Электронный балласт для люминесцентных ламп схема

На данный момент потребитель еще не оценил все достоинства усовершенствованного пускового механизма. Самая главная причина – это высокий уровень цен на оборудование этого типа. Ознакомиться с датчиком движения для включения света и советами как выбрать можно здесь.

На фотографии электронный балласт для люминесцентных ламп

Принцип работы

Весь принцип работы люминесцентных ламп с электронным балластом сводится к тому, что электрический ток проходит через выпрямитель, поступает на буферную зону конденсатора. После напряжение поступает на инвертор

Микросхема срабатывает при уровне напряжения в 5,5 В. После того как напряжение в системе достигает 12 В, система входит в следующую фазу. Происходит предварительный нагрев. ЭБ нужен для того, чтобы не допустить неправильного срабатывания лампы.

На третьем этапе происходит снижение частотной характеристики полумоста, при этом напряжение равняется 600 В. За 1,7 сек происходит поджиг. Если запуск прошел неправильно, то сгорает нить накаливания. Смотрите руководство как правильно паять паяльником здесь:

В конце активируется упреждающее управление, регулирующее частоту переключения полумоста. ЭБ способствует поддержанию стабильного положения мощностного показателя.

Устройство

Непосредственно на плате ЭПРА располагается:

• Фильтр, который предотвращает распространение электромагнитных помех.
• Выпрямитель – преобразовывает постоянный электрический ток в переменный.
• Сглаживающий фильтр.
• Коррекция коэффициента мощности.
• Полумостной инвертор.
• Защита от перепадов напряжения.
• Дроссель.

Виды и характеристики

На данный момент можно использовать следующие варианты балласта для люминесцентных ламп:

• электронные балласты для трубчатых люминесцентных ламп – в данном случае электронный балласт дает возможность непрерывно работать и «производить» рассеянный свет, да и ко всему прочему, такое устройство обладает повышенной энергоэффективностью.
• активный балласт люминесцентных ламп — активна составляющая такого балласта предполагает равное распределение напряжения на всех участках.
• балласт для люминесцентных ламп Т8 Navigator – устройство обладает высокими техническими характеристиками. Поддерживает стабильную работу системы.
• компактная люминесцентная лампа с электронным балластом – по техническим характеристикам ни чем не отличается от обычного, единственные различия – это компактные размеры.
• интегральные контроллеры балластов люминесцентных ламп – этот вариант балласта предполагает интеграцию устройства непосредственно в схему. Единственный минус –устройство плохо поддается ремонту. Читайте обзор видов и характеристик стабилизатора напряжения 220В для дома на этой странице.

Интегральные контроллеры балластов люминесцентных ламп на фотографии

Схемы

На рисунке представлена схема электронного балласта для 4 люминесцентных ламп

Схемы включения люминесцентных ламп с электронных балластов можно разделить на 4 фазы:

• Включение
• Предварительный нагрев
• Поджиг
• Горение

На данный момент весьма распространена схема электронного балласта для люминесцентных ламп с мощностью в 36w

Также имеется еще один вариант баланса для включения люминесцентных ламп — индуктивный балласт. Его работа основана на электромагнитной индукции.

Схема включения люминесцентных ламп с индуктивным балластом

Подключение

Подключение люминесцентной лампы к электронному балласту на схеме

Инструкция по подключению:

• Подготовить ЭБ и лампу.
• Вынуть старую начинку из светильника. Крепят коробку ЭБ.
• С одной стороны, ЭБ выполняют подключение к сети – два провода.
• На выходе от ЭБ провода подключаю к двум полюсам лампы.
• Подключают устройство в розетку.

Включение двух люминесцентных ламп через балласт предполагает параллельное включение в цепь. Только так все осветительные элементы будут получать достаточное напряжение для равномерной работы устройств.

Схема включения двух люминесцентных ламп через балласт

Смотрите видео-ролик об электронном балласте для люминесцентных ламп:

Как проверить электронный балласт для люминесцентных ламп?

На снимке прибор для проверки ламп, в том числе люминесцентных

Чтобы выполнить проверку электронного баланса для люминесцентных ламп необходимо будет использовать специализированное оборудование. Если полученные показатели при измерении будут находиться в пределах нормы, то можно будет говорить о том, что оборудование работает исправно. Читайте как выбрать пластиковый кабель-канал.
На представленном ниже видео показано как можно заменить электронный балласт:

Неисправности и ремонт

Само собой, что любое оборудование рано или поздно может поломаться, или прийти в неисправность. Другими словами, любой прибор порой требует ремонта и дополнительного технического обслуживания.

На фотографии электронный балласт в разобранном виде

К примеру, многие владельцы люминесцентной лампы с электронным балластом стакиваются с мерцанием. Это случается тогда, когда происходит перепад напряжения. Следовательно, необходимо выполнить замену одной из частей схемы.

