Одним из наиболее экономичных вариантом считается дневное освещение. Люминесцентные лампы уже давно используются вместо традиционных лампочек накаливания во многих местах. Они получили широкое распространение, благодаря спектру освещения с разнообразными оттенками и яркостью светового излучения. Подобные свойства обусловлены особенностями конструкции, в состав которой входит и дроссель для ламп дневного света. Совместно с другими элементами, дроссель обеспечивает надежную и безопасную работу люминесцентных источников освещения.
Принцип работы и функции дросселя
Знакомство с дросселем рекомендуется начинать с рассмотрения его основных функций. Всем известно, что в люминесцентных лампах имеется балласт, поглощающий излишки мощности в электрической цепи. В светильнике мощностью около 40 Вт на дроссель приходится примерно 6 Вт или 15%.
Основными функциями данного устройства являются следующие:
- Предварительный разогрев катодов и подготовка их к дальнейшей эмиссии электронов.
- Обеспечение нужного напряжения, чтобы создать стартовый разряд.
- Ограничение тока, проходящего через электрическую цепь устройства после старта.
В случае использования в качестве питания переменного тока, с помощью дросселя обеспечивается сдвиг фаз или отставание между напряжением и током. Данная величина обозначается в маркировке прибора в виде cos ϕ, называемая также, коэффициентом мощности. Мощность люминесцентной лампы и технические характеристики дросселя должны соответствовать друг другу, в противном случае светильник очень быстро выйдет из строя.
Действие дросселя осуществляется совместно со стартером по следующей схеме:
- В начале напряжение, подаваемое на лампу, поступает на стартер. Конструкция данного элемента состоит из конденсатора и баллона, заполненного инертным газом, внутри которого находятся биметаллические контакты.
- Действие напряжения вызывает ионизацию газа, в результате, начинается течение тока по дроссельной цепи. Происходит разогрев контактов и газа, после чего сила тока увеличивается до 0,5 А. После этого разогреваются катоды с одновременным освобождением электронов. Под их воздействием в свою очередь разогреваются пары ртути, находящиеся в трубке светильника.
- В момент замыкания контактов наступает завершение ионизации, в стартере падает температура и контакты размыкаются.
- В дросселе возникает самоиндукция, которая совместно с амплитудными колебаниями сети пробивает газовое наполнение лампы. После этого ток вновь начинает протекать через катод и электрическую цепь дросселя.
Электронный дроссель для ламп дневного света
В отличие от обычного дросселя, электронные приборы считаются более сложными. Их конструкция включает в себя следующие элементы:
- Фильтр электромагнитных помех. Служит для гашения электромагнитных импульсов самой лампы и внешних сетевых помех.
- Устройства преобразования тока. Инвертор преобразует ток из постоянного в переменный, а с помощью выпрямителя достигается нужное значение тока.
- Схема, корректирующая коэффициент мощности, контролирует сдвиг по фазе переменного тока, проходящего через нагрузку.
- Сглаживающий фильтр используется для снижения уровня пульсаций переменного тока.
- Балласт. Представляет собой индукционную катушку, обеспечивающую накопление энергии, плавную регулировку яркости света, подавление различных помех.
Работа этих приборов происходит в определенном порядке. Электронный дроссель для ламп дневного света также называют электронной пускорегулирующей аппаратуры ЭПРА. После включения светильника ток от выпрямителя поступает к буферу конденсатора, где сглаживается частота пульсации. Высокое напряжение после инвертора попадает в цепь, осуществляя зарядку микросхем и конденсаторов. Когда напряжение достигает 5,5 В, происходит сброс микросхемы. После зарядки компенсационного конденсатора обратной связи он регулируется с помощью транзисторов.
При достижении напряжением значения 12 В наступает следующий этап работы системы предварительный нагрев. Минимальное напряжение для поджига составляет 600 ватт, а сама процедура занимает всего 1,7 секунды. Использование ЭПРА исключает чрезмерный нагрев люминесцентной лампы, обеспечивая, таким образом, пожарную безопасность.
Схема лампы дневного света с дросселем
В каждом люминесцентном светильнике существуют посадочные места. Каждое из них оборудовано двумя разъемами, к которым подключаются штыри цоколя. Всего имеется четыре контакта, размещенные на концах колбы.
Через каждую пару контактов подается питание для спиралей, запускающих источник света. При подключении напряжения происходит их разогрев с образованием свободных электронов. Образующееся электронное облако существенно облегчает ионизацию инертного газа, насыщенного парами ртути. Благодаря высокой температуре катодов, испаряется ртутный конденсат.
Высоковольтный импульс, поступающий из дросселя, приводит к образованию тлеющего разряда. В дальнейшем его будет поддерживать уже сетевое напряжение. Тлеющий разряд, в свою очередь, приводит к появлению ультрафиолетового излучения, превращающегося в свет с видимым спектром. Этому способствует люминофор, нанесенный на стенки стеклянной трубки.
Иногда требуется подключить лампу дневного света без дросселя. Прежде всего, нужно создать тлеющий разряд. С этой целью на контакты кратковременно подается импульс высокого напряжения. Поэтому при отсутствии дросселя можно воспользоваться умножителем напряжения, собранного на диодах и стабилитронах. Данная схема функционирует следующим образом:
- Питание светильника осуществляется через мостовой выпрямитель.
- Ограничение рабочего тока производится с помощью вольфрамовой спирали, установленной в обычной лампе накаливания.
- Пусковое напряжение создается умножителем.
- Появляется тлеющий заряд, после чего умножитель отключается. Далее люминесцентная лампа светится самостоятельно за счет питания, поступающего из электрической сети.
Как проверить дроссель лампы дневного света мультиметром
В случае неисправности люминесцентной лампы следует проверить не только дроссель, но и общее состояние светильника. В первую очередь проверяется вся электрическая схема на общее сопротивление. Для этого можно воспользоваться омметром, в котором выставляется сопротивление в измеряемом диапазоне. Часто применяются стрелочные тестеры или мультиметры с выставленной величиной замеров. Диагностические замеры выполняются без использования внешних источников напряжения.
Светильник укладывается на ровную поверхность, после чего щупы измерительного устройства подключаются к местам выводов проводов. Но измерить сопротивление сразу не получится, поскольку электрическая схема в лампочке стартера будет разорвана. Поэтому стартер вынимается из патрона, после чего его контакты замыкаются накоротко и можно проводить измерения.
Отдельная проверка дросселя происходит следующим образом. Вначале также снимается стартер и замыкается накоротко его электрический патрон. После этого на снятой люминесцентной лампе поочередно замыкаются контакты двух патронов. Далее выполняются непосредственные замеры сопротивления путем соединения двух щупов прибора с выводами проводов на светильнике.