Схема электронного балласта для люминесцентных ламп e199273: Электронный балласт для люминесцентных ламп

Содержание

Электронный балласт для люминесцентных ламп

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.

Лампы накаливания

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 – конденсаторыЭлектрическая 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 ЭПРАФото 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

Страница не найдена - ЛампаГид

Монтаж

Дизайн интерьера помещений часто включает конструктивные изменения на потолке. Гипсокартонная плита – очень популярный

Дом и участок

Главная особенность саун и бань – это жара. Чтобы получить температуру, оптимальную для банных

Светодиоды

В настоящее время широкое применение получили источники света на основе светодиодов. По-другому их называют

Светодиоды

Все большую популярность среди покупателей в магазинах электротехники завоевывают светодиодные осветительные приборы. И это

Квартира и офис

Светодиодные изделия вошли в бытовую жизнь обычных людей весьма стремительно, вытеснив даже люминесцентные и

Квартира и офис

Немногие ванные комнаты могут похвастаться наличием оконных проемов – источников естественного света. Но и

Страница не найдена - ЛампаГид

Квартира и офис

До сих пор освещение квартиры естественным светом не удавалось полностью повторить никакими ухищрениями и

Квартира и офис

В то время как прогресс в мире электротехники идет вперед, создавая все новые материалы,

Квартира и офис

С появлением новых строительных материалов, технологий внутренней отделки помещений изменяются и приемы использования светотехники

Прочее

Название «соляная лампа» формирует у людей мнение, что изделие предназначено для освещения, на самом

Светодиоды

Галогенные светильники уже очень давно и прочно осели на рынке электротехники.

И даже сейчас,

Квартира и офис

Установка светодиодной подсветки подвесного потолка – тема не новая. Но дело в том, что

Электронный балласт - схема и принцип работы

Автор Aluarius На чтение 4 мин. Просмотров 1.6k. Опубликовано

Если кто-то не знает, как работают люминесцентные лампы, то важным моментом здесь является электрический ток, но не в плане питания, а в плане его вида. Люминесцентные лампы работают от постоянного тока, поэтому в электрическую схему светильника устанавливается так называемый регулируемый высокочастотный инвертор или по-другому электронный балласт. По сути, это обычный выпрямитель, только от стандартного прибора его отличает небольшие размеры, а соответственно и небольшой вес.

Как приятное добавление инвертор не издает шума при работе. Давайте рассмотрим в этой статье, что собой представляет электронный балласт – схема его внутренней начинки.

В первую очередь необходимо отметить тот факт, что прибор отвечает не только за выпрямление переменного тока, но и за пуск самой лампы. То есть, его можно сравнить с обычным (стандартным) дроссельным контактом. Правда, надо быть до конца откровенным и сказать, что электронный балласт для люминесцентных ламп является прибором капризным, поэтому его срок годности оставляет желать лучшего.

Разновидности и назначение

В настоящее время производители предлагают два основных типа:

  • Одиночные.
  • Парные.

Здесь все понятно. Одиночные предназначаются для включения одной лампы, парные для нескольких, соединенных в единую сеть. Самое важно, выбирая инвертор, необходимо учитывать общую яркость светильника в целом, потому что именно по этому показателю и подбирается балласт для люминесцентных ламп.



Итак, кроме вышеописанных функций, для чего еще необходим электронный балласт.

  1. Установленный в схему инвертор должен обеспечить подачу постоянного тока, тем самым обеспечить источник света равномерным излучением без мерцания.
  2. При помощи него производится быстрое включение лампы. Без него она загорится тоже, но только через несколько секунд и при работе будет обязательно гудеть.
  3. Скачки напряжения – враг номер один для системы освещения. Так вот балласт сглаживает данные скачки за счет выпрямления тока в независимости от его амплитуды.
  4. В схеме электронного балласта есть специальный регулятор. Он фиксирует неисправности внутри самого светильника. Если поломка обнаружена, регулятор тут же отключает источник света от подачи электрического тока.

Внимание! Многие производители в схемах используют различные детали и элементы, с помощью которых можно экономить потребляемую электроэнергию. Во многих моделях данный показатель составляет 20%. Неплохой результат.

Как работает балласт

Как уже было сказано выше, балласт для люминесцентных ламп – это практически дроссель. Поэтому данный прибор и выпрямляет электрический ток, и тут же нагревает катоды люминесцентных ламп. После чего на них поступает то количество напряжения, которое быстро включает осветительный прибор. Напряжение выставляется специальным регулятором, который установлен в схеме инвертора, именно им устанавливается диапазон напряжений. Вот почему мерцание источника света отсутствует.

В схеме также присутствует свой собственный стартер. Он отвечает за передачу напряжения и за зажигание. Когда включается лампа, на микросхеме балласта напряжение падает, соответственно снижается и сила тока. Это дает возможность найти оптимальный режим работы светильника.

В настоящее время люминесцентные светильники комплектуются двумя видами балластов:

  • С плавным запуском – это так называемый холодный вариант.
  • Быстрый запуск – горячий. Сюда в основном относятся дроссели ПРА.

Сегодня все больше производителей стараются найти золотую середину, так называемые комбинированные схемы (универсальные). К примеру, вот модель такого электронного балласта «ЭПРА SEA T8-18». И еще один момент, который касается доработки схемы. Считается, что нормальная яркость светового потока, который обеспечивает люминесцентная лампа, обеспечивается мощностью 200 Вт. Если мощность падает до 110 Вт, то яркость люминесцентного светильника серьезно снижается.

ЭПРА (электронный балласт) - принцип работы и схема подключения

Что такое ЭПРА и для чего он нужен

Применение электронной пуско-регулирующей аппаратуры или аппарата (сокращенно ЭПРА) дает существенную прибавку к сроку полезной эксплуатации осветительного оборудования этого вида.

ЭПРА – это очередной виток развития систем зажигания лампы. Электронный баласт выпускается в виде отдельного модуля с контактами для подачи напряжения питания и контактами для подключения одного или нескольких источников света. Такой блок пришел на замену простой, но морально устаревшей схемы с дросселем и стартером. Такой конструкцией обычно оснащаются все современные светильники.

Устройство ЭПРА

Электронный пускорегулирующий аппарат (electronic ballast) является сложным электронным устройством. В состав входят:

  • Фильтр помех: необходим для нивелирования влияния помех из электросети и в нее;
  • Выпрямитель: необходим для преобразования переменного тока в постоянный;
  • Опционально: корректор мощности;
  • Сглаживающий фильтр: служит для снижения пульсаций;
  • Инвертор: повышает напряжение до необходимого;
  • Балласт: аналог электро-магнитного дросселя.