Если же при неисправности балласта для люминесцентных ламп пошел дым, то необходимо будет выполнить полную замену этого элемента, потому как дым говорит о перегорании компонента.

Ремонт электронного балласта на фото

Стоимость электронного балласта для люминесцентных ламп

В том случае, если необходимо приобрести электронный балласт для люминесцентных ламп, то необходимо обратиться в магазины, которые специализируются на электронике или осветительном оборудовании. Стоимость данного типа оборудования буде варьироваться в промежутке от 150 до 1200 рублей.

Где купить электронный балласт для люминесцентных ламп?

Где заказать в Москве:

1. Интернет-магазин Rulight.ru г.Москва, ул.Константина Симонова, д.5 Контактный телефон: 8(495)7883548(многоканальный);
2. Торговая компания Амперторг г.Москва, ул. Товарищеская дом 6 к.1 Контактный телефон: 8 (929) 576-45-15;
3. Инернет-магазин Электропара г. Москва, ул. Докукина д.10 стр.10 Контактный телефон: 8 (495) 988-32-27.

Где заказать в Санкт-Петербурге:

1. Торговая компания ООО «Аква Трейс» г.Санкт-Петербург, ул. Бестужевская, д.10, офис 2604 (ТК «Бестужевский Двор») Контактный телефон: +7 (812) 493-35-30;
2. Компания Снабэлектро, г.Санкт-Петербург ул. Ватутина дом 17, Лит.Б, Контактный телефон: 8 (812) 542-63-85;
3. Компания Энергосберегающие технологии, г. Санкт-Петербург, 192148 Санкт-Петербург пр. Елизарова д.38 литер Р, Контактный телефон: +7-812-3654217.

Видео

Смотрите на видео описание электронного балласта мощностью 36 Вт:

Так что получается, что этот вид ламп при использовании электронного баланса начинает работать в несколько раз лучше. Ко всему прочему, существенно снижается период отклика устройства и его время эксплуатации.

Дек 9, 2015Татьяна Сумо

Люминесцентная лампа (ЛЛ) представляет собой стеклянную трубку, заполненную инертным газом (Ar, Ne, Kr) с добавлением небольшого количества ртути. На концах трубки имеются металлические электроды для подачи напряжения, электрическое поле которого приводит к пробою газа, возникновению тлеющего разряда и появлению электрического тока в цепи. Свечение газового разряда бледно-голубого оттенка, в видимом световом диапазоне очень слабое.

Но в результате электрического разряда большая часть энергии переходит в невидимый, ультрафиолетовый диапазон, кванты которого, попадая в фосфорсодержащие составы (люминофорные покрытия) вызывают свечение в видимой области спектра. Меняя химический состав люминофора, получают различные цвета свечения: для ламп дневного света (ЛДС) разработаны различные оттенки белого цвета, а для освещения в декоративных целях можно выбрать лампы иного цвета. Изобретение и массовый выпуск люминесцентных ламп – это шаг вперед по сравнению с малоэффективными лампами накаливания.

Для чего нужен балласт?

Ток в газовом разряде растет лавинообразно, что приводит к резкому падению сопротивления. Для того чтобы электроды люминесцентной лампы не вышли из строя от перегрева, последовательно включается дополнительная нагрузка, ограничивающая величину тока, так называемый балластник. Иногда для его обозначения употребляют термин дроссель.

Используются два вида балластников: электромагнитный и электронный. Электромагнитный балласт имеет классическую, трансформаторную комплектацию: медный провод, металлические пластины. В электронных балластниках (electronic ballast) применяются электронные компоненты: диоды, динисторы, транзисторы, микросхемы.

Для первоначального поджига (пуска) разряда в лампе в электромагнитных устройствах дополнительно используется пусковое устройство – стартер. В электронном варианте балластника эта функция реализована в рамках единой электрической схемы. Устройство получается легким, компактным и объединяется единым термином – электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА). Массовое применение ЭПРА для люминесцентных ламп обусловлено следующими достоинствами:

• эти аппараты компактны, имеют небольшой вес;
• лампы включаются быстро, но при этом плавно;
• отсутствие мерцания и шума от вибрации, поскольку ЭПРА работает на высокой частоте (десятки кГц) в отличие от электромагнитных, работающих от сетевого напряжения с частотой 50 Гц;
• снижением тепловых потерь;
• электронный балласт для люминесцентных ламп имеет значение коэффициента мощности до 0,95;
• наличие нескольких, проверенных видов защиты, которые повышают безопасность использования и продлевают срок службы.

Схемы электронных балластов для люминесцентных ламп

ЭПРА – это электронная плата, начиненная электронными компонентами. Принципиальная схема включения (Рис. 1) и один из вариантов схемы балласта (Рис. 2) приведены на рисунках.

