Дроссель для ламп – принцип работы электромагнитного и индукционного

Люминесцентная лампа относится к газоразрядным устройствам. Следовательно, в ее конструкции должен присутствовать элемент, ограничивающий ток. В противном случае сила тока будет нарастать лавинообразно, что несомненно приведет к поломке лампы, а, возможно, и к ее взрыву. Такой ограничитель разработчиками люминесцентных ламп предусмотрен. Его роль играет электронное или электромагнитное устройство – дроссель (или балласт).

Для чего нужен дроссель

Технические характеристики

Характеристики энергосберегающей лампы предполагают наличие балласта, поглощающего лишнюю мощность в электроцепи. В лампе мощностью 36-40 Вт дроссель забирает около 6 Вт (15%).

Основные функции дросселя:

• подогрев катодов для их подготовки к эмиссии электронов;
• создание напряжения, необходимого для стартового разряда;
• ограничение тока, протекающего по электрической схеме после старта.

В цепи переменного тока дроссель обеспечивает сдвиг фаз между током и напряжением. Величина отставания тока от напряжения, которую вызывает дроссель, указана в его маркировке (cos ϕ). Данная характеристика имеет еще одно название – коэффициент мощности.

Активная мощность определяется по формуле:

P = U х I х cos ϕ, где

U – напряжение,

I – сила тока.

При низком коэффициенте мощности растет потребление реактивной энергии.

Дроссели классифицируются по уровню мощности и шума.

По уровню мощности дроссели делятся на три класса:

• С – с низким уровнем;
• В – с супернизким;
• D – со средним уровнем поглощения.

Технические характеристики дросселя должны соответствовать мощности лампы: в противном случае она быстро придет в негодность.

Различаются дроссели и по уровню шума:

• С – очень низкий;
• А – особо низкий;
• П – пониженный;
• Н – нормальный.

Принцип работы

Устройство в лампе работает в паре со стартером по такому принципу:

• при подаче напряжения на лампу ток попадает на стартер – элемент, состоящий из баллона и конденсатора (в баллоне, заполненном инертным газом, размещены контакты из биметалла);
• под воздействием напряжения происходит ионизация газа, и ток протекает по цепи дросселя. Газ и контакты разогреваются, что приводит к увеличению силы тока до 0,5 А. Следом разогреваются и катоды и освобождаются электроны. Они, в свою очередь, способствуют разогреву ртутных паров, помещенных в трубку лампы;
• как только контакты замыкаются, завершается ионизация. Температура стартера падает, контакты размыкаются.

Самоиндукция, которая возникает в дросселе, накладывается на амплитудные колебания электрической сети. Это приводит к пробиванию газового наполнения лампы, и ток снова устремляется через дроссельную цепь и катод.

Как выбрать нужный вид

Выбрать дроссель к люминесцентной лампе, в первую очередь обращайте внимание на его мощность: она должна совпадать с мощностью светильника.

Немаловажную роль при выборе играет и производитель: лучше, если это будет известная компания, продукция которой широко применяется. Покупая дешевые изделия неизвестных изготовителей, вы рискуете напрасно выбросить деньги.

Еще один вопрос, требующий решения: какой дроссель вы хотите купить – электронный или электромагнитный. Цены на них заметно отличаются.

Cтоимость электромагнитного дросселя в зависимости от мощности начинается примерно со 150 рублей (импортный вариант), а
минимальная цена на электронный дроссель составляет около 500 рублей.

Рекомендуем Вам также более подробно ознакомиться с мощностью люминесцентных ламп.

Электронный дроссель не требует установки стартера в лампу.

Классификация приборов

В люминесцентных лампах могут использоваться электромагнитные или электронные дроссели. Каждому из видов присущи определенные достоинства и недостатки.

Электромагнитные

Электромагнитный дроссель представляет собой катушку с металлическим сердечником. Для обмотки используются медный и алюминиевый провода. От их диаметра зависит нормальная работа светильника. Потери мощности устройства составляют от 10 до 50%.

Чем мощнее люминесцентная лампа, тем меньше процент потерь мощности.

Люминесцентные лампы с электромагнитными дросселями стоят недорого, не требуют дополнительной настройки. Однако электромагнитный дроссель весьма чувствителен к нестабильности электрической сети. Малейшее колебание приводит к мерцанию лампы и повышению уровня шума: светильник начинает гудеть.

Перед зажиганием лампы из-за несинхронности работы дросселя с частотой сети происходят вспышки. Они приводят к ускоренному износу ПРА.

На разогревание электромагнитного дросселя тратится четверть мощности светильника.

Два класса электромагнитных дросселей – D и С – запрещены Европейской комиссией. На данный момент на рынке можно найти люминесцентные лампы с электромагнитными дросселями только классов В1 и В2. Они характеризуются пониженными потерями электроэнергии.

Электромагнитные дроссели имеют право на жизнь, они обеспечивают достаточную надежность светильников. Но сейчас их активно вытесняют электронные балласты.

Рекомендуем Вам также ознакомиться как сделать своими руками блок питания из энергосберегающей лампы.

Электронные ПРА

Электронный дроссель имеет более сложную конструкцию. В его состав входят:

1. Фильтр электромагнитных помех. Гасит электромагнитные импульсы самого светильника и устраняет внешние помехи – от сети.
   выпрямитель: служит для преобразования тока.
2. Схема коррекции коэффициента мощности. Отвечает за контроль сдвига по фазе переменного тока, который проходит через нагрузку.
3. Фильтр сглаживающий. Снижает уровень пульсации переменного тока.
4. Инвертор. Отвечает за преобразование постоянного тока в переменный.
5. Балласт. Индукционная катушка, участвующая в накоплении энергии, подавлении помех и плавной регулировке яркости свечения.

Некоторые модели ЭПРА оснащаются защитой от перепадов напряжения (колебаний напряжения в электрической сети или ошибочного пуска устройства без лампы).

При включении лампы ток из выпрямителя поступает на буфер конденсатора. Там происходит сглаживание частоты пульсации. Высокое напряжение попадает на инвертор и заряжает микросхемы и конденсаторы.

При достижении напряжения 5,5 В микросхема сбрасывается. Зарядка конденсатора обратной связи (компенсационной) регулируется транзисторами. Как только напряжение достигнет 12 В, система входит в следующую фазу – предварительного нагрева.

Поджиг происходит при минимальном значении напряжения 600 В. Этот процесс происходит всего за 1,7 сек.

В отличие от электромагнитного, электронный дроссель не допускает чрезмерного нагревания осветительного прибора, поэтому возникновения пожара можно не бояться.

Схема подключения с люминесцентными лампами 2х18

Для подключения двух ламп мощностью 18W требуется индукционный тип устройства мощностью не менее 36 Вт (подойдет ПРА на 40 Вт) и два стартера S2 на 4-22 Вт.

Читайте также более подробно про люминесцентный светильник 2х36.

Стартеры подключаются параллельно каждой лампе. В результате будут задействованы по одному контакту-штырю с каждой стороны лампы. Остальные контакты подключаются через индукционный дроссель к питающей электрической сети.

Снизить помехи и компенсировать реактивную мощность можно при помощи конденсатора, подключенного параллельно к питающим контактам осветительного прибора.

Присутствие конденсатора не требуется, если в люминесцентной лампе предусмотрена встроенная защита.

Вариантов, подключения ПРА и ЭПРА множество, поэтому далее приведет несколько понятных рисунков-схем с самыми распространенными видами соединений.

Подключить своими руками

Электромагнитный дроссель можно изготовить и своими руками. Но делается это редко. Гораздо чаще умельцы самостоятельно восстанавливают ПРА, так как приобрести нужную модель не всегда удается (особенно трудно найти ее в «глубинке»).

С устройства снимается защитный чехол и две половинки сердечника (они имеют Г-образную форму). Затем снимается обмотка. Если по каким-то причинам снятие витков провода затруднено, их можно срезать, используя ножовку по металлу.

Для новой обмотки можно использовать медный провод диаметром 0,64-0,8 мм. Тысячу витков наматывают без межслойной изоляции внавал.

Чем больше мощность дросселя, тем проще его восстановить. Маломощные (следовательно, и малогабаритные) дроссели заливаются компаундом, что делает процесс их восстановления весьма проблематичным.

На перемотку дросселя уходит не более двух часов.

Сравнение двух видов дросселей позволяет сделать вывод, что несомненное преимущество имеют ЭПРА. Они легче и меньше по габаритам. Такие характеристики облегчают создание миниатюрных осветительных приборов, потребность в которых неуклонно возрастает.

Видео

Данное видео более подробно расскажет Вам про дроссель для люминесцентных ламп.