Электронные пускорегуляторы для люминесцентных ламп: назначение, принцип работы и схемы подключения

Вы хотите узнать, зачем необходим электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА) для люминесцентных ламп и как его правильно подключить? Правильное подключение энергосберегающих осветительных приборов значительно увеличит их срок службы, и это справедливо, не так ли? Вы, однако, не уверены, как осуществить подключение ЭПРА и действительно ли это нужно сделать?

В данной статье мы подробно объясним, какую роль играет электронный модуль и как его подключать. Рассмотрим основные конструктивные особенности прибора, который обеспечивает так называемое стартовое напряжение и поддерживает оптимальные условия работы светильников.

Вы ознакомитесь с принципиальными схемами подключения люминесцентных ламп с использованием электронного пускорегулятора, а также посмотрите видеоподказки по использованию подобных устройств. Они являются важной составляющей схем газоразрядных ламп, несмотря на то что их конструктивные особенности могут варьироваться.

ЭПРА выполняет несколько ключевых функций: обеспечивает пуск лампы, поддерживает стабильное горение и защищает лампу от перегревания, что особенно важно для продления срока службы. При этом качественный ЭПРА позволяет избежать мерцания ламп и снижает уровень энергопотребления, а также обеспечивает долговечность работы системы освещения.

Выбор ЭПРА зависит от конкретной лампы и условий эксплуатации. Важно учитывать мощность лампы, тип подключения и место установки. Например, для больших торговых площадей могут понадобиться более мощные модели с хорошими эксплуатационными характеристиками. При выборе устройства обратите внимание на наличие защиты от перегрузки и короткого замыкания.

При подключении ЭПРА необходимо следовать инструкциям производителя, а также обеспечить соблюдение всех электротехнических норм. Рекомендуется использовать качественные провода и разъемы, чтобы избежать потерь энергии и перегрева. Не забывайте проверить, соответствует ли номинальная мощность ЭПРА мощности используемых ламп. Также важно обеспечить надежное заземление для повышения безопасности при эксплуатации.

Кроме того, многие современные ЭПРА имеют дополнительные функции, такие как диммирование (регулировка яркости). Это позволяет не только экономить электроэнергию, но и создавать комфортное освещение в зависимости от специфики помещения и времени суток.

В заключение, правильное использование электронных пускорегуляторов не только делает освещение более эффективным, но и значительно влияет на безопасность и комфорт эксплуатации осветительных приборов. Мы настоятельно рекомендуем ознакомиться с техническими характеристиками и инструкциями по подключению вашего ЭПРА, чтобы обеспечить его корректную работу и долговечность.

Структура пускорегулирующих модулей

Как правило, как промышленные, так и бытовые люминесцентные лампы оснащаются модулями ЭПРА. Эта аббревиатура обозначает электронный пускорегулирующий аппарат.

Электромагнитные устройства старого образца

Если рассмотреть конструкцию классического электромагнитного устройства, сразу бросается в глаза его значительный размер.

Конструкторы всегда пытались минимизировать размеры ЭМПРА, и, судя по современным моделям, это им в какой-то мере удалось.

Составными частями электромагнитного пускорегулирующего устройства являются всего два элемента – дроссель (балласт) и стартер (схема формирования разряда).

Громоздкость электромагнитной конструкции объясняется необходимостью использования большого дросселя – основного элемента, сглаживающего сетевое напряжение и выполняющего роль балласта.

Кроме дросселя, в состав ЭМПРА могут входить один или два стартера. Качество работы стартера напрямую влияет на срок службы лампы, так как неисправность в его работе может привести к перегрузке по току на нитях накала.

Это один из вариантов конструкции стартера электромагнитного пускорегулирующего модуля для люминесцентных ламп. Существуют и другие варианты, отличающиеся размерами и материалами корпуса.

Помимо ненадежного старта, люминесцентные лампы подвержены эффекту стробирования, который проявляется как мерцание на частоте около 50 Гц.

Таким образом, пускорегулирующий аппарат приводит к значительным энергетическим потерям, что снижает общую эффективность работы люминесцентных ламп.

Совершенствование конструкции до ЭПРА

С начала 1990-х годов схемы люминесцентных ламп стали чаще дополнять усовершенствованными пускорегулирующими модулями.

Современные модули основаны на полупроводниковых электронных элементах, что позволило значительно снизить их размеры и повысить качество работы.

В результате усовершенствования электромагнитных регуляторов появились электронные полупроводниковые устройства для запуска и регулировки яркости люминесцентных ламп, которые отличаются высокими эксплуатационными характеристиками.

Внедрение полупроводниковых ЭПРА практически исключает недостатки конструкций старого образца.

Электронные модули обеспечивают стабильную работу и увеличивают срок службы люминесцентных светильников.

Среди преимуществ новых ЭПРА — более высокая энергоэффективность, плавное управление яркостью и увеличенный коэффициент мощности.

