Схема подключения люминесцентной лампы

Замена лампы

Если отсутствует свет и причина проблемы лишь в том, чтобы заменить перегоревшую лампочку, действовать нужно следующим образом:
Разбираем светильник

Делаем это осторожно, чтобы не повредить прибор. Поворачиваем трубку по оси

Направление движения указано на держателях в виде стрелочек. Когда трубка повернута на 90 градусов, опускаем ее вниз. Контакты должны выйти через отверстия в держателях. Контакты новой лампочки должны находиться в вертикальной плоскости и попадать в отверстие. Когда лампа установлена, поворачиваем трубку в обратную сторону. Остается лишь включить электропитание и проверить систему на работоспособность. Завершающее действие — монтаж рассеивающего плафона.

↑ Детали и материалы:

VD1 – Симметричный ограничительный диод 1,5KE400CA (DO-27) – 1 шт., VD2 – Диодный мост DB107 (1000V/1A) – 1 шт., DA1 – Микросхема TL431CLP – 1 шт., VT1 – Транзистор КТ940А 9 (0,1 А; 300 В) – 1 шт., EL1…ELN – Светодиод сверхъяркий – N шт., R1 – Рез.0,5-300 Ом (Оранжевый, черный, коричневый, золотистый) – 1 шт., R2 – Рез.0,5-390 кОм (Оранжевый, белый, желтый, золотистый) – 1 шт., R3 – Рез.0,25-130 Ом (Коричневый, оранжевый, коричневый, золотистый) – 1 шт., С1 – Конд. 0,22 мкФ, ~220 В, X2 – 1 шт., С2 – Конд. 10 мкФ, 400 В, 1016, 105°С – 1 шт., С3 – Конд. 0,1 мкФ, X7R, керамический – 1 шт., Радиатор для VT1, высота 22 мм, площадь охлаждающей поверхности 31 кв. см — 1 шт.

Подключение ЭПРА

Как сделать монтаж водяного теплого пола своими руками: пошагавшая инструкция монтажа на все виды покрытий (20+ Фото & Видео) +Отзывы

Подсоединение ЭПРА (электронного пускового механизма)

Дроссели являются довольно шумными устройствами. Поэтому их последние годы подключают в систему люминесцентного освещения нечасто, заменяя их ЭПРА, цифровыми или аналоговыми.

В стартере подобные устройства уже не нуждаются. По сути, электронные пусковые устройства – это небольшие электронные платы. Они сами способны регулировать уровень напряжения и обеспечивают ровный свет, без мерцания. Плюс они более безопасны и менее пожароопасны в эксплуатации и имеют больший срок службы.

Вариантов реализации ЭПРА может быть немало, но основных способов запуска два:

источники предварительно разогревают; это помогает увеличить КПД прибора и снизить его мерцание
с использованием колебательного контура; нить накала в этом случае является его частью; при прохождении разряда параметры контура меняются, в результате напряжение падает до требуемого уровня

Избавиться от надоедливого гудения и моргания можно, заменив старый дроссель на современный электронный пускорегулирующий механизм. Для этого следует:

back to menu

Печь на отработке: виды, устройство, чертежи, инструкция по изготовлению своими руками (Фото & Видео) +Отзывы

Использование ламп для тепличного выращивания растений

ПЛЮСЫ:

Первым значительным плюсом таких устройств является существенная экономия электроэнергии. Источники света последнего поколения, работающие по этому принципу, тратят ее в 4-5 раз меньше, чем обычные лампы накаливания.
Кроме высокой светоотдачи, положительным моментом является длительный срок службы. Он может составлять 12-25 тыс. часов. Подобные устройства часто используют для контрастного освещения помещений большой площади (офисов, торговых центров, школ) или уличного освещения. Используют их на транспорте, в уличных фонарях, туннелях.

МИНУСЫ:

Необходимость подключения дополнительных устройств (стартеров и дросселей)
Доминирование в спектре желтого света и искажение цветопередачи освещаемых предметов
Значительные габариты колбы, из-за чего становится сложно равномерно перераспределить поток света
На силу света в таких источниках способна влиять температура окружающей среды
Разогрев лампы происходит не сразу; полную яркость она набирает спустя некоторое время, иногда оно может длится 10-15 минут
значительная пульсация света, что может сказаться отрицательно на зрении
Наличие, пусть в минимальных количествах ртути, опасной для здоровья человека, растений и животных

Последними разработками ученых стали компактные люминесцентные источники освещения, внешне схожие с обычными лампами накаливания. Они снабжены стандартным патроном, и их можно легко вкрутить в любую люстру или торшер. Никакой модернизации при этом не требуется.

Вся пускорегулирующая аппаратура (ПРА) в них расположена в самом патроне или выносится отдельно в небольшие блоки. Подобные устройства часто называют энергосберегающими.

