Следующий шаг заключается в проверке полупроводниковых элементов. Диоды не должны быть сгоревшими; при использовании мультиметра, независимо от того, какую полярность вы выбираете, не должен возникать никаких звуковых сигналов. Аналогичные требования относятся и к униполярным транзисторам — затворы, истоки и стоки не должны замыкаться между собой в какой-либо комбинации.
Что такое ЭПРА и для чего нужен данный прибор?
Существует множество вопросов, а иногда и электронной корреспонденции от наших читателей блога, касающихся особенностей выбора электронных балластов и диммеров, известными также под сокращенной аббревиатурой ЭБ. Мы собрали для вас обширную информацию на эту тему. Изучение данной области не всегда бывает простым, однако, если вы имеете опыт в этой сфере, вам будет значительно легче понять, о чем идет речь.
Итак, давайте подробнее обсудим, как выбрать и эффективно использовать электронные балласты (ЭПРА).
Использование ЭПРА может значительно увеличить срок службы ламп, к которым они подключены.
ЭБ представляют собой следующий этап в развитии систем освещения. Этот прибор включает в себя дополнительные компоненты для подачи электрического питания и разъемы для подключения одного или более источников света. Ранее сообщалось, что подобные блоки могут заменить традиционную систему, состоящую из дросселя и стартера, но с течением времени такой подход стал менее актуален.
Устройство ЭПРА: что в него входит и схемы
Электронный балласт это модульное электронное устройство, состоящее из ряда определенных элементов. Перечислим их:
- Фильтр помех: его основное назначение заключается в снижении воздействия сетевых помех на работу устройства.
- Выпрямитель: необходим для преобразования переменного тока, который поступает из сети, в постоянный ток.
- Корректор мощности: этот элемент применяется для уменьшения влияния сетевых помех на устройство, что способствует улучшению стабильности работы.
- Сглаживающий фильтр: используется для снижения пульсации в подаче тока.
- Инвертор: данный компонент необходим для повышения напряжения до нужного уровня, который требуется для работы светильников.
- Балласт: в использовании представляет собой аналог электромагнитного дросселя.
В некоторых модификациях инвертор может быть дополнен диммером, однако для этого потребуется внешний диммер. Существуют многочисленные схемы, которые были разработаны для различных моделей ЭПРА, и о них мы поговорим более подробно.
Компоненты, входящие в состав ЭПРА для светильников дневного света, достаточно разнообразны: от мощных полевых транзисторов до миниатюрных микросхем, что делает их достаточно энергоэффективными.
Тем не менее, общая схема работы остается неизменной.
Упрощенная схема для подключения лампы дневного света (ЛДС) выглядит следующим образом:
Схема состоит всего из двух частей: люминесцентной лампы и электронного стартера. С точки зрения электрика, такой подход значительно проще по сравнению с традиционной схемой освещения, в которой используются электромагнитный дроссель и стартер. Базовое напряжение подключается к клеммам N и L, а клемма заземления выполняет функцию заземления устройства. При подключении ЭКГ заземление не требуется для работы, но необходимо для обеспечения безопасной эксплуатации.
Система подключения для двух ЛДС аналогична. Она не включает дополнительные компоненты, а всего лишь две лампы, концевые выводы которых подключаются напрямую к электронному блоку.
Схемы ЭКГ могут быть достаточно сложными и содержать множество электронных элементов, что делает их трудными для понимания для людей без инженерного образования или соответствующего обучения.
Более того, не каждый электрик сможет быстро разобраться во всей схеме, но уверяем вас — это вполне возможно!
На представленном изображении изображена относительно простая электронная схема. Говоря проще, её работа осуществляется в ожидаемом порядке. Кодирование корректируется посредством выпрямительно-диодного моста с двумя полупериодами, что улучшает стабильность работы всей системы.
Сглаживание достигается с помощью электролитического конденсатора, рассчитанного на более высокое значение рабочего напряжения, так как амплитуда синусоиды относительно половины сети оказывается выше (√2 * 220 В). Последующие процессы контролируются специальным контроллером, в котором полевые транзисторы обеспечивают подачу напряжения на лампы. По завершении этого процесса инвертор продолжает работу в обычном режиме, без изменений.
Если у вас есть понимание основ электроники, вы сможете разработать систему питания для люминесцентных ламп, используя низковольтные источники. Данная конструкция может быть достаточно компактной, в которой важным аспектом является правильная намотка трансформатора.
Как работает пускатель?
Как бы ни была организована система зажигания люминесцентной лампы — основная концепция остается неизменной. Процессы, происходящие при использовании дросселей и пускателей, схожи. Обычно их можно разделить на три основных фазы:
- Предварительный нагрев электродов. В электронном балласте это происходит за счет небольшого увеличения напряжения, подаваемого на вольфрамовые нити, что помогает повысить срок службы лампы.
- Зажигание. В этот момент схема подает высокий импульс напряжения (обычно около одного киловольта или 500 вольт), который достаточно для ионизации газов и паров ртути в лампе. Напряжение, необходимое для зажигания люминесцентных ламп, по своим параметрам значительно превышает уровень напряжения, необходимого для поддержания рабочего состояния.
- Поддержание работы. После подачи импульса высокого напряжения схема понижает напряжение до уровня, который достаточно для поддержания разряда. Чаще всего частота осцилляции электродов может достигать 38 кГц, в зависимости от конфигурации схемы.
В электронном балласте импульс подается на электронный контроллер, в то время как в традиционных системах это достигается за счет накопленной энергии в катушке. Начальный нагрев электродов также происходит в электронном балласте: при включении схемы стартер активируется и вызывает короткое замыкание, что приводит к нагреванию нити. Если потребуется, стартер может быть заменен выключателем, позволяя избежать сложностей с ремонтом.
Эта схема представляет собой относительно простой электронный функционал, который, по сути, работает так, как и ожидалось. Корректировка осуществляется через выпрямительно-диодный мост с двумя полупериодами.
Конструкции пускорегулирующих модулей
И промышленные, и бытовые люминесцентные лампы обычно комплектуются электронными пускорегулирующими модулями. Аббревиатура ЭПРА расшифровывается просто как электронный балласт.
Электромагнитное устройство старого образца
При рассмотрении конструкции данного устройства, относящегося к старой электромагнитной классе, сразу бросается в глаза явный недостаток — его громоздкость.
Тем не менее, разработчики всегда стремились максимально уменьшить размеры ЭПРА. В определенной степени это удалось достичь благодаря современным модификациям, представленным в видеЭПРА.
Конструктивные элементы электромагнитного излучателя состоят, в сущности, всего лишь из двух компонентов — дросселя (балласта) и стартера (обеспечивающего разряд в цепи).
Громоздкость конструкции электромагнитного балласта объясняется необходимостью наличия большого элемента — катушки, предназначенной для нормализации сетевого напряжения и выполнения функции балласта.
Кроме дросселя, в схему ЭМПРА также включаются пускатели (от одного до двух). Очевидно, что от её качества напрямую зависит срок службы лампы, поскольку неисправный стартер может спровоцировать осечку, что в свою очередь приводит к перегрузке нити накала.
Помимо проблем с ненадежным запуском, люминесцентные лампы подвержены еще и эффекту завихрения, что проявляется в виде мерцания с определенной частотой, равной около 50 Гц.
Наконец, балласт также имеет значительные потери энергии, что негативно сказывается на общей эффективности работы люминесцентных ламп.
Усовершенствование конструкции до ЭПРА
С момента появления на рынке в 1990-х годах, люминесцентные лампы все более часто стали оснащаться усовершенствованным пускорегулирующим аппаратом.
Это модернизированное устройство базируется на полупроводниковой электронике, что дало возможность уменьшить размеры приборов и улучшить их функциональные качества.
С введением ЭБ-полупроводников многие недостатки старых электромагнитных моделей были почти полностью устранены.
Электронные модули отличаются высокой стабильностью работы и способны продлить срок службы люминесцентных ламп.
К дополнительным преимуществам новых приборов ECG можно отнести более высокий коэффициент полезного действия (КПД), возможность бесступенчатого регулирования яркости и значительное улучшение коэффициента мощности.
Из чего состоит приспособление?
Основные элементы электронной схемы данного устройства включают в себя:
- Выпрямительный блок,
- Фильтр, предназначенный для снижения уровня электромагнитного излучения,
- Корректор коэффициента мощности,
- Сглаживающий фильтр, необходимый для выравнивания напряжения,
- Схема инвертора,
- Тонущий элемент.
Схема может быть исполнена в двух вариантах: в виде моста или полумоста. Мостовые схемы, как правило, поддерживают использование мощных ламп.
Схемы, основанные на полумостовой конфигурации, в свою очередь, чаще применяются в устройствах, работающих с люминесцентными лампами.
Данные устройства пользуются большей популярностью на рынке, чем мостовые модели, поскольку для обыденного использования достаточно источников света с мощностью до 50 Вт.
Особенности работы аппарата
Традиционно работу электроники можно разделить на три рабочих этапа. Первый этап — это предварительный нагрев нити накала, что имеет важное значение для увеличения срока службы газовых светильников.
Эта функция становится особенно актуальной в условиях низких температур, где она особенно важна для эффективного запуска устройства.
На следующем этапе схематика запускает процесс генерации высокоимпедансного импульса — уровень напряжения обычно около 1,5 кВ.
Достижение такого напряжения между электродами неизбежно приводит к ионизации газа внутри корпуса люминесцентной лампы — что, в свою очередь, запускает горение лампы.
И наконец, последний этап работы блока заключается в создании стабилизированного напряжения, которое поддерживает сигнализируемый режим для горящего газа внутри цилиндра.
На этом этапе уровень напряжения оказывается относительно низким, что благоприятно сказывается на энергопотреблении устройства.
Схемы ЭПРА
Собирать электронный балласт своими руками может показаться нецелесообразным делом. Даже высококачественные модели не стоят столько, чтобы оправдать все время, затраченное на их сборку, кроме случаев, если вы не являетесь поклонником самодельной электроники. Создание функционального устройства может принести моральное удовлетворение, однако важно понимать, что в интернете можно найти множество систем, многие из которых окажутся бесполезными. Тем не менее, существуют и качественные решения — как с использованием специализированных чипов, так и без них.
На данном изображении представлена схема электронного пускорегулирующего устройства для флуоресцентных ламп, созданная на основе транзисторных переключателей.
На этом изображении показан электронный балласт на основе микросхемы IR2520D, который функционирует в диапазоне рабочих частот от 35 кГц до 80 кГц.
Данный пример демонстрирует электронный балласт, построенный на базе NXP UBA2021, с рабочей частотой в 39 кГц.
И в завершение: балласт, работающий на чипе ICB1FL02G и функционирующий при частоте 40 кГц.