В некоторых моделях инвертор может быть дополнен регулятором яркости. Для этого необходим внешний светорегулятор (либо ручной, либо автоматический на базе фоторезистора). Схем разработано очень много. Элементная база ЭПРА для люминесцентных ламп (лл) весьма разнообразна: от мощных полевых транзисторов в мостовой схеме при нагрузках в сотни Ватт, до микросхем-драйверов в маломощных светильниках. Но тем не менее алгоритм работы един.

В упрощенном виде подключение одной лампы дневного света выглядит так:

Схема подключения ЭПРА с одной лампой

Т.е. подключение состоит всего из двух компонентов: люминесцентного источника света и электронного балласта. С точки зрения электрика это намного проще классического подключения люминесцентного светильника при использовании электромагнитного дросселя и стартера. На клеммы N и L подается сетевое напряжение. Вывод ground – заземление. Для работы электронного балласта подключение заземляющего контакта не является обязательным и служит лишь для безопасной эксплуатации. 

ЭПРА сложны и состоят из множества электронных компонентов. Человеку без инженерного образования понять схему очень сложно. К тому же не каждый электрик сможет разобраться во внутреннем устройстве.

Один из вариантов принципиальной схемы ЭПРА

Это достаточно простая схема для инженера-электроника. В упрощенном понимании работа электронного балласта выполняется следующем образом. Выпрямление производится двухполупериодным выпрямителем – диодным мостом. Сглаживание пульсаций выполняется электролитическим конденсатором, рассчитанным на напряжение выше сетевого, так как амплитудное значение синусоиды для сети переменного тока примерно в полтора раза выше сетевого (√2*220В). Остальными процессами управляет микросхема. За подачу напряжения на лампы отвечают полевые транзисторы. Далее преобразователь работает автономно, частота не изменяется.

Знание электроники позволяет создать и схему питания люминесцентной лампы от низковольтных источников. Схема получается достаточно компактна. Самое важно правильно намотать трансформатор.

Принципиальная схема питания лл от низковольтного источника

Принцип работы пускателя

Какая бы ни была применена схема для пуска люминесцентной лампы. Общий принцип работы остается неизменным. В принципе, сходные процессы происходят при использовании дросселя и стартера. Всего три фазы:

  • Первоначальный прогрев электродов. В электронном баласте это происходит достаточно мягким повышением напряжения на вольфрамовые нити.
  • Поджиг. В этот момент схема подает высоковольтный импульс (обычно около полутора киловольт). Этого достаточно для электрического пробоя газа и паров ртути. Напряжение поджига у люминесцентных ламп существенно выше напряжения горения.
  • Горение. После высоковольтного импульса схема снижает напряжение до необходимого для поддержания тлеющего разряда. Частота переменного тока на электродах может достигать 38 кГц в зависимости от схемы.

В ЭПРА поджигающей импульс обеспечивается электронной схемой. В классической схеме – за счет энергии, накопленной дросселем. Прогрев электродов также обеспечивает ЭПРА. При стартерной схеме включения, электроды прогреваются в момент замыкания контактов стартера. Его можно заменить кнопкой без фиксации.

Схемы подключения

Разработка такого электронного устройства  велась для минимизации конструкции светильника и замещения крупногабаритного дросселя и стартера одним единственным модулем, который подключается к сети питания переменного тока и к электродам люминесцентного источника света.

ЭПРА лишены всех минусов классических схем подключения.

Существуют модули, предназначенные для одновременного подключения четырех ламп.

Подключение ЭПРА к четырем лампам

Как в случае с одной или двумя лампами, схема не требует никаких дополнительных элементов. Модуль ЭПРА соединяется напрямую с лл.

Схема подключения ЭПРА 4х18 Вт (Пример:Navigator NB-ETL-418-EA3)

Схема подключения ЭПРА 2х36 Вт (Пример:ELECTRONIC BALLAST ETL-236)

Схема подключения ЭПРА 2х18 Вт (Пример:Navigator NB-ETL-218-EA3)

Во всех случаях выключатель рекомендовано ставить именно на фазовый провод. При наличии нуля потенциал может сохраняться. Об этом будет говорить слабое мерцание ламп в выключенном положении. С рабочими, но дешевыми ЭПРА иногда тоже наблюдается такое явление. Возможно, что причина в том, что с электролитического конденсатора не ушел полностью заряд. В этом случая поможет простая доработка: достаточно зашунтировать электролитический конденсатор резистором на сотню килоом.

Ремонт ЭПРА

Если модуль ЭПРА вышел из строя, то для его ремонта потребуются определенные знания электроники и умение пользоваться мультиметром. Если базовых знаний электроники нет, то лучше всего просто произвести замену блока целиком, либо отдать в мастерскую на ремонт. Чтобы рассмотреть подробности ремонта ЭПРА не хватит многотомника.

Поиск неисправности необходимо начинать с осмотра платы. Неисправные электронные элементы имеют характерную черному. Корпуса деталей могут почернеть, а на плате будет заметно темное пятно. Обязательно нужно просмотреть и токоведущие дорожки.

Как и любом ремонте, часто, перегоревший элемент – это не причина, а следствие.

Инструментальную диагностику начинаем с проверки предохранителя. Как правило на плате он обозначается латинской буквой F и цифрой – порядковым номером.

Прозвонка элементов ЭПРА с помощью мультиметра

При ремонте балласта для люминесцентных источников света обратите внимание на электролитические конденсаторы. Если конденсатор деформирован – вздулся, он подлежит замене. Здесь важно использовать конденсатор с напряжением не ниже того, который был установлен. Больше – можно, меньше – нет. Емкость не желательно менять. Обязательно соблюсти полярность. Неправильная полярность – основная причина взрыва конденсатора.

Далее стоит произвести прозвонку полупроводников. Диоды не должны быть в пробое – при любой полярности щупов мультиметра Вы не должны слышать писк. Тоже касается и униполярных транзисторов. Затвор, исток, сток не должны прозваниваться накоротко в любых позициях.

Большинство мастеров сервисных центров предпочитают не браться за ремонт схемы пускателя. Да и потребителю могут выставить счет на сумму большую, чем стоит новый аппарат. Мастера считают, что при выходе более одного компонента на плате, ремонт считается экономически нецелесообразным.

Выбор ЭПРА.

Если Вы решились на модернизацию светильников путем замены дросселя и стартера на современный электронный пускатель для люминесцентных ламп, то первый фактор который нужно учесть, это производитель. От неизвестных марок и подозрительно дешевых устройств лучше отказаться. Но и нельзя сразу сказать, что дешево – это плохо и недолговечно. Информация сегодня открыта вся, желательно ознакомиться и с отзывами по конкретной модели в Интернете. Среди производителей внимания заслуживают:

  • Helvar,
  • Philips,
  • Osram,
  • Tridonic

Виды ЭПРА

При выборе важно изучить документацию. Наиболее важны следующие характеристики:

  • Тип источника света,
  • Мощность источников света,
  • Условия и режимы эксплуатации.

