Принцип работы ламп дневного света

Содержание

Использование светодиодных лампочек взамен газоразрядным

Если пройти в любой офис или учебное заведение, то можно заметить, что везде установлены лампы дневного света – газосветные (люминесцентные). Как правило, мощность этих приборов составляет не больше 35 Вт.

Кончено, каких-то семь лет назад подобные устройства были лучшими, потому что их считали экономичными. Тем не менее, время не стоит на месте, что позволило получить долговечные LED-лампы, которые превзошли ожидания.

Постепенно пользователи переходят на более современные лампочки

Теперь во всех учреждениях начали менять устаревшие конструкции на светодиоды. К примеру, если в офисе установлен стандартный потолочный светильник, то достаточно только поменять лампочки.

Главной проблемой является необходимость замены светодиодных лампочек для люминесцентных осветительных приборов. Не стоит в этом случае выбрасывать светильник, потому что приобрести новый значительно дороже. Для этого потребуется изменение схемы подключение лампы, которую мы рассмотрим ниже.

Схема подключения LED-лампы взамен газоразрядной

Здесь потребуется конструкция, которая имеет типовой размер – Т8. Ведь она предполагает возможность монтажа в светильник лампочек разной конфигурации, но одной длины. Модернизация заключается в отсоединении внутреннего наполнения, но это не требует слишком много времени.

Схема замены люминесцентных лампочек

Здесь можно заметить, что схема не представляет сложностей, в разъем дросселя фиксируется перемычка. Тем не менее, если установлено устройство защиты отключение, то оно может срабатывать, поэтому балласт рекомендуется отсоединить.

Лампы Т8 имеют четыре штыря, но для того, чтобы выполнить подключение, понадобится два.

Переделка люминесцентного светильника в светодиодный: пошаговая инструкция

Шаг первый: для начала понадобится отключить питание люминесцентного прибора. Причем рекомендуется сделать это путем отключения автоматики на распределительном щите, чтобы обезопасить себя от удара током.

Отключаем питание на распределительном щите

Шаг второй: теперь следует удалить старые лампочки. При этом необходимо открутить трубки, как перед очередной заменой.

Демонтируем старые трубки

Шаг третий: потребуется отсоединить проводку, которая отходит от стартера.

Демонтируем проводку и дроссели, потому что они не нужны в этой схеме. Снять их не трудно, потребуется открутить винты с обратной стороны

Шаг четвертый: необходимо отсоединить патроны на конструкции. Далее следует сделать перемычку из одножильного провода и вставить между полюсами на патроне конструкции.

Так будет выглядеть перемычка между контактами

Шаг пятый: далее останется закрепить провод напрямую.

Теперь патрон можно вернуть на место. Здесь на каждую лампу должен идти отдельный провод

Шаг шестой: далее останется проверить конструкцию на работоспособность, а затем закрепить штыревые лампочки.

Таким образом будет выглядеть светильник в собранном виде

Подключение люминесцентного светильника по шагам

  • Достаньте светильник из упаковки;
  • Разберите светильник;
  • Выньте лампу, если светильник в сборе;
  • Снимите защитную крышку корпуса.

В корпусе светильника есть отверстие для питающего электрического кабеля.

  • Вставьте отключенный от электропитания кабель в это отверстие и примерьте светильник к потолку.
  • Расположите светильник как вы хотите, и отметьте точки крепления на потолке карандашом. Для крепления в корпусе светильник технологические отверстия.

Принцип работы ламп дневного света

Как правило, отверстие для питающего провода находится посередине светильника. Если при такой подаче кабеля, расположение светильника вас не устраивает, сделайте в корпусе новое отверстие для кабеля (например, на краю корпуса светильника) и продолжите разметку. При этом винты для крепления должны приходиться на несущие направляющие для подшивного (подвесного) потолка.

  • Закрепите светильник на потолке, как он должен стоять.
  • Снимите изоляцию с кабеля и зачистите концы питающих проводов.