Дополнительно, современные ЭПРА часто имеют встроенные системы защиты от перегрева и короткого замыкания, что повышает безопасность эксплуатации. Также многие модели оснащены функциями диммирования, позволяющими регулировать уровень яркости в зависимости от времени суток или условий освещения.

Электронные пускорегулирующие аппараты также способны работать с различными типами люминесцентных ламп, включая компактные светильники и специализированные лампы, что делает их универсальным решением для освещения в самых разных условиях.

В последние годы также наблюдается тренд на создание ЭПРА с дополнительными функциями умного освещения, такими как управление через мобильные приложения или интеграцию с системами умного дома.

Какова структура устройства?

Основные компоненты схемы электронного модуля включают:

• выпрямитель;
• фильтр для удаления электромагнитных помех;
• корректор коэффициента мощности;
• фильтр сглаживания напряжения;
• инвертор;
• дроссель.

Схема может быть выполнена в двух вариантах: мостовом или полумостовом. Мостовые конструкции обычно применяются для работы с высокомощными лампами.

Например, пускорегуляторы, основанные на мостовой схеме, предназначены для работы с осветительными приборами мощностью от 100 ватт и выше. Они не только поддерживают достаточную мощность, но и положительно влияют на характеристики питающего напряжения.

Тем не менее, в люминесцентных светильниках чаще всего используются полумостовые модули, так как для большинства нужд достаточно приборов мощностью до 50 Вт.

Рабочий процесс устройства

Функционирование электроники условно делится на три этапа. Сначала включается предварительный подогрев нитей, что имеет важное значение для долговечности газоразрядных светильников.

Эта функция особенно необходима в условиях низких температур.

На изображении представлена рабочая электронная плата одной из моделей полупроводникового пускорегулятора. Она компактно заменяет массивный дроссель и добавляет множество улучшенных функций.

Затем модуль генерирует импульс высокого напряжения, примерно 1,5 кВ, что вызывает пробой газа в баллоне лампы и её зажигание.

На последнем этапе работы модуля создается стабилизированное напряжение для поддержания горения газа в лампе.

Это напряжение относительно невысоко, что обеспечивает низкое потребление энергии.

Принципиальная схема пускорегулятора

Пользуется спросом модуль ЭПРА, выполненный по схеме полумоста.

На приведённой принципиальной схеме показан полумостовой пускорегулятор для люминесцентных ламп. Однако это лишь один из многих возможных вариантов схем для ЭПРА.

Работа данного устройства происходит в следующем порядке:

1. Сетевое напряжение 220 В подается на диодный мост и фильтр.
2. На выходе фильтра формируется постоянное напряжение в 300-310 В.
3. С помощью инвертора увеличивается частота напряжения.
4. Инвертированное напряжение подается на симметричный трансформатор.
5. Управляющие ключи трансформатора формируют необходимый рабочий потенциал для люминесцентной лампы.

Управляющие ключи, установленные в цепи первичной и вторичной обмоток, регулируют уровень мощности.

В результате на вторичной обмотке создается различное напряжение на каждом этапе работы лампы: одно для разогрева нитей и другое – для рабочего процесса.

Рассмотрим принципиальную схему полумостового ЭПРА для ламп мощностью до 30 Вт. Здесь сетевое напряжение выпрямляется с помощью четырёх диодов.

Выпрямленное напряжение поступает на конденсатор, который сглаживает его амплитуду и фильтрует гармоники.

Правильный подбор электронных компонентов прямо влияет на работоспособность схемы. Нормальный режим характеризуется значением тока на положительном выходе конденсатора С1, а продолжительность импульса розжига определяется конденсатором С4.

Далее, с помощью инвертирующей части, состоящей из двух транзисторов (полумост), напряжение с частотой 50 Гц преобразуется в более высокую частоту — около 20 кГц.

Это напряжение подается на клеммы люминесцентной лампы для обеспечения её работы.

По аналогичному принципу работает и мостовая схема, отличающаяся тем, что использует четыре транзистора вместо двух, что делает конструкцию более сложной и добавляет дополнительные элементы.

Узел инвертора, построенный по мостовой схеме, включает четыре управляющих транзистора и часто нацеливается на использование полевых полупроводников. На схеме обозначены: VT1…VT4 — транзисторы; Tp — трансформатор тока; Uп и Uн — преобразователи.

Мостовая схема обеспечивает возможность подключения множества ламп (более двух) к одному балласту. Обычно устройства, собранные по данной схеме, предназначены для нагрузки от 100 Вт и более.

Способы подключения люминесцентных ламп

В зависимости от схем, используемых в конструкции пускорегуляторов, могут быть предусмотрены различные варианты подключения.

Некоторые модели поддерживают подключение одного светильника, в то время как другие могут одновременно работать с четырьмя лампами.

Простейшая схема питания светильника через электромагнитный пускорегулятор состоит из: 1 — нитей накала; 2 — стартера; 3 — стеклянной колбы; 4 — дросселя; L — фазной линии питания; N — нуля.