У некоторых моделей марок Tridonic, Philips, Helvar  имеется возможность подключения как переменного напряжения (~220), так и постоянного (=220).

Плюсы и минусы.

Подводя итоги, можно сказать, что, как и любое электронное изделие, электронный пускатель обладает достоинствами и недостатками.

Плюсы

  • Больший срок эксплуатации лл.
  • Больший КПД, меньшие потери (как минимум, отсутствует постоянное перемагничивание сердечника дросселя). Экономия до 30 процентов.
  • Нет реактивных выбросов в сеть питания. Не создают помехи другой аппаратуре.
  • Отсутствие мерцания при пуске и эффекта стробирования при работе.
  • Автоматика отключается при выходе лампы из строя.
  • Плавный прогрев электродов.
  • Стабильный световой поток при скачках напряжения.
  • Возможность работы и на постоянном токе (не все модели).
  • Имеют защиту от короткого замыкания.
  • Отсутствие характерного шума.
  • Возможен запуск ламп при низких температурах окружающей среды.

Минусы

  • Некачественные, дешевые электронные балласты – недолговечны.
  • Главный недостаток – цена (они окупаются со временем).
  • Часть моделей не совместимы со светодиодными аналогами люминесцентных ламп.


 

Электронный балласт для люминесцентных ламп схема 36w

Электронный балласт для люминесцентных ламп схема 36w

Лампы дневного света (ЛДС) в виде длинной трубки давно применяются как в быту, так и в офисах. Главное их преимущество, по сравнению с лампами накаливания, – большая светоотдача, долговечность и экономия электроэнергии.

В старых светильниках применяли тяжелые дроссели и стартеры, они долго и с миганием зажигали лампы, работали ненадежно, гудели, а лампы мигали. На смену им пришли электронные балласты. Они легче по весу, мгновенно зажигают лампу, не гудят, работают в широком диапазоне питающих напряжений, не мигают, так как работают на больших частотах, и по стоимости приблизились к светильникам с тяжелыми дросселями.

Фото. Внешний вид светильника

Внешний вид такого светильника китайского производства типа DL-3011 для ЛДС мощностью 36 Вт показан на фото. Его номинальное питающее напряжение 220…240 В/50 Гц, но при испытаниях показал работоспособность и в диапазоне напряжений 100…240 B. Сам электронный блок питания (балласт) помещается внутри светильника в пластмассовой коробке. Он смонтирован на монтажной плате размерами 107х27 мм (рис.1).

Рис 1. Электронный ПРА

Принципиальная схема ЭПРА нарисована по монтажной плате и показана на рис.2 Все элементы на ней обозначены так же, как и на монтажной плате.

Рис 2. Принципиальная схема ЭПРА

Вначале вспомним принцип зажигания люминесцентных ламп, в том числе и при применении электронных балластов. Для этого необходимо выполнить два условия: первое – разогреть обе ее нити накала, второе – приложить большое (около 600 В) напряжение. Величина напряжения зажигания прямо пропорциональна длине стеклянной люминесцентной лампы, т. е. для коротких (18 Вт) ламп оно меньше, а для длинных (36…40 Вт) ламп – больше.

Работа электронного балласта

Вначале сетевое напряжение выпрямляется до постоянного напряжения 260…270 В (измерено на работающем преобразователе при напряжении сети

220 В) и сглаживается электролитическим конденсатором С1 (15 мкФ/400 В).

Далее двухтактный полумостовой преобразователь, активными элементами которого являются два биполярных высоковольтных транзистора структуры n-p-n (MJE13005), называемыми ключами (рис.2), преобразует постоянное напряжение 260…270 В в высокочастотное напряжение частотой 38 кГц, что позволяет значительно уменьшить габариты и вес балласта. Нагрузкой и одновременно управляющим элементом преобразователя является трансформатор (обозначен на схеме как TU38Q2) со своими тремя обмотками, из них две – управляющие обмотки (каждая по 4 витка) и одна – рабочая, состоящая из двух витков (рис.2 см. прикрепленные данные). Цепь с рабочей обмоткой создает нагрузку на преобразователь.

Первоначальный запуск преобразователя обеспечивает симметричный динистор, обозначенный в схеме DB3. Он открывается, когда после включения электросети напряжение в точках его подключения превысит порог срабатывания. При открытии динистор подает импульс на базу транзистора, после чего преобразователь запускается.

Транзисторные ключи открываются противофазно от импульсов с управляющих обмоток. Для этого обмотки включены в базы транзисторов противофазно (на рис.2 начало обмоток обозначены точками). Открытие каждого ключа вызывает наводку импульсов в двух противоположных обмотках, в том числе и в рабочей обмотке (2 витка). Переменное напряжение с рабочей обмотки L1 подается на люминесцентную лампу через последовательную цепь, состоящую из обмотки L1, первой нити накала лампы, С5 (4700 пФ/1200 В), второй нити накала лампы, С4 (100 нФ/400 В). Величины индуктивностей и емкостей в этой цепи подобраны так, что в ней возникает резонанс напряжений при неизменной частоте преобразователя.

На конденсаторе С5 (470 пФ/1200 В), включенном в резонансную цепь (к лампе), происходит самое большее падение напряжение (так как у С5 самое большое реактивное сопротивление из всех элементов контура), оно зажигает лампу.

Следовательно, максимальный ток в резонансной цепи разогревает обе ее нити накала, а большое резонансное напряжение на конденсаторе С5 зажигает лампу.

Зажженная лампа хотя и уменьшает свое сопротивление, но, как показали измерения, переменное напряжение на ней (и на конденсаторе С5) составляет около 295 В, а на дросселе L1 – около 325 В. Т.е. резонанс напряжений в цепи продолжается, из-за чего уже зажженная лампа и продолжает гореть. Дроссель L1 своей индуктивностью ограничивает ток в зажженной лампе, так как ее сопротивление после зажигания уменьшается. После зажигания лампы преобразователь продолжает работать в автоматическом режиме, не меняя свою частоту с момента запуска. Весь этот процесс зажигания длится менее 1 с.

При испытаниях светильник сохранял работоспособность в диапазоне питающего напряжения переменного тока от 220 В до 100 B, при этом частота преобразования увеличивалась с 38 кГц до 56 кГц, но яркость свечения лампы при напряжении 100 B заметно уменьшилась.

Следует отметить, что на люминесцентную лампу все время подается переменное напряжение, так как это обеспечивает равномерный износ эмиссионных способностей нитей накаливания и этим увеличивает срок службы лампы. При питании лампы постоянным током срок ее службы уменьшается на 50%.

Детали электронного балласта

Типы радиоэлементов указаны в принципиальной схеме (рис.2 см. прикрепленные данные). В состав устройства входят:

  1. Т1, Т2 – транзисторные ключи MJE13005 китайского производства (аналог КТ8164А), структуры n-p-n, в корпусе TO-220 (400 В/4 A, в импульсе 8 А). Их можно заменить КТ872А (1500 В/8 A, корпус Т26а). Цоколевка MJE13005 показана на рис.2 (см. прикрепленные данные). При установке новых транзисторов всегда определяйте правильность выводов БКЭ, так как в аналогах она может не совпадать.
  2. Трансформатор TU38Q2 с ферритовым кольцом, размер которого 11х6х4,5, его вероятная магнитная проницаемость около 2000. Трансформатор имеет 3 обмотки, две из них (управляющие) содержат по 4 витка и одна (рабочая) – 2 витка.
  3. Диоды D1–D7 типа 1N4007 (1000 В/1 А). D1–D4 – выпрямительный мост, D6, D7 – демпферные диоды, а диод D5 разделяет источники питания.
  4. Цепочка R1C2 обеспечивает задержку пуска преобразователя с целью его «мягкого» пуска и не допущения большого пускового тока.
  5. Симметричный динистор типа DВ3 (Uзс.max=32 B; Uос=5 В; Uнеотп.и.max=5 B) обеспечивает первоначальный запуск преобразователя.
  6. R3, R4 – ограничивающие резисторы в цепи эмиттера транзисторов. При экстремальных условиях сгорают, защищая более дорогие транзисторы.
  7. R5, R6 – гасящие резисторы в цепи базы транзисторов.
  8. D6, С3, R2 – демпферная цепочка, препятствующая выбросам напряжения на ключе в момент его запирания, демпферную функцию выполняет и диод D7, но на втором ключе. Кроме того, С3 уменьшает частоту преобразования.
  9. Дроссель L1 состоит из двух склеенных между собой Ш-образных ферритовых половинок. L1 участвует в резонансе напряжений (совместно с С5 и С4) для обеспечения зажигания лампы и поддержки ее в рабочем состоянии, а также ограничивает ток в светящейся лампе.
  10. С5 (4700 пФ/1200 B), С4 (100 нФ/400 B) – конденсаторы в цепи люминесцентной лампы, участвующие в ее зажигании (через резонанс напряжений), а после зажигания поддерживают ее в рабочем (светящемся) режиме. Максимально допустимое напряжения конденсатора С5=1200 В, такая величина подобрана неслучайно. При зажигании напряжение на С5 может превышать 600…700 В, и конденсатор должен выдержать его.
  11. Конденсаторы 22 нФ/100 В (на схеме производители их не обозначили) предназначены для уменьшения частоты работы преобразователя. Напомним, что она равна 38 кГц при номинальном питающем напряжении.
  12. С1 (15 мкФ/400 В) – единственный оксидный конденсатор в балласте, выполняющий функцию сглаживания выпрямленного напряжения питающей электросети.
  13. F1 – мини-предохранитель в стеклянном корпусе номиналом 1 А.

Ремонт

При ремонте платы под напряжением будьте осторожны, так как ее радиоэлементы находятся под фазным напряжением.

Перегорание (обрыв) накальных спиралей люминесцентной лампы, при этом блок питания остается исправным. Это типичная неисправность. Устраняется она простой заменой стеклянной лампы, которая продается в любом магазине электротоваров и стоит около 1,5 USD. Применять можно лампы мощностью 36 и 40 Вт.

Трещины в пайке монтажной платы

Причины их появления: периодическое нагревание и последующее, после выключения, остывание места пайки, а также низкокачественная пайка платы изготовителем. Нагреваются места пайки от элементов, которые греются, – это транзисторные ключи. Такие трещины могут проявиться после нескольких лет эксплуатации, т.е. после многократного нагревания и остывания места пайки. Устраняется неисправность повторной пайкой трещины. Иногда необходимо предварительно зачистить место пайки.

Повреждение отдельных радиоэлементов

Отдельные радиоэлементы могут повредиться от скачков напряжения в электросети. В первую очередь, это транзисторы MJE13005. Производители не предусмотрели защиты схемы от всплесков напряжений, например, варисторами. Скачки напряжений часто имеют место в сельских электросетях во время сильных ветров и молний, поэтому во время таких атмосферных явлений светильник лучше не включать. Имеющийся в схеме предохранитель (1А) не защитит радиоэлементы от скачков напряжений, а лишь при пробое радиоэлементов.

Устройство электронного балласта для люминесцентных ламп

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.

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 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.

  • 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.

Читать еще:  Монтаж узо и автоматов схемы

Плюсы классического электромагнитного балласта:

На заметку! Проблему энергопотерь можно решить подключением (параллельно сети) конденсатора с емкостью 3-5 мкФ.

Из-за массы недостатков электромагнитного балласта создали новый, более долговечный и технологичный ЭПРА. Это единый электронный блок питания. Сейчас он самый распространенный, так как лишен недостатков, имеющихся в ЭмПРА. К тому же он работает без стартеров.

Для примера, возьмем схему любого электронного балласта.

Схема электронного балласта для люминесцентных ламп

Входящее напряжение выпрямляется, как обычно, диодами VD4-VD7. Затем идет фильтрующий конденсатор С1. Его емкость зависит от мощности лампы. Обычно руководствуются расчетом: 1 мкФ на 1 Вт мощности потребителя.

Далее заряжается конденсатор С4 и пробивается динистор CD1. Образующийся импульс напряжения задействует транзистор Т2, после чего в работу подключается полумостовой автогенератор из трансформатора TR1 и транзисторов Т1 и Т2.

Электроды лампы начинают разогреваться. К этому добавляется колебательный контур, входящий в электрический резонанс перед разрядкой из дросселя L1, генератора и конденсаторов С2 и С3. Его частота составляет около 50 кГц. Как только конденсатор С3 заряжается до напряжения запуска, интенсивно нагреваются катоды, и происходит плавное зажигание ЛЛ. Дроссель сразу же ограничивает ток, а частота генератора падает. Колебательный контур выходит из резонанса, и устанавливается номинальное рабочее напряжение.

Минус электронных балластов – только лишь высокая стоимость.

Да, ничего вечного не бывает. Ломаются и они. А вот ремонт электронного балласта куда сложнее, нежели чем электромагнитного. Здесь нужны навыки в пайке и знания радиодела. И не помешает также знать, как проверить электронный балласт на работоспособность, если нет заведомо рабочей ЛЛ.

Снимите лампу со светильника. Замкните выводы нитей накала, например, скрепкой. И между ними подключите лампу накаливания. См. рисунок ниже.

При подаче питания исправный балласт зажжет лампочку.

Чаще всего в электронном балласте «вылетают» 5 деталей:

Если у вас нет знаний и опыта в электронике, лучше просто замените свой балласт на новый. Сейчас каждый из них выпускается с инструкцией и схемой на корпусе. Внимательно ознакомившись с ней, вы сможете без труда подключить балласт самостоятельно.

% PDF-1.4 % 192 0 объект > эндобдж xref 192 53 0000000016 00000 н. 0000002699 00000 н. 0000002784 00000 н. 0000003005 00000 н. 0000003136 00000 п. 0000003348 00000 п. 0000003896 00000 н. 0000004036 00000 н. 0000004746 00000 н. 0000005303 00000 н. 0000006183 00000 п. 0000006566 00000 н. 0000006832 00000 н. 0000007109 00000 н. 0000007377 00000 н. 0000007480 00000 н. 0000009767 00000 н. 0000010089 00000 п. 0000010475 00000 п. 0000010669 00000 п. 0000010955 00000 п. 0000011917 00000 п. 0000012053 00000 п. 0000012949 00000 п. 0000013086 00000 п. 0000013372 00000 п. 0000014332 00000 п. 0000015184 00000 п. 0000015911 00000 п. 0000016487 00000 п. 0000017041 00000 п. 0000022367 00000 п. 0000022833 00000 п. 0000023206 00000 п. 0000023539 00000 п. 0000024150 00000 п. 0000024917 00000 п. 0000035401 00000 п. 0000044977 00000 п. 0000048236 00000 п. 0000048503 00000 п. 0000048714 00000 п. 0000063675 00000 п. 0000066574 00000 п. 0000066851 00000 п. 0000067065 00000 п. 0000094287 00000 п. 0000097645 00000 п. 0000097918 00000 п. 0000098128 00000 п. 0000098415 00000 п. 0000100788 00000 н. 0000001356 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 244 0 объект > поток x ڬ UmLU @ W> ZB RFřʺ [Rc [AE ֕ eh) P i1, c ".ozhAlWwk8uiN0f? у / o 9T43k1 \ SO6I (F0; b = '@ U : \ Kh: vU & ն +] - LeUvδ {T (϶LX $ 2 = UN, × h4; l ט cJ & 4z, Q 꿞 - 5J1

Балластные весы

- как работают люминесцентные лампы

В последнем разделе мы видели, что газы не проводят электричество так же, как и твердые тела. Одним из основных различий между твердыми телами и газами является их электрическое сопротивление (противодействие протекающему электричеству). В твердом металлическом проводнике, таком как провод, сопротивление является константой при любой заданной температуре, контролируемой размер проводника и характер материала.

В газовом разряде, таком как люминесцентная лампа, ток вызывает уменьшение сопротивления. Это связано с тем, что по мере прохождения большего количества электронов и ионов через определенную область они сталкиваются с большим количеством атомов, что освобождает электроны, создавая больше заряженных частиц. Таким образом, ток будет расти сам по себе в газовом разряде, пока есть соответствующее напряжение (и бытовой переменный ток имеет большое напряжение). Если ток в люминесцентном свете не контролируется, он может сбить различных электрических компонентов.

Балласт люминесцентной лампы контролирует это. Самый простой тип балласта, обычно называемый магнитным балластом , работает как индуктор. Основная катушка индуктивности состоит из катушки с проволокой в ​​цепи, которая может быть намотана на кусок металла. Если вы читали «Как работают электромагниты», вы знаете, что когда вы пропускаете электрический ток по проводу, он создает магнитное поле. Расположение провода концентрическими петлями усиливает это поле.

Поле такого типа влияет не только на объекты вокруг цикла, но и на сам цикл. Увеличение тока в контуре увеличивает магнитное поле, которое прикладывает напряжение, противоположное течению тока в проводе. Короче говоря, намотанный на катушку провод в цепи (индуктор) препятствует изменению тока, протекающего через него (подробности см. В разделе «Как работают индукторы»). Элементы трансформатора в магнитном балласте используют этот принцип для регулирования тока в люминесцентной лампе.

Балласт может только замедлить изменения тока - он не может их остановить. Но переменный ток, питающий флуоресцентный свет, постоянно меняет на противоположное, поэтому балласт должен только на короткое время подавлять нарастающий ток в определенном направлении. Посетите этот сайт для получения дополнительной информации об этом процессе.

Магнитные балласты модулируют электрический ток с относительно низкой частотой цикла , что может вызвать заметное мерцание. Магнитные балласты также могут вибрировать с низкой частотой.Это источник слышимого жужжания, которое люди ассоциируют с люминесцентными лампами.

Современные конструкции балластов используют передовую электронику для более точного регулирования тока, протекающего через электрическую цепь. Поскольку они используют более высокую частоту цикла, вы обычно не замечаете мерцания или жужжания, исходящего от электронного балласта. Разным лампам требуются специальные балласты, предназначенные для поддержания определенных уровней напряжения и тока, необходимых для различных конструкций ламп.

Люминесцентные лампы бывают всех форм и размеров, но все они работают по одному и тому же основному принципу: электрический ток стимулирует атомы ртути, что заставляет их испускать ультрафиолетовые фотоны.Эти фотоны, в свою очередь, стимулируют люминофор, излучающий фотоны видимого света. На самом базовом уровне это все, что нужно сделать!

Чтобы узнать больше об этой замечательной технологии, включая описания различных конструкций ламп, перейдите по ссылкам ниже.

Связанные статьи HowStuffWorks

Еще отличные ссылки

Экономия или фантазия? Индексная страница


Модернизация люминесцентных ламп: экономия или фантазия?

Дэйв Диецигер, руководитель проекта

Этот технический совет оценивает управление освещением и реальный мир. экономия от дооснащения стандартным 4-футовым F40T12 люминесцентные лампы и магнитные балласты в Лесу Офисы обслуживания.

Закон об энергетической политике 1992 г., Указ 13123, и Положения о федеральных закупках, часть 23, раздел 704 (48 CFR 23.704) руководящие принципы федерального агентства по закупке энергоэффективной продукции. Освещение составляет от 20 до 25 процентов электроэнергии США. потребление. Установки лесной службы должны рассмотреть различные способы экономии энергии при дооснащении старые системы освещения. Дооснащение автоматическим управлением и энергоэффективных люминесцентных ламп и балластов окупаемость от 2 до 5 лет.Однако лучшая причина для модернизации старой системы освещения - увеличения производительность рабочих - часто упускается из виду.

Справочная информация о затратах

При стоимости электроэнергии 8 центов за киловатт-час типичная Люминесцентная лампа T12 мощностью 40 Вт потребляет электроэнергии на сумму 64 доллара. за свою жизнь. Цена покупки лампочки (2 доллара) составляет всего 3 процента затрат жизненного цикла владения и управление системой освещения. Энергетические счета для 86 процентов стоимости (рисунок 1).Эти расчеты легко оправдывают стоимость более дорогих ламп, которые производят свет лучшего качества, экономия энергии и повышение производительности.

