Дроссель для ламп: схема подключения, принцип работы, замена,

Как изготовить светильник своими руками?

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

Подключение без балласта

При необходимости газоразрядные источники света возможно включить в сеть питания без электромагнитного или электронного балласта. Схема такого включения показана ниже.

Бездроссельный способ подключения

Для реализации такого подключения понадобится:

лампа люминесцентного типа – 40 Вт и накаливания – 60 Вт (последняя будет работать как балластное сопротивление);
два конденсатора 0,47 мкФ 400 В (играют роль умножителя);
диодный мост КЦ404А или аналогичный, можно использовать четыре диода, рассчитанных под ток не менее 1 А и обратное импульсное напряжение 600 В.

Данная схема проигрывает по своим параметрам подключению при помощи электромагнитного дросселя и ЭПРА. Она приведена для ознакомления.

ПРА электромагнитного типа

Электрическая схема питания ЛЛ с использованием обычной ПРА приведена на рис. 1.

Рис.1. Электрическая схема питания ЛЛ с использованием обычной ПРА

Стартер представляет собой устройство, предназначенное для кратковременного автоматического включения и выключения электроцепи.

Существуют различные конструкции стартеров – тлеющего разряда, тепловые, электронные, электромагнитные. Наиболее распространенными являются стартеры тлеющего разряда, в которых используются биметаллические пластины.

Рис.2. Стартер для запуска люминесцентных ламп

Такие пластины при возникновении в стартере тлеющего разряда нагреваются и замыкают цепь. После замыкания разряд прекращается, электроды остывают и размыкаются. Параметры стартера выбираются таким образом, чтобы напряжение тлеющего разряда было выше рабочего напряжения ЛЛ и ниже минимального сетевого напряжения.

Цены на стартер для люминесцентных ламп

Дроссель представляет собой обычную катушку индуктивности, намотанную на сердечник. Для предотвращения появления в сердечнике вихревых токов он собран из отдельных тонких пластин. Допустимая мощность дросселя должна соответствовать мощности ЛЛ. В противном случае лампа не включится.

Рис.3. Дроссель для люминесцентных ламп

При кратковременном замыкании стартера через электроды ЛЛ проходит большой ток, нагревающий нити этих электродов. и вызывающий термоэлектронную эмиссию. В результате этой эмиссии около электродов образуются электронные облачка, способствующие пробою и появлению разряда.

При размыкании контактов стартера согласно явлению самоиндукции в цепи генерируется мощный импульс напряжения, величина которого пропорциональна индуктивности дросселя. Под действием этого импульса происходит пробой газа и возникает тлеющий разряд, который может перейти в дуговой. Но наличие балансного сопротивления в виде дросселя ограничивает величину протекающего через прибор тока.

Таким образом, дроссель играет двойную роль:

Образуемый дросселем при размыкании стартером электрической цепи высоковольтный импульс напряжения обеспечивает пробой газа и зажигание лампы.
В режиме горения ЛЛ индуктивное сопротивление дросселя обеспечивает поддержание на электродах лампы рабочего напряжения, обеспечивающего тлеющий разряд.

На рис.1 компенсирующий конденсатор С1, включенный на входе схемы питания ЛЛ, предназначен для повышения коэффициента мощности (cos φ ). Для уменьшения влияния радиопомех параллельно контактам стартера включен конденсатор небольшой емкости (С2). Этот конденсатор позволяет также изменить переходный процесс в схеме и увеличить мощность импульса напряжения.

Схемы подключения

Большая часть устройств ДРЛ имеет дроссель в цепи. Однако существуют методы, позволяющие использовать ДРЛ без дросселя.

Рисунок 3. Подключение к патрону лампочки

Через дроссель

Схема подключения любой лампы ДРЛ достаточно проста и включает в себя соединение нагрузок в электрическую цепь последовательно. Используется сеть 220 вольт, работающая на стандартной частоте. За счет этого даже высокомощный уличный источник освещения можно подключить к обычной домашней сети.