Люминесцентная лампа, С1 и С2 – конденсаторы

Электрическая схема ЭПРА

Электронные балласты могут иметь разное схемотехническое решение в зависимости от примененных комплектующих. Выпрямление напряжения производится диодами VD4–VD7 и далее фильтруется конденсатором C1. После подачи напряжения начинается зарядка конденсатора С4. При уровне 30 В пробивается динистор CD1 и открывается транзистор T2, затем включается в работу автогенератор на транзисторах T1, T2 и трансформаторе TR1. Резонансная частота последовательного контура из конденсаторов С2, С3, дросселя L1 и генератора близки по величине (45–50 кГц). Режим резонанса необходим для устойчивой работы схемы. Когда напряжение на конденсаторе С3 достигнет величины пуска, лампа зажигается. При этом снижается регулирующая частота генератора и напряжения, а дроссель ограничивает ток.

Фото внутреннего устройства ЭПРА

Фото типового устройства ЭПРА

Ремонт ЭПРА

В случае отсутствия возможности быстрой замены вышедшего из строя ЭПРА можно попытаться отремонтировать балластник самостоятельно. Для этого выбираем следующую последовательность действий для устранения неисправности:

• для начала проверяется целостность предохранителя. Эта поломка часто встречается из-за перегрузки (перенапряжения) в сети 220 вольт;
• далее производится визуальный осмотр электронных компонентов: диодов, резисторов, транзисторов, конденсаторов, трансформаторов, дросселей;
• в случае обнаружения характерного почернения детали или платы ремонт производится с помощью замены на исправный элемент. Как проверить своими руками неисправный диод или транзистор, имея в наличии обычный мультиметр, хорошо известно любому пользователю с техническим образованием;
• может оказаться, что стоимость деталей для замены будет выше или сопоставима со стоимостью нового ЭПРА. В таком случае лучше не тратить время на ремонт, а подобрать близкую по параметрам замену.

ЭПРА для компактных ЛДС

Сравнительно недавно стали широко использоваться в быту люминесцентные энергосберегающие лампы, адаптированные под стандартные патроны для простых ламп накаливания – Е27, Е14, Е40. В этих устройствах электронные балласты находятся внутри патрона, поэтому ремонт этих ЭПРА теоретически возможен, но на практике проще купить новую лампу.

На фото показан пример такой лампы марки OSRAM, мощностью 21 ватт. Следует заметить, что в настоящее время позиции этой инновационной технологии постепенно занимают аналогичные лампы со светодиодными источниками. Полупроводниковая технология, непрерывно совершенствуясь, позволяет быстрыми темпами достигнуть цены на ЛДС, стоимость которых остается практически неизменной.

Лампа OSRAM с цоколем E27

Люминесцентные лампы T8

Лампы T8 имеют диаметр стеклянной колбы 26 мм. Широко используемые лампы T10 и T12 имеют диаметры 31,7 и 38 мм соответственно. Для светильников обычно применяют ЛДС мощностью 18 Вт. Лампы T8 не теряют работоспособности при скачках питающего напряжения, но при понижении напряжения более чем на 10% зажигание лампы не гарантируется. Температура окружающего воздуха также влияет на надежность работы ЛДС T8. При минусовых температурах снижается световой поток, и могут происходить сбои в зажигании ламп. Лампы T8 имеют срок службы от 9 000 до 12 000 часов.

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

Источники освещения, называемые люминесцентными, в отличие от снабженных нитью накала аналогов, для работы нуждаются в пусковых устройствах, называемых балластом.

Что представляет собой балласт

Балласт для ЛДС (ламп дневного света) относится к категории пускорегулирующих устройств, которые используются в качестве ограничителя тока. Необходимость в них возникает, если электрической нагрузки недостаточно для эффективного ограничения потребляемого тока.

В качестве примера можно привести обычный источник света, относящийся к категории газоразрядных. Он представляет собой устройство, у которого отрицательное сопротивление.

В зависимости от реализации, балласт может представлять собой:

• обычное сопротивление ;
• емкость (обладающую реактивным сопротивлением), а также дроссель;
• аналоговые и цифровые схемы.

Рассмотрим варианты реализации, получившие наибольшее распространение.

Наибольшее распространение получили электромагнитная и электронная реализация балласта. Расскажем подробно о каждой из них.

В этом варианте работа основывается на индуктивном сопротивлении дросселя (он подключается последовательно лампе). Вторым необходимым элементом является стартер, регулирующий процесс, необходимый для «зажигания». Этот элемент представляет собой компактных размеров лампу, относящуюся к категории газоразрядных. Внутри ее колбы имеются электроды, изготовленные из биметалла (допускается один из них делать биметаллическим). Подключают стартер в параллель к лампе. Ниже показаны два варианта ПРА.