Принцип работы ламп дневного света

Подключите коричневый (фазный провод) к клемники светильника

Принцип работы ламп дневного света

Подключите синий провод к клемнику светильника.

Желто – зеленый провод это провод защитного заземления. Он подключается к клемме соединенной с корпусом светильника.

Принцип работы ламп дневного света

  • Уложите подключенные провода в корпус светильника.
  • Установите стартер.
  • Закройте защитную крышку. Убедитесь, что крышка не прищемила провода электропитания. У люминисцентного светильника нет стандартных электрических патронов для ламп. Лампа устанавливается в двух держателях. Установите лампу, вставив усики в держатели сразу с двух сторон и повернув лампу на 90°.

Проверьте работоспособность светильника, предварительно включив электропитание.

Другие статьи раздела: Электрика

  • Подключение электрического патрона в светильнике — подробное описание работы
  • Замена электропроводки квартиры своими руками — подробное описание работ
  • Установка встраиваемого светильника
  • Как сделать электропроводку в электрокоробе и установить на короб розетку
  • Подключение простого потолочного светильника — установка потолочного светильника на штанге
  • Электропроводка и розетки на кухни — разметка розеток и правила монтажа
  • Установка дополнительной розетки на керамическую плитку
  • Подключение электрического патрона в светильнике — подробное описание работы
  • Освещение рабочей поверхности кухни: установка подсветки своими руками
  • Подключение простого потолочного светильника — установка потолочного светильника на штанге
  • Установка встраиваемого светильника

Новые статьи

  • Замена электропроводки квартиры своими руками — подробное описание работ
  • Как установить розетку в ванной комнате — установка розетки во влажных комнатах
  • Установка УЗО в квартире — схема установки устройства защитного отключения
  • Подключение электрического патрона в светильнике — подробное описание работы
Популярные статьи  Как сделать простой металлоискатель своими руками — пошаговая инструкция

Что нужно знать

Для всех светильников, в состав которых входит люминесцентный источник света, характерна цилиндрическая и прямоугольная формы. Они узкие и имеют маленький вес, поэтому их можно установить в различные места в доме.

Кроме этого данный тип светильников может быть разных модификаций:

  • стационарные. В эту группу входят встраиваемые, накладные и потолочные светильники;
  • мобильные или переносные. Сюда причисляются подвесные осветительные приборы, которые могут переноситься с одного места на другое или просто ставиться на пол, стол или полку.

Варианты ламп

Сделать оба варианта своими руками достаточно просто. Если немного разобраться в устройстве и знать, как все делать, то даже ремонт подобного светильника не станет для вас большой сложностью. И наша статья постарается вам в этом помочь.

Схемы включения люминесцентных ламп

Наиболее распространенные схемы включения люминесцентных конструкций:

  • схема подключения с использованием электромагнитного балласта;
  • схема включения люминесцентных приборов освещения с применением электронного балласта.

Теперь давайте рассмотрим обе схемы более подробно.

Схема подключения люминесцентной лампы посредством электромагнитного балласта (ЭмПРА)

Сокращение ЭмПРА означает электронный пускорегулирующий аппарат, который еще известен как балласт либо же его называют дросселем.

Мощность ЭмПРА обязана соответствовать суммарной мощности ламп, которые подключены к нему. Данная стартерная схема достаточно старая и активно используется уже далеко не первое десятилетие. Стартером в этой схеме называют небольшую лампу, оснащенную неоновым наполнением, также в нее входят два биметаллических электрода.

Принцип включения люминесцентной конструкции согласно этой схеме следующий:

  • во время включения электропитания в стартере происходит разряд;
  • биметаллические электроды замыкаются накоротко;
  • ток в цепи стартера и электродов сводится только к внутреннему сопротивлению дросселя, что повышает рабочий ток почти втрое и разогревает ламповые электроды буквально за мгновение;
  • в это же время биметаллические контакты остывают и размыкается цепь;
  • в момент разрыва цепи дроссель создает запускающий импульс до 1 кВт, что происходит благодаря его самоиндукции;
  • происходит разряд в газовой среде прибора и он включается.

Помните, что стартеры на 127 Вольт не смогут работать в одноламповой системе и для нее потребуется стартер на 220 Вольт.

ЭмПРА, используемое при данной схеме, имеет свои преимущества:

  • удобство конструкции;
  • относительная надежность;
  • доступная цена.

Однако такой балласт имеет и свои недостатки, в числе которых следующие:

  • расход электроэнергии выше более чем на 15 процентов по сравнению со схемой подключения на основании электронного балласта;
  • время запуска зависит от износа конструкции и колеблется до 3 секунд;
  • со временем усиливается звук от гудения дроссельных пластин;
  • часто возникает стробоскопический эффект мерцания люминесцентной лампы, что негативно может сказаться на зрении человека;
  • система дает сбои при низких температурах. Так, ничего не будет работать в сильные холода в неотапливаемых помещениях при включении посредством данной схемы.

Схема подключения люминесцентной лампы при помощи электронного балласта (ЭПРА)?

ЭПРА расшифровывается как электронный пускорегулирующий аппарат (он же балласт). В отличие от электромагнитного балласта он подает на лампу напряжение не сетевой частоты, а высокочастотное (25-133 кГц). Такая схема исключает появление мигания, которое так часто нас раздражает и негативно влияет на зрение. В данном аппарате применена автогенераторная схема, которая включает трансформатор и выходной каскад с транзисторами.

Схемы подключения люминесцентных ламп при помощи электронного балласта есть разные, чаще всего они нанесены на блок конструкции и подключить их тем или иным способом не составляет труда.

Схемы с применением электронного пускорегулирующего балласта тоже имеют свои преимущества и недостатки.

Преимущества их такие:

  • специальный режим работы и запуска ЭПРА позволяет увеличить срок эксплуатации люминесцентной лампы;
  • до 20 процентов экономии электроэнергии по сравнению с электромагнитным балластом;
  • отсутствие шумов и мерцаний при работе лампы;
  • отсутствие часто ломающегося стартера;
  • наличие моделей, где есть возможность диммирования (регулировки яркости света).

Недостатков у данного балласта не так уж и много и они не слишком существенны:

  • сложная схема подключения;
  • высокие требования к качеству комплектующих и их установке.

Люминесцентные осветительные конструкции привыкли покупать те люди, которые хотят оптимизировать потребление электричества дома и на работе, а также желают сократить траты на приобретение новых осветительных приборов, приходящих со временем в негодность. Благодаря балластам, люминесцентные конструкции работают корректно. Естественно, больше преимуществ у схем включения люминесцентных ламп при помощи современного электронного балласта ЭПРА.

Зажигаем сгоревшую лампу

В данной схеме при сгоревшей лампе двойные штырьки на концах замыкаются между собой.

Подбор компонентов в зависимости от мощности лампы, делайте ориентируясь на табличку ниже.

Если лампочка целая, перемычки все равно устанавливаются. При этом не требуется предварительный разогрев спиралей до 900 градусов, как в исправных моделях.

Электроны
необходимые для ионизации, вырываются наружу и при комнатной температуре, даже
если спираль и перегорела. Все происходит за счет умноженного напряжения.

Весь процесс
выглядит следующим образом:

первоначально в колбе разряд отсутствует

затем на концы подается умноженное напряжение

свет внутри за счет этого моментально зажигается

далее загорается лампочка накаливания, которая своим сопротивлением ограничивает максимальный ток

в колбе постепенно стабилизируется рабочее напряжение и ток

лампочка накаливания немного тускнеет

Недостатки
подобной сборки:

низкий уровень яркости

повышенная пульсация

А еще при питании люминесцентных ламп постоянным напряжением, вам придется очень часто менять полярность на крайних электродах колбы. Проще говоря, перед каждым новым включением переворачивать лампу.

В противном
случае пары ртути будут собираться только возле одного из электродов и
светильник без периодического обслуживания долго не протянет. Это явление
называется катафорез или унос паров ртути в катодный конец светильника.

Там где
подключен «плюс», яркость будет меньше и этот край начнет чернеть
значительно быстрее.

Особенно это
заметно при монтаже светильников ЛБ в холодных помещениях — гараж, сарай,
коридор, подвал. Если колба не прогрета, она может даже не запуститься.

В этом
случае стоит до нее дотронуться теплой рукой и она тут же начинает гореть.

Поэтому
запомните — люминесцентная лампа это источник света переменного тока.
Постоянный ей противопоказан и убивает лампу. Особенно импортные дохнут очень
быстро.

Еще один
минус подобных диодных схем, про который мало кто говорит — итоговый ток
потребления из розетки. Для 40Вт ЛБ лампочки при не идеально подобранных
компонентах, ток потребления из сети 220В может доходить до 1А.

А это даже
превышает нагрузку обычной лампы накаливания в 200Вт. Вот это экономия у вас
получится!

Поэтому какой из способов подойдет именно вам, решайте сами, исходя из имеющихся под рукой запчастей и познаний в электронике.

Принцип работы стартера люминесцентной лампы

Конструкция устройства представлена компактной стеклянной колбой, заполненной инертным газом. Колба установлена внутри металлического или пластикового корпуса, с парой электродов, один из которых относится к биметаллическому типу.

Напряжение на зажигание стартера не должно быть выше, чем номинальное напряжение питающей сети. В процессе подключения схемы запуска к питающей электросети, значительная часть напряжения переходит на разомкнутые стартерные электроды. Под воздействием напряжения обеспечивается образование тлеющего разряда, небольшая часть которого используется для разогрева биметаллических электродов.

Принцип работы ламп дневного светаСхема работы стартера

Результатом нагревания становится изгиб и замыкание электроцепи, с последующим прекращением тлеющего разряда внутри стартера. Проход тока по цепи последовательно соединенных дросселя и катодов вызывает их эффективный прогрев. Временем замкнутого состояния стартерных электродов определяется продолжительность прогрева катодов любой люминесцентной лампы.

Средний срок эксплуатации стартера равен продолжительности работы осветительного прибора, но с течением времени уровень интенсивности напряжения тлеющего внутреннего разряда заметно понижается.

Включение ламп дневного света

Хотя люминесцентную лампу нельзя просто воткнуть в розетку, запустить ее совсем несложно и под силу каждому, кто знаком с электрикой. Для этого достаточно обзавестись соответствующим пускорегулирующим устройством того или иного типа и собрать несложную схему.

Использование электромагнитного дросселя и стартера

Это, пожалуй, самый простой и бюджетный вариант. Для создания люминесцентного светильника понадобится лампа дневного света, электромагнитный балласт (дроссель), мощность которого соответствует мощности лампы, и стартер с рабочим напряжением 220 В (указано на корпусе). Схема подключения дросселя для люминесцентных ламп будет выглядеть так:

Схема подключения люминесцентной лампы с дросселем.

Работает схема следующим образом. При подключении светильника к сети лампа не горит – напряжения на ее электродах недостаточно для зажигания. Но одновременно это же напряжение поступает через спирали лампы на стартер, представляющий собой газоразрядную лампу со встроенной биметаллической пластиной.

Нагревшаяся пластина замыкает стартер накоротко, и возросший ток разогревает спирали лампы дневного света. Через некоторое время биметаллическая пластина остывает и разрывает цепь подогрева. За счет обратной самоиндукции дросселя на уже разогретых катодах ЛДС происходит бросок напряжения, поджигающий лампу. Благодаря возникшему тлеющему разряду напряжения на стартере уже не хватает для его срабатывания, и в дальнейшей работе он не участвует. Дроссель же ограничивает ток через колбу ЛДС, обеспечивая ей номинальный рабочий ток.

При необходимости один дроссель может питать и две лампочки, но здесь необходимо выполнить три условия:

  1. Мощность лампочек должна быть одинаковой.
  2. Мощность дросселя должна равняться суммарной мощности лампочек.
  3. Напряжение срабатывания стартеров (оно указано на корпусе устройства) должно быть 127 В.

