Эпра и эмпра. что это и какой пускорегулирующий аппарат лучше выбрать

ЭмПРА

Поскольку изначально мы говорили о дросселе (нередко его еще называют электромагнитным балластом), начнем с электромагнитного пускорегулирующего аппарата – ЭмПРА. Строго говоря, дроссель – не совсем ЭмПРА. Важная его часть — да, но не единственная. Но все по порядку. Начнем с дросселя. По сути, это обычная катушка индуктивности. Одно из основных свойств любой катушки – способность оказывать электрическое сопротивление переменному току. Таким образом, включив дроссель последовательно с лампой, можно ограничить ее ток до нормальных величин.

Электромагнитные дроссели для люминесцентных лампы

Теперь пуск. Здесь кроме дросселя необходим еще один элемент – стартер. Кратенько коснемся его конструкции и принципа работы.

Конструкция стартера

Прибор представляет собой газосветную (неоновую) лампу 3, в которую впаяны электроды 2 и 1. Первый — просто электрод, а второй выполнен в виде изогнутой биметаллической пластины. Как только в лампе появится тлеющий разряд, электроды начнут нагреваться и, в конце концов, тот, который выполнен из биметалла, разогнется и замкнется с неподвижным. Разряд прекратится, электроды через некоторое время остынут, контакт разорвется. Конденсатор 4 – искрогасящий. А теперь пора посмотреть, как такая схема будет работать.

Схема подключения люминесцентной лампы к ЭмПРА

При включении питания напряжение проходит через дроссель и поступает на электроды люминесцентной лампы. Сопротивление ее газового промежутка велико, разряда не происходит. Пройдя по спиралям электродов, напряжение прикладывается к стартеру. Порог поджигания его неоновой лампы порядка 180 В, поэтому она зажигается и тлеющий разряд начинает подогревать биметаллический электрод.

Через некоторое время контакты стартера замыкаются накоротко, разряд в неоновой лампочке гаснет, а через спирали ЛЛ начинает течь ток, разогревая их. Времени на этот процесс отведено немного (пока не остынет биметаллическая пластина стартера), но вполне достаточно для качественного их разогрева (примерно до 700 градусов Цельсия).

Как только биметаллическая пластина остынет, контакты стартера разомкнутся, и к электродам ЛЛ будет приложено полное напряжение сети. Одновременно в момент размыкания контактов стартера из-за разрыва цепи за счет самоиндукции дроссель создает короткий высоковольтный (до киловольта) импульс напряжения, поджигающий ЛЛ.

Лампа загорается, сопротивление ее газового промежутка падает и в действие включается дроссель, ограничивающий ток в цепи в пределах рабочего. После этого стартер в работе не участвует, поскольку на электродах работающей ЛЛ, а значит, и на его выводах напряжение гораздо ниже порога срабатывания его неоновой лампы.

Интересно отметить, что после пуска ЛЛ ее спиральные электроды остывают не полностью. Под воздействием тлеющего разряда в трубке на них образуется раскаленная область — так называемое катодное пятно, которое на фото ниже помечено стрелкой.

Катодное пятно видно невооруженным глазом

Теперь пару слов о конденсаторе С1. Поскольку дроссель является индуктивностью, на нем рассеивается большая реактивная мощность, причем попусту, просто грея прибор. Конденсатор С1, который называют компенсационным, частично устраняет эту проблему, увеличивая коэффициент мощности (грубо говоря КПД) дросселя.

Изготовить своими руками

Трубчатые ЛЛ длиной 1200 мм недорого стоят и могут освещать большие площади. Светильник можно изготовить своими руками, например, из 2 ламп по 36 Вт.

1. Корпус – основание прямоугольной формы из негорючего материала. Можно использовать бывший в употреблении светильник, для которого ремонт уже не требуется.
2. ЭПРА подбирается под мощность светильников.
3. На каждую из ламп понадобится по 2 патрона G13, многожильный провод и крепеж.
4. Патроны для ламп крепятся на корпусе после выбора расстояния между ними.
5. ЭПРА устанавливается в зоне минимального нагрева от ламп (обычно ближе к центру) и подключается к патронам. Каждый блок выпускается со схемой подключений на корпусе.
6. Светильник крепится на стене или потолке с подключением к сети питания на 220 В через выключатель.
7. Для защиты ламп желательно применять прозрачный колпак.

Использование электронного ПРА со светодиодными модулями

Как мы уже говорили, некоторые осветительные приборы можно использовать с ЭПРА. Что это такое, мы тоже разобрали. Теперь давайте рассмотрим, в чем преимущества использования электронных пускорегулирующих аппаратов совместно со светодиодными модулями.

Самым главным плюсом в данной ситуации является то, что здесь можно избежать сильных скачков напряжения и защитить устройство от электромагнитных помех. То есть ЭПРА защищает данный источник света от негативных внешних факторов. Кроме того, в этой ситуации электронные пускорегулирующие аппараты позволяют сэкономить электроэнергию до 30%, что также является немаловажным фактором при решении использовать ЭПРА. Экономия энергии здесь также объясняется отсутствием необходимости постоянной замены стартеров. А они ломаются намного быстрей и чаще, нежели электронные ПРА.

Проверка балластов люминесцентных ламп и их ремонт

Но в любом ремонте самое сложное — не сам ремонт, а диагностика. Любая диагностика начинается с проверки менее сложных и трудноустранимых причин, постепенно переходя ко все боле и более сложным. Так при поиске неисправностей в ЛДС, в первую очередь проверяется сама лампа путем замены на заведомо рабочую. Если это ни к чему не привело, следует проверить сам балласт. Самый простой способ — замкнуть между собой контакты, подключаемые к нитям накала ламп и подключить туда обычную лампу накаливания, как показано на схеме (рис. 9), а для тех кто читать схемы еще только учится, предлагаем более наглядное фото (рис. 10).

Рис.9 Схема проверки балластов люминесцентных ламп

Рис.10 Проверка балласта

Если лампа горит, значит балласт работает и причину неисправности следует искать в лампе, если же лампа не загорается, значит балласт вышел из строя. Для обнаружения неисправности первым делом стоит разобрать корпус балласта и произвести визуальный осмотр. В случае обнаружения ярко выраженных следов перегорания деталей (рис. 11), либо сильного запаха гари, чинить этот балласт смысла не имеет.

Рис.11 Следы перегорания деталей на плате электронного балласта

Если же визуально детали целые, а запаха гари нет, то стоит обратить внимание на дорожки печатной платы. При обнаружении обрыва, устраняем эту неисправность путем припаивания куска обычного изолированного провода к любой из точек каждого участка оборванной дорожки

Также стоит подключить к проверяемому балласту рабочую лампу и посмотреть в темноте на ее поведение. В случая слабого накала нитей, причина в пробое одного из конденсаторов, соединяющих нити лампы. Если все эти проверки ни к чему не привели — вышел из строя один из электронных компонентов схемы. В первую очередь обращаем внимание на диоды и предохранитель (его роль тут часто играет маломощный резистор с небольшим — до 5-ти Ом — сопротивлением). Далее проверяем транзисторы. Если все эти элементы целы, то стоит также проверить динистор (заменив его на заведомо целый). Все детали для замены и проверки можно брать из балластов компактных люминесцентных ламп — у них нередко разрушается колба, либо перегорает нить накала, оставляя целым балласт. В дополнение к сказанному выложу схемку — шпаргалку, детали, чаще всего выходящие из строя, обведены на ней красным (рис. 12). Схема, на первый взгляд, немного отличается от нашей, но принцип и детали в общих чертах одни и те же, так что серьезных затруднений в их определении не должно возникнуть.

Рис.12 Наиболее уязвимые элементы электронного балласта

Сравнение ЭПРА и ЭмПРА устройств

ЭПРА нужно всего половина секунды, чтобы привести лампу в рабочее состояние на полной мощности. Также идет ровный поток света, особенно на аналоговых микросхемах, мерцание исключено. Частота работы аппарата на переменном токе около 50 000 герц. Это значительный показатель, поскольку Электромагнитная аппаратура выдает лишь стандартные 50 герц бытовой сети.

Конечно, наш глаз физически не может уловить 50 импульсов за 1 секунду. Но при длительном пребывании в помещении с таким освещением, особенно при работе с бумажной документацией, глаз быстро утомится. Уровень освещенности, который обеспечивается ЭПРА близок к естественному.

Помимо всего этого, у ламп с ЭПРА срок службы выше в два раза, а в зависимости от производителя может даже и в 4 раза. По опыту использования электронной аппаратуры, могу сказать, что их просто подключить и просты в эксплуатации. Достаточно только заменять лампочки. К тому же если лампочки перегорают в светильниках с электромагнитным устройством, напряжение не отключается, а продолжает поступать к цоколю. Энергопотребление незначительно но продолжается, плюс реактивные потери.

Светильники с ЭПРА также совершенно бесшумны при работе, а в электромагнитных со временем дроссели могут издавать фоновый гул, причиняющий дискомфорт и провоцирую более быструю утомляемость находящимся в помещении.

Безопасность, сфера применения и типы запуска

Также это создает потенциальную опасность, что при замене лампочки вы или электрик можете получить разряд тока, если хотя бы случайно коснетесь цоколя лампы, металлического корпуса (если есть утечка) и так далее. В аналогичной ситуации в ЭПРА сработает автоматика, и автоматически будет заблокирована подача электроэнергии к неисправным элементам цепи. Это то, что касается безопасности.

Ещё одна отличительная особенность и преимущество от ЭмПРа в том, что он может подключаться к источнику постоянного тока, то есть от аккумулятору. Потому оно широко используется в охранных системах и аварийном освещении. То есть сфера применения электронных аппаратов гораздо шире, и они используются даже на важных объектах 1 категории электроснабжения.

По принципу запуска ЭПРА разделяется на — холодный и теплый пуск. Устройство с теплым пуском сперва подает сигнал на электроды лампы для разогрева. При достижении требуемой для запуска температуры, она загорается. На весь процесс уходят миллисекунды. Аппараты теплого пуска служат в 3-4 раза дольше. Поэтому при выборе это тоже неплохо бы запомнить и учесть.

Принцип действия устройства

Схему включения люминесцентной лампы вместе с балластом можно разделить на четыре основные фазы.

Из выпрямителя ток поступает на буфер конденсатора, где сглаживается частота пульсации. Затем высокое постоянное напряжение попадает на полумостовой инвертор. Конденсаторы низкого напряжения электрода лампы и микросхемы заряжаются.

Как только напряжение достигает 5,5 В, микросхема сбрасывается. Транзисторы регулируют зарядку конденсатора компенсационной обратной связи. Напряжение растёт. И когда оно достигает 12 В микросхема начинает генерировать колебания – система входит в фазу предварительного нагрева.

Если лампы нет, цепь разрывается на этапе зарядки конденсаторов низкого напряжения.

После генерирования колебаний ток течёт через центральную часть полумоста и электроды лампы. Частота колебаний постепенно снижается, а напряжение тока растёт. Весь процесс нагрева в среднем занимает до 1,8 секунды с момента включения. При этом напряжение довольно низкое, что не позволяет лампе включиться раньше положенного срока. Лампа за это время успевает прогреться. Так называемый холодный поджиг портит лампы – их концы темнеют. ЭПРА создан, чтобы надёжно защитить лампу от такого неправильного пуска.

Частота полумоста снижается до минимума и приближается к показателям резонансной частоты контура, образованного электродами лампы. Минимальное значение напряжения зажигания лампы 600 Вольт. Дроссель способствует преодолению током этого значения – повышает напряжение и лампа зажигается. Поджиг происходит в среднем за 1,7 секунды.

Чтобы оценить уровень эффективности применения диммера для ламп накаливания. необходимо проанализировать все плюсы и минусы использования такой схемы управления освещением

При покупке любых ламп, будет не лишним обратить внимание, могут ли они быть подвергнуты диммированию

Установка блока защиты может продлить срок службы лампочек накаливания путем их плавного включения. Для бытовых галогенок в этих же целях используют электронный понижающий трансформатор.

Частота тока падает до номинальной рабочей частоты. В процессе работы конденсаторы низкого напряжения постоянно заряжаются. Активируется упреждающее управление, которое регулирует частоту переключения полумоста.

Мощность лампы поддерживается в достаточно стабильном положении, даже если происходят перепады напряжения в сети.

• Задействование схемы ЭПРА для люминесцентных ламп исключает сильное нагревание прибора, поэтому о пожарной безопасности светильника можно не беспокоиться.
• Устройством обеспечивается равномерное свечение – глаза не устают.
• С недавнего времени в офисных помещениях правилами охраны труда рекомендовано использовать ЭПРА совместно со всеми люминесцентными лампами.

ЭПРА для люминесцентных ламп: основы подбора

Выбирать необходимо по техническим показателям

Но цена — далеко не все, на что стоит обращать внимание. Необходимо отслеживать следующие показатели:

• Для одной или для двух ламп предназначен электронный балласт. Этот параметр отображается рисунком на корпусе. Обычно показано и как их надо подключать.
• Мощность ЭПРА. Она должна совпадать с мощностью ламп. Иначе функционировать светильник не будет.
• С какими лампами работает этот электронный балласт (типы ламп — Т4, Т5 и Т8).
• Степень защиты корпуса IP. Если светильник установлен в жилых комнатах, достаточно обычного исполнения — IP23. Для ванных комнат нужна повышенная влагозащита — IP 44  и выше.

Для уличных светильников важен температурный диапазон. Стоит заметить, что далеко не все лампы, да и далеко не любой ЭПРА может работать при низких температурах. Может случиться так, что лампа просто не разогреется до достаточной для старта температуры

Так что обращайте внимание на этот показатель

Как устранить недостатки

Все эти отрицательные стороны прибора удалось преодолеть, когда на свет появилась электронная модификация пускорегулирующей аппаратуры, а короче ЭПРА. Если посмотреть на этот блок с чисто конструктивной стороны, то это блок, размещенный     на одной плате.

• Во-первых, этот электронный блок ЭПРА имеет небольшие размеры, поэтому в самом люминесцентном светильнике практически не занимает много места.
• Во-вторых, его легко можно установить своими руками, не вызывая электрика. Этот на тот случай, если блок по каким-то причинам не работает, и его необходимо заменить. Хотя случается это достаточно редко, электронный пускорегулирующий аппарат – очень надежное устройство. К тому же схема подключения самого блока к лампе проста и не требует каких-то специальных знаний.

Многие обыватели задают вопросы, касающиеся замены старого ПРА новым ЭПРА. То есть, можно ли провести такую замену? Никаких проблем, надо просто демонтировать стартер, дроссель и конденсатор и установить электронный пускатель, закрепив его внутри светильника. Схемы подключения к ЭПРА прилагаются, как было сказано выше, они просты, так что любой человек, который хотя бы раз вкручивал лампочку в патрон, в них разберется.

Преимущества люминесцентных светильников с ЭПРА (2)

• Светильник с люминесцентной лампой внутри, в который установлен электронный ПРА, включается плавно и, самое главное, быстро.
• Светильник не шумит и не пульсирует (не моргает).
• ЭПРА практически не нагревается, а, значит, часть электроэнергии не уходит на его нагрев, что ведет к экономии электричества. Этот показатель составляет 22%.
• В электронном блоке предусмотрено несколько разновидностей защиты для самой люминесцентной лампы. А это гарантия увеличения ее срока эксплуатации, плюс увеличения такого критерия, как пожарная безопасность.
• И бесспорное преимущество светильников данного типа, куда установлены электронные пускорегулирующие аппаратуры для люминесцентных ламп, это увеличение работоспособности человека. При старых лампах глаза быстро уставали от их постоянного мерцания, шум постепенно действовал на нервы, не давал сосредоточиться.
• Световой коэффициент полезного действия не ниже 0,95, превосходный показатель. При этом потребляемая мощность снижена по сравнению с обычными люминесцентными лампами при том же световом потоке. Специалисты подсчитали, что эта экономия покроет стоимость электронного блока через восемнадцать месяцев.

Именно эти преимущества стали причиной того, что в санитарных нормах появились требования, которые гласят – во всех офисных помещениях устанавливать (если устанавливаются именно они) только люминесцентные лампы, в состав которых входит электронный пускорегулирующий аппарат.

Как работает ЛЛ с электромагнитным балластом?

Обратите внимание на эту схему подключения. Маркировка LL1 – это балластник.
Внутри ламп дневного света находится газовая среда

С увеличением тока напряжение между электродами в лампе постепенно падает, а сопротивление отрицательное. Балласт используется как раз для того, чтобы ограничивать ток, а также создает повышенное кратковременное напряжение зажигания ламп, так как в обычной сети его не хватает. Этот элемент еще называют дросселем.

В подобном устройстве используется стартер – небольшая лампа тлеющего разряда (Е1). В ней находятся два электрода. Один из них – биметаллический (подвижный).

В исходном положении они разомкнуты. Замыкая контакт SA1 и подавая напряжение на схему, ток сначала не проходит через источник освещения, а вот в стартере между двумя электродами появляется тлеющий разряд. Происходит нагрев электродов, и биметаллическая пластина в результате выгибается, замыкая контакт. Проходящий через балласт ток возрастает, нагревая электроды люминесцентной лампы.

Далее электроды в стартере размыкаются. Возникает процесс самоиндукции. Дроссель создает высокий импульс напряжения, который и зажигает ЛЛ. Через нее проходит номинальный ток, но затем он падает в два раза из-за снижения напряжения на дросселе. Электроды стартера остаются в разомкнутом положении до того, пока горит лампочка. А конденсаторы С2 и С1 увеличивают КПД и уменьшают реактивные нагрузки.

Плюсы классического электромагнитного балласта:

• низкая стоимость;
• простота в использовании.

Минусы ЭмПРА:

• шум работающего дросселя;
• мерцание ЛЛ;
• долгое зажигание лампы;
• вес и крупные габариты;
• до 15 % потерь энергии из-за опережения переменного напряжения тока по фазе (коэффициент мощности);
• плохое включение в среде с низкой температурой.

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

Проверка ламп дневного света

Если ваша лампа перестала зажигаться, вероятная причина данной неисправности – обрыв вольфрамовой нити, разогревающей газ и заставляющей светиться люминофор. Во время работы вольфрам со временем испаряется, начиная оседать на стенках лампы. В процессе, стеклянная колба на краях имеет темный налет, который предупреждает о возможном выходе из строя данного устройства.

Проверить целостность вольфрамовой нити очень просто, нужно взять обычный тестер, измеряющий сопротивление проводника, после чего надо прикоснуться щупами к выводным концам данной лампы. Если прибор покажет, например, сопротивление, составляющее 9.9 Ом, тогда это будет значить, что нить цела. Если же во время проверки пары электродов тестер покажет полный ноль, данная сторона имеет обрыв, поэтому включение ламп дневного света не совершиться.

Спираль может оборваться из-за того, что на протяжении времени ее использования нить истончается, поэтому постепенно возрастает напряжение, которое сквозь нее проходит. Благодаря тому, что напряжение постоянно возрастает, стартер выходит из строя, что можно увидеть по характерному «морганию» данных ламп. После того, как будут заменены сгоревшие лампы и стартеры, схема будет работать без наладок.

Если же во время включения ламп слышны посторонние звуки либо же ощутим запах гари, тогда необходимо сразу же обесточить светильник, проверив работоспособность его элементов. Может быть, что на самих клеммных соединениях появилась слабина и подключение проводов прогревается. Кроме этого, в случае некачественного изготовления дросселя, может случиться витковое замыкание обмоток, что приведет к выходу ламп из строя.

Как подключить люминесцентную лампу?

Подключение лампы дневного света является очень простым процессом, схема его предназначается для розжига только одной лампы. Чтобы подключить пару ламп дневного света, нужно слегка изменить схему, действуя при этом по единому принципу последовательного соединения элементов.

В подобном случае необходимо пользоваться парой стартеров, по одному на лампу. Во время подключения пары ламп к единому дросселю, необходимо обязательно учитывать его номинальную мощность, указанную на корпусе. К примеру, если его мощность составляет 40 Вт, тогда есть возможность подключить к нему пару одинаковых ламп, максимальная нагрузка которых равна 20 Вт.

Кроме того, бывает подключение лампы дневного света, в котором не используются стартеры. Благодаря применению специализированных электронных балластных устройств, лампа разживается мгновенно, при этом не «моргая» стартерными схемами управления.

Подключение люминесцентной лампы к электронному балласту

Подключать лампу к электронным балластам очень просто, ведь на их корпусе есть детальная информация, а также схематически показано соединение контактов лампы с соответственными клеммами. Однако, чтобы было более понятно, как же подключить лампу дневного света к данному устройству, можно просто тщательно изучить схему.

Главное преимущество данного подключения – отсутствие дополнительных элементов, которые нужны для стартерных схем, управляющих лампами. Кроме того с упрощением схемы значительно увеличивается надежность работы всего светильника, ведь исключаются дополнительные соединения со стартерами, которые достаточно ненадежные устройства.

В основном, все провода, которые нужны для сборки схемы, идут в комплекте с самим электронным балластным устройством, поэтому отпадает необходимость изобретать велосипед, что-нибудь придумывать и нести при этом дополнительные расходы на приобретение недостающих элементов. В этом видео-ролике Вы сможете Более подробно ознакомиться с принципами работы и подключения люминесцентных ламп:

Навигация по записям

Электромагнитный или электронный балласт для люминесцентных ламп нужен для нормальной работы этого источника освещения. Главная задача пускорегулирующего аппарата – преобразовывать постоянное напряжение в переменное. У каждого из них есть свои плюсы и минусы.