Сопротивление стабилизирует и корректирует показатели питания. За счет него достигается равномерное свечение без миганий и иных нежелательных факторов

Световой поток при этом остается неизменным, что важно для любого источника освещения

Рисунок 5. Схема подключения ДРЛ через дроссель

Во время пуска система потребляет значительное напряжение, которое нередко достигает показателя в два-три входных номинала. Сопротивление стабилизирует это напряжение и не дает устройству сгореть.

Лампа ДРЛ зажигается не мгновенно. В некоторых случаях на полный разогрев и достижение максимального светового потока может уйти до пятнадцати минут.

Мощность осветительных приборов может составлять от 50 до 2000 Вт. Конкретные показатели мощности не влияют на схему подключения и всегда требуют однофазную сеть 220 В с частотой 50 Гц.

Без дросселя

Если необходимо подключить светильник ДРЛ 250 без дросселя, простым решением будет приобретение ДРЛ, функционирующей без дополнительных компонентов. В приборах внутри установлена спираль, отвечающая за стабилизацию напряжения.

Также можно использовать традиционную лампу накаливания. Она должна быть эквивалентна по мощности используемой ДРЛ и иметь нужный номинал сопротивления. Лампа накаливания выполняет функцию резистора, эффективно понижающего напряжение на выходе.

Рисунок 5. Схема подключения ДРЛ без дросселя

Элемент сопротивления можно заменить конденсатором или набором конденсаторов

При этом важно максимально точно рассчитать выдаваемый цепью ток, чтобы он соответствовал рабочему напряжению

Как проводится проверка работоспособности ламп

Проверка источника света сводится к тому, чтобы убедиться в сохранности целостности спирали с обеих сторон колбы. Для этих целей можно использовать цифровой мультиметр или тестер.*

Если прибор выдал значение (например, 10 ом), то лампа целая и нити не перегорели. А вот если мультиметр выдает полный обрыв, то нить перегорела.

Дополнительным визуальным способом определить неисправность дросселя, без помощи измерительного прибора, является наличие эффекта «огненной змейки». Она периодически «вьется» по колбе. Ее появление демонстрирует факт того, что ток в источнике света превышает свои допустимые значения. Поэтому электрический заряд стал нестабильным. В такой ситуации мультиметром нужно проверить вольт-амперные характеристики источника света. Если будут выявлены даже незначительные несоответствия с заданными производителями параметрам, то необходимо менять дроссель.

В данной ситуации проверка проводиться следующим образом:

два провода, идущие от дросселя, нужно отсоединить;
их соединяем с цоколем рабочей контрольной лампы;
подключаем полученную конструкцию к электросети.

Если люминесцентный осветительный прибор загорелся в полную силу, то значит дроссель исправен и причина поломки кроется в другом. Самостоятельно ремонтировать устройство источников света дневного типа можно только людям, имеющим необходимые знания, а также набор инструментов. Заменяя дроссель нужно обязательно отключить осветительный прибор от сети электропитания

Обратите внимание! Помните, что просто нажав на выключатель, вы не сможете полностью обесточить светильник. Напряжение в нем все равно останется. При ремонте внимательно следите за схемой подключения определенных элементов устройства прибора, а также обязательно используйте мультиметр для проверки конечного результата ремонтных работ

При ремонте внимательно следите за схемой подключения определенных элементов устройства прибора, а также обязательно используйте мультиметр для проверки конечного результата ремонтных работ.

Принцип работы люминесцентного светильника

В светильниках дневного света использована способность паров ртути излучать инфракрасные волны под воздействием электричества. В видимый для нашего глаза диапазон, это излучение переводят вещества-люминофоры.

Потому обычная люминесцентная лампа представляет собой стеклянную колбу, стенки которой покрыты люминофором. Внутри также находится некоторое количество ртути. Имеются два вольфрамовых электрода, обеспечивающих эмиссию электронов и разогрев (испарение) ртути. Колба заполнена инертным газом, чаще всего — аргоном. Свечение начинается при наличии паров ртути, разогретых до определенной температуры.

Принципиальное устройство люминесцентной лампы дневного света

Но для испарения ртути обычного напряжения сети недостаточно. Для начала работы параллельно с электродами включают пуско-регулирующие устройства (сокращенно ПРА). Их задача — создать кратковременный скачок напряжения, необходимый для начала свечения, а затем ограничивать рабочий ток, не допуская его неконтролируемого возрастания. Эти устройства — ПРА — бывают двух видов — электромагнитные и электронные. Соответственно, схемы отличаются.

Причины неполадок в люминесцентных лампах

Основные неполадки в работе люминесцентных ламп связаны с состоянием пускорегулирующей аппаратуры, называемой балластом. В электромагнитных устройствах чаще всего выходят из строя стартер и дроссель, а в электронных – перегорают различные полупроводниковые и другие элементы. Эту особенность следует учесть, выполняя ремонт светильников с люминесцентными лампами.

Кроме неполадок в аппаратуре запуска и управления, могут возникнуть неисправности и в самом источнике освещения. Чаще всего это происходит в результате износа, старения или перегорания отдельных деталей и компонентов. Поэтому, зная устройство, можно легко установить причину, почему не запускается и не загорается лампа.

Одним из основных признаков неисправности является мигание прибора во время запуска. Этим они отличаются от обычных лампочек, которые перегорают мгновенно. Процесс моргания указывает на возможные изменения химического состава газовой среды в процессе эксплуатации. В таких случаях снижается содержание ртутных паров из-за их постепенного вырождения. Иногда причиной моргания становятся выгоревшие электроды, на которых уменьшается количество нанесенного активного вещества.

Когда люминесцентные лампы начинают мигать, становится хорошо заметно почернение с торцов стеклянной трубки. Именно появление нагара указывает на выгоревшую спираль и необратимые химические процессы. В таких случаях ремонт уже не проводится, возможно лишь продление срока эксплуатации на короткое время. Для этого используется несложная схема или электронный прибор с функцией холодного пуска, подключаемая к выводам контактов.

В некоторых случаях возможно моргание при включении даже полностью исправного светильника. Это происходит под влиянием неблагоприятных факторов. Например, цепь стартера может разорваться, когда синусоида проходит нулевую отметку, и тогда индукционного импульса оказывается недостаточно, чтобы ионизировать внутреннюю газовую среду.

Эта же причина вызывает мигание при запуске из-за низкого сетевого напряжения. В дальнейшем, в процессе работы, при отсутствии скачков напряжения, исправный светильник работает ровно и устойчиво, поскольку пускорегулирующая аппаратура поддерживает определенный уровень тока в газовой смеси.

Характеристики дроссель для ламп

Основной характеристикой является индуктивность. Но, кроме нее, существует еще несколько параметров, которые характеризуют данный прибор. Они определяют мощность устройства, возможности его использования и срок службы.

Основные характеристики:

мощность. Она определяется видом сердечника и обозначает уровень сигнала, который может пропустить ограничитель. Мощность измеряется в ваттах;
угол потерь — вспомогательная характеристика, обозначающая качество дросселя. Чем меньше угол, тем ограничитель лучше;
частота тока. Она измеряется в герцах. В зависимости от данного показателя дроссели делятся на три вида: низкочастотные с установленной границей колебаний в 20-20000 Гц, ультразвуковые ограничители с колебаниями 20-100 кГц и мощные сверхвысокие дроссели колебания, у которых более 100 кГц;
допустимое значение пропускаемого тока измеряется в амперах;
сопротивление в неподключенном состоянии измеряется в Омах.

Разные виды дросселейОбратите внимание! Современный рынок переполнен сотнями видов ограничителей, которые отличаются по своим характеристикам. Таким образом можно найти идеальный вариант, который подходит под конфигурации и электрическую цепь дома

Также ограничители могут отличаться формой и своим весом.

Вам это будет интересно Монтаж электросчетчика

Кратко об устройстве и принципах работы люминесцентных ламп

Люминесцентные приборы освещения относятся к типу газоразрядных, заполняются инертным газов и ртутью. Колба всегда выполняется в виде цилиндра с диаметром 12-36 см. Цилиндр не всегда прямой (может иметь различную форму), но всегда имеет на концах стеклянные ножки с электродами, изготовленными из вольфрама. К электродам припаиваются штырьки цоколя.

Воздух из колб выкачивается и заменяется инертным газом и небольшой каплей ртути (до 30-и мг). Иногда вместо ртути используется его смесь с другими металлами (индием, висмутом). На электроды наносится активирующее вещество (оксид тория, кальция, стронция, бария).

При разряде создается фиолетовое излучение, обладающее большим объемом энергии. Оно превращается в видимое люминофорами. Ими покрываются внутренние поверхности трубок. Большинство производителей использует галофосфат кальция, в который добавлен марганец и сурьма. В процессе воздействия ультрафиолета получается белый свет различных оттенков.

Эффективность разряда зависит от температуры в колбе. Именно от ее уровня зависит диаметр и длина лампы. Это значит, что мощность прямо пропорциональна размерам колбы. Производители постоянно ищут способы уменьшения габаритов. Если просто сократить длину, температура прибора освещения будет слишком высокая, давление увеличится, световая отдача снизится.

Проблему решило появление люминофоров, выдерживающих повышенные электрические нагрузки. Диаметр трубок уменьшился до 12 мм, что дало возможность их многократно изгибать. Были разработаны компактные модели, по принципу работы не отличающиеся от габаритных линейных.

Как правильно подключить

Подключение люминесцентных ламп проводится с помощью различных вариантов. С использованием дросселя, с балластом, со стартером или без него. Далее в статье приведено подробное описание каждого способа.

С дросселем и без него

Люминесцентную установку нельзя просто зажечь — ей необходимо наличие зажигателя и токоотвод. В небольших изделиях фабрики все эти нюансы учитывают и встраивают в корпус и покупателю нужно только лишь вкрутить лампочку в подходящий плафон светильника/торшера и нажать выключатель.

А для более крупных лампочек необходима пускорегулирующая установка, которая может быть как электромеханическая, так и электронная.

Для правильного подсоединения и бесперебойной работы лампочки нужно знать схему.

Здесь рассматривается поэтапное подключение двух трубчатых люминесцентных ламп к сети с применением стартерной установки. Для работы необходимо иметь два стартера, дроссель, вид которого должен непременно соответствовать виду лампы.

А также необходимо помнить о суммарной мощности пускового аппарата, она не должна быть выше, чем у дросселя.

При включении питающего кабеля к лампочке необходимо помнить, что в роли ограничителя тока будет дроссель.

Поэтому, фазную жилу нужно подключать через него, а на изделие подключить нулевой кабель.

Данная схема подключения подходит для крупных осветительных ламп. А более меньшие модели оснащены вмонтированным устройством запуска и регулировки — портативным ЭПРА, который расположен в корпусе.

Подключение без использования дросселя

Такой вариант подключения будет более тяжелым, и не подойдет для новичка.

Для работы можно использовать диодный мост с несколькими конденсаторами и подсоединенная последовательно в цепь в роли балласта, лампа накаливания.

Основной плюс этого подключения в том, что можно включить не только обычную лампу без дросселя, но и испорченную, в которой нет спиралей.

Для изделий мощностью 18 ватт необходимо брать следующие элементы:

диодный мост GBU405;
конденсатор 2NF (до 1 кв)
конденсатор 3NF (до 1 кв)
люминесцентная лампа 50 Вт

Для трубок большей мощности нужно увеличить объем конденсатора. После всего схема подключается к дневному освещению.

С электронным балластом

Провести работу по подключению с применением ЭПРА для люминесцентных изделий легко произвести, если человек имеет базовые навыки работы с электрикой. Фактически, в изделии будет находиться сам блок, элемент проводов и лампы дневного освещения.

Для начала необходимо выбрать в корпусе лампы удобное место для подключения электронного блока управления, полагаясь на практичную расстановку клемм, которые находятся на корпусе.

Зафиксировать его с корпусом с помощью саморезов простым шуруповёртом. Соединить блок управления с изделием и клеммой подключения.

Программа подключения двух люминесцентных изделий такая же, только они включаются последовательно, поэтому мощность блока управления должна быть больше. По такой же схеме можно подключить три и более лампочки.

После завершения работы, необходимо убедиться в верности подключения всех проводов, и только потом крепить светильник на место. Проверив вольтметром отсутствие напряжения в электросети, подсоединить светильник к электрической проводке.

В завершении нужно включить напряжение, чтобы проверить работы люминесцентной лампы. Если все было произведено правильно, то это будет заметно сразу.

Лампы сразу включатся, не нужно ждать пока они разогреются, а также они перестанут издавать шум, исчезнет мерцание, а яркость будет гораздо выше.

Если человек не уверен в своей способности, то лучше вызвать специалиста для этой работы.

Со стартером

Схему подключения люминесцентной лампы со стартером будет выполнить проще всего. Здесь для примера будет взята лампочка на 40 Вт. Дроссель должен быть с такой же мощностью, а для стартера будет достаточно 60 Вт.

Пошаговое подключение по схеме:

параллельно установить стартер к выступающим боковым контактам на краях люминесцентной лампочки. Эти контакты похожи на куски нитей накаливания вакуумной колбы;
теперь на контакты необходимо начать подсоединять дроссель;
к этим контактам подсоединить конденсатор, непоследовательно, а параллельно. Из-за этого конденсатору будет возмещаться реактивная мощность и уменьшаться помехи в электросети.

Такую простую схему может осуществить любой человек, но перед тем, как включаться лампочку, нужно замерить напряжение в сети. Включать светильник только после теста мультиметром.

Запуск лампочек без стартера

Эта деталь электромагнитного балласта выходит из строя довольно часто, а в запасе не всегда есть новая. Чтобы и дальше пользоваться источником дневного света, можно вместо стартера поставить ручной прерыватель – кнопку, как это продемонстрировано на схеме:

Суть в том, чтобы вручную имитировать работу биметаллической пластины: сначала замкнуть цепь, обождать 3 секунды, пока прогреются нити лампы, а потом разомкнуть

Здесь важно правильно подобрать кнопку под напряжение 220 В, чтобы вас не ударило током (подойдет от обычного дверного звонка)

В процессе эксплуатации люминесцентной лампы покрытие вольфрамовых нитей постепенно осыпается, отчего они могут сгореть. Явление характеризуется почернением краевых зон около электродов и говорит о том, что светильник скоро выйдет из строя. Но даже с перегоревшими спиралями изделие остается работоспособным, только его надо подключить к электросети по такой схеме:

При желании газоразрядный источник света можно зажечь без дросселей и конденсаторов, используя готовую мини-плату от сгоревшей энергосберегающей лампочки, работающей по такому же принципу. Как это сделать, показано в следующем видео:

Как подключить лампу

Люминесцентную лампу можно подключить несколькими способами. Выбор зависит от условий эксплуатации и предпочтений пользователя.

Подключение с использованием электромагнитного балласта

Распространен метод подключения с использованием стартера и ЭмПРА. Питание в сети запускает стартер, который замыкает биметаллические электроды.

Ограничение тока в схеме осуществляется за счет внутреннего дроссельного сопротивления. Рабочий ток можно увеличить практически в три раза. Стремительный нагрев электродов и появление процесса самоиндукции вызывают зажигание.

Подключение при помощи ЭмПРА.

Сравнивая метод с другими схемами подключения ламп дневного света, можно сформулировать недостатки:

значительный расход электроэнергии;
длительный запуск, который может занимать 3 с;
схема не способна функционировать в условиях пониженных температур;
нежелательное стробоскопическое мигание, негативно влияющее на зрение;
дроссельные пластинки по мере износа могут издавать гудение.

Две трубки и два дросселя

В данном случае реализуется последовательное подключение нагрузок с подачей фазы на вход сопротивления.

Выход через фазу соединяется с контактом осветительного прибора. Второй контакт направляется на нужный вход стартера.

Схема с двумя трубками и двумя дросселями.

От стартера контакт идет к лампе, а свободный полюс – к нулю схемы. Так же подключается второй светильник. Подсоединяется дроссель, после чего монтируется колба.

Схема подключения двух ламп от одного дросселя

Для подсоединения двух осветительных приборов от одного стабилизатора потребуется два стартера. Схема экономная, поскольку дроссель это наиболее дорогой компонент системы. Схема показана на рисунке ниже.

Схема подключения двух светильников от одного дросселя.

Электронный балласт

Электронный балласт представляет собой современный аналог традиционного электромагнитного стабилизатора. Он значительно улучшает пуск схемы и делает использование осветительного прибора более комфортным.

Поступающий на нагрузку ток выпрямляется через диодный мост. При этом напряжение сглаживается, а конденсаторы гарантируют стабильную подачу электроэнергии.

Подключение с помощью электронного балласта.

Обмотки трансформатора в данном случае включаются противофазно, а генератор нагружается высокочастотным напряжением. При подаче резонансного напряжения внутри колбы происходит пробой газовой среды, который порождает необходимое свечение.

Сразу после розжига сопротивление и подаваемое на нагрузку напряжение падают. Запуск при помощи схемы обычно занимает не более секунды. Причем можно легко использовать источники освещения без стартера.

Использование умножителей напряжения

Использование умножителей напряжения.

Метод помогает использовать люминесцентную лампу без электромагнитной балансировки. В ряде случаев он наиболее эффективен и продлевает срок службы аппарата. Даже перегоревшие приборы способны проработать некоторое время при мощностях, не превышающих 40 Вт.

Схема выпрямления дает значительное ускорение и возможность увеличить напряжение в два раза. Для его стабилизации используются конденсаторы.

Важно помнить, что люминесцентные лампочки не предназначены для работы с постоянным током. С течением времени ртуть скапливается в определенном участке, что снижает яркость

Для восстановления показателя необходимо периодически менять полярность, переворачивая колбу

Можно установить переключатель, чтобы не разбирать прибор

Для восстановления показателя необходимо периодически менять полярность, переворачивая колбу. Можно установить переключатель, чтобы не разбирать прибор.

Подключение без стартера

Схема подключения без стартера.

Стартер увеличивает время разогрева прибора. Однако он недолговечен, поэтому пользователи задумываются о подключении освещения без него через вторичные трансформаторные обмотки.

Как подключить дневную лампу без дросселя?

Достаточно простой вариант схемы подключения может использоваться даже на сгоревших искусственных источниках дневного света. В этом случае отсутствует применение нити накаливания, а питание высоким постоянным напряжением осуществляется посредством диодного моста.

В процессе питания током с постоянными показателями, трубка с течением времени начинает сильно темнеть с одной стороны.

Схема подключения люминесцентных ламп без дросселя и стартера

Самостоятельное подключение без дросселя вполне доступно и предполагает использование сборки GВU-408 в качестве диодного моста и конденсаторов с уровнем емкости в 2нФ и 3нФ. Показатели рабочего напряжения конденсатора не должны быть более 1000В.

Важно помнить, что мощные трубки дневного света нуждаются в конденсаторах высокой емкости, а диоды, используемые для подключения диодного моста, должны быть подобраны с достаточным запасом по показателям напряжения.