Схема люминесцентного светильника с двумя лампами

Обратите внимание: соединение ламп должно быть последовательным и ни в коем случае не параллельным

Работа люминесцентного светильника с ЭПРА

Если вы будете использовать в своем светильнике электронный балласт, то стартер не понадобится (он входит в ЭмПРА, хотя и выполнен отдельным узлом). Дело в том, что для пуска осветителя электронный балласт использует не подогрев спирали, а высокое напряжение (до киловольта), обеспечивающее разряд между электродами. Единственное условие, которое нужно соблюдать – мощность балласта должна равняться номинальной мощности осветителя. Схема же такого светильника будет совсем простая:

Включение электронного балласта для люминесцентных ламп (схема 36w)

Поскольку обычные ЭПРА не могут работать в двухламповых светильниках, выпускаются двухканальные приборы. По сути, это два обычных ЭПР в одном корпусе.

Схема светильника 2×36 с электронным балластом.

Приведенная схема не является единственной и зависит как от типа пускорегулирующего устройства, так и от производителя. Обычно она наносится прямо на корпус прибора:

Схема подключения и мощность осветителей(2х36) нередко наносится на корпус балласта.

Типы ламп

Все устройства можно разделить на два типа:

  1. Имеющие встроенный ЭПРА.
  2. Имеющие внешний дроссель.

Встроенные ЭПРА, входящие в состав люминесцентной лампы, обычно подключаются к классическому цоколю E27 или E14 – они могут использоваться в любых люстрах и светильниках. Лампы под внешние ЭПРА представляют собой обычную трубку с цоколем под штырьковые крепления. Обычно их используют в настольных светильниках – дроссель находится внутри корпуса, а лампа является расходным материалом.

Цоколь у них может быть рассчитан на подключение к 2 или 4 штырькам. При замене лампы нужно учитывать тип цоколя, чтобы  не перепутать – промышленность выпускает более 10 видов подобных устройств.

Недостатки

Среди недостатков люминесцентных ламп выделяют:

  1. Повышенная стоимость изделий;
  2. Вредное влияние на самочувствие человека при длительной работе искусственного освещения. К тому же такие экономки вредны для глаз;
  3. Срок службы заметно сокращается при частом включении/отключении света;
  4. Выходят из строя при перепадах напряжения (необходимо дополнительно устанавливать устройство защиты от перенапряжения);
  5. Интенсивность освещения невозможно регулировать с помощью диммера;
  6. Запрещается использовать в запыленных и влажных помещениях (к примеру, при монтаже электропроводки в бане);
  7. Плохо работают при низких температурах;
  8. Если колбу разбить, ртуть может негативно повлиять на организм человека;
  9. Требуют специализированную утилизацию, которая может присутствовать далеко не в каждом городе.
Популярные статьи  Может ли быть причина в старой магистральной линии, если дома тусклый свет?

Как Вы видите, недостатков у данных изделий больше, чем преимуществ. Все же при правильном использовании все недостатки сразу же «отлетают», оставляя только главное достоинство — высокие энергосберегающие свойства.

Как загорается люминесцентная лампа?

Как работает люминесцентная лампа? Функционирование люминесцентного осветительного прибора обеспечивается следующими поэтапными действиями:

  • на электроды, расположенные на цокольных штырях, подаётся напряжение;
  • высокое сопротивление газовой среды в лампе провоцирует поступление тока через стартер с образованием тлеющего разряда;
  • ток, проходящий через электродные спирали, в достаточной степени прогревает их, а разогретые стартерные биметаллические контакты замыкаются, что прекращает разряд;
  • после остывания стартерных контактов происходит их полное размыкание;
  • самоиндукция вызывает возникновение импульсного напряжения дросселя, достаточного для включения освещения;
  • проходящий через газовую среду ток уменьшается, а полное отключение стартера обуславливается недостаточностью напряжения.

Принцип работы ламп дневного светаЛампы спецназначения

Основным назначением устанавливаемых конденсаторов является эффективное снижение помех

Входные конденсаторы обеспечивают существенное понижение реактивной нагрузки, что важно при необходимости получить качественное освещение и продлить срок службы прибора

Блок 1

Устройство светильника

Теперь давайте разберем, из чего состоит люминесцентная лампа (речь идет о компактных вариантах, или КЛЛ):

  1. Колба.
  2. Цоколь.

Колба представляет собой тонкую трубку, завитую в спираль. Внутри трубки расположены электроды из вольфрама, окрашенные оксидами стронция, бария и кальция. Трубка герметично закрыта, в ней находится инертный газ, смешанный с парами ртути. Именно эти пары ионизируются и испускают ультрафиолет. Принцип работы следующий: на вольфрамовые контакты подается напряжение, между ними возникает заряд и происходит запуск светильника. Пары ртути излучают свет в ультрафиолетовом спектре. Чтобы сделать его видимым, на стенки трубки наносят специальное вещество – люминофор. В результате облучения от ультрафиолета он тоже “зажигается” и светится в видимом спектре. При помощи толщины слоя люминофора и его состава можно менять цвет и насыщенность потока. По сути, именно от него зависит, насколько хорошо устройство будет светить.

Современные люминесцентные лампы

Изучая устройство светильника с люминесцентными лампами, следует рассказать про вторую часть конструкции – цоколь. Он не только удерживает светильник в патроне, но и содержит внутри ЭПРА (пуско-регулирующую аппаратуру или, в просторечии, стартер/балласт). Они выдают токи с высокими частотами, из-за чего у комнатных ламп полностью отсутствует эффект мерцания, который хорошо заметен у обычных линейных ламп накаливания. Высокочастотные токи образуются в результате работы инвертора, выпрямляющего их и преобразующего в импульсы. Современные ЭПРА также способны усиливать мощностные коэффициенты, что позволяет создавать активные нагрузки и не компенсировать при работе косинус фи.

При выборе старайтесь не экономить – дешевые лампы собираются из недорогих комплектующих, которые служат максимум полтора года. Также они крайне чувствительны к скачкам напряжения – при просадке на 10-20% балласт может выйти из строя.

Почему перегорают люминесцентные лампы

Часто лампы дневного света перегорают, что делает их похожими на обычные лампы накаливания. Во время включения светильника в колбе возникает электрическая дуга и происходит сильный нагрев спиральных электродов из вольфрама. Высокая температура приводит к разрушению нитей и перегоранию.

Для продления срока эксплуатации вольфрамовую нить покрывают слоем активного щелочного металла. Это стабилизирует тлеющий разряд между электродами и понижает температуру, сохраняя целостность нити на долгое время. Частое включение-выключение светильника разрушает защитное покрытие, оно осыпается. Разряд, проходя через оголенные части нити, точечно нагревает спираль, что приводит к перегоранию. Это видно на старых трубках как потемнение люминофора.

Принцип работы ламп дневного света
Перегоревшая лампа дневного света

Перегоревшая лампа дневного светаКолба не должна иметь повреждений, иначе лампа сгорит. Если на концах трубки обнаруживается оранжевое свечение, а лампа не загорается, – внутрь ЛДС попадает воздух. ЛЛ нужно менять.

Как и из чего делать

Чаще всего люминесцентные светильники своими руками делают для подсветки аквариумов. Поэтому рассмотрим процесс сборки на этом примере. Для работы таких светильников необходима довольно-таки громоздкая система электроники. Но ее можно заменить на бездроссельную схему, которая займет значительно меньше места. Но она будет менее надежной, чем первый вариант и в скором времени может понадобиться ремонт прибора. Итак, первое правило сборки — такой аквариумный светильник необходимо сделать так, чтобы он полностью закрывал верхнюю часть аквариума.

Примерный вид

Чтобы сделать люминесцентный осветительный прибор для аквариума своими руками вам понадобится:

  • оргстекло;
  • люминесцентные лампы;
  • клей;
  • герметик;
  • изоляционная лента;
  • провод с таймером и вилкой;
  • пластик для каркаса.
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: