ЭПРА для люминесцентных ламп: отличие от ЭмПРА, как работают, как выбрать

ЭПРА для люминесцентных ламп: что это такое, как работает, схемы подключения ламп с ЭПРА

Вас интересует, зачем нужен электронный модуль ЭПРА для люминесцентных ламп и как его следует подключить? Правильный монтаж энергосберегающих светильников позволит многократно продлить их срок эксплуатации, ведь верно? Но вы не знаете, как подключить ЭПРА и нужно ли это делать?

Мы расскажем вам о назначении электронного модуля и его подключении – в статье рассмотрены конструкционные особенности этого аппарата, благодаря которому формируется так называемое стартерное напряжение, а также поддерживается оптимальный рабочий режим светильников.

Приведены принципиальные схемы подключения люминесцентных лампочек с применением электронного пускорегулятора, а также видеорекомендации по применению подобных аппаратов. Которые являются неотъемлемой частью схемы газоразрядных ламп, несмотря на то что конструктивное исполнение таких источников света может значительно отличаться.

Конструкции пускорегулирующих модулей

Конструкции промышленных и бытовых люминесцентных лампочек, как правило, оснащаются модулями ЭПРА. Аббревиатура читается вполне доходчиво – электронный пускорегулирующий аппарат.

Электромагнитное устройство старого образца

Рассматривая конструкцию этого устройства из серии электромагнитной классики, сразу можно отметить явный недостаток – громоздкость модуля.

Правда, конструкторы всегда стремились минимизировать габаритные размеры ЭМПРА. В какой-то степени это удалось, судя по современным модификациям уже в виде ЭПРА.

Громоздкость электромагнитной конструкции обусловлена внедрением в схему крупногабаритного дросселя – обязательного элемента, предназначенного сглаживать сетевое напряжение и выступать в качестве балласта.

Помимо дросселя, в состав схемы ЭМПРА входят стартеры (один или два). Очевидна зависимость качества их работы и долговечности лампы, т. к. дефект стартера вызывает фальшивый старт, что означает перегрузку по току на нитях накала.

Наряду с ненадежностью стартерного пуска, люминесцентные лампы страдают от эффекта стробирования. Проявляется он в виде мерцания с определенной частотой, близкой к 50 Гц.

Наконец, пускорегулирующий аппарат обеспечивает значительные энергетические потери, то есть в целом снижает КПД ламп люминесцентного типа.

Усовершенствование конструкции до ЭПРА

Начиная с 1990 годов, схемы люминесцентных ламп все чаще стали дополнять усовершенствованной конструкцией пускорегулирующего модуля.

Основу модернизированного модуля составили полупроводниковые электронные элементы. Соответственно, уменьшились габариты устройства, а качество работы отмечается на более высоком уровне.

Внедрение полупроводниковых ЭПРА привело практически к полному исключению недостатков, какие присутствовали в схемах аппаратов устаревшего формата.

Электронные модули показывают качественную стабильную работу и увеличивают долговечность люминесцентных светильников.

Более высокий КПД, плавное регулирование яркости, повышенный коэффициент мощности – все это преимущественные показатели новых модулей ЭПРА.

Из чего состоит приспособление?

Главными составляющими элементами схемы электронного модуля являются:

  • выпрямительное устройство;
  • фильтр электромагнитного излучения;
  • корректор коэффициента мощности;
  • фильтр сглаживания напряжения;
  • инверторная схема;
  • дроссельный элемент.

Схемное построение предусматривает одну из двух вариаций – мостовая либо полумостовая. Конструкции, где используется мостовая схема, как правило, поддерживают работу с лампами высокой мощности.

Между тем, преимущественно в составе люминесцентных светильников эксплуатируются модули, построенные на базе полумостовой схемы.

Такие приборы на рынке встречаются чаще по сравнению с мостовыми, т. к. для традиционного применения достаточно светильников мощностью до 50 Вт.

Особенности работы аппарата

Условно функционирование электроники можно разделить на три рабочих этапа. Первым делом включается функция предварительного прогрева нитей накала, что является важным моментом в плане долговечности газовых приборов света.

Особенно необходимой эта функция видится в условиях низкотемпературной окружающей среды.

Затем схемой модуля запускается функция генерации импульса высоковольтного импеданса – уровень напряжения около 1,5 кВ.

Присутствие напряжения такой величины между электродами неизбежно сопровождается пробоем газовой среды баллона люминесцентной лампы – зажиганием лампы.

Наконец, подключается третий этап работы схемы модуля, основная функция которого заключается в создании стабилизированного напряжения горения газа внутри баллона.

Уровень напряжения в этом случае относительно невысок, чем обеспечивается малое потребление энергии.

Принципиальная схема пускорегулятора

Как уже отмечалось, часто используемой конструкцией является модуль ЭПРА, собранный по двухтактной полумостовой схеме.

Работает такая схема в следующей последовательности:

  1. Сетевое напряжение в 220В поступает на диодный мост и фильтр.
  2. На выходе фильтра образуется постоянное напряжение в 300-310В.
  3. Инверторным модулем наращивается частота напряжения.
  4. От инвертора напряжение проходит на симметричный трансформатор.
  5. На трансформаторе за счет управляющих ключей формируется необходимый рабочий потенциал для люминесцентной лампы.

Ключи управления, установленные в цепи двух секций первичной и на вторичной обмотке, регулируют требуемую мощность.

Поэтому на вторичной обмотке формируется свой потенциал для каждого этапа работы лампы. Например, при разогреве нитей накала один, в режиме текущей работы другой.

Рассмотрим принципиальную схему полумостового ЭПРА для ламп мощностью до 30 Вт. Здесь сетевое напряжение выпрямляется сборкой из четырех диодов.

Выпрямленное напряжение от диодного моста попадает на конденсатор, где сглаживается по амплитуде, фильтруется от гармоник.

Далее посредством инвертирующей части схемы, собранной на двух ключевых транзисторах (полумост), напряжение, поступившее из сети с частотой 50 Гц, преобразуется в потенциал с более высокой частотой – от 20 кГц.

Он подается уже на клеммы люминесцентной лампы для обеспечения рабочего режима.

Примерно по такому же принципу действует мостовая схема. Разница состоит лишь в том, что в ней используются не два инвертора, а четыре ключевых транзистора. Соответственно, схема несколько усложняется, добавляются дополнительные элементы.

Между тем именно мостовой вариант сборки обеспечивает подключение большого количества ламп (более двух) на одном балласте. Как правило, устройства, собранные по мостовой схеме, рассчитаны на мощность нагрузки от 100 Вт и выше.

Варианты подключения люминесцентных ламп

В зависимости от схемных решений, используемых в конструкции пускорегулирующих аппаратов, варианты подключения могут быть самые разные.

Если одна модель устройства поддерживает, к примеру, подключение одного светильника, другая модель может поддерживать уже одновременную работу четырех ламп.

Самым простым подключением видится вариант с электромагнитным устройством, где основными элементами схемы являются лишь дроссель и стартер.

Здесь от сетевого интерфейса фазная линия соединяется к одной из двух клемм дросселя, а нулевой провод подводится на одну клемму люминесцентной лампы.

Фаза, сглаженная на дросселе, отводится от его второй клеммы и соединяется на вторую (противоположную) клемму.

Остающиеся свободными еще две клеммы лампы подключаются к розетке стартера. Вот, собственно, и вся схема, которая до появления электронных полупроводниковых моделей ЭПРА использовалась повсеместно.

На базе этой же схематики реализуется решение с подключением двух люминесцентных ламп, одного дросселя и двух стартеров. Правда в этом случае требуется подбирать дроссель по мощности, исходя из суммарной мощности газовых светильников.

Дроссельный схемный вариант можно доработать с целью устранения дефекта стробирования. Он довольно часто возникает именно на светильниках с электромагнитным ЭПРА.

Доработка сопровождается дополнением схемы диодным мостом, который включается после дросселя.

Подключение к электронным модулям

Варианты подключения люминесцентных ламп на электронных модулях несколько отличаются. Каждый электронный пускорегулирующий аппарат имеет входные клеммы для подачи сетевого напряжения и выходные клеммы под нагрузку.

В зависимости от конфигурации ЭПРА, подключается одна или несколько ламп. Как правило, на корпусе прибора любой мощности, рассчитанного на подключение соответствующего количества светильников, имеется принципиальная схема включения.

На схеме выше, к примеру, предусматривается питание максимум двух люминесцентных ламп, так как в схеме используется модель двухлампового балласта.

Два интерфейса прибора рассчитаны так: один для подключения сетевого напряжения и заземляющего провода, второй для подключения ламп. Этот вариант тоже из серии простых решений.

Аналогичный прибор, но рассчитанный уже для работы с четырьмя лампами, отличается наличием увеличенного числа клемм на интерфейсе подключения нагрузки. Сетевой интерфейс и линия подключения заземления остаются без изменений.

Однако наряду с простыми устройствами, – одно-, двух-, четырехламповыми – встречаются пускорегулирующие конструкции, схематика которых предусматривает использование функции регулировки свечения люминесцентных ламп с помощью.

Это так называемые управляемые модели регуляторов. Рекомендуем подробнее ознакомиться с принципом работы регулятора мощности осветительных приборов.

Чем отличаются подобные приборы от уже рассмотренных устройств? Тем, что в дополнение к сетевому и нагрузочному оснащаются еще интерфейсом для подключения управляющего напряжения, уровень которого обычно составляет 1-10 вольт постоянного тока.

Таким образом, разнообразие конфигурации электронных пускорегулирующих модулей позволяет организовать системы осветительных приборов разного уровня. Имеется в виду не только уровень мощности и охвата площадей, но также уровень управления.

Выводы и полезное видео по теме

Видеоматериал, сделанный на основе практики электромонтера, рассказывает и показывает — какой прибор из двух должен быть признан конечным пользователем более качественным и практичным.

Этот сюжет лишний раз подтверждает, что простые решения выглядят надёжными и долговечными:

Между тем ЭПРА продолжают совершенствоваться. На рынке периодически появляются новые модели таких приборов. Электронные конструкции тоже не лишены недостатков, но по сравнению с электромагнитными вариантами, явно показывают лучшие технические и эксплуатационные качества.

Вы разбираетесь в вопросах принципа работы и схем подключения ЭПРА и хотите дополнить изложенный выше материал личными наблюдениями? Или хотите поделиться полезными рекомендациями по нюансам ремонта, замены или выбора пускорегулирующего аппарата? Пишите, пожалуйста, свои комментарии к этой записи в блоке ниже.

Как устроены и работают ЭПРА для люминесцентных ламп

Люминесцентные лампы не могут работать напрямую от сети 220В. Для их розжига нужно создать импульс высокого напряжения, а перед этим прогреть их спирали. Для этого используют пускорегулирующие аппараты. Они бывают двух типов – электромагнитные и электронные. В этой статье мы рассмотрим ЭПРА для люминесцентных ламп, что кто такое и как они работают.

Из чего состоит люминесцентная лампа и для чего нужен балласт?

Люминесцентная лампа этот газоразрядный источник света. Он состоит из колбы трубчатой формы наполненной парами ртути. По краям колбы расположены спирали. Соответственно на каждом краю колбы расположена пара контактов – это выводы спирали.

Работа такой лампы основана на люминесценции газов при протекании через него электрического тока. Но ток просто так между двумя металлическими спиралями (электродами) просто так не потечет. Для этого должен произойти разряд между ними, такой разряд называется тлеющим. Для этого спирали сначала разогревают, пропуская через них ток, а после этого между ними подают импульс высокого напряжения, 600 и более вольт. Разогретые спирали начинают эмитировать электроны и под действием высокого напряжения образуется разряд.

Читайте также:  Какие светодиодные лампы лучше: как выбрать для дома

Если не вдаваться в подробности – то описание процесса достаточно для постановки задачи для источника питания таких ламп, он должен:

1. Разогреть спирали;

2. Сформировать зажигающий импульс;

3. Поддерживать напряжение и ток на достаточном уровне для работы лампы.

Интересно: Компактные люминесцентные лампы, которые чаще называют “энергосберегающими”, имеют аналогичную структуру и требования для их работы. Единственное отличие состоит в том, что их габариты значительно уменьшены благодаря особой форме, по сути это такая же трубчатая колба, на форма не линейная, а закрученная в спиралевидную.

Устройство для питания люминесцентных ламп называется пускорегулирующим аппаратом (сокращенно ПРА), а в народе просто – балластом.

Различают два вида балласта:

1. Электромагнитный (ЭмПРА) – состоит из дросселя и стартера. Его преимущества – простота, а недостатков масса: низкий КПД, пульсации светового потока, помехи в электросети при его работе, низкий коэффициент мощности, гудение, стробоскопический эффект. Ниже вы видите его схему и внешний вид.

2. Электронные (ЭПРА) – современный источник питания для люминесцентных ламп, он представляет собой плату, на которой расположен высокочастотный преобразователь. Лишен всех перечисленных выше недостатков, благодаря чему лампы выдают больший световой поток и срок службы.

Схема ЭПРА

Типовой электронный балласт состоит из таких узлов:

2. Высокочастотный генератор выполненный на ШИМ-контроллере (в дорогих моделях) или на авто генераторный схеме с полумостовым (чаще всего) преобразователем.

3. Пусковой пороговый элемент (обычно динистор DB3 с пороговым напряжением 30В).

4. Разжигающей силовой LC-цепи.

Типовая схема изображена ниже, рассмотрим каждый из её узлов:

Переменное напряжение поступает на диодный мост, где выпрямляется и сглаживается фильтрующим конденсатором. В нормальном случае до моста устанавливают предохранитель и фильтр электромагнитных помех. Но в большинстве китайских ЭПРА нет фильтров, а ёмкость сглаживающего конденсатора ниже необходимой, от чего бывают проблемы с поджигом и работой светильника.

Совет: если вы ремонтируете ЭПРА, то прочтите статью «Как проверить диодный мост» на нашем сайте.

После этого напряжение поступает на автогенератор. Из названия понятно, что автогенератор – это схема, которая самостоятельно генерирует колебания. В этом случае она выполнена на одном или двух транзисторах, в зависимости от мощности. Транзисторы подключены к трансформатору с тремя обмотками. Обычно используются транзисторы типа MJE 13003 или MJE 13001 и подобные, в зависимости от мощности лампы.

Хоть и этот элемент называется трансформатором, но выглядит он не привычно – это ферритовое кольцо, на котором намотано три обмотки, по несколько витков каждая. Две из них управляющие, в каждой по два витка, а одна – рабочая с 9 витками. Управляющие обмотки создают импульсы включения и выключения транзисторов, соединены одним из концов с их базами.

Так как они намотаны в противофазе (начала обмоток помечены точками, обратите внимание на схеме), то импульсы управления противоположны друг другу. Поэтому транзисторы открываются по очереди, ведь если их открыть одновременно, то они просто замкнут выход диодного моста и что-нибудь из этого сгорит. Рабочая обмотка одни концом подключена к точке между транзисторами, а вторым к рабочим дросселю и конденсатору, через нее происходит питание лампы.

При протекании тока в одной из обмоток в двух других наводится ЭДС соответствующей полярности, которое и приводит к переключениям транзисторов. Автогенератор настроен на частоту выше звукового диапазона, то есть выше 20 кГц. Именно этот элемент является преобразователем постоянного тока в ток переменой частоты.

Для запуска генератора установлен динистор, он включает схему после того как напряжение на нем достигнет определённого значения. Обычно устанавливают динистор DB3, который открывается в диапазоне напряжений около 30В. Время, через которое он откроется, задается RC-цепью.

Более продвинутые варианты ЭПРА, строятся не на автогенераторной схеме, а на базе ШИМ-контроллеров. Они имеют более устойчивые характеристики. Однако, за более чем пять лет занятий электроникой мне не разу не попался такой ЭПРА, все с которыми работал, были автогенераторными.

Выше неоднократно упоминалось об LC цепи. Это дроссель, установленный последовательно со спиралью, и конденсатор, установленный параллельно лампе. По этой цепи сначала протекает ток, прогревающий спирали, а затем образуется импульс высокого напряжения на конденсаторе её зажигающий. Дроссель выполняется на Ш-образном ферритовом сердечнике.

Эти элементы подбираются так, чтобы при рабочей частоте они входили в резонанс. Так как дроссель и конденсатор установлены последовательно на этой частоте наблюдается резонанс напряжений.

При резонансе напряжений на индуктивности и ёмкости начинает сильно расти напряжение в идеализированных теоретических примерах до бесконечно большого значения, при этом ток потребляется крайне малый.

В результате мы имеем подобранные по частотам генератор и резонансный контур. По причине роста напряжения на конденсаторе происходит зажигание лампы.

Ниже изображен другой вариант схемы, как вы можете убедиться – все в принципе аналогично.

Благодаря высокой рабочей частоте удаётся достигнуть малых габаритов трансформатора и дросселя.

Для закрепления пройденной информации рассмотрим реальную плату ЭПРА, на картинке выделены основные узлы описанные выше:

А это плата от энергосберегающей лампы:

Заключение

Электронный балласт значительно улучшает процесс розжига ламп и работает без пульсаций и шума. Его схема не очень сложна и на её базе можно построить маломощный блок питания. Поэтому электронные балласты от сгоревших энергосберегаек – это отличный источник бесплатных радиодеталей.

Люминесцентные лампы с электромагнитным пускорегулирующим аппаратом запрещено использовать в производственных и бытовых помещениях. Дело в том, что у них сильные пульсации, и возможно появление стробоскопического эффекта, то есть если они будут установлены в токарной мастерской, то при определенной частоте вращения шпинделя токарного станка и другого оборудования – вам может казаться, что он неподвижен, что может вызвать травмы. С электронным балластом такого не произойдет.

Зачем нужен ЭПРА (электронный балласт) для люминесцентных ламп

Что такое ЭПРА и для чего он нужен

Применение электронной пуско-регулирующей аппаратуры или аппарата (сокращенно ЭПРА) дает существенную прибавку к сроку полезной эксплуатации осветительного оборудования этого вида.

ЭПРА – это очередной виток развития систем зажигания лампы. ЭПРА выпускается в виде отдельного модуля с контактами для подачи напряжения питания и контактами для подключения одной или нескольких ламп. Такой блок пришел на замену простой, но морально устаревшей схемы с дросселем и стартером. Такой конструкцией обычно оснащаются все современные светильники.

Устройство ЭПРА

Электронный пускорегулирующий аппарат (electronic ballast) является сложным электронным устройством. В состав входят:

  • Фильтр помех: необходим для нивелирования влияния помех из электросети и в нее;
  • Выпрямитель: необходим для преобразования переменного тока в постоянный;
  • Опционально: корректор мощности;
  • Сглаживающий фильтр: служит для снижения пульсаций;
  • Инвертор: повышает напряжение до необходимого;
  • Балласт: аналог электро-магнитного дросселя.

В некоторых моделях инвертор может быть дополнен регулятором яркости. Для этого необходим внешний светорегулятор (либо ручной, либо автоматический на базе фоторезистора). Схем разработано очень много. Элементная база ЭПРА для дневных люминесцентных ламп весьма разнообразна: от мощных полевых транзисторов в мостовой схеме при нагрузках в сотни Ватт, до микросхем-драйверов в маломощных светильниках. Но тем не менее алгоритм работы един.

В упрощенном виде для одной лампы дневного света схема выглядит так:

Т.е. схема состоит всего из двух компонентов: люминесцентной лампы и электронного пускателя. С точки зрения электрика это намного проще классической схемы светильника при использовании электромагнитного дросселя и стартера. На клеммы N и L подается сетевое напряжение. Вывод ground – заземление. Для работы ЭПРА подключение заземляющего контакта не является обязательным и служит лишь для безопасной эксплуатации.

Схема подключения для двух ламп – аналогична.

В ней отсутствуют дополнительные элементы, схема дополнена разве что второй лампой, выводы которой подключены напрямую к электронному блоку.

Схемы ЭПРА сложны и состоят из множества электронных компонентов. Человеку без инженерного образования понять схему очень сложно. К тому же не каждый электрик сможет разобраться во внутреннем устройстве.

Один из вариантов принципиальной схемы ЭПРА

Это достаточно простая схема для инженера-электроника. В упрощенном понимании схема работает следующем образом. Выпрямление производится двухполупериодным выпрямителем – диодным мостом. Сглаживание пульсаций выполняется электролитическим конденсатором, рассчитанным на напряжение выше сетевого, так как амплитудное значение синусоиды для сети переменного тока примерно в полтора раза выше сетевого (√2*220В). Остальными процессами управляет микросхема. За подачу напряжения на лампы отвечают полевые транзисторы. Далее преобразователь работает автономно, частота не изменяется.

Знание электроники позволяет создать и схему питания люминесцентной лампы от низковольтных источников. Схема получается достаточно компактна. Самое важно правильно намотать трансформатор.

Принципиальная схема питания люминесцентной лампы от низковольтного источника

Принцип работы пускателя

Какая бы ни была применена схема для пуска люминесцентной лампы. Общий принцип работы остается неизменным. В принципе, сходные процессы происходят при использовании дросселя и стартера. Всего три фазы:

  • Первоначальный прогрев электродов. В ЭПРА это происходит достаточно мягким повышением напряжения на вольфрамовые нити.
  • Поджиг. В этот момент схема подает высоковольтный импульс (обычно около полутора киловольт). Этого достаточно для электрического пробоя газа и паров ртути. Напряжение поджига у люминесцентных ламп существенно выше напряжения горения.
  • Горение. После высоковольтного импульса схема снижает напряжение до необходимого для поддержания тлеющего разряда. Частота переменного тока на электродах может достигать 38 кГц в зависимости от схемы.

В ЭПРА поджигающей импульс обеспечивается электронной схемой. В классической схеме – за счет энергии, накопленной дросселем. Прогрев электродов также обеспечивает ЭПРА. При стартерной схеме включения, электроды прогреваются в момент замыкания контактов стартера. Его можно заменить кнопкой без фиксации.

Схемы подключения

Разработка таких устройств велась для минимизации конструкции светильника и замещения крупногабаритного дросселя и стартера одним единственным модулем, который подключается к сети питания переменного тока и к электродам люминесцентной лампы.

Читайте также:  Расположение светильников на потолке: правила, схемы

ЭПРА лишены всех минусов классических схем подключения.

Существуют модули, предназначенные для одновременного подключения четырех ламп.

Подключение ЭПРА к четырем лампам

Как в случае с одной или двумя лампами, схема не требует никаких дополнительных элементов. Модуль ЭПРА соединяется напрямую с люминесцентной лампой.

Схема подключения ЭПРА с одной лампой

Схема подключения ЭПРА 4х18 Вт (Пример:Navigator NB-ETL-418-EA3)

Что такое ЭПРА: 6 блоков

Устройство ЭПРА сделает напряжение стабильным Приобретая люминесцентную лампу, необходимо знать, что напрямую от сети 220 вольт она работать не будет. Ей необходимо специальное устройство, которое сделает напряжение стабильным. И такое устройство называется ЭПРА.

ЭМПРА – что такое и каковы принципы его работы

По сути, ЭПРА – это небольшое электронное плато, которое состоит из нескольких электронных элементов. Еще ЭПРА является электронным балластом, с помощью которого осуществляется пуск и поддержание рабочего режима газоразрядных осветительных ламп.

ЭПРА состоит из таких блоков, как:

  • Фильтр электромагнитных помех;
  • Выпрямитель;
  • Схема коэффициента мощности;
  • Фильтр постоянного тока;
  • Инвертор;
  • Балласт или дроссель.

ЭПРА бывает двух видов

ЭПРА может быть двух видов: мостовой, когда устройство имеет мощные полевые транзисторы и используется при больших мощностях ламп (больше 100 ватт); полумостовой, такое устройство встречается намного чаще, так как обладает более низкой мощностью. Работу ЭПРА можно разделить на три этапа. Предварительный разогрев электродов лампы. Благодаря данному действию, лампа включается мгновенно, что продлевает ее срок службы. Поджиг. Устройство генерирует импульс высокого напряжения, вызывающего пробой газа, который наполняет лампу. Горение. На электродах лампы сохраняется небольшое напряжение, которое поддерживает горение лампы.

Устройство ЭПРА для люминесцентных ламп: что это такое

Люминесцентная лампа, которая снабжена ЭПРА, начинает работать, пройдя несколько необходимых фаз.

А именно:

  1. Включение. Из выпрямителя ток поступает в конденсатор, где частота пульсаций сглаживается. После этого высокое постоянное напряжение начинает падать на полумостовой инвертор, а в это время конденсатор низкого напряжения электрода лампы и микросхемы начинают заряжаться.
  2. Предварительный нагрев. После генерирования колебаний ток начинает идти через центр полумоста и электрода лампы. Постепенно частоты колебаний будут снижаться, а напряжение расти. Весь этот процесс, в среднем занимает около 1,5 секунды после включения. При этом лампа раньше положенного времени не включится, так напряжение низкое. За это время лампа успевает нагреться.
  3. Поджиг. Частота полумоста снижается до минимума. У люминесцентных ламп минимальное значение напряжения зажигания составляет 600 вольт. Дроссель помогает преодолеть току данное значение – повышает напряжение, и лампа включается.
  4. Горение. Частота тока останавливается на номинальной рабочей частоте. В процессе работы конденсаторы постоянно заряжаются. Мощность лампы находится в стабильном напряжении, даже если есть перепады напряжения в сети.

ЭПРА необходимы люминесцентным лампам, так как благодаря этому устройству нет сильного нагрева. Поэтому с пожарной безопасностью проблем не будет. А еще устройство обеспечивает равномерное свечение. Поэтому лампы с ЭПРА пользуются спросом.

Но бывают экземпляры ламп, в которых ЭПРА нет. Подключить такое устройство может каждый, у кого есть минимальные познания в электрике, и особых проблем не будет.

Для начала необходимо подготовить нужные инструменты и материалы: отвертки, бокорезы, прибор, определяющий фазу тока, изолента, острый нож, крепежи. Перед установкой, необходимо найти место, где будет располагаться ЭПРА внутри лампы. При этом важно учесть длину всех проводов и доступ к нужным деталям. ЭПРА крепится к лампе с помощью крепежных материалов. После этого устройство подключается к разъему лампы. При этом необходимо помнить, что мощность электронного балласта должна быть больше, чем у самой лампы.

Как только основные процессы будут закончены, необходимо мультиметром проверить провода, чтобы узнать, если в них рабочее напряжение.

Потом следует соединить все контакты с оборудованием и протестировать. При правильной установке лампа загорится без дополнительного разогрева и мерцаний.

Чем отличается ЭПРА от ЭМПРА

ЭПРА – это электронный пускорегулирующий аппарат. А вот ЭМПРА – это электромагнитная регулирующая аппаратура, которая представляет собой дроссель, состоящий из сердечника и провода. ЭМПРА во всем отличается от ЭПРА. Так как ЭПРА состоит из электронных деталей и мало весит.

Если сравнивать два этих устройства, то об ЭПРА можно сказать то, что он быстро приводит в лампу в рабочее состояние. Достаточно секунды, чтобы пошел ровный поток света без всякого мерцания. Частота работы этого устройства равна 50000 герц, а вот у ЭМПРА этот важный показатель всего лишь 50 герц. Лампы, оснащенные механизмом ЭПРА, служат в два раза дольше, чем лампы с ЭМПРА.

Плюсы ЭПРА в том, что:

  • Освещение не напрягает глаза;
  • У лампы нет мерцаний;
  • Экономное потребление электричества;
  • Нет перепадов света.

ЭМПРА имеет массу преимуществ

Осветительные устройства с электронными механизмами просты в использовании. И если вдруг деталь перестает функционировать, ее легко заменить. Поток энергии при сгорании тут же блокируется, и энергопотребление сокращается практически на 25%. А вот если лампа электромагнитного типа, то из строя выходят сразу и дроссель, и стартер. При сгорании лампочки в таком осветительном приборе, энергопотребление будет продолжаться. Что весьма опасно и затратно.

Лампа с ЭПРА в отличие от ЭМПРА потребляет энергию от постоянного тока, поэтому ее часто используют для аварийного освещения. А еще лампа с ЭПРА работает бесшумно, а вот лампа, оснащенная ЭМПРА, со временем издают фоновой гул, что весьма неприятно.

Выбор, что лучше: ЭПРА или ЭМПРА

Лампы с ЭПРА экономичны и не имеют мерцаний. Срок службы у них достаточно высок, при этом масса и габариты аппарата меньше. А в более современных устройствах есть еще и стабилизация яркости при колебании сетевого напряжения. При включении лампы нет миганий и шума.

Лампы с ЭПРА экономичны и не имеют мерцаний

У ЭПРА есть достаточно много достоинств:

  • Лампа включается быстро за 1 секунду;
  • Благодаря высокой частоте работы ЭПРА, лампы работают без мерцаний;
  • Люминесцентные лампы с ЭПРА работают в два раза дольше;
  • При сгорании лампочки в устройстве с ЭПРА, затраты на электроэнергию снижаются, а вот с ЭМПРА электричество все равно будет поступать в лампу, что очень опасно;
  • ЭМПРА гудят при работе, что мешает отдыху, а вот ЭПРА работает бесшумно;
  • Схема подключения ЭПРА легка и понятна;
  • ЭПРА меньше греется;
  • У ЭПРА более высокий КПД;
  • Свет у ламп с ЭПРА приближен к естественному.

Выше были указаны плюсы ЭПРА по отношению к ЭМПРА. Но есть еще и минусы: дороговизна, перегорание при скачках напряжения. Но, несмотря на это, приобретать лампы желательно с электронным балластом. Плюсов все – таки больше.

Для люминесцентных ламп ЭПРА – что это такое (видео)

Подводя итог вышесказанному, следует отметить, что люминесцентные лампы могут работать от двух устройств: ЭПРА или ЭМПРА. У ЭПРА есть много преимуществ перед ЭМПРА. Поэтому многие мастера рекомендуют лампы с электронными элементами.

ПРА — самое сердце светильника

Зачем светильнику ПРА?

Как известно, все используемые источники света делятся на две группы: тепловые и газоразрядные.

Тепловые лампы — это всем известные лампы накаливания. Принцип их работы основан на нагреве металлической спирали при прохождении через нее электрического тока. Они подключаются в сеть непосредственно и не требуют использования специальных устройств для запуска. Лампы накаливания просто вкручиваются в патрон, через который протекает ток 220 Вт.

Газоразрядные источники света, напротив, не могут включаться в сеть непосредственно, а требуют для своей работы использование специальных устройств. Это связано с физикой газового разряда. Так в газоразрядных источниках света с ростом тока напряжение на нём не растёт, а уменьшается, в отличие от других приёмников электрической энергии, где при увеличении подаваемого на них напряжения увеличивается и протекающий через них ток.

Это означает, что если в газоразрядных лампах его не ограничивать ток разряда, он будет лавинообразно расти до тех пор, пока не выйдет из строя одно из трёх звеньев электрической цепи: источник энергии, приёмник или провода, соединяющие источник и приёмник энергии.

Из всего вышеизложенного следует, что включение газоразрядных источников света возможно только совместно с такими устройствами, которые, с одной стороны, обеспечивают подачу напряжения, достаточного для возникновения разряда (т.е. для зажигания лампы), и, с другой стороны, ограничивают ток на уровне, требуемом для нормальной работы лампы. Такие устройства получили название пускорегулирующие аппараты (ПРА).

Что выбрать электромагнитные или электронные ПРА?

Электромагнитные пускорегулирующие аппараты (ЭМПРА) состоит как минимум из индуктивного балласта и импульсного зажигающего устройства (ИЗУ). Если в комплект входит компенсирующий конденсатор, то эффективность ЭМПРА повышается.

При покупке готового светильника со встроенным ЭМПРА для его подключения не нужны специальные навыки. А вот при совмещении светильника и ЭМПРА необходимы специальные электротехнические познания.

Величина светового потока и потребляемая мощность в светильниках с ЭМПРА зависят от напряжения питающей сети. При работе ЭМПРА может возникать шумовой фон, что может негативно сказываться на настроении покупателей. Еще один минус работы ЭМПРА — реальный срок службы лампы приблизительно в 2-2,5 раза меньше паспортного. И наконец, светильники с ЭМПРА довольно массивные. Например, если средняя масса светильника для лампы мощностью 70Вт около 2кг, то для светильника мощностью 400Вт уже около 9кг. Как правило, при монтаже такого светильника ЭМПРА не подвешивают вместе с лампой, а устанавливают внизу на значительном расстоянии или на специальных креплениях под потолком.

ЭМПРА хороши своей традиционностью, они выпускаются по отработанной в течение многих десятилетий технологии, обеспечивающей приличную надежность. Самым ненадежным элементом ЭМПРА является ИЗУ. Если смириться с перечисленными выше особенностями, то светильник с ЭМПРА обойдется относительно недорого.

В настоящее время реальной альтернативой ЭМПРА стали электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА), у которых эксплутационные характеристики и эффективность работы намного выше, чем у первых.

Читайте также:  Фитолампы для растений: виды, назначение, выбор, эксплуатация, особенности

Электронные ПРА являются более дорогими по сравнению с электромагнитным ПРА устройствами, однако начальные затраты компенсируются их высокой экономичностью, которая характеризуется:

  • уменьшенным на 30 % энергопотреблением (при сохранении светового потока) за счет повышения светоотдачи лампы на повышенной частоте и более высокого КПД;
  • увеличенным на 50% сроком службы ламп благодаря щадящему режиму работы и пуска;
  • снижением эксплуатационных расходов за счёт сокращения числа заменяемых ламп и отсутствия необходимости замены стартеров;
  • дополнительным энергосбережением до 80% при работе в системах управления светом;
  • возможностью создания систем управления светом.

В связи с повышающимися тарифами на электроэнергию использование ЭПРА для люминесцентных ламп становится все более и более целесообразным. Даже при нынешних ценах на ЭПРА, которые в 5 — 10 раз выше, чем на электромагнитный ПРА и стартёр, ЭПРА окупается за счёт экономии электроэнергии и увеличения срока службы ламп. Специалисты крупнейших светотехнических фирм (Osram, Philips, Motorola и др.) посчитали, что при нынешнем уровне цен электроэнергии и аппаратов срок окупаемости ЭПРА составляет от 1 до 2,5 лет в зависимости от времени работы ламп.

В настоящее время ЭПРА, представленные на рынках России, можно разделить на две группы по ценовому признаку: простые ЭПРА сопоставимые по цене с магнитными балластами (70-80 руб. за ЭПРА 2×40 Вт) и высококачественные ЭПРА по цене намного превосходящие магнитные (350-600 руб. за ЭПРА 2×40 Вт).
Сегмент высококачественных ЭПРА на российском рынке представлен ведущим европейским производителем пускорегулирующей аппаратуры ELT (Испания). Продукцию ELT отличают высокие технические характеристики и надежность в работе, которые обеспечиваются:

  • предварительным подогревом катодов для обеспечения длительного работы лампы без вспышек и мерцания;
  • самозажимными клеммными колодками;
  • возможностью работы до 4 люминесцентных светильников от одного ЭПРА;
  • небольшими размерами и весом ЭПРА, что позволяет его установку рядом со светильником;
  • бесшумный режим работы;
  • гарантийным сроком 3 года на всю продукцию.

В ряде европейских стран (Швеции, Австрии, Голландии, Швейцарии) уже несколько лет более половины выпускаемых светильников с люминесцентными лампами снабжены электронными балластами.

Классификация ПРА и мировые стандарты

В соответствии с общеевропейской классификацией электромагнитные балласты дроссельного типа по уровню потерь мощности подразделяются следующим образом:

  • Класс D — ПРА с максимальными потерями (запрет на продажу с 21 мая 2004 г. на основании Директивы Европейской комиссии № 2000/55/EG);
  • Класс C — стандартные типы ПРА (запрет на продажу с 21 ноября 2006 г. на основании Директивы Европейской комиссии № 2000/55/EG);
  • Класс B1 — ПРА с пониженными потерями относительно стандартных;
  • Класс B2 — ПРА с особо низкими потерями.

Электронные ПРА (ЭПРА) разделены на 3 класса:

  • A3 — нерегулируемые ЭПРА;
  • A2 — нерегулируемые ЭПРА (с потерями меньшими, чем у А3);
  • A1 — регулируемые ЭПРА.

Таким образом, с 2007 года в Европе производители светильников с ЛЛ должны будут комплектовать их только электромагнитными ПРА классов B1, B2 и высокоэкономичными ЭПРА. Заметим, что предприятия России в большинстве случаев производят ПРА самого низкого класса D. Но в дальнейшем, директива комиссии EC, может быть с некоторой задержкой, но неизбежно окажет влияние на производителей и рынок светильников с ЛЛ и в нашей стране. В связи с сокращением объемов применения электромагнитных ПРА в ближайшие годы неизбежно расширится «ниша» для развития рынка ЭПРА. Воспользовавшись этой ситуацией, ряд фирм начал производить так называемые «дешевые ЭПРА нового стандарта», вводя в заблуждение неосведомленных потребителей. Эти аппараты, уже появившиеся на рынке, значительно уступают по качеству ЭПРА ведущих специализированных изготовителей, хорошо известных на мировом рынке, например, производителей из Испании. Нужно ясно представлять себе, что цена ЭПРА может быть резко уменьшена только за счет снижения надежности и потери ряда свойств и функций:

  1. Срок службы «дешевых» ЭПРА (25-30 тыс. часов) примерно в 2 раза меньше, чем у качественных аппаратов.
  2. Схема «дешевых» ЭПРА не обеспечивает предварительный прогрев электродов ЛЛ в пусковой период. «Холодное» зажигание ламп сокращает их нормированный срок службы, особенно при значительном числе циклов «вкл. — выкл.».
  3. «Дешевые» ЭПРА лишены такой важной функции, как автоматическая подрегулировка выходной мощности ЛЛ при колебаниях сетевого напряжения. (Качественные ЭПРА обеспечивают неизменный световой поток ламп в диапазоне колебаний напряжения питания от 200 до 250 В).
  4. Автоматическое отключение ЛЛ в конце срока их службы «дешевыми» ЭПРА не гарантируется.
  5. В противоположность стандартным качественным ЭПРА «дешевые» аппараты могут питаться только переменным током.

Выводы из изложенного выше однозначны: применение «дешевых» ЭПРА приводит к повышению эксплутационных расходов из-за меньшей надежности аппаратов и сокращения срока службы ЛЛ и поэтому не сулит потребителю ничего, кроме экономических убытков.

Дроссель или ЭПРА

Электронные пуско-регулирующие аппараты (ЭПРА) для люминесцентных ламп пользуются всё большей популярностью среди электромонтажных организаций, поскольку в сравнении с электромагнитными ПРА (дросселями) имеют ряд важных преимуществ:

ЭПРА выделяют меньше тепла, чем ЭмПРА

Стандартная рабочая температура дросселя в обычном режиме способна достигать значений 100-120 °С (можно использовать вместо кипятильника). Для ЭПРА нагрев корпуса в стандартном режиме свыше 70-75 °С считается недопустимым. Отсюда ЭмПРА («старый добрый» дроссель) можно сравнить с лампой накаливания: греет много светит мало (см. ниже)

ЭПРА более экономичны, чем ЭмПРА

Основным из параметров любого пуско-регулирующего аппарата является “косинус “фи” (своеобразный КПД пуско-регулирующей аппаратуры); чем он ближе к 1, тем лучше. У ЭмПРА этот параметр не превышает 0,3-0,5 и свидетельствует о том, что до 70% потребляемой мощности рассеивается в самом дросселе. Казалось бы не ахти какой факт, но стоит представить себе серверную комнату без окон летом, которую обогревает ещё четыре светильника с дросселем, по чем зря поедая энергию, на устранение последствий такого «обогрева» добавляем умирающий от нагрузки кондиционер – получиться типичная картина «энергонеэффективности». У современных ЭПРА косинус “фи” равен 0,9-0,95. Большинство электромонтажников считают низкий КПД проблемой заказчика – электричество оплачивает он. Однако косинус “фи” нельзя игнорировать в электроустановках с большим количеством светильников и в производстве. Например, светильник на 36W, работающий с дросселем, в действительности будет потреблять около 70-100W, что повлечёт за собой пересчёт (увеличение) сечения проводов и особенно сильно проявится при включении. Бывали случаи, когда в момент запуска оплавлялись контакты, а в системе “вышебало” автоматы. Старые электрики для компенсации реактивного сопротивления дросселя устанавливают конденсаторы, однако и они имеют продолжительность срока службы, а определить “на глаз” момент, когда ёмкость конденсаторов критично упадёт настолько, что они перестанут выполнять свою функцию – практически невозможно. О вышедших из строя конденсаторах заказчик или эксплуатирующая организация сможет узнать косвенным путём: например, когда придёт энергетическая комиссия, измерит приборами реально потребляемую мощность и выпишет штраф за превышение лимита или когда сработает электрическая защита (если есть), расплавится от нагрузки изоляция на проводах и др. В любом случае, конденсатор, а в добавок и стартер, как радиокомпонент стоит денег, а кроме того, увеличивает расходы на эксплуатацию. Да и вряд ли на крупном объекте, электрик будет ежедневно обходить все светильники и замерять ёмкость конденсаторов.

ЭПРА увеличивают срок службы люминесцентной лампы

ЭПРА защищают лампу от “скачков” напряжения в пределах 5-10%. Среди электромонтажников до сих пор нет единодушного мнения касательно надёжности ЭПРА. Одни считают, что нестабильность отечественных электросетей скорее выведет из строя сами ЭПРА и по этой причине предпочитают им дроссели. Другие напротив, не любят ЭмПРА, поскольку эти устройства требуют дополнительных элементов (стартеров, конденсаторов, специального вида патронов) и таким образом усложняют схему и понижают её надёжность, а также никак не препятствуют передаче “скачков” напряжения на лампу. Как бы то ни было, лампы улучшенной цветопередачи (лампы с трёхполосным люминофором) при работе с ЭПРА действительно имеют срок службы на 30% бóльший, чем при работе с любым из дросселей.

ЭПРА увеличивают световой поток лампы

При проектировании помещений, согласно норм, освещенность помещений должна соответствовать по СНиП их типу и целевому назначению. А это значит, что при использовании ЭПРА можно закладывать меньше светильников чем светильников с ЭмПРА, а значит экономить и на лампах и на кабеле, и в, конечном счете, на энергопотреблении.

Наглядно в этом можно убедиться самостоятельно. Нужно просто подключить две одинаковых лампы к различным типам ПРА: электронному и электромагнитному.

ЭПРА устраняют “мерцание” ламп

Всем известен неприятный эффект “мерцания” люминесцентных ламп, который возникает в результате колебаний тока в электрической сети. ЭмПРА, являясь обычными катушками провода, не могут воспрепятствовать этому эффекту. Помимо нагрузки на зрение, “мерцание” может стать причиной аварии на производстве, совпав с частотой вращения подвижных механизмов. Оператору такой объект будет казаться стоящим на месте. На отдельных производствах люминесцентные лампы полностью запрещены, несмотря на то, что виновником “мерцания” являются вовсе не лампы, а дроссели.

ЭПРА с “плавным” запуском снимают ограничение по число включений

При работе с ЭмПРА лампа запускается “жёстко” – импульс тока сразу же попадает непосредственно в лампу. ЭПРА с “тёплым” запуском перед подачей разряда в разогревают контакты лампы что позволяет эксплуатировать источник света в более щадящем режиме, продлевая тем самым срок его службы и повышая вероятность запуска с первого раза. “Плавный” старт никак не ограничивает число включений лампы, в отличие от дроссельного, при котором не рекомендуется производить коммутации чаще 4-5 раз в день. Что позволяет неограниченно использовать с люминесцентными светильниками различные энергосберегающие устройства (датчики движения, присутствия, оптико-аккустические устройства)

ЭПРА бесшумны

Дросселя представляют собой металлический сердечник, обмотанный проводом (вот вам и вес). Со временем пластины сердечника рассыхаются и начинают дребезжать. Многие замечали этот неприятный звук, резонирующий с металлическими частями конструкции в потолочных светильниках старого советского производства. Электронные ПРА не имеют “музыкальных” элементов и работают бесшумно.

Добавить комментарий