Сравнение параметров разных источников освещения

Но все же последние годы пользователи предпочитают подключать вместо люминесцентных ламп современные светодиодные. Принцип работы этих устройств существенно отличается. Люминесцентные колбы заполняются газом и парами ртути, и световое излучение образуется за счет разогревания вольфрамовой спирали. В светодиодных устройствах излучателем света является группа диодов или единичный светодиод. Именно он преобразует ток в световые лучи при протекании его через полупроводник.

Подобные устройства не только более прочны и менее опасны (повреждение люминесцентных же грозит попаданием в организм человека ртути). КПД светодиодных источников освещения гораздо больше, поэтому они более экономичны. Схема подключения люминесцентной или светодиодной лампы в обеих случаях максимально проста – достаточно лишь вкрутить ее патрон в цоколь.

Подробно о способах подключения люминесцентных ламп смотрите на следующем видео:

Как модернизировать старый светильник

Для использования новых технологий не обязательно приобретать современное оборудование, если вы закажите универсальный набор для переделки светильника Армстронг в светодиодный. В подобном комплекте имеются светодиодные линейки с уже готовыми монтажными отверстиями. Стоит отметить, что изделия не следует деформировать, создавать новые дырки или как-то менять устройство, так как это приводит к отмене гарантии в случае поломки.

В каталоге «Релед» представлены светодиодные осветительные системы, которые выпускаются под определенную модель чипов. За счет продуманной конструкции не требуется использовать что-либо для обеспечения дополнительного охлаждения. Изделия работают в комфортном температурном режиме, который исключает разрушение чипов от воздействия высоких температур. Благодаря этому ваше приобретение прослужит долгий период без отказов в работе.

Как подключить люминесцентную лампу к сети — варианты и схемы

Популярность применения люминесцентных ламп обусловлена несколькими факторами. Важнейшими из них являются их экономичность, эффективность работы, а также равномерный свет, испускаемый с достаточно большой площади поверхности. Но помимо этих качеств необходимо знать правила подключения люминесцентных ламп. Для этого применяется несколько типов схем и дополнительных устройств.

Особенности функционирования люминесцентных приборов

В основу работы этих источников света заложен эффект формирования ИК излучения парами ртути под воздействием электрического разряда. На практике для этого в стеклянную колбу помещают спиральную пару катод-анод, внутреннюю поверхность лампы обрабатывают люминофорным раствором. Затем происходит наполнение конструкции сложной смесью, основным компонентом которой являются пары ртути.

При подаче электротока возникает разряд, который и приводит к свечению лампы. Но в отличие от аналогичных моделей накаливания величина разряда должна быть четко нормированной. Только при соблюдении этого условия возможен равномерный процесс формирования света.

Для осуществления этого применяют два типа приборов:

ЭмПРА – пускорегулирующий аппарат. Он более известен как дроссель. Может использоваться в паре со стартером.
ЭПРА. Более надежный и технологичный способ контроля работы люминесцентной лампы. Его применение практически полностью исключает характерное мигание лампы.

В настоящее время большее распространение получили схемы с установкой ЭмПРА. Это связано с их дешевизной и возможность реализации подключения нескольких ламп.

Специфика применения ЭмПРА

Для применения электромагнитного запуска понадобятся компенсационный конденсатор, дроссель и стартер. В целях обеспечения надежности функционирования схемы вся внутренняя проводка должна быть выполнена проводами ПУГВ.

Схема для одной лампы

Для лучшего понимания необходимо рассмотреть все этапы включения:

После замыкания контакта К происходит подача электрического тока на стартер. Он представляет собой небольшую газоразрядную лампу. При этом в ней начинает формироваться тлеющий разряд, значение напряжения которого меньше чем в сети, но больше нормированного для основного прибора освещения.
Затем происходит тепловое расширение электродов, в результате которого они соединяются, образуя электрическую цепь. Величина тока, протекающего по ней, напрямую зависит от параметров дросселя. Он должен превышать номерованный для лампы в 1,5-2 раза.
В это время происходит предварительный разогрев пары катод-анод в лампе для формирования разряда в газовой среде. После размыкания электродов дросселя появляется высокий ток самоиндукции. Конденсатор снижает эту величину до нужного уровня.
Резкий рост напряжения провоцирует появление в колбе большого количества заряженных частиц, которые и приводят к формированию плазмы и как следствие – газового разряда.

По такому же принципу можно сделать соединение двух люминесцентных ламп. Процессы, протекающие в этой цепи, практически полностью аналогичны вышеописанным.

Подключение двух световых приборов

К недостаткам такого способа подключения относят небольшой срок службы дросселей и стартеров. Это связано со спецификой процессов, которые происходят в них.

Подключение с помощью ЭПРА

Намного эффективнее использовать ЭПРА – электронный пускорегулирующий аппарат. Его принцип работы отличается от ЭмПРА. Это устройство подает на контакты лампы высокочастотное напряжение, величина которого может варьироваться от 25 до 130 Гц.

Для правильного подключения прибора достаточно предварительно ознакомиться с инструкцией. В большинстве случаев схема подсоединения состоит из следующих этапов.

Подключение контактов к электросети.
Соединение проводов с клеммами нитей накалов. Для каждой из них потребуется два контакта.

Преимущества применения этого пускового устройства заключаются в существенной экономии электроэнергии, увеличении срока службы, а также полного отсутствия мерцания и характерного для люминесцентных осветительных приборов шума.

Как переделать линейный светильник дневного света в светодиодный

Если у вас есть светильник с линейным корпусом, переделать его в LED вариант не составит труда. Самый постой способ – использовать диодные ленты. Существуют даже варианты для подключения к сети 220В без специальных драйверов питания. Особенность их – все светодиоды подключены последовательно и выход одного из них приведет в неработоспособности всего сегмента.

Схема включения очень простая:

Характеристики светодиодной ленты на 220В:

Тип матрицы
: SMD 5050;
количество диодов на погонный метр
: 60 шт. (60 х 3,5В = 210В);
мощность нагрузки
: 10Вт;
световой поток
: 2100Лм.

По яркости свечения метр такой ленты будет соответствовать обыкновенной лампочке накаливания на 100Вт.

Преимущества конструкции

Очень простой и быстрый монтаж и подключение.

Недостатки конструкции

Из-за отсутствия сглаживающего конденсатора светодиоды мерцают с частотой 100 Гц. По санитарным нормам такие источники освещения нельзя использовать в жилых помещениях.
По всей длине ленты большое количество контактных площадок, через которые проходит напряжение 220В. Для предотвращения короткого замыкания такой тип лент выпускается только в герметичном корпусе, что затрудняет ремонт при перегорании одной из диодных матриц.
Минимальная длинна сегмента 50см затрудняет создание компактных конструкций.

Основной недостаток таких лент – высокочастотное мерцание. Оно практически не воспринимается зрением, но вызывает быстрое утомление при выполнении точных работ либо чтении. Частично проблему решает установка высоковольтного конденсатора перед диодным мостом из расчёта 60-70 мкФ х 500В на 10Вт мощности ленты.

Типовая схема балласта

В конструкции ЭПРА применяется активный корректор коэффициента мощности, обеспечивающий совместимость с электрической сетью. Основой корректора является мощный повышающий импульсный преобразователь, управляемый специальной интегральной микросхемой. Это обеспечивает номинальный режим с коэффициентом мощности, близким к 0,98. Высокое значение данного коэффициента сохраняется в любых режимах работы. Изменение напряжения допускается в диапазоне 220 вольт + 15%. Корректор обеспечивает стабильную освещенность даже при значительных перепадах напряжения сети. Для его стабилизации используется промежуточная цепь постоянного тока.

Важную роль играет сетевой фильтр, сглаживающий высокочастотные пульсации питающего тока. В совокупности с корректором этот прибор жестко регламентирует все составляющие потребляемого тока. Вход сетевого фильтра оборудован защитным узлом с варистором и предохранителем. Это позволяет эффективно устранять сетевые перенапряжения. С предохранителем последовательно соединяется терморезистор, имеющий отрицательный температурный коэффициент сопротивления, обеспечивающий ограничение броска входного тока, во время подключения ЭПРА от инвертора к сети.

Кроме основных элементов, схема балласта для люминесцентных ламп предполагает наличие специального узла защиты. С его помощью происходит контроль за состоянием ламп, а также их отключение в случае неисправности или отсутствия. Данный прибор следит за током, который потребляет инвертор, и напряжением, поступающим на каждую из ламп. Если в течение определенного промежутка времени заданный уровень напряжения или тока превышает установленное значение, то защита срабатывает. То же самое происходит во время обрыва контура нагрузки.

Исполнительным элементом защитного узла является тиристор. Его открытое состояние поддерживается током, проходящим через резистор, установленный в балласте. Значение балластного сопротивления позволяет тиристорному току поддерживать включенное состояние до того момента, пока с ЭПРА не будет снято питающее напряжение.

Узел управления ЭПРА питается через сетевой выпрямитель при прохождении тока в балластном резисторе. Сокращение мощности электронного балласта и улучшение его коэффициента полезного действия позволяет использовать ток сглаживающей цепи. Данная цепь подключается к точке, где соединяются транзисторы инвертора. Таким образом, происходит питание системы управления. Построение схемы обеспечивает запуск системы управления на начальной стадии, после чего, с небольшой задержкой запускается цепь питания.

Преимущества балластов разных типов

Прежде чем выбрать и, тем более, купить балласт того или иного типа, имеет смысл разобраться в их отличиях друг от друга. К преимуществам ЭмПРА можно отнести:

умеренную стоимость;
высокую надежность;
возможность подключения двух ламп половинной мощности.

Электронные балласты появились много позже своих дроссельных собратьев, а значит, и список преимуществ у них больше:

небольшие габариты и вес;
при той же светоотдаче энергопотребление на 20% ниже, чем у ЭмПРА;
почти не нагреваются;
работают абсолютно бесшумно (ЭмПРА нередко гудит);
отсутствие мерцания лампы с частотой сети;
срок службы лампы на 50% выше, чем с дросселем;
лампа запускается мгновенно, без «мигания».

Но за все эти преимущества, естественно, придется заплатить – стоимость электронного устройства ощутимо выше, чем цена дроссельного, а надежность, увы, пока еще ниже. Кроме того, если мощность электронного балласта ниже мощности лампы, то в отличие от электромагнитного он просто сгорит.

Устройство электронного балласта

Как видно из принципиальной схемы, пускатель в виде электронного баласта является своеобразным преобразователем напряжения. Миниатюрный инвертор преобразует постоянный ток в переменный высокой частоты. Этот ток подается на электроды-нагреватели. Интенсивность нагревания этих электродов повышается. Включение преобразователя сделано так, что на первых этапах частота тока имеет высокую частоту. Сама люминесцентная лампа включена в контур, у которого резонансная частота меньше, чем начальная частота преобразователя. B дальнейшем частота уменьшается, a напряжение, a напряжение на колебательном контуре и на лампе растет, в результате чего контур начинает приближаться к резонированию. Одновременно увеличивается степень нагрева электродов. Это приводит к созданию условий возникновения разряда в газовой смеси и люминофорное покрытие колбы начинает светиться.

Электронный балласт составляется таким образом, чтобы регулирующее устройство могло подстраиваться под те характеристики, которые имеет люминесцентная лампа. Это дает возможность сохранять изначальные световые характеристики осветительного прибора в течение продолжительного времени. По мере износа люминесцентные лампы требуют все большего напряжения для достижения момента начального разряда. Электронный балласт самостоятельно подстраивается под произошедшие изменения и качество освещения остается прежним.

По сравнению с дроссельным, электронный балласт имет несколько достоинств:

он обеспечивает большую экономичность при эксплуатации;
дает возможность создать условия для бережного нагревания электродов;
обеспечивает плавное включение лампы;
использование электронного баланса дает возможность преодолеть такой недостаток люминесцентного освещения, как мерцание;
дает возможность применять люминесцентные лампы в условиях холода;
увеличивает временные эксплуатационные характеристики;
имеет намного меньший вес и размеры.

К недостаткам электронного балласта можно отнести высокие требования, предъявляемые к качеству комплектующих,a также точности выполнения монтажа, усложненность схемы подключения.

Где взять каркас

Если вы хотите переделать старую лампу, торшер, бра у которых старый абажур пришел в негодность, можно просто использовать уже имеющуюся основу, ободрав старый материал. Перед началом работ, хорошо осмотрите каркас, если есть где-то ржавчина или поврежденное покрытие, может стоит все ободрать и покрасить снова? Заодно и цвет можно изменить. Если старых каркасов нет, можно купить недорогую лампу (в магазине или на блошином рынке) и проделать с ней те же операции. Неплохие абажуры можно, кстати, сделать из корзин для мусора. Они есть проволочные, есть пластиковые. Главное — найти подходящую по форме и размеру. Потом в дне делаете отверстие под патрон. Дальше — дело за украшением/обшивкой, а тут вариантов море.

Если и этот способ недоступен, можно изготовить абажур без каркаса (есть и такие) или сделать каркас самостоятельно. Материал для изготовления каркаса для абажура своими руками это: проволока, древесина (деревянные или бамбуковые палочки, вырезанные специально элементы), пластиковые бутылки.

Как сделать каркас для самодельного абажура из проволоки

Проволока для каркаса лампы нужна алюминиевая или сталистая. С алюминиевой работать легко, но она легко мнется. Это не очень важно когда абажур уже эксплуатируется, но этот факт надо учитывать во время работы: можно испортить форму. С другой стороны, такая пластичность позволяет во время работы легко и просто вносить изменения в форму. Так что вариант неплохой. Алюминиевую проволоку можно «добыть» из электрических кабелей. Придется снять защитную оболочку и можно использовать.

Сталистая проволока более упругая, так что она хорошо сохраняет форму. Ее можно поискать на строительном рынке. Работать с ней посложнее. Желательно чтобы рядом были сильные мужские руки.

Кроме проволоки для работы понадобятся мощные кусачки и пассатижи. Каркас абажура обычно состоит из двух колец и соединяющих их стоек. От размеров колец и формы стоек зависит форма будущего абажура. Вопросы могут возникнуть по количеству стоек и способам их крепления. Количество стоек зависит от размеров колец и того, насколько «круглым» вы хотите сделать абажур. Чем больше стоек, тем более «гладко» ляжет ткань. Так что выбирать вам, но оптимальное расстояние между стойками по нижнему кругу — около 5-6 см.

Приемы создания каркаса для абажура из проволоки

Способы крепления стек к кольцам абажура зависят от толщины и типа проволоки, а также от имеющихся у вас инструментов. Самый простой — сделать на конце маленький крючок, затем его плотно зажать. А чтобы кольцо не скользило вправо-влево, предварительно проволоку в месте крепления обработать наждачной бумагой с крупным зерном. Это вариант для толстой алюминиевой проволоки. Если проволока стальная, причем диаметром 1,2-2 мм или больше, лучший способ — . Проволоку потоньше можно загнуть и обмотать вокруг кольца или также сделать крючок.

Если делать крючки, обматывать проволоку, внешний вид получается далеко не таким идеальным, как у фабричных каркасов. Но эта неидеальность прикроется самим абажуром. Если она вас все-таки волнует, найдите ленту подходящего цвета (обычно подбирают под цвет абажура) и аккуратно обмотайте полученный каркас. Станет намного лучше. Ленту можно промазать клеем ПВА и, мокрой, плотно, виток за витком, обмотать каркас.

Из проволочной сетки

Если удастся найти сетку из тонкой проволоки, можно быстро сделать почти идеальный цилиндрический плафон для торшера, настольной лампы, ночника, плафон для установки свечи и т.д. Всего-то и надо, что отрезать кусок сетки нужной длины и ширины, свернуть в кольцо и закрепить проволочки, обмотав их вокруг стоек.

Чтобы сетка не распрямилась, отрезая кусок, режьте так, чтобы с обоих сторон оставались длинные свободные концы. Ими и будем скреплять плафон цилиндрической формы. А неидеальность верхнего и нижнего кольца можно замаскировать лентой нужного цвета.

Из пятилитровой пластиковой бутылки

Интересной формы абажур может получиться из пластиковой бутылки большого литража. Есть бутыли на 5-6 литров и даже на 10. Вот их и можно использовать. От емкости отрезаем верхушку иди дно — в зависимости от того, что вам больше нравится. В отрезанной части делаем кольцо под патрон. Если отрезана верхняя часть, для некоторых патронов можно использовать горловину. Для тех что больше диаметром, ее придется срезать.

Затем вырезаем лишний пластик, формирую ободки и стойки плафона. Чтобы не ошибиться, предварительно можно прорисовать все линии маркером. Резать будет проще. Вcе элементарно. Дальше просто украшаем. И да, вырезать пластик обязательно, иначе теплому воздуху некуда будет деваться.

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.

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.

Электронный балласт

Электронный запуск и поддержание горения люминесцентных ламп разработали еще в восьмидесятые и начали применять в начале девяностых годов ХХ века. Использование электронного балласта позволило сделать люминесцентное освещение на 20% экономичнее.

При этом сохранились и улучшились все характеристики светового потока. Равномерное, без характерного мерцания освещение стабильно даже при колебаниях напряжения в сети.

Этого удалось достичь благодаря повышенной частоте тока, подаваемого на лампы и большим коэффициентом полезного действия электронных устройств.

Плавный запуск и мягкий рабочий режим позволили почти вдвое увеличить срок эксплуатации ламп. Дополнительно появилась возможность плавного управления яркостью светильника. Необходимость использования стартеров исчезла. С ними пропали и радиопомехи.

Принцип работы электронного балласта отличается от электромагнитного. При этом, выполняет те же функции: разогрев газа, розжиг и поддержание горения. Но, делает это точнее и мягче. В различных схемах используются полупроводники, конденсаторы, сопротивления и трансформатор.

Электронные балласты могут иметь разные схематические исполнения в зависимости от применяемых компонентов. Упрощенно, прохождение тока по схеме можно описать следующим алгоритмом:

Напряжение поступает на выпрямитель.
Выпрямленный ток обрабатывается электронным преобразователем, посредством микросхемы или автогенератора.
Далее напряжение регулируется тиристорными ключами.
Впоследствии один канал фильтруется дросселем, другой конденсатором.
И по двум проводам напряжение поступает на пару контактов лампы.
Другая пара контактов лампы замкнута через конденсатор.

Выгодным отличием электронных систем является то, что напряжение, поступающее на контакты ламп имеет большую, чем у электромагнитных, частоту. Она варьируется от 25 до 140 кГц. Именно поэтому в системах ЭПРА мерцание светильников сведено к минимуму и их свет менее утомителен для человеческих глаз.

Схемы подключения ламп к ЭПРА и их мощность, большинство производителей указывают на верхней стороне устройства. Поэтому потребители имеют наглядный пример, как правильно собрать и подключить прибор в сеть.

В электронных балластах предусмотрено различное количество подключаемых ламп разной мощности, например:

К дросселям Philips серии HF-P можно подключить от 1 до 4 трубок, мощностью от 14 до 40 Вт.
Дроссели Helvar серии EL предусмотрены для одной – четырех ламп, мощностью от 14 до 58 Вт.
QUICKTRONIC торговой марки Osram типа QTР5 также имеют возможность управлять одной – четырьмя лампами, мощностью 14 – 58 Вт.

Электронные приборы имеют массу достоинств, из которых можно выделить следующие:

небольшой вес и малую величину устройства;
быстрое и сберегающее люминесцентную лампу, плавное включение;
отсутствует видимое глазу мерцание света;
большой коэффициент мощности, примерно 0,95;
прибор не греется;
экономия электроэнергии в размере 20%;
высокий уровень пожарной безопасности и отсутствие рисков в процессе работы;
большой срок службы люминесцентов;
отсутствие высоких требований к температуре окружающей среды;
способность автоматической подстройки к параметрам колбы;
отсутствие шумов во время работы;
возможность плавной регулировки светового потока.

Отмечаемый многими, единственный минус электронных систем это их цена. Но она оправдывается достоинствами.

Схемы подключения светодиода к 220В

Полупроводник пропускает ток только в одном направлении. Однако в сети в 220В имеется переменный ток, где с частотой в 50 Гц направление тока меняется. Чтобы компенсировать этот эффект и подключить светодиодную лампу, требуется выпрямитель какого-либо типа, способный погасить обратное напряжение.

В таком качестве выступает резистор, конденсатор, выпрямительный мост. Соответственно, подключить светодиод к сети в 220 Вольт можно несколькими способами. Чаще всего в быту используется схема с резистором, поскольку такой способ прост в монтаже и доступен по стоимости.

Как подключить светодиодный светильник последовательным способом

Такое подсоединение выполняется очень легко и вполне годится для бытовых светодиодных приборов и сети в 220 Вольт.

Для начала рассчитывают требуемую мощность резистора и учитывают необходимость в защите от обратного напряжения. Теоретически при подсоединении светодиода, мощностью, например, в 3 Вольта, «избыток» в 217 Вольт оседает на резисторе. Однако на деле обратная полуволна в этом случае подается на светодиод, а не на резистор, а так как обратное напряжение у полупроводников невелико – до 30 Вольт, прибор быстро выходит из строя.
Все элементы цепи – резистор, диод защиты и светодиод подключаются последовательно.

Важно! В схеме следует установить резистор мощностью не менее 2 Вт, так как устройство здесь заметно нагревается

Как подключить светодиодный светильник к 220В параллельным способом

Подсоединить светодиодный светильник можно и параллельно. Такая схема более надежна, хотя не исключает эффект мерцания.

Индикаторный диод подключают параллельно светодиоду. Диод должен иметь обратное включение. При первой полуволне работает индикаторный диод, при второй – светодиод. Напряжение, падающее на последний, не превышает 1 Вольт, что делает такую схему более долговечной.
Мощность резистора и здесь должна быть избыточной – он нагревается.

Снизить эффект мерцания позволяет параллельная установка 2 светодиодов. При подсоединении к сети в 220В при одной полуволне включается 1 светодиод, при второй – параллельный ему. При таком расположении оба элемента в нужной степени защищены от избыточного обратного напряжения.

Важно! Окончательно от эффекта мерцания и в этом случае избавиться нельзя

Схема включения светодиода в сеть 220 вольт лучевым соединением

Запитать светодиод от сети 220В таким способом – лучший вариант, так как метод предупреждает излишний нагрев всех деталей цепи и исключает заметные для глаза мерцания. Кроме того, цепь, включающая конденсатор, потребляет меньше тока. Минус схемы – подключение светодиодных ламп требует больше времени и подразумевает цепь из большого количества элементов.

Вместо резистора основную нагрузку по выпрямлению тока берет на себя конденсатор. Использовать необходимо пленочное устройство – электролит не годится. Рассчитано на напряжение как минимум в 250 Вольт, а лучше в 400 Вольт.
Параллельно конденсатору в цепь включают резистор. Его задача – разряд конденсатора после того, как светильник отключают от сети в 220 Вольт.
Параллельно светодиоду подсоединяют диодный мост – его можно приобрести готовым, а можно самостоятельно сделать из 4 диодов с подходящими характеристиками. Максимальная сила тока моста должна быть выше, чем аналогичный показатель у светодиода. Возможное обратное напряжение – не менее 400 Вольт. Мост подсоединяется в обратном направлении по сравнению со светодиодным элементом.
Последовательно конденсатору в цепь вставляют еще один резистор – токоограничительный. Его цель – защитить схему от случайных скачков напряжения в сети на 220 Вольт.

В такой схеме все элементы нагреваются незначительно, что обеспечивает высокую долговечность и надежность.

Схема шунтирования светодиода обычным диодом

Необходимость шунтирования доказана практикой. Теоретическая схема подключения светодиода без дополнительного элемента оказывается несостоятельной.

Рабочая схема включает индикаторный обычный диод с той же полярностью, что и светодиодное устройство. При этом излишне высокое напряжение обратной волны оседает на диодном элементе, а остаточное напряжение светодиод пробить уже не может. Диод монтируют между резистором и светодиодом.

Переделка светильника с электронным ПРА

Если модель осветителя более современная — электронный ПРА дроссель и нет стартера — придется приложить усилия и изменить схему подключения светодиодных трубок. Составляющие светильника до замены:

дроссель;
провода;
колодки-патроны, расположенные по обоим бокам корпуса.

От дросселя избавляемся в первую очередь, т.к. без этого элемента конструкция станет легче. Откручиваете крепление и отсоединяете провода питания. Воспользуйтесь для этого отверткой с узким наконечником или пассатижами.

Главное — подключить 220 В на концы трубки: фазу подать на один конец, а ноль — на другой.

У светодиодов есть особенность — 2 контакта на цоколе в виде штырьков соединены между собой жестко. А у люминесцентных трубок контакты соединяются нитью накала, которая при раскалении зажигает пары ртути.

В осветительных приборах с электронным ПРА не используется нить накала, и между контактами пробивается импульс напряжения.

Между контактами с жестким соединением не так просто подать 220 В.

Чтобы убедиться в правильной подаче напряжения, вооружитесь мультиметром. Настройте прибор на режим измерения сопротивления, дотроньтесь измерительными щупами до двух контактов и сделайте замеры. Табло мультиметра должно показать нулевое значение или близкое к нему.

У ЛЭД светильников между выводящим контактами находится нить накала, у которой есть свое сопротивление. После подачи напряжения через нее нить накаляется и приводит лампу в работу. Дальнейшее подключение светодиодной лампы рекомендуется делать 2 методами:

без демонтажа патронов;
с демонтажем и установкой перемычек между контактами.

Как проверить работоспособность лампы

После подключения проверьте работоспособность схемы тестером. Сопротивление катодных нитей не должно превышать 10 Ом.

Проверка работоспособности схемы.

Иногда тестер показывает бесконечное сопротивление. Это не значит, что лампу пора выбрасывать. Прибор можно включать холодным запуском. Обычно контакты стартера разомкнуты, а конденсатор не пропускает постоянный ток. Однако после нескольких прикосновений щупами показатель стабилизируется и опустится до нескольких десятков Ом.

Питание от 220В без дросселя и стартера

Дело в том, что стартеры периодически выходят из строя, а дроссели перегорают. Всё это стоит не дешево, поэтому есть несколько схем для подключения светильника без этих элементов. Одну из них вы видите на рисунке ниже.

Диоды можно выбирать любые с обратным напряжением не менее 1000В и током не меньше чем потребляет светильник (от 0,5 А). Конденсаторы выбирайте с таким же напряжением в 1000В и ёмкостью 1-2 мкФ

Обратите внимание, что в этой схеме включения выводы лампы замкнуты между собой. Это значит, что спирали в процессе зажигания не участвуют и можно использовать схему для розжига ламп, где они перегорели

Такую схему можно использовать для освещения подсобных помещений и коридоров. В гараже можно применять, если в нём вы не работаете на станках. Светоотдача может быть ниже, чем при классическом подключении, а световой поток будет мерцать, хоть это и не всегда заметно для человеческого глаза. Но такое освещение может вызвать стробоскопический эффект — когда вращающиеся части могут казаться неподвижными. Соответственно это может привести к несчастным случаям.

Рекомендуем: Однотрубная система отопления частного дома своими руками

Примечание: во время экспериментов учтите, что запуск люминесцентных источников света в холодное время года всегда осложнен.

На видео ниже наглядно показано, как запустить люминесцентную лампу, используя диоды и конденсаторы:

Есть еще одна схема подключения люминесцентной лампы без стартера и дросселя. В качестве балласта при этом используется лампочка накаливания.

Лампу накаливания использовать на 40-60 Вт, как показано на фото:

Альтернативой описанным способам является использование платы от энергосберегающих ламп. Фактически это тот же ЭПРА, что используется с трубчатыми аналогами, но в миниатюрном формате.