Влияние освещения на работоспособность и продуктивность человека сложно. Прямые эффекты плохого освещения включают: неспособность разрешить детали, усталость и головные боли. Освещение может косвенно влиять на настроение или гормональный фон человека. остаток средств.

Небольшое изменение в возможностях человека затмевает все затраты связанные с освещением.Типичные ежегодные затраты на 1 квадратных футов офисных площадей составляют:

  • Отопление и охлаждение ......................... $ 2
  • Освещение .......................................... $ 0,50
  • Жилая площадь . ................................... $ 100
  • Заработная плата и льготы сотрудникам .......... 400 долларов США

Снижение потребления освещения вдвое экономит около 25 центов за квадратный фут каждый год. 1 процентное увеличение человеческого производительность будет экономить 4 доллара на квадратный фут каждый год.Затраты на лесную службу могут быть разными. Стоимость будет варьироваться от объекта к объекту, но относительные величины эти затраты вряд ли изменятся. В центре внимания необходимо обеспечивать качественное освещение для удовлетворения потребностей жителей. Однако можно улучшить качество освещения, пока снижение затрат на электроэнергию благодаря улучшениям в освещении технология.


Рисунок 1 - Разбивка эксплуатационных расходов для F40T12
флюоресцентные лампы со стандартным магнитным балластом и
электричество стоимостью 8 центов за киловатт-час.

Выбор лучшей люминесцентной лампы и балласт

«Теплота» света определяется его цветовой температурой, выражается в градусах Кельвина. Чем выше коррелированный цветовая температура, тем холоднее свет. Офисы следует использовать промежуточный или нейтральный свет. Этот свет создает дружелюбная, но деловая обстановка. Нейтральный свет источники имеют коррелированную цветовую температуру 3500 ° K. Индекс цветопередачи измеряет качество света.Чем выше индекс цветопередачи, тем лучше люди видеть для данного количества света. Доступен в настоящее время 4-футовый люминесцентные лампы (рисунок 2) имеют индексы от 70 до 98. Лампы с разной коррелированной цветовой температурой и индексы цветопередачи не должны использоваться в одном и том же космос. Укажите коррелированную цветовую температуру и цвет индекс цветопередачи при покупке ламп.


Рисунок 2 - Типичные 4-футовые люминесцентные лампы.

В таблице 1 перечислены типовые приспособления для 4-футовых люминесцентных ламп. и различные балласты, которые обычно встречаются в офисе здания. Лучшая система освещения для каждой операционной доллар реализуется с люминесцентными лампами Т8, имеющими индекс цветопередачи 80 и выше. По сравнению со стандартным Люминесцентные лампы Т12, лампы Т8 имеют лучший баланс между участками поверхности, содержащей люминофоры, которые флуоресценции и возбуждающей их дуги.Этот означает, что лампы T8 излучают больше света для заданного количество энергии. В Европе популярны лампы Т5. В Лампы Т5 более эффективны, чем лампы Т8, но стоят более чем в два раза дороже. Наличие ламп Т5 и светильники ограничены в Соединенных Штатах. Лампы Т8 в настоящее время предпочтительнее.

Быстрое сравнение светоотдачи показывает, насколько важна это указать балластный коэффициент и является ли балласт электронный или магнитный (таблица 1).Электронные балласты в последнюю очередь в два раза длиннее магнитных балластов, потребляют меньше энергии, имеют меньшая стоимость жизненного цикла и более низкая более высокие частоты. Рабочие люминесцентные лампы на более высоких частоты повышают их эффективность и устраняют характерное 60-тактное жужжание и световой эффект связанные с люминесцентными лампами. 60-тактный световой светильник Эффект может вызвать утомление глаз и головные боли. Электронные балласты особенно желательны в магазинах с вращающееся оборудование.Эффект стробоскопа на 60 циклов произведенные магнитными балластами могут вызвать вращающееся оборудование казаться неподвижным. Все новостройки и переоборудование следует использовать электронные балласты.

Люминесцентная лампа и срок службы балласта

Большинство люминесцентных ламп имеют расчетный срок службы от 12000 до 20000 часов. Расчетный срок службы - это время, необходимое на половину лампочек выйти из строя при включении в течение 3 часов и выключить на 20 минут. Выключение люминесцентных ламп и на сокращает срок службы лампы.С другой стороны, поворот выключение лампы, когда она не нужна, снизит ее работу часов и увеличить срок его службы. Электроэнергия, а не лампы, составляет наибольший процент эксплуатационных расходов. системы освещения. Выключать люминесцентные лампы экономично. горит, если они не используются.

По данным Ассоциации сертифицированных производителей балластов, средний магнитный балласт длится около 75000 часов или от 12 до 15 лет при нормальном использовании.Оптимальный экономичный срок службы люминесцентной системы освещения с магнитным балластов обычно около 15 лет. С этой точки зрения, увеличивается количество отказов балласта, система находится на третьем или четвертый раунд замены ламп и грязь на отражателях а линзы значительно снизили светоотдачу. Другой факторы могут сделать желательным модернизацию системы освещения до окончания 12–15-летнего жизненного цикла. Те факторы включают повышение производительности, скидки на коммунальные услуги и высокие затраты на энергию.

Таблица 1 - Характеристики люминесцентной лампы и балласта для стандартных светильников.

Кол-во ламп
–Type
Балласт
тип²
Балласт
фактор
Крепление
люмен³
люмен
на ватт³
Крепление
Вт
кВтч / год 4 кВтч 5
сэкономлено / год
долларов
сэкономлено / год 6
4 – F40T12 Std 0.88 9,126 47,53 192 499 0 $ 0
4 – F40T12 Hi – Eff 0,88 9,126 53. 06 172 447 52 $ 4,16
4 – F40T12 ES Std 0,88 7 929 47.53 164 426 73 $ 5,84
4 – F40T12 ES Hi – Eff 0,88 7 929 55,06 144 374 125 $ 10,00
4 – F32T8 Elec 0,87 8 926 78,30 114 338 161 12 долларов США. 88
4 – F32T8 Elec 0,83 8 516 78,85 108 281 218 $ 17,44
3 – F40T12 Std 0.88 6 844 48,89 140 364 0 $ 0
3 – F40T12 Hi – Eff 0,88 6 844 58,00 118 307 57 $ 4,56
3 – F40T12 ES Std 0,88 5 947 48. 75 122 317 47 $ 3,76
3 – F40T12 ES Hi – Eff 0,88 5 947 59,47 100 260 104 $ 8,32
3 – F32T8 Elec 0,87 6 695 76,95 87 226 138 $ 11.04
3 – F32T8 Elec 0,8 6,156 76,95 80 208 156 $ 12,48
2 – F40T12 Std 0. 94 4 874 50,77 96 250 0 $ 0
2 – F40T12 Hi – Eff 0,87 4,511 52,45 86 224 26 $ 2,08
2 – F40T12 ES Std 0,87 3 919 47.79 82 213 37 2,96 долл. США
2 – F40T12 ES Hi – Eff 0,87 3,919 54,43 72 187 63 $ 5,04
2 – F32T8 Elec 1,29 6 618 118,18 56 146 104 $ 8. 32
2 – F32T8 Elec 0,77 3 950 75,96 52 135 115 $ 9.20
1 – F40T12 Std 0.94 2,437 42,75 57 148 0 $ 0
1 – F40T12 Hi – Eff 0,87 2,255 45,1 50 130 18 $ 1,44
1 – F40T12 ES Std 0,87 1 960 39. 2 50 130 18 $ 1,44
1 – F40T12 ES Hi – Eff 0,87 1 960 45,58 43 112 36 $ 2,88
1 – F32T8 Elec 0,87 2,232 74,4 30 78 70 5 долларов США.60
1 – F32T8 Elec 0,75 1 924 71,26 27 70 78 $ 6,24
- Информация любезно предоставлена ​​Стивом Лейнвебером, Лаборатория светового дизайна, Сиэтл, Вашингтон,
¹ ES означает энергосбережение.
² Стандарт относится к стандартному магнитному балласту. Hi – Eff означает высокую эффективность магнитный балласт.Elec относится к электронному балласту.
³ Эти значения включают среднее снижение светового потока в конце срока службы лампы. жизнь. Среднее уменьшение просвета - это частичная потеря люмен лампы, которые постепенно происходит в течение срока службы лампы. Лампы T12 имеют снижение светового потока не менее 15%, а T8 Лампы в среднем снижают световой поток на 10 процентов.
4 кВтч / год - киловатт-часы, потребляемые в год, при условии, что огни горят 2600 часов в год (10 часов в день, 5 дней в неделя, 52 недель в году).
5 Экономия кВтч / год - это экономия энергии на одно приспособление по сравнению с к первому светильнику каждой группы с одинаковым количеством ламп.
6 Сэкономленные деньги в год - это доллары, сэкономленные на электрооборудование. стоимостью 8 центов за киловатт-час по сравнению с первым прибором
каждая группа с таким же количеством ламп.

Экономический анализ

Если рассматривать преимущества дооснащения, больше ламп на существующее приспособление дает больше экономии энергии на приспособление, и лучшая окупаемость.Энергия выше средней или затраты на спрос или скидка на коммунальные услуги также приведут к более быстрому окупаемость.

Балластный коэффициент можно использовать для регулировки уровня освещенности. Высота балластный фактор увеличивает люмен (показатель светоотдачи), позволяя меньшему количеству ламп обеспечивать такое же количество свет. Например, когда электронные балласты с высоким используется балластный коэффициент, двухламповые светильники производят столько же света, сколько в трехламповых светильниках. Это снижает стоимость светильников и повышает окупаемость.Экономический Анализ модернизации трехламповых светильников и магнитных балластов на двухламповые светильники с электронным балластом с высоким балластным коэффициентом дает незначительную окупаемость более 2-х лет. Окупаемость рассчитывается с использованием Тарифы на электроэнергию MTDC, которые являются одними из самых низких в стране.

Глоссарий терминологии и подробной информации по освещению по расчету экономии энергии, отопления и охлаждения экономия и простая окупаемость системы освещения модернизация завода Missoula Technology and Development Center (MTDC) доступны в Лесной службе и Внутренняя компьютерная сеть Бюро землеустройства на сайте MTDC: http: // fsweb.mtdc.wo.fs.fed.us/pubs/htmlpubs/htm01712310/summary.htm

Управление освещением

Управление освещением - еще одно средство снижения потребления энергии потребление. При правильном использовании они могут удлиняться срок службы ламп и пускорегулирующих аппаратов. Всего освещения управления, автоматические датчики присутствия обычно сохраняют большая часть энергии. Следующее лучшее - ручное управление. Автоматическое и ручное затемнение могут иметь хорошую окупаемость, но экономия обычно меньше. Двумя основными типами контроллеров с автоматическим датчиком присутствия являются: пассивный инфракрасный и ультразвуковой.Некоторые гибридные контроллеры доступны.

Ультразвуковые датчики излучают отражающиеся звуковые волны от объектов. Движущиеся объекты изменяют частоту отраженные волны, которые датчики интерпретируют как присутствие. Ультразвуковые датчики предпочтительнее в областях с много препятствий, на которых датчик не имеет прямая видимость для пассажиров. Они чувствительны к любому движущемуся объекту, а не только к людям. Датчик, который установлен или отрегулирован неправильно, может циклически включаться свет и прочь в незанятой комнате.Чтобы предотвратить эту проблему, ультразвуковые датчики имеют регулировку чувствительности, которая может настраиваться после установки. Ультразвуковые датчики также оснащен временной задержкой (обычно регулируемой), которая выключить свет, когда датчик не обнаруживает движения на заранее установленное время.

Пассивные инфракрасные датчики различают тепло человека и фонового тепла комнаты. Они функция отслеживания источника тепла от одной области к другой.В отличие от ультразвуковых датчиков, пассивные инфракрасные датчики должен иметь прямую видимость для пассажиров. Когда датчик не видит движущийся источник тепла после определенный период (обычно регулируемый) датчик отключается огни. Нарушение поля зрения датчика может поворачивать выключить свет, раздражая сотрудников.

Гибридные датчики обычно содержат пассивный инфракрасный датчик. и ультразвуковой датчик. Они активируют освещение система, когда датчики обнаруживают движение.Типичный гибрид датчик будет продолжать подавать питание на свет до тех пор, пока поскольку по крайней мере один датчик обнаруживает движение. Когда ни один датчик обнаруживает движение, свет выключается после установленное время задержки. Гибридные датчики снижают вероятность того, что свет будет включен, когда в здании никого нет, или выключается, когда кто-то находится в здании.

Неправильно установленные датчики присутствия и чрезмерно сложный средства управления ограничили принятие автоматических управление освещением.В большинстве случаев проблемы с управлением освещением возникают из-за человеческих ошибок при позиционировании, настройке и программировании датчиков и элементов управления. Квалифицированные лица следует спроектировать и установить элементы управления. Вся система должны быть тщательно протестированы, прежде чем он будет принят. Видеть Ввод в эксплуатацию существующих зданий (9871-2301-MTDC) для дополнительной информации. Несовместимость компонентов может привести к проблемам. Лучше всего выбирать полную система от одного производителя, объединяющая все компоненты управления.Также важно встретить State и местные требования.

Обслуживание

Как правило, установка освещения и все материалы должны соблюдать применимые местные нормы и правила и Код. Лампы и балласты должны быть совместимы. это крайне важно указать балластный коэффициент, тип балласта, коррелированная цветовая температура и индекс цветопередачи.

