Принцип работы люминесцентной лампы. Важный элемент элкетросхемы. Специфика подключения ЛЛ

Музеев вместо привычных и всем знакомых электрических лампочек накаливания можно встретить длинные светя­щиеся трубки - люминесцентные лампы.

Уже своим внешним видом они резко отличаются от лампочек накаливания. Вместо небольшого прозрачного стеклянного баллончика, в котором ярко светится тон­
кая вольфрамовая нить, мы видим белые трубки длиной от 30 см до полутора метров. На обоих концах каждой трубки торчит не винтовой патрон, а по два металличе­ских штырька (рис. 1).

Так как выключение выполняется быстро, происходит большая и временная смена тока.


График 1 - Напряжение на дросселе при включении флуоресцентной лампы: сначала формируется синусоидальная волна, а напряжение резко возрастает, происходит воспламенение флуоресценции и периодическое напряжение.

Люминесцентная лампа подключается последовательно к дросселю, поэтому напряжение, наведенное на дроссель, достигает флуоресцентных электродов. Это напряжение достаточно велико, чтобы зажечь разряд газа внутри трубки. Поскольку схема подключена к переменному напряжению, разряд разряжается каждые полпериода. Однако внутри трубки ионизированный газ будет оставаться достаточно ионизированным и, следовательно, нет необходимости повторно активировать разряд настолько, насколько это было первоначально.

Внутреннее устройство лампочки накаливания легко рассмотреть сквозь стеклянный баллон. Гораздо сложнее

Увидеть, что находится внутри люминесцентной лампы, так как стенки её изнутри покрыты хотя и тонким, но не­прозрачным слоем какого-то белого порошка, который, как мы увидим, в работе лампы играет исключительно важную роль. Представим себе, однако, что мы удалили со стенок этот слой. Заглянем теперь внутрь лампы. Оказывается, от каждого из штырьков, торчащих по концам лампы, входят внутрь проволоки, к которым при­креплены вольфрамовые нити, подобно тому, как это сделано в лампочке накаливания (рис. 2).

Как показано на рисунке 2, каждый взрыв напряжения 125 В будет воспламенять удар, а напряжение на трубе снова стабилизируется быстро до примерно 50 вольт. Следующий сигнал является периодическим.


График 3 - Напряжение при установившемся флуоресценции: когда напряжение 125 В превышено, разряд зажжен, напряжение стабилизируется примерно до 50 вольт, тогда напряжение падает до нуля, а разряд гаснет, который снова зажигается, но все наоборот ориентации.

Как можно видеть на рисунке 1, напряжение на дросселе является постоянным во время стационарного режима работы, но больше не является синусоидальным. Неудивительно, что напряжение в источнике гармонично, и это напряжение разделяется между дросселем и флуоресцентной лампой. Сумма мгновенных напряжений на дросселе и флуоресцентном питании дает сетевое напряжение, поэтому мы можем распознавать напряжение на катушке, когда светится люминесцентная лампа.

При более внимательном рассмо­трении мы обнаружим, что эти нити, как и стенки трубки покрыты белым порошком. Впрочем, анализ нам по­казал бы, что состав порошков, по­крывающих стенки трубки и воль­фрамовые нити, совершенно разли­чен, да и служат они, .как мы узнаем позже, для различных целей. Ря­дом с нитью к проволокам-вводам, к которым приварена нить, прикре­плены две довольно толстые про­волочки. В целом каждая ножка люминесцентной лампы выглядит так,.как это показано на рис. 3.




График 4 - Напряжение на дросселе - зеленый, флуоресцентный - красный, синий сумма мгновенных значений этих напряжений, т.е. напряжение в сети - синий. Напряжение сетевого напряжения не было полностью синусоидальным. Отклонения связаны с тем, что напряжения на дросселе и флуоресцентной трубке не измерялись одновременно. Как оказалось, частота сети не совсем стабильна. Небольшое изменение частоты и кривой смещается так, что падение напряжения на дросселе и увеличение напряжения на флуоресцентной трубке не нарушаются.

Исследуя лампу более тщательно, мы кое-где на стенках обнаружим маленькие капельки ртути. Кроме того, в лампе есть ещё одна «составная часть», которую мы увидеть не
можем. Это - небольшое количество газа аргона, плот­ность которого в люминесцентной лампе примерно в двести раз меньше, чем нормальная плотность атмо­сферного воздуха.

Разрыв цепи не происходит немедленно, электроды накаливания не запускаются немедленно. Хотя конденсатор подключен к стартеру параллельно, чтобы помешать этим быстрым изменениям напряжения, возникающим в результате отсоединения электродов, мы можем видеть на катушке, что на самом деле существует не только один разрыв цепи, так как существует не только один пик напряжения, но есть некоторые очень быстрые за вами.




Рисунок 5 - Флуоресцентное напряжение во время индукции. Поскольку разрыв цепи не является непосредственным, напряжение на флуоресцентной лампе резко возрастает в течение 50 мс несколько раз подряд. Самые популярные энергосберегающие лампы сегодня - это компактные люминесцентные лампы, так называемые. компактные люминесцентные лампы. Хотя они экологичны, они могут быть опасны для нашего здоровья. Проверьте, как безопасно обращаться с ними.

Ознакомившись с тем, что содержится в люминесцент­ной лампе, можно подумать, что она мало чем отличается от лампочки накаливания, и решить, что свет она даёт за счёт накала своих нитей, которых, в отличие от лампочки накаливания, не одна, а две.

Такое решение было бы глубоко ошибочным, и в этом легко убедиться. Прежде всего можно заметить, что при работе люминесцентной лампы её нити нагреваются го­раздо слабее, чем в лампочке накаливания. Они светятся слабым желтовато-красным накалом и никак не могут

Люминесцентные лампы потребляют меньше энергии и дешевле, неудивительно, что мы можем встретить их почти в каждом польском доме. Кроме того, они испускают только около 30 процентов тепла по сравнению с обычными лампочками, и в то же время они характеризуются гораздо большей световой эффективностью. Однако мы должны помнить, что такие энергосберегающие луковицы нельзя просто выбросить в бункер. Мы должны предоставить их в соответствующий пункт сбора, иначе нам будет стоить до 5000. прекрасные деньги.

Почему компактная люминесцентная лампа может быть опасной?

В этом типе энергосберегающей лампы находится ртуть. Для того, чтобы вообще была освещена компактная люминесцентная лампа, в стеклянной трубке должен быть некоторый инертный газ и пар ртути. Этот элемент очень опасен для здоровья, и его вредный эффект может длиться довольно долго, потому что соединения ртути сочетаются с нашими ферментами. Поэтому важно, чтобы лампы были недоступны для детей.

Служить источником света. Ещё более существенную осо­бенность люминесцентной лампы мы обнаружим, если про­следим за тем, как она включается в электрическую сеть и как через неё проходит ток.

В наиболее простом виде включение люминесцентной лампы в сеть показано на рис. 4. Здесь В и В2 - два вы­ключателя, которые необходимо включить, если мы хотим зажечь лампу. При этом ток от штепсельной розетки осве­тительной сети Ш проходит через выключатель Вь затем через нить Э, выключатель В2, нить Э2 и возвращается ко второму полюсу розетки. Таким образом получается необходимая для прохождения тока замкнутая цепь.

Что делать, если мы сломаем люминесцентную лампу?

Прежде всего - не паникуйте. Отравление ртутью вряд ли угрожает вам. Наденьте резиновые перчатки и используйте бумажные полотенца, чтобы собрать все куски мешка из пластиковой фольги. Место, где энергосберегающая лампочка вытирает несколько раз влажными бумажными полотенцами, а затем кладет их в сумку и затягивает ленту липкой лентой. Поместите сумку в электромагнитную точку срабатывания.

Впервые на фронтах Первой мировой войны современное оружие, такое как танки и подводные лодки или химическое оружие, изменило стратегию и тактику войны. Познакомьтесь с ними лучше с архивными записями и современными реконструкциями. Каллен Боханнон уходит в отставку и ищет своих убийц. Он решает следить за строительством железнодорожной линии. Он должен бороться за власть с Томасом Дюрантом.

Электрический ток, проходя последовательно через обе нити лампы, нагревает их. Но спустя одну-две секунды выключатель В2 следует выключить. Цепь при этом раз­рывается, и кажется, что ток должен прекратиться. На са­мом деле ток не прекращается, а продолжает идти через лампу сквозь заполняющие её пары ртути и газ аргон.

Если бы лампа, которую мы рассматриваем, действи­тельно была лишена белого слоя на стенках, мы уви­дели бы, что при прохождении тока через неё она светит­ся голубовато-зелёным светом, напоминающим цвет чи­стого неба.

Американские дороги по-прежнему теряют сотни грузовиков, перевозящих ценные товары. Транспортные средства чаще всего украдены, а затем заброшены преступниками. После обнаружения их необходимо буксировать, чтобы защитить компанию от значительных финансовых потерь. Каждый восстановленный автомобиль связан с высокой наградой!

Ровно год назад мы взлетели. У нас отличная команда, которая показывает вам мир каждый день. Они более трогательны, чем свадьба, и они гораздо более вероятны, чем традиционное кольцо, чтобы спросить: «Будете ли вы моей женой?» Заявления, а не однажды, показывают вам, что эти нетипичные, могут быть громким событием даже в мире. Интимность не имеет к этому никакого отношения. Потому что, как только что-то попадает в сеть и «щелкает», тогда она звонит! Или, может быть, дело только в том, что речь идет о счастье и любви, чтобы кричать и иметь как можно больше свидетелей?

Таким образом, в люминесцентной лампе протекает ряд процессов, которых нет в обычной лампочке накали­вания. Для того чтобы понять работу люминесцентной лампы, необходимо во всех этих процессах разобраться. Нам нужно понять, как проходит ток через лампу, каким образом в лампе возникает свечение и как оно превра­щается в белое свечение, напоминающее дневной солнеч­ный свет, отчего иногда люминесцентные лампы в обиходе и называют лампами дневного света.

К ответам на эти вопросы мы и перейдём в следующей глве.

Сегодня люминесцентные лампы – это довольно распространенная разновидность источников света. Они дают качественный спектр освещения, что и обеспечило им такую огромную распространенность в современном мире. Подходящий спектр освещения лампы дневного света создают благодаря особой конструкции, одной из главных частей которой является дроссель.

Балласты для лампы дневного света

Что собой представляет дроссель для люминесцентных ламп, а также особенности его строения вы узнаете из этой статьи.

Люминесцентные лампы и их строение

Поскольку во многих помещениях сегодня используются лампы дневного света, то важно знать, из чего они состоят. Эта информация поможет не только правильно эксплуатировать подобные осветительные установки, но и при необходимости ремонтировать их своими руками.

Обратите внимание! Лампы дневного света сегодня активно используются как для уличного, так и для внутреннего освещения.


Люминесцентные лампы в интерьере

Для освещения, реализуемого через лампы дневного света характерны следующие достоинства:

  • высокая интенсивность свечения;
  • широкий диапазон распространения света;
  • высокая надежность освещения;
  • возможность работы в разнообразном температурном режиме. В связи с этим такие лампочки можно использовать и для уличного типа освещения;
  • небольшой нагрев корпуса светильника;
  • свечение источника света характеризуется отменными техническими характеристиками;
  • излучение света осуществляется в строго определённом режиме и спектре. При этом свечение здесь максимально близко к дневному типу света;
  • высокая износостойкость. Люминесцентные лампы могут проработать без сбоя до 20 тысяч рабочих часов;
  • отличная производительность.

Лампы дневного света обладают одной особенностью – их нельзя напрямую подключать в стандартную электрическую сеть. Такая ситуация возникла по следующим причинам:

  • для создания стойкого разряда в такой лампочке необходимо предварительное разогревание электродов, а также подача на них стартового импульса;
  • наличие необходимости ограничения возрастания силы тока, которое имеет место после выхода устройства из рабочего состояния.

Поэтому в своей конструкции лампы дневного света содержат ПРА (пускорегулирующий аппарат). Он необходим для нормальной работы люминесцентной лампочки. Важным элементом ПРА любого типа (например, ЭПРА) является дроссель.

Важный элемент элкетросхемы

Дроссель является необходимой составляющей люминесцентных ламп, необходимый для бесперебойной и длительной работы. Для эффективной работы ламп дневного света нужны не только дроссели, но также стартеры и другие элементы электросхемы.


Дроссель устройство представляет собой индуктивную катушку. В нее вставлен сердечник, имеющий металлическую оправу. Все это сверху сокрыто под кожухом. Вот такое строение и имеют дроссели, которые используются внутри люминесцентных ламп.
Для ламп дневного света осуществляет подбор балласта по мощности.

Обратите внимание! Дроссели, подбираемые для люминесцентных ламп, должны иметь с ними одинаковую мощность. Этот параметр обязательно нужно учитывать, чтобы лампочка работала, как надо.

Назначение дросселей с электросхеме источника света данного типа заключается в ограничении подачи тока до нужного уровня, который необходим каждому отдельному светильнику. Вот для чего в конструкции любой лампы дневного света всегда будет встречаться дроссель. Кроме этого наличие дросселей в конструкции источника света продиктовано следующими причинами:

  • дросселирующее приспособление осуществляет зажигание нити накаливания;
  • дроссели также регулируют мощность тока.

В конструкции ЭПРА или ПРА другого типа он нужен для выполнения роли балласта. Он берет на себя в электроцепи лишние ватты.
Таким образом балласт в лампах люминесцентного типа нужен для того, чтобы создавать электроимпульс, с помощью которого происходит поджиг газоразрядной лампы. Именно это устройство создает для данного источника света необходимые условия для работы.

Принцип работы балласта

На данный момент существуют два типа дросселей: электрический и электромагнитный. Оба вида имеют идентичное назначение и различаются перечнем достоинств и недостатков, а также тем, в какие ПРА они вставляются. При этом они имеют схожий принцип работы. Рассмотрим принцип работы электромагнитного дросселя. Он имеет следующую схему подключения.


Схема подключения электромагнитного дросселя

Схема расшифровывается следующим образом:

  • EL – люминесцентная лампа;
  • SF – стартер;
  • LL – электромагнитный балласт (дроссельное устройство);
  • 1 и 2 — спирали лампы;
  • C – конденсатор.

Теперь можно рассмотреть принцип работы данного типа устройства:

  • в момент подключения к сети через LL и спираль 1 проходит, а также SF начинает проходить ток. Его сила равна 40-50 мА;
  • в колбе SF ионизируется инертный газ, в результате чего сила тока повышается и разогревается биметаллические контакты;
  • далее электроды SF замыкаются. Это приводит к повышению силы тока до 600 мА. После этого его рост ограничивает LL;
  • далее происходит разогрев обеих спиралей и в газовой смеси образуется разряд;
  • таким образом создается ультрафиолетовое излучение, попадающее на внутренний слой люминофора.

В итоге лампочка начинает светиться. В связи с этим можно заключить, что дроссели в таких устройствах имеют следующий принцип работы – осуществляют на 90 градусов сдвиг фазы перепоенного тока. В результате они поддерживают необходимый уровень тока в электросхеме.
Такой принцип работы характерен для люминесцентных светильников уличного и внутреннего типа освещения.

Разнообразие выбора

Чтобы правильно выбрать балласт для ламп дневного света, нужно знать достоинства и недостатки существующих на рынке моделей. Как уже говорилось выше, на сегодняшний день выделяют следующие виды данной продукции:

  • электромагнитный. Устройство электромагнитного типа встречается в в обычных ПРА.
  • электронный дроссель. Его также еще называют дроссель электрический. На сегодняшний день он считается более совершенным вариантом. Они используются в ЭПРА;

Рассмотрим эти виды данной продукции более детально.
Особенностью источников света, где используются электромагнитные виды дроссельных устройств, является их невысокая стоимость, а также простой монтаж и эксплуатация.


Электромагнитный балласт

Однако их недостатки значительно превышают эти преимущества. К недостаткам электромагнитных дросселей можно отнести следующие моменты:

  • громоздкие размеры;
  • создание шума во время работы;
  • имеется эффект стробирования, что может негативным образом сказываться на качестве освещения;
  • на такой балласт уходит примерно 25% мощности.

Поэтому такие устройства часто используются для создания уличного типа освещения.

Обратите внимание! Все перечисленные выше недостатки не содержит электронный дроссель, который используется в ЭПРА.


Электронный ПРА

На сегодняшний день именно ЭПРА наиболее часто используются для включения люминесцентных ламп. ЭПРА стали массово появляться примерно 30 лет назад и на сегодняшний день они уже практически полностью вытеснили электромагнитные типы балластов и ПРА. Это связано с тем, что ЭПРА имеют следующие преимущества в эксплуатации:

  • увеличенная световая отдача, которая стала возможна благодаря высокочастотному разряду;
  • минимизирован эффект стробирования. Это позволило значительно расширить сферу применения данного типа осветительных приспособлений;
  • отсутствие шума;
  • отсутствие фальстарта;
  • увеличение сроков эксплуатации;
  • энергопотребление уменьшилось примерно на 30 %;
  • КПД находиться примерно на уровне 97%;
  • отсутствует необходимость компенсировать реактивную нагрузку.

Обратите внимание! Некоторые модели ЭПРА обладают способностью управлять мощностью источника освещения. Это стало возможным благодаря регулированию частоты в преобразователе напряжения.

Как видим, по своим характеристикам ЭПРА является самым выгодным типом устройства для ламп дневного света. Поэтому именно данный тип балласта и следует выбирать для внутреннего устройства люминесцентных лампочек.

Дополнительная информация для правильного выбора

Кроме вышеописанных типов балластов, применяемых для эффективной работы ламп дневного света, они могут делиться на различные типы по таким же характеристикам, что и сами лампочки.

Обратите внимание! Если к источнику света подключить балласт, который не соответствует ему по техническим характеристикам (например, по мощности), то это приведет к поломке всей осветительной установке.

В связи с этим, выбирая дроссели для люминесцентных ламп, необходимо обращать на технические характеристики, как самих источников света, так и балластов. Эти знания понадобиться в ситуации, ремонт люминесцентного типа источника света будет осуществляться своими руками. В таком случае можно сэкономить на оплате работы профессионального ремонтника и своими руками починить такой осветительный прибор.

Заключение

Знания о том, как устроена люминесцентная лампа, и какую роль в ее работе играет балласт, помогут вам использовать эту разновидность источника света максимально долго и, при необходимости, провести замену испорченного элемента электросхемы своими руками.