Наиболее простой способ подключения включает электромагнитное устройство, где главными элементами являются только дроссель и стартер.

В этой схеме фазная линия от сетевого подключения подключается к одной из клемм дросселя, а нулевой провод — к одной из клемм люминесцентной лампы.

Фаза, проходящая через дроссель, отводится от его второй клеммы и соединяется со второй (противоположной) клеммой лампы.

Оставшиеся незадействованными две клеммы лампы подключаются к стартеру. В целом, это и есть вся схема, которая использовалась повсеместно до появления электронных полупроводниковых моделей ЭПРА.

Существует вариант подключения двух люминесцентных ламп с использованием одного дросселя: 1 – конденсатор фильтра; 2 – дроссель, мощность которого соответствует сумме мощностей двух светильников; 3, 4 – лампы; 5, 6 – стартеры; L – фаза питания; N – ноль.

На основе этой схемы можно также организовать подключение двух люминесцентных ламп, одного дросселя и пары стартеров. Однако в этом случае важно правильно выбирать дроссель по мощности, ориентируясь на общую мощность газовых ламп.

Чтобы устранить эффект стробирования, часто возникающий при использовании электромагнитного ЭПРА, дроссельную схему можно доработать. Это вопрос актуален именно для светильников с таковой конструкцией.

Доработка будет включать добавление диодного моста, который подключается сразу после дросселя.

Подключение к электронным модулям

Подключение люминесцентных ламп с использованием электронных модулей имеет свои особенности. У каждого электронного пускорегулирующего устройства имеются входные клеммы для подключения сетевого напряжения и выходные для подачи нагрузки.

Количество подключаемых ламп варьируется в зависимости от специфики ЭПРА. Чаще всего на корпусе устройства можно найти принципиальную схему, которая соответствует количеству подключаемых светильников.

Процесс подключения люминесцентных светильников к пускорегулирующему аппарату на полупроводниковых элементах выглядит следующим образом: 1 – интерфейс для подключения к сети и заземления; 2 – интерфейс для подключения ламп; 3, 4 – светильники; L – фаза; N – ноль; 1…6 – контакты интерфейса.

На приведенной схеме, к примеру, предусмотрено питание для максимум двух люминесцентных ламп, так как она разработана на базе двухлампового балласта.

Устройство имеет два интерфейса: один для подключения к сети и заземляющему проводу, другой – для ламп. Это также достаточно простой вариант решения.

Существует аналогичное устройство, но предназначенное для подключения уже четырех ламп, которое отличается увеличенным количеством клемм для нагрузки, тогда как сетевой интерфейс и заземление остаются прежними.

Схема подключения для четырехлампового варианта. В этом случае тоже используется электронный полупроводниковый ЭПРА в качестве устройства запуска и регулирования. Контакты интерфейса обозначены как 1…10.

Тем не менее, помимо простых моделей – одно-, двух- и четырехламповых – имеются и более сложные конструкции пускорегулирующих устройств, которые подразумевают возможность регулировки яркости люминесцентных ламп.

Это так называемые управляющие модели регуляторов. Мы рекомендуем вам подробнее ознакомиться с принципом их работы.

Что же отличает такие устройства от ранее описанных? Дополнительно к сетевому и нагрузочному интерфейсам они оснащены интерфейсом для подключения управляющего напряжения, которое обычно составляет 1-10 вольт постоянного тока.

Конфигурация для четырех ламп с возможностью плавной настройки яркости: 1 – переключатель режима; 2 – контакты для подведения управляющего напряжения; 3 – контакт заземления; 4, 5, 6, 7 – люминесцентные лампы; L – фаза; N – ноль; 1…20 – контакты интерфейса устройства.

Таким образом, разнообразие конфигураций электронных пускорегулирующих аппаратов позволяет создавать системы освещения различных уровней. Это касается не только мощности и площади, но и уровня управления.

Заключение и полезное видео по теме

Видеоматериал, основанный на практических наблюдениях электромонтера, демонстрирует и объясняет, какой из проводимых приборов считается более качественным и практичным с точки зрения конечного пользователя.

Данный сюжет снова подчеркивает, что простые решения могут оказаться наиболее надежными и долговечными:

Тем не менее, ЭПРА продолжают развиваться. На рынке регулярно появляются новые модели этих устройств. Хотя электронные конструкции также имеют свои недостатки, они демонстрируют намного лучшие технические и эксплуатационные параметры по сравнению с электромагнитными аналогами.

Если у вас есть опыт в вопросах функционирования и схем подключения ЭПРА, и вы хотели бы дополнить информацию своими наблюдениями или поделиться советами по вопросам ремонта, замены или выбора пускорегулирующего аппарата, оставляйте свои комментарии в блоке ниже.

Видео:

Неисправность в светильнике с люминесцентными лампами