На видео ниже наглядно показано, как подключить люминесцентную лампу через плату энергосберегающей лампы:

Подключение с электромагнитным балластом – классическая схема

Первые лампы дневного света включались через дроссель и стартер. Раньше это были отдельные устройства (в некоторых моделях так и сейчас) с гнездами в корпусе светильника для каждого. Схема также имеет 2 конденсатора. Один размещен в стартере – продлевает импульс, второй стабилизирует напряжение. Все оборудование называют электромагнитным балластом.

Этот тип подключения имеет несколько преимуществ:

прошел испытание временем и подтвердил надежность;простой;комплектующие недорогие по стоимости.

Практическое применение выявило многие недостатки, особенно по сравнению с электронной схемой подключения ЛДС:

потребляет на 15%!б(MISSING)ольше электричества;тяжелый осветительный прибор;долго включается, особенно когда стареет лампа;плохо работает на холоде;гудит дроссель, звук нарастает со временем;мерцает свет, что плохо сказывается на зрении.Схема для одной лампы

При монтаже вначале вставляют в гнездо стартер для соединения с нитями накаливания в колбе. К свободным контактам подключают дроссель. На сетевые провода параллельно устанавливают конденсатор.

Последовательное подключение двух лампочек

Метод предполагает работу двух ламп с одним балластом. Для реализации требуется индукционный дроссель и стартеры.

Необходимо к каждой лампе подключить стартер, соблюдая параллельность соединения. Свободные контакты схемы направляются в сеть через дроссель. К контактам подсоединяются конденсаторы, снижающие помехи и стабилизирующие напряжение.

Высокие стартовые токи в схеме нередко вызывают залипание контактов в переключателях, поэтому подбирайте качественные модели, на которые показатели сети не сильно влияют.

↑ Трансформаторные драйверы светодиодов

Высокие светотехнические и электрические параметры в широком диапазоне изменения сетевого напряжения обеспечивают импульсные AC/DC и DC/DC преобразователи [7 — 10]. В них отсутствуют недостатки драйверов на основе линейного стабилизатора тока.
Указанные преобразователи имеют хорошую развязку между сетью переменного тока и светодиодами, обладают высоким КПД, коэффициентом мощности PF и низким коэффициентом гармоник THD потребляемого от сети тока. Без недостатков здесь тоже не обошлось: — Сравнительно высокая стоимость; — Сложность; — БОльшие габариты.

↑ Список использованных источников

1. Мороз К. Сетевой светодиодный светильник // Радио, 2013, №3, с. 26, 27. 2. Есть ли у светодиодов «темная сторона»? // Радиолоцман, 2014, январь, с. 19 – 25. 3. Нечаев И. Необычное применение микросхемы КР142ЕН19А // Радио, 2003, №5, с. 53, 54. 4. Техническая документация на электронные компоненты семейства TL431CLP: цоколевка, типовые схемы применения. 5. Датагорская статья — Китайская игрушка «Проектор для рисования» и слово о правильном питании светодиода. 6. Охрименко В. Драйверы светодиодов // Электронные компоненты и системы, 2014, № 2 – 3, февраль — март, с. 14 — 22. 7. Браун М. Источники питания. Расчет и конструирование. – Киев, МК-Пресс, 2007. 8. Косенко С. Сетевая светодиодная лампа с блоком питания на микросхеме Viper22A // Радио, 2010, №4, с. 21 – 23. 9. Косенко С. Светодиодная лампа с ИИП – стабилизатором тока // Радио, 2010, №12, с. 17 – 19. 10. Лазарев В., Голубин Д. Источник питания светодиодной лампы мощностью 8 Вт на HV9961 // Радио, 2015, №5, с. 36, 37.

↑ Выбор числа светодиодов светильника

Для большинства сверхъярких светодиодов диаметром 3 и 5 мм, а также бескорпусных подобных габаритов прямое падение напряжения составляет 3…3,7 В.
Светильник не боится коротких замыканий в нагрузке; при этом максимальная рассеиваемая на коллекторе VT1 мощность составит 0,02·296≈6 Вт.

Для повышения КПД светильника следует обеспечить небольшую мощность рассеяния на коллекторе VT1, исходя из работы в возможно широком интервале сетевых напряжений.

Например, бескорпусные светодиоды от китайских светодиодных ламп имеют прямое падение напряжения в диапазоне от 2,98 до 3,05 В. Выбираем число светодиодов N=85; при этом напряжение на коллекторе VT1 при изменении сетевого напряжения на ±10% будет меняться от 10 до 69 В.

Светодиоды размещены на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм, представляющей собой часть круга с внутренним диаметром 96,5 мм и внешним 120 мм. Печатная плата не приводится, поскольку учитывает специфику конкретного светильника.