Агентство по охране окружающей среды принимает на себя все балласты содержат ПХД (полихлорированные дифенилы, опасные материал), если на них нет ярлыков, указывающих, что они не содержат печатные платы (рисунок 3).Все балласты, изготовленные ранее 1 января 1979 года содержат ПХБ. Балласты с печатными платами нельзя выбрасывать на свалки. Они должны быть переработаны или утилизировать на объектах, одобренных Управлением по охране окружающей среды США. Агентство по охране.

Выводы

При проектировании или обслуживании систем освещения проектируйте инженерам и руководителям предприятий необходимо сосредоточиться на предоставлении качественный, энергоэффективный свет. Обслуживание персонал несет ответственность за обслуживание освещения система.Конечные пользователи должны попросить хорошее освещение и включить выключить свет, когда они не используются.

Автоматические датчики присутствия с готовностью ручное переопределение обычно имеет лучшую окупаемость из всех стратегии управления. Новые люминесцентные лампы Т8 с высокой индекс цветопередачи и ЭПРА должны быть используется во всех новостройках и модификациях. Такое освещение системы повышают производительность, а также экономят энергию и деньги, достойный бонус.


Рисунок 3 - Балласт люминесцентных ламп без печатных плат
(полихлорированные дифенилы, опасный материал).

Дополнительная информация о флуоресцентном освещении

Оценка вариантов люминесцентных ламп согласно EPACT
Февраль 1994, Завод Инжиниринг

Освещение и возможности человека: обзор
Национальная ассоциация производителей электрооборудования
2101 L St. NW.
Вашингтон, округ Колумбия 20037

Техническое обслуживание освещения
Ноябрь 1998 г., Энергетика и инженерные системы

Справочник по управлению освещением
Крейг ДиЛуи
Fairmont Press, Inc., 1967

Веб-сайты управления освещением -

Информационная программа национального проекта освещения
http://www.lrc.rpi.edu/NLPIP/Online/sensors.html

Программа EPA Energystar Label for Buildings Program
http://www.energystar.gov

Федеральная программа управления энергетикой
http://www.eren.doe.gov/femp/greenfed/index.html

Номенклатура люминесцентного освещения

Шаблон для интерпретации названий люминесцентных ламп: FWWCCTDD где:

Ф....... Флюоресцентная лампа.

WW .. Номинальная мощность в ваттах (4, 5, 8, 12, 15, 20, 33 и т. Д.).

CC .... Цвет. W = белый, CW = холодный белый, WW = теплый белый и т. д.

T ....... лампочка трубчатая.

DD .... Диаметр трубки в восьмых долях дюйма. А Колба Т8 имеет диаметр 1 дюйм, колба Т12 имеет диаметр 1,5 дюйма и так далее.

Например, лампа F40T12 - это люминесцентная лампа мощностью 40 Вт. лампа с трубчатой ​​колбой диаметром 11⁄2 дюйма.

Техническое обслуживание, производительность и Советы по безопасности при флуоресцентном освещении Общий
  • Всегда соблюдайте применимые электрические нормы при установке: Национальные Электрические нормы, правила штата и местные нормы. Все приспособления должны соответствовать применимая лаборатория страховщика, Канадская ассоциация стандартов, и требования Американского национального института стандартов.

  • Установите приспособления, чтобы предотвратить повреждение от чрезмерного нагрева. Проконсультируйтесь производитель или дилер для конкретного применения.

  • Устанавливайте новые лампы группами на срок, рекомендованный изготовителем.

  • Очищайте лампы и светильники ежегодно.
Лампы
  • Убедитесь, что заменяемые лампы имеют такой же коррелированный цвет. температура (CCT) и индекс цветопередачи (CRI) в качестве оригинала лампы.

  • Используйте только лампы той же мощности, что и балласт.

  • Отсоедините пускорегулирующие балласты ламп при снятии ламп.

  • Заменить лампы при замене балластов.

  • Немедленно замените вышедшие из строя лампы. Неисправная лампа осталась в патроне приведет к выходу из строя магнитных или электронных балластов.

  • Заменить лампы в комплекте. Не используйте новую лампу со старой балласт.

  • Проконсультируйтесь с вашим поставщиком осветительного оборудования, если устанавливаете лампы в местах с окружающей средой. температура ниже 50 ° F.

  • Никогда не устанавливайте люминесцентные лампы на обычные понижения напряжения схемы диммирования.

  • Во избежание радиопомех, люминесцентные лампы устанавливайте на расстоянии более 10 футов от радиооборудования.
Балласты
  • Убедитесь, что запасные балласты имеют такой же балластный коэффициент.

  • Не заменяйте неисправные электронные балласты на магнитные.

  • Закрытые балласты должны быть защищены от атмосферных воздействий, если они установлен снаружи.

  • Крепления и балласты должны быть правильно заземлены. Всегда используйте высокий балласты с коэффициентом мощности (90%). Электронные балласты доступны для затемнения люминесцентных ламп.

  • Если уровень шума считается важным для приложения, обязательно использовать балласты с классом звукоизоляции «А».

  • Балласты, изготовленные до 1978 г., могут содержать полихлорированные бифенилы (ПХБ). На балластах, изготовленных без печатных плат, печатных плат не будет. ПХД являются канцерогеном для человека и должны обрабатывать и утилизировать как опасные отходы.
Освещение высокой интенсивности
  • Светильники в высокотемпературных зонах должны быть высокотемпературными. номинальные балласты или балласты сердечника и катушки. Крепления никогда не должны превышать 356 ° F.

  • Разряд высокой интенсивности (пары натрия высокого давления, кварц галогенные, металлогалогенные) лампы следует монтировать вертикально (некоторые модели доступны для горизонтального монтажа).

  • Используйте натриевые лампы высокого давления диффузного типа дольше. жизнь лампы.

  • Вольфрамово-галогенные лампы (кварцевые и сверхчистое стекло) выходят из строя раньше, если испорчены отпечатками пальцев. Беритесь с лампами мягкой тканью или перчатками.
- Информация предоставлена ​​Montana Power Co.

Об авторе

Дэйв Диецигер пришел в MTDC из управления флотом Северного региона. сотрудников в 1999 году. Имеет степень бакалавра машиностроения. из Университета Айдахо и имеет лицензию профессионального инженера.Другой опыт включает в себя Американское общество инженеров-механиков. аттестация сертифицированного котельного инспектора, работа по энергосбережению в ВМФ, поступил на службу в ВМФ, работал городским пожарным.

Дополнительные единичные экземпляры этого документа можно заказать по адресу:

USDA FS, Центр технологий и разработок Миссулы
5785 Hwy. 10 Запад
Missoula, MT 59808–9361
Телефон: 406–329–3978
Факс: 406–329–3719
Электронная почта: wo_mtdc_pubs @ fs.fed.us

Электронные копии публикаций MTDC доступны в Интернете по телефону :
http://www.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *