Процесс зажигания стартера
В том случае, если напряжение слишком низко, то дроссель не получает достаточного количества силы тока и не способен зажечь лампу. Именно поэтому лампа часто моргает несколько раз перед тем, как включиться. Это объясняется тем, что стартер автоматически повторяет попытку разомкнуть электроды в том случае, если предыдущие попытки не удались. Он будет повторять одно и то же действие снова и снова до тех пор, пока не выйдет из строя или сработает цепь, влекущая за собой включение света. Стандартная электромагнитная система запуска люминесцентных ламп обеспечивает их зажигание в временном диапазоне до 10 секунд. Если за это время зажигание лампы не произошло – значит в ней нарушен тот или иной процесс, который повлёк за собой сбой работы.
Проверка балласта ПРА мультиметром
Но чтобы точно убедиться в повреждении дросселя, все таки лучше воспользоваться мультиметром и провести замеры.
Повреждение дросселя может быть пяти видов:
обрыв
замыкание разных обмоток
замыкание витков в одной обмотке
неисправность магнитопровода
пробой на корпус
Обрыв
Какой-то из проводов, которым намотан дроссель может просто оборваться. Выявляется это легко.
Переводите мультиметр в режим измерения сопротивления и касаетесь щупами выводов дросселя. Если высвечиваются показания ”бесконечность” это и свидетельствует об обрыве.
При замерах только не касайтесь голых кончиков щупов руками. Иначе замерите сопротивление своего тела, а не дросселя.
Кстати, обрыв из всех видов поломок, выявить проще всего. Это можно сделать даже без мультиметра, с помощью обычной индикаторной отвертки.
Ничего выключать и разбирать не нужно, провода тоже не отсоединяются. Если индикатор светится во входной клемме ПРА:
а на выходе свечения нет:
то считайте что обрыв вы нашли.
Замыкание обмоток
Некоторые дросселя могут иметь не одну, а две обмотки. В нормальном режиме они должны быть изолированы между собой.
Но изоляция может высохнуть или нарушиться.
Чтобы узнать о замыкании, мультиметром проверьте выводы не одной, а разных обмоток. Если у вас высветятся непонятно малые цифры, то значит обмотки замкнуты.
Межвитковое замыкание
Если дроссель у вас постоянно грелся, то его лакированная изоляция проводов, могла высохнуть. И один или несколько близлежащих витков, просто спекутся между собой.
Найти такое повреждение очень трудно, даже при помощи мультиметра.
Нужно точно знать изначальные значения сопротивления обмотки, чтобы было с чем сравнивать. Если у вас замкнулись один или два витка, то разницу обычным тестером вы и не увидите.
Найти витковое замыкание можно при спекании достаточно большого количества проводников. Тогда разницу будет видно сразу.
Нормальный (не китайский дроссель), имеет примерно следующие сопротивления:
мощностью на 20Вт – сопротивление от 55 до 60 Ом
мощностью на 40Вт – сопротивление от 24 до 30 Ом
мощностью на 80Вт – сопротивление от 15 до 20 Ом
Магнитопровод
Сердечник дросселя выполнен из ферромагнитных материалов. А они (ферриты), довольно капризны сами по себе.
При эксплуатации, на поверхности запросто могут образоваться трещинки или сколы. Если такое произошло, значит у дросселя изменятся параметры катушек индуктивности.
Еще в сердечниках из-за механических нагрузок могут измениться специальные зазоры.
Проверить индуктивность дросселя можно не всеми мультиметрами. Большинство к сожалению, такой функции лишены.
Однако опять же, чтобы понять проблему, вам нужно знать первоначальные значения данной индуктивности.
Пробой на корпус
О неисправности катушки может свидетельствовать ее нулевое сопротивление относительно корпуса. Здесь ничего сложного в проверке нет.
Один щуп мультиметра подносите к металлическим частям корпуса, а другим касаетесь к выводам катушки дросселя.
Проверять можно и в режиме прозвонки цепи. Если звукового сигнала не будет, значит пробоя нет.
Для чего нужен стартер и дроссель в схемах включения люминесцентных ламп
Основными элементами схемы включения люминесцентной лампы с электромагнитным ПРА являются дроссель и стартер. Стартер это миниатюрная неоновая лампа, один или оба электрода которой выполнены из биметалла. При возникновении тлеющего разряда внутри стартера биметаллический электрод нагревается и, затем изгибаясь, накоротко смыкается со вторым электродом.
После подачи напряжения на схему ток через люминесцентную лампу не течет, так как газовый промежуток внутри лампы это изолятор, и для пробоя его нужно напряжение, превышающее напряжение питающей сети. Поэтому загорается только лампочка стартера, напряжение зажигания которой ниже сетевого. Ток величиной 20 – 50 мА течет по дросселю, электродам люминесцентной лампы, неоновой лампе стартера.
Стартер состоит стеклянного баллона, наполненного инертным газом. В баллон впаяны металлический неподвижный и биметаллический электроды, имеющие выводы, проходящие через цоколи. Баллон заключен в металлический или пластмассовый корпус с отверстием в верхней части.
Схема устройства стартера тлеющего разряда: 1 — выводы, 2 – металлический подвижный электрод, 3 — стеклянный баллон, 4 — биметаллический электрод, 6 — цоколь
Стартеры для включения люминесцентных ламп в сеть выпускаются на напряжение 110 и 220 В.
Под воздействием тока электроды стартера разогреваются и замыкаются. После замыкания по цепи течет ток, превышающий в 1,5 раза номинальный ток лампы. Величина этого тока ограничена в основном сопротивлением дросселя, так как электроды стартера замкнуты, а электроды ламп имеют незначительное сопротивление.
Элементы схемы с дросселем и стартером: 1 – зажимы сетевого напряжения; 2 – дроссель; 3, 5 – катоды лампы, 4 – трубка, 6, 7 – электроды стартера, 8 – стартер.
За 1 – 2 с электроды лампы разогреваются до 800 – 900 °С, вследствие этого увеличивается электронная эмиссия и облегчается пробой газового промежутка. Электроды стартера остывают, так как разряда в нем нет.
При остывании стартера электроды возвращаются в исходное состояние и разрывают цепь. В момент разрыва цепи стартером возникает э. д. с. самоиндукции в дросселе, величина которой пропорциональна индуктивности дросселя и скорости изменения тока в момент разрыва цепи. Образовавшееся за счет э. д. с. самоиндукции повышенное напряжение (700 – 1000 В) импульсом прикладывается к лампе, подготовленной к зажиганию (электроды разогреты). Происходит пробой, и лампа начинает светиться.
К стартеру, который включен параллельно лампе, прикладывается приблизительно половина напряжения сети. Этой величины недостаточно для пробоя неоновой лампочки, поэтому она больше не зажигается. Весь период зажигания длится меньше 10 с.
Рассмотрение процесса зажигания лампы позволяет уточнить назначение основных элементов схемы.
Стартер выполняет две важные функции:
1) замыкает накоротко цепь для того, чтобы повышенным током разогреть электроды лампы и облегчить зажигание,
2) разрывает после разогрева электродов лампы электрическую цепь и тем самым вызывает импульс повышенного напряжения, обеспечивающего пробой газового промежутка.
Дроссель выполняет три функции:
1) ограничивает ток при замыкании электродов стартера,
2) генерирует импульс напряжения для пробоя лампы за счет э. д. с. самоиндукции в момент размыкания электродов стартера,
3) стабилизирует горение дугового разряда после зажигания.
Схема импульсного зажигания люминесцентной лампы в работе:
Схема, как устройства работают при запуске лампы
Алгоритм зажигания лампочки и роль пускового прибора в ее работе представлены на схеме:
- после подачи электротока на светильник, в работу включается пусковой аппарат, и все напряжение переходит на разогревание его контактов;
- на контактах сила тока 30-50 мА, и возникает эффект тлеющего разряда, разогревающего биметаллические пластины. Под воздействием высокой температуры пластины изгибаются;
- вследствие этого пластины замыкают электроцепь, и по ней идет ток, разогревающий ламповые катоды;
- величину проходящего по цепи электротока ограничивает дроссель, пока электроды в лампочке не разогреются до температуры 800 градусов;
- в результате процесса разогрева повышается электронная эмиссия, способствующая облегчению газового пробоя;
- работа стартера закончилась, и биметаллические катоды остывают и начинают возвращаться на исходную позицию;
- контакты разъединяют электроцепь, и в дросселе происходит ЭДС-самоиндукция с высоким напряжением (1 кВт), возникает электрический импульс, попадающий в колбу с газом;
- разогретые ламповые контакты создают пробой газа, и лампочка начинает светиться.
Работа светильника зависит от правильно подключенных пусковых устройств:
- дроссель с лампой подключаются последовательно;
- стартер со светильником соединяется параллельно;
- также пусковой аппарат параллельно подключается с конденсатором.
Если при эксплуатации светильника с люминесцентной лампочкой возникают неполадки или перебои с включением, необходимо сразу заменить пусковой аппарат. Несвоевременное и неправильное замыкание и размыкание контактов приводит к износу ламповых элементов и окончанию срока службы осветительного прибора.
Стартеры теплового вида имеют следующее отличие от аналогов – это продолжительное время запуска источника дневного освещения. Устройства данного вида при работе потребляют большое количество электроэнергии, что негативно влияет на их экономичность.
Другое название стартеров данного вида – термо-биметаллические, они, как правило, применяются при эксплуатации при низких температурах. Основным отличием от прочих видов является то, что при отсутствии напряжения контакты уже замкнуты, и при подаче напряжения на прибор, возникает более высокий импульс.
Стартеры, использующие в своей работе принцип тлеющего разряда, содержат биметаллические электроды, изготовленные из сплавов с различными коэффициентами термического расширения. Работа приборов данного вида осуществляется следующим образом: при включении светильника в электрическую сеть, напряжение подается на стартер, электроды которого в этот момент разомкнуты.
Под действием поданного напряжения между электродами возникает тлеющий разряд. В цепи проходит небольшой электрический ток и под его действием происходит нагревание биметаллических электродов стартера. Они нагреваются и изгибаются, что обусловлено реакциями, проходящими в биметаллах, под воздействием электрического тока, и именно это и приводит к замыканию цепи.
Размыкание данной цепи приводит к возникновению особого импульса, обладающего повышенным напряжением, который формируется в дросселе и позволяет произвести пробой газа в лампе, и соответственно ее разжигание.
В стартерах, которые имеют контактную систему управления, процессы коммутации оказываются неуправляемыми. В тяжёлых условиях, таких как эксплуатация при пониженных температурах, скорость нагрева биметаллических контактов замедляется, соответственно лампа дневного света зажигается дольше или вообще выходит из строя. Однако, развитие полупроводниковой электроники позволило изготовить стартеры принципиально нового типа.
Полупроводниковые стартеры размещаются в обычном стандартном корпусе с полупроводниковыми компонентами. Они соответствуют всем требованиям предъявляемым к стартерам по мощности и напряжению питания подключаемой лампы. Работа стартеров данного вида, формирование импульса, происходит по принципу ключа – нагрева и размыкания цепи.
Наиболее оптимальными параметрами, данного вида стартеров, обладают приборы со ждущим режимом зажигания, при котором размыкание контактов происходит в необходимой фазе напряжения и достаточной температуре нагрева электродов.
В стартерах, которые имеют контактную систему управления, процессы коммутации оказываются не управляемыми
Схемы со стартером
Самыми первыми появились схемы со стартерами и дросселями. Это были (в некоторых вариантах и есть) два отдельных устройства, под каждое из которых имелось свое гнездо. Также в схеме есть два конденсатора: один включен параллельно (для стабилизации напряжения), второй находится в корпусе стартера (увеличивает длительность стартового импульса). Называется все это «хозяйство» — электромагнитным балластом. Схема люминесцентного светильника со стартером и дросселем — на фото ниже.
Схема подключения люминесцентных ламп со стартером
Вот как она работает:
- При включении питания, ток протекает через дроссель, попадает на первую вольфрамовую спираль. Далее, через стартер попадает на вторую спираль и уходит через нулевой проводник. При этом вольфрамовые нити понемногу раскаляются, как и контакты стартера.
- Стартер состоит из двух контактов. Один неподвижный, второй подвижный биметаллический. В нормальном состоянии они разомкнуты. При прохождении тока биметаллический контакт разогревается, что приводит к тому, что он изгибается. Согнувшись, он соединяется с неподвижным контактом.
- Как только контакты соединились, ток в цепи мгновенно вырастает (в 2-3 раза). Его ограничивает только дроссель.
- За счет резкого скачка очень быстро разогреваются электроды.
- Биметаллическая пластина стартера остывает и разрывает контакт.
- В момент разрыва контакта возникает резкий скачок напряжения на дросселе (самоиндукция). Этого напряжения достаточно для того, чтобы электроны пробили аргоновую среду. Происходит розжиг и постепенно лампа выходит на рабочий режим. Он наступает после того, как испарилась вся ртуть.
Рабочее напряжение в лампе ниже сетевого, на которое рассчитан стартер. Потому после розжига он не срабатывает. В работающем светильнике его контакты разомкнуты и он никак в ее работе не участвует.
Эта схема называется еще электромагнитный балласт (ЭМБ), а схема работы электромагнитное пускорегулирующее устройство — ЭмПРА . Часто это устройство называют просто дросселем.
Один из ЭмПРА
Недостатков у этой схемы подключения люминесцентной лампы достаточно:
- пульсирующий свет, который негативно сказывается на глазах и они быстро устают;
- шумы при пуске и работе;
- невозможность запуска при пониженной температуре;
- длительный старт — от момента включения проходит порядка 1-3 секунд.
Две трубки и два дроссели
В светильниках на две лампы дневного света два комплекта подключаются последовательно:
- фазный провод подается на вход дросселя;
- с выхода дросселя идет на один контакт лампы 1, со второго контакта уходит на стартер 1;
- со стартера 1 идет на вторую пару контактов той же лампы 1, а свободный контакт соединяют с нулевым проводом питания (N);
Так же подключается вторая трубка: сначала дроссель, с него — на один контакт лампы 2, второй контакт этой же группы идет на второй стартер, выход стартера соединяется со второй парой контактов осветительного прибора 2 и свободный контакт соединяется с нулевым проводом ввода.
Схема подключения на две лампы дневного света
Та же схема подключения двухлампового светильника дневного света продемонстрирована в видео. Возможно, так будет проще разобраться с проводами.
https://youtube.com/watch?v=8fF5KQk4L2k
Схема подключения двух ламп от одного дросселя (с двумя стартерами)
Практически самые дорогие в этой схеме — дросселя. Можно сэкономить, и сделать двухламповый светильник с одним дросселем. Как — смотрите в видео.
Устройства S10
Стартеры данного типа в основном изготавливает фирма «Евросвет». Если верить отзывам покупателей, то корпуса у них способны переносить даже экстремально высокие температуры. Однако к повышенной влажности они довольно чувствительны. Непосредственно коэффициент выпрямления колеблется в районе 3,5 мк. В данном случае показатель индуктивности не превышает 5 Гн.
Если говорить про конструктивные особенности, то следует отметить, что дроссели применяются с тлеющим разрядом. Однако в данном случае многое зависит от мощности лампы. Если говорить про модели на 20 В, то у них в качестве газа используется неон. Балласты для таких устройств подходят только электромагнитного типа. Показатель отказов зависит исключительно от качества конденсатора. Чаще всего он встречаются проходного типа. Емкость конденсаторов колеблется в районе 6,5 пФ. Стоит хороший стартер для ламп дневного света данного типа около 40 руб.
Основные производители – Philips, Osram и General Electric
Philips изготавливаются с применением инновационных технологий и полностью соответствуют всем нормам безопасности с экологической точки зрения. Оборудование отличается высокой степенью надежности в процессе эксплуатации (базовые Philips S2 и S10), а так же широтой ассортимента (есть стартеры для ламп высокой мощности, для ламп для загара, для морозостойких ламп и т.д.). Высококачественные Philips s10 имеют пониженные расходы на эксплуатацию.
Повышенным спросом в настоящее время пользуются Osram. Все изделия проходят обязательный строгий (!) контроль качества. Продукция этого производителя для зажигания ламп заслуженно считается самой щадящей и быстрой. Основные серии, которые используются для стандартных ламп 18W, 36W и 58W – это Osram st-111 и Osram st-151 соответственно. У General Electric, соответственно, основные серии имеют маркировку GE 155/200 и GE 155/500, у Sylvania – fs-11 и fs-22.
Если испытываете трудности в правильном подборе стартеров под ваши лампы – звоните, поможем.
На сегодняшний день одним из широко распространенных источников света являются лампы дневного света. Их устройство позволяет не только давать качественное свечение, но и работать на протяжении долгого периода времени.
Стартеры для люминесцентной лампы
Для их работы необходима такая деталь, как стартер. Наша статья расскажет вам, зачем эта деталь нужна для люминесцентных ламп, и как правильно ее выбрать, чтобы источник света работал качественно и долго.
Как работает люминесцентный светильник
В момент подключения схемы к электрической цепи все напряжение подается на стартер для люминесцентных ламп. В нормальном положении электроды находятся в разомкнутом положении. На электродах стартера начинает возникать тлеющий разряд. По цепи проходит ток небольшой величины (30-50 мА).
Этого тока достаточно для нагрева электродов. При достижении определенной температуры они начинают изгибаться и замыкают цепь. После того как контакты замкнуться тлеющий разряд прекращается.
Давайте по ходу рассмотрим из каких основных деталей состоит сам светильник.
При замыкании цепи (через электроды стартера) по ней начинает проходить ток, величина которого в 1,5 раза больше от номинального тока лампы. Величина тока ограничивается сопротивлением дросселя. Электроды лампы и стартера не могут выполнять эту функцию, так как первые имеют недостаточное сопротивление, а вторые находятся в замкнутом положении.
Нагрев электродов до 8000С происходит в течение 1-2 секунд. В результате повышения температуры происходит увеличение электронной эмиссии, что способствует упрощению процесса пробоя газового промежутка. Разряд в электродах стартера отсутствует и они постепенно остывают.
После остывания стартера электроды размыкаются, принимая исходное положение, и разрывают цепь. Разрыв цепи сопровождается появлением в дросселе ЭДС самоиндукции. Ее величина прямо пропорциональна индуктивности дросселя и скорости изменения величины тока при разрыве цепи.
Возникновение ЭДС самоиндукции является причиной создания повышенного напряжение величиной 800-1000 В, которое в виде импульса подается на лампу. Ее электроды предварительно разогреты и она готова к зажиганию. В этот момент происходит пробой и начинается свечение.
На стартер который подключен параллельно лампе теперь прикладывается напряжение, величина которого в два раза ниже напряжения сети. Оно не способно пробить неоновую лампочку, следовательно, ее зажигание больше не осуществляется. Весь цикл зажигания длится не более 10 секунд.
Как проверить стартер люминесцентной лампы
Данный вопрос очень часто возникает перед специалистами в процессе ремонта люминесцентных светильников. Хоть деталь и мелкая, но способна вызвать серьезные проблемы.
Выявить поломку стартера можно заменой его на исправный, если таковой имеется под рукой. А вот что делать в случаях, когда по близости больше нет светильников, а до ближайшего специализированного магазина не один километр пути? Как проверить стартер люминесцентной лампы в домашних условиях? Проверить работоспособность данного устройства можно по стандартной схеме.
Последовательно со стартером в сеть подключается обыкновенная лампа с нитью накаливания. Желательно, чтобы ее мощность не превышала 40 Вт.
Собрать такую схему не составит труда. Если стартер находится в исправном состоянии, то лампа будет гореть и периодически на мгновение гаснуть. Этот процесс будет сопровождаться характерными щелчками, которые свидетельствуют о работе контактов. Если лампочка не горит или светится постоянно (без моргания), то можно констатировать поломку стартера.
Таким вот нехитрым способом можно проверить стартер для люминесцентных ламп. Хотя, по правде сказать, я еще не видел, чтобы на производстве их где либо проверяли. Это наверное связано с их незначительной стоимостью. Обычно бывает как, если лампа не работает или начинает мигать просто меняют стартер на новый, получилось устранить причину хорошо, нет значить проблема в другом.
Почему мигает люминесцентная лампа
Дорогие друзья Вы наверное замечали что светильники с люминесцентными лампами со временем начинают мигать. И связано это не с использованием выключателей с подсветкой которые являются причиной мигания энергосберегающих лампах .
В процессе эксплуатации светильников рабочее напряжение зажигания тлеющего разряда в стартере падает. Это является причиной того, что стартер будет срабатывать даже при горящей лампе. После размыкания электродов свечение восстанавливается. Человеческий глаз воспринимает это как процесс мигания. Подобное явление является причиной порчи лампы и выхода из строя дросселя в результате его перегрева.
Поэтому если вы замечаете постоянное мигание лампы необходимо заменить стартер на новый. В 90 % случаев именно он является причиной такого феномена.
При возникновении мигания необходимо как можно раньше произвести замену стартера, так как в таком режиме работы ресурс составляющих светильника уменьшатся и из строя могут выйти уже колба или дроссель.
Схема подключения люминесцентных ламп без стартера
Питание от В без дросселя и стартера Дело в том, что стартеры периодически выходят из строя, а дроссели перегорают.
Для работы больше никаких устройств не надо.
Следующая схема позволяет запустить лампу дневного света с перегоревшими пусковыми спиралями мощностью до 40 Вт при использовании лампы меньшей мощности дроссель L1 придется заменить на соответствующий используемой лампе. Это можно заметить по наличию темных пятен люминофора с одной из сторон колбы. На вход подают электропитание.
Индуктивности дросселя должно хватать на оба источника света. Как видно из рисунка ниже, кроме дросселя и стартера в схеме присутствует обычный диоднй мост. Запуск люминесцентной лампы без дросселя и стартера можно осуществить по нескольким рассмотренным схемам.
Читайте дополнительно: Сроки измерения сопротивления заземляющих устройств
Принцип работы газоразрядных люминесцентных ламп
Исключение составляет регулярная замена стартеров, поскольку в их состав входит группа размыкающих контактов для формирования импульсов запуска. Для работы больше никаких устройств не надо. При включении лампы в парах ртути, которыми заполнена пробирка, случается электронный разряд и возникшее при всем этом уф-излучение воздействует на покрытие из люминофора.
Ток в электроцепи проводников и стартера ограничивается только внутренним дроссельным сопротивлением. В случае перегорания одной или двух нитей катодов люминесцентной лампы её можно продолжать эксплуатировать некоторое время, применяя упомянутые схемы с повышенным напряжением. Кроме транзистора нам понадобится намотать трёхобмоточный трансформатор на ферритовом кольце или стержне.
Схема подключения люминесцентных ламп с дросселем
Во всех используется принцип создания высокого напряжения запуска при помощи умножителя напряжения. Для его преобразования в видимый световой поток стенки колбы покрывают специальным слоем, люминофором. Как только контакты соединились, ток в цепи мгновенно вырастает в раза.
В схеме, приведенной ниже, роль токоограничивающего дросселя выполняет обычная лампа накаливания, мощность которой равна мощности используемой ЛДС. Правильно собранная схема при исправных элементах начинает работать сразу же. Схема ее подключения есть справа. В работающем светильнике его контакты разомкнуты и он никак в ее работе не участвует. Кроме транзистора нам понадобится намотать трёхобмоточный трансформатор на ферритовом кольце или стержне.
Проверка стартера люминесцентной лампы