Индуктивно-емкостная (1) и индуктивная реализация (2)

Работа осуществляется по следующему принципу:

• при поступлении напряжения внутри лампы стартера производится разряд, что приводит к разогреву биметаллических электродов, в следствие чего они замыкаются;
• замыкание электродов стартера приводит к возрастанию рабочего тока в несколько раз, поскольку его ограничивает лишь внутренне сопротивление катушки дросселя;
• в следствие повышения уровня рабочего тока лампы, разогреваются ее электроды;
• стартер остывает, и его электроды из биметалла размыкаются;
• размыкание цепи стартером приводит к возникновению в катушке индуктивности импульса высокого напряжения, благодаря которому происходит разряд внутри колбы источника, что приводит к его «зажиганию».

После перехода осветительного прибора в штатный режим работы, напряжение на нем и стартере будет меньше сетевого примерно в половину, что недостаточно для срабатывания последнего. То есть он будет находиться в разомкнутом состоянии и не оказывать влияние на дальнейшую работу осветительного устройства.

Такой тип балласта отличается простотой реализацией и низкой стоимостью. Но не следует забывать о том, что данный вариант пускорегулирующих устройств обладает рядом недостатков, таких как:

• на «зажигание» уходит от одной до трех секунд, причем, в ходе эксплуатации это время будет неуклонно расти;
• источники с электромагнитным балластом мерцают в процессе работы, что вызывает усталость глаз и может стать причиной головной боли;
• расход электроэнергии у электромагнитных устройств значительно выше, чем у электронных аналогов;
• в процессе работы дросселем издается характерный шум.

Эти и другие недостатки электромагнитных пусковых устройств для ЛДС привели к тому, что в настоящее время такие ПРА практически не применяются. Им на смену пришли «цифровые» и аналоговые ЭПРА.

Балласт электронного типа, по своей сути, является преобразователем напряжения, при помощи которого осуществляется питание ЛДС. Изображение такого устройства показано на картинке.

Фото электронного устройства для подключения двух ЛДС

Существует множество вариантов реализации электронных балластов. Можно представить характерную для многих устройств этого типа общую блок- схему, которая за небольшими исключениями, используется во всех ЭПРА. Ее изображение представлено на рисунке.

Блок-схема типичной реализации ЭПРА

Многие производители добавляют в устройство блок коррекции коэффициента мощности, а также схему управления яркостью.

Существует два наиболее распространенных способа запуска источников, представляющих собой ЛДС, при помощи электронной реализации балласта:

1. перед подачей на катоды ЛДС зажигающего потенциала их предварительно подвергают разогреванию. Благодаря высокой частоте поступающего напряжения, достигается две задачи: существенное увеличение КПД и устраняется мерцание. Заметим, что в зависимости от конструкции балласта, зажигание может быть моментальным или постепенным (то есть яркость источника будет постепенно нарастать);
2. комбинированный метод, он характерен тем, что в процессе «зажигания» принимает участие колебательный контур, который должен войти в резонанс до того, как в колбе ЛДС произойдет разряд. Во время резонанса происходит повышение напряжения, поступающего на катоды, а рост тока обеспечивает их подогрев.

В большинстве случаев при комбинированном методе запуска схема реализована таким образом, что нить накала катода ЛДС (после последовательного подключения через емкость) представляет собой часть контура. Когда происходит разряд в газовой среде люминесцентного источника, это приводит к изменению параметров колебательного контура. В результате он выходит из состояния резонанса. Соответственно, происходит падение напряжения до штатного режима. Пример схемы такого устройства показан на рисунке.

Схема простой электронной реализации баланса для ЛДС мощностью 18Вт

В данной схеме автогенератор построен на двух транзисторах. На ЛДС поступает питание с обмотки 1-1 (которая является повышающей у трансформатора Тр). При этом такие элементы как емкость С4 и дроссель L1 являются последовательным колебательным контуром, с резонансной частотой, отличной от генерируемой автогенератором. Подобные схемы электронного балласта широко распространены во многих бюджетных настольных светильниках.

Видео: как сделать балласт для ламп

Говоря об электронном балласте, нельзя не упомянуть про компактные ЛДС, которые рассчитаны под стандартные патроны Е27 и Е14. В таких устройствах балласт встроен в общую конструкцию.

Установленный внутри источника электронный балласт

В качестве примера реализации ниже показана схема балласта энергосберегающей ЛДС Osram мощностью 21Вт.

Схема балласта для компактной ЛДС Osram

Необходимо заметить, что в связи с особенностями конструкции, к электронным элементам таких устройств предъявляются серьезные требования. В продукции неизвестных изготовителей, может использоваться более простая элементная база, что становится частой причиной выхода компактных ЛДС из строя.

Электронные устройства имеют много преимуществ перед электромагнитными ПРА, перечислим основные из них: