровень напряжения около 1,5 кВ.
Наличие напряжения такой величины между электродами неизбежно сопровождается пробоем газовой среды баллона люминесцентной лампы — зажиганием лампы.
Наконец, подключается третий каскад модульной схемы, основная функция которого — создание стабилизированного напряжения горения газа внутри баллона.
Уровень напряжения в данном случае относительно невысок, что обеспечивает низкое энергопотребление
Схемы ЭПРА
Собирать электронный балласт своими руками вряд ли имеет смысл. Даже высококачественные модели стоят не так много, чтобы оправдать время, потраченное на сборку. Если только вы не хотите сделать что-то сами. Самодельная вещь, которая работает, безусловно, приносит моральное удовлетворение. В интернете можно найти множество схем, но многие из них совершенно неработоспособны. В этой статье мы покажем вам работающие, с микросхемами и без.
Электронный балласт для люминесцентных ламп на основе транзисторных переключателей
Электронный балласт на базе микросхемы IR2520D с диапазоном рабочих частот от 35 кГц до 80 кГц
Схема электронного балласта на NXP UBA2021. Рабочая частота 39 кГц
Балласт с ICB1FL02G на 40 кГц
Расскажем о назначении электронного модуля и его подключении — в статье рассматриваются конструктивные особенности этого устройства, благодаря которому формируется так называемое пусковое напряжение, а также поддерживается оптимальный режим работы светильников.
Схемы подключения
Разработка такого электронного устройства была направлена на минимизацию конструкции светильника и замену крупногабаритного дросселя и стартера одним единственным модулем, который подключается к сети переменного тока и к электродам люминесцентного источника света.
ЭПРА лишены всех недостатков классических схем подключения.
Существуют модули, предназначенные для одновременного подключения четырех ламп.
Подключение ЭПРА к четырем лампам
Как и в случае с одной или двумя лампами, эта схема не требует дополнительных компонентов. Модуль ЭПРА подключается непосредственно к лампам.
Схема подключения для ЭПРА 4х18 Вт (пример: Navigator NB-ETL-418-EA3)
Схема подключения для ЭПРА 2х36 Вт (Пример:ЭЛЕКТРОННЫЙ БАЛЛАСТ ETL-236)
Схема подключения 2х18 Вт ЭКГ (пример: Navigator NB-ETL-218-EA3)
Во всех случаях рекомендуется подключать выключатель к фазному проводу. При наличии нуля потенциал все еще может присутствовать. Об этом будет свидетельствовать слабое мерцание ламп в выключенном положении. С рабочими, но дешевыми ЭПРА иногда также наблюдается это явление. Возможно, причина в том, что электролитический конденсатор заряжен не полностью. В этом случае может помочь простая модификация: достаточно зашунтировать электролитический конденсатор резистором в сто килоом.
Ремонт ЭПРА
Если модуль ЭКГ вышел из строя, для его ремонта вам потребуются некоторые знания электроники и умение пользоваться мультиметром. Если базовые знания электроники отсутствуют, лучше всего просто заменить весь блок или отнести его в мастерскую для ремонта. Многотомной книги будет недостаточно, чтобы вникнуть в детали ремонта ЭКГ.
Устранение неполадок следует начинать с осмотра платы. Неисправные электронные компоненты имеют характерный черный цвет. Корпуса деталей могут почернеть, а на плате будет видно темное пятно. Обязательно осмотрите также токоведущие дорожки.
Как и при любом ремонте, часто перегоревший элемент является не причиной, а следствием.
Инструментальная диагностика начинается с проверки предохранителя. Как правило, он обозначен на плате латинской буквой F и цифрой — серийным номером.
Проверка элементов ЭПРА с помощью мультиметра
При ремонте пускорегулирующей аппаратуры для люминесцентных источников света обратите внимание на электролитические конденсаторы. Если конденсатор деформирован — перегорел, его необходимо заменить. Здесь важно использовать конденсатор с напряжением не ниже установленного. Больше — можно, меньше — нет. Менять емкость нежелательно. Обязательно нужно соблюдать полярность. Неправильная полярность — основная причина взрыва конденсатора.
Далее стоит проверить полупроводники. Диоды не должны быть в пробое — при любой полярности щупов мультиметра вы не должны слышать писка. То же самое относится и к униполярным транзисторам. Затвор, исток и сток не должны замыкаться в любом положении.
Большинство сервисных центров предпочитают не ремонтировать цепь стартера. А с потребителя могут взять больше, чем стоимость нового устройства. Мастера считают, что если на плате вышло из строя более одного компонента, ремонт считается экономически нецелесообразным.
