Стартеры для люминесцентных ламп, установленные в системе электромагнитной пускорегулирующей аппаратуры (ЭМПРА), служат для зажигания свечения люминесцентных ламп, подключаемых к сети переменного тока с частотой 50 (60) Гц. Кроме стартера ЭМПРА содержит электромагнитный балласт (дроссель) и конденсатор.
Стартер для люминесцентных ламп представляет собой миниатюрную газоразрядную лампу с тлеющим разрядом. Он состоит из стеклянной колбы, заполненной инертным газом (гелий-водород или неон). Внутри колбы размещаются два электрода. В случае несимметричной конструкции стартера один электрод устанавливается неподвижным, а второй — подвижным. Подвижный электрод изготавливается из биметалла. Большее распространение получила симметричная конструкция стартера, с двумя подвижными биметаллическими электродами.
Как работает стартер для ламп
Цвет создаваемого света зависит от типа атома, который получил энергию. Портативная люминесцентная лампа с гнездом для сигарет и зажимом. Этот принцип использует почти все источники искусственного света. Разница между люминесцентными лампами и лампами накаливания заключается в том, что энергия достигает атомов. В лампах накаливания достигается с помощью тепла, но люминесцентные лампы используют другой метод.
Люминесцентная лампа - это стеклянная трубка, покрытая фосфоресцирующим веществом. Внутри трубки также немного ртути и инертного газа, обычно аргона. На обоих концах трубки находятся электроды, с которыми лампа подключена к электрической сети. В люминесцентных лампах электричество проходит через трубу.
Напряжение зажигания стартера должно быть ниже номинального напряжения питающей сети, но выше рабочего напряжения свечения люминесцентной лампы. При подключении схемы запуска к питающей сети, практически все ее напряжение будет приложено к разомкнутым электродам стартера. Под действием этого напряжения в стартере происходит тлеющий разряд . Незначительный ток тлеющего разряда, от 20 до 50 мА, разогревает биметаллические электроды. В результате нагревания они изгибаются, замыкают электрическую цепь, и тлеющий разряд внутри стартера прекращается. Электрический ток по замкнутой контактами стартера цепи, проходит через последовательно соединенные дроссель и катоды люминесцентной лампы, вызывая их подогревание.
Как долго служит стартер?
Когда включается люминесцентная лампа, электричество течет через трубку. Напряжение между электродами является значительным, поэтому многие электроны движутся от одного конца к другому. Полученная энергия преобразует немного ртути из жидкости в газ. Затем некоторые электроны столкнутся с атомами газообразной ртути, которые получат энергию и высвободят ее, как мы уже объяснили, в виде фотонов.
Как проводится проверка стартера
Возбужденные атомы ртути производят ультрафиолетовый свет, который наши глаза не видят. Однако между нами и газообразной ртутью находится фосфоресцирующий слой, покрывающий внутреннюю часть трубки. Когда ультрафиолетовое излучение находит это покрытие, оно возбуждает его атомы, которые, в свою очередь, возвращают эту энергию в виде большего количества фотонов. Часть этой энергии теряется в виде тепла, но остальные - фотоны, выпущенные как видимый свет, обычно белый. Цвет света может меняться в зависимости от типа люминофора, который используется во внутреннем покрытии трубки.
Величина тока предварительного подогревания катодов лампы, определяемая сопротивлением дросселя, в 1,5 — 2 раза превышает номинальный ток ее рабочего режима.
Время замкнутого состояния электродов стартера определяет длительность подогревания катодов лампы. В результате окончания тлеющего разряда стартера при замкнутых контактах, через определенное время происходит их остывание, разгибание и размыкание биметаллических электродов. Именно это разрывание электрической цепи приводит к возникновению импульса высокого напряжения дросселя, обладающего большой индуктивностью, и зажигает люминесцентную лампу.
Различают стартеры нескольких видов
Люминесцентные лампы разных цветов. Лампы накаливания также производят ультрафиолетовое излучение, но поскольку они не преобразуются в видимый свет, большая часть энергии, которую они должны вырабатывать, может считаться потраченной впустую. Именно поэтому люминесцентные лампы считаются в шесть раз более эффективными.
Однако нелегко провести электричество через газ. Для этого внутри трубки должны быть свободные электроны, а также ионы, то есть атомы с рядом электронов, отличных от нормали. Для ввода электронов и ионов в трубку многие флуоресцентные лампы используют механизм запуска на концах, который генерирует дугу или электрический поток между соседними электродами. Вот почему, когда лампа горит, мы сначала видим, как ее концы загораются. Это освобождает электроны и ионы, которые, распространяясь внутри трубки, создают необходимую среду для установления электрического потока в газе.
Во время работы лампы, сила тока электрической цепи определяется номинальным рабочим током лампы, а падение напряжения питающей сети распределяется между дросселем и лампой на приблизительно равные части. Напряжение на стартере, подключенного параллельно лампе, становится недостаточным для образования тлеющего разряда, следовательно, электроды стартера остаются разомкнутыми в процессе свечения люминесцентной лампы.
Стартер для люминесцентных ламп. Технические характеристики
Система предназначена для прерывания, когда поток электроэнергии в газе уже установлен. Различные модели люминесцентных ламп. Благодаря этому мы можем иметь хорошее освещение, которое, будучи более эффективным, также дешевле. Сегодня миллионы люминесцентных ламп используются в промышленности и дома, так как они предпочитаются для освещения кухонь и подвалов. Флуоресцентное освещение очень эффективно и излучает свет по гораздо более низкой цене, чем лампа накаливания. Прикоснитесь к люминесцентной лампе после включения в течение некоторого времени, и вы обнаружите, что она довольно крутая.
Зажигание стартера
На устойчивость зажигания люминесцентной лампы существенное влияние оказывают продолжительность начального подогрева катодов и величина силы тока на них в момент размыкания электродов стартера. Недостаточная сила тока не вызывает в дросселе достаточной величины ЭДС электромагнитной индукции, необходимой для начала работы лампы. Поэтому, если первая попытка размыкания электродов стартера не приводит к зажиганию лампы, то этот процесс автоматически повторяется, пока лампа не засветится. Стандартное время зажигания лампы при электромагнитной системе запуска должно обеспечиваться за время до 10 секунд .
Сравните его с теплом, производимым лампой накаливания. Это тепло напрасно тратит энергию и, хотя оно не производит света, оно должно быть оплачено. Свежесть люминесцентного света делает его более экономичным и предотвращает потерю тепла от установки и проводки.
Поскольку многие магазины продают люминесцентные лампы, вы должны знать, как они работают. Наблюдайте за флуоресцентной трубкой, когда она не горит, и обратите внимание, что она белая внутри; этот белый слой представляет собой специальный порошок, называемый фосфором. На каждом конце трубки имеются два выступающих кончика; эти наконечники соединены с катодами, очень похожими на нити ламп накаливания, но, как правило, они не видны белым люминофором.
В одной из наших статей подробно рассмотрены электронные пускорегулирующие аппараты — . После прочтения материала у вас не возникнет трудностей в понимании принципа работы таких устройств.
Также у нас доступна информация об организации подсветки с использованием специальных .
Параллельно к стартеру подключается конденсатор, с емкостью от 0,003 до 0,1 мкФ. Его присутствие обусловлено необходимостью снижения амплитуды радиопомех, наблюдающихся в процессе замыкания и размыкания электродов стартера и лампы. Дополнительно, этот конденсатор снижает амплитуду и увеличивает длительность импульса напряжения, возникающего во время размыкания электродов. При отсутствии или обрыве стартерного конденсатора напряжение на катодах лампы во время размыкания быстро достигает нескольких киловольт, но длительность его воздействия уменьшается. Вероятность зажигания ламп в таких условиях резко уменьшается. Кроме того, подключение конденсатора к стартеру предотвращает сваривание его электродов
, возникающее вследствие электрической дуги между ними в момент размыкания.
Эта ртуть представляет собой ту же серебряную жидкость, которую мы видим в ней, термометры. На рисунке показаны основные части люминесцентной трубки. Когда подключается флуоресцентная трубка, между двумя катодами возникает разность напряжений, которая вызывает яркую дугу по газу. Эта дуга похожа на искру, полученную в свече зажигания автомобильного двигателя.
Принцип работы стартера
Дуга преобразует капли ртути в пар, и пар испускает волны энергии, известные как ультрафиолетовый свет. Эти волны ультрафиолетового света прилипают к внутренним стенкам трубки, а фосфор превращает их в свет. Этот процесс называется флуоресценцией. Обратитесь к вашему словарю, чтобы понять, почему этот тип освещения называется флуоресцентным освещением.
Конденсатор, компенсирующий индуктивные свойства дросселя, обеспечивает быстрое гашение искр.
Для полного исключения радиопомех, образующихся при зажигании люминесцентной лампы, рекомендуется параллельно лампе установить два, последовательно соединенных, конденсатора с емкостью 0,01 мкФ каждый, с заземлением средней точки.
В настоящее время используются три основных типа флуоресцентного освещения.
- Флуоресцентный свет с предыдущим нагревом.
- Флуоресцентный свет с быстрым запуском.
- Люминесцентный свет с мгновенным зажиганием.
Флуоресцентные лампы
Люминесцентная трубка воспламеняется индуцированной дугой между двумя катодами. Когда катоды несколько разделены, для индукции дуги требуется высокое напряжение; но если катоды нагреваются, дуга индуцируется с гораздо более низким напряжением. Предыдущий нагрев достигается путем подключения специального переключателя с биметаллической лентой, называемой стартером. Регулятор соединен последовательно с трубкой, чтобы уменьшить принятое количество. Без регулятора трубка будет потреблять слишком много тока и разрушать себя.
Надежная работа стартерной системы зажигания лампы зависит от величины напряжения в электрической сети. При уменьшении напряжения возрастает время, затрачиваемое на нагревание биметаллических электродов. С уменьшением напряжения до значений ниже 80% от номинального, электроды стартера перестают контактировать и лампа не зажигается.
Рабочие люминесцентные лампы предварительного нагрева
Нить накала стартера нагревается, когда он подключен к току и действует на биметаллическую полоску. Биметаллическая полоса изгибается и замыкает цепь, при этом ток достигает катодов и нагревает их. В то же время нагревательный элемент стартера теряет тепло, и биметаллическая полоса охлаждается. Когда биметаллическая полоса охлаждается, она возвращается в исходное положение и цепь открывается. За это время катоды достаточно горячие, чтобы вызвать дугу, и электричество прыгает от одного катода к другому через трубку. Как только дуга создается, ртуть производит ультрафиолетовые волны, которые преобразуются в свет фосфором. Во время работы трубки напряжение на стартере слишком низкое, чтобы нагревать воспламенившийся элемент, и контакты остаются открытыми.
Мгновенный флуоресцентный свет
Когда контакты стартера открываются, ток не проходит через него. . Этот тип флуоресцентного света начинает работать, как только он подключается.Срок службы и замена стартера
За время продолжительного срока службы стартера, напряжение образования тлеющего разряда внутри него снижается. При этом стартеры для люминесцентных ламп могут начинать замыкать контакты электродов при работающей лампе, вызывая ее гашение. Размыкание электродов стартера, как положено, будет вызывать зажигание лампы. Таким образом, происходящий процесс приводит к миганию лампы. Если вовремя не произвести замену неисправного стартера, последствия такого процесса, кроме неприятных зрительных ощущений, приведут к порче лампы, перегреву и выходу из строя дросселя .
Лампы быстрого запуска используются во многих новых люминесцентных осветительных установках. Нет времени ожидания, прежде чем они начнут работать. Они не нуждаются в стартере, так как катоды горят все время, когда лампа работает. Эти катоды предназначены для выдерживания непрерывного нагрева. Регулятор предназначен для обеспечения напряжения для нагрева резервуаров, а также высокого напряжения для запуска и работы трубки.
В этом люминесцентном освещении используется специальная трубка, предназначенная для создания дуги при очень высоком напряжении без необходимости нагревать дегустации. Высокое напряжение обеспечивается специальными регуляторами. Многие из этих трубок имеют только один толстый выступ на каждом конце. На рисунке сравниваются быстровоспламеняющиеся и мгновенные трубки.
Широкий разброс длительности контактирования электродов стартеров зачастую не обеспечивает условий начального прогрева катодов ламп. Зажигание лампе, происходящее после нескольких попыток, снижает срок ее службы. Для снижения вероятности этих негативных явлений рекомендуется своевременно производить замену стартеров и их подбор в светильнике.
Сомнительно, что вы должны предоставлять услуги для такого типа освещения, но вы можете задавать вопросы об этом. Поскольку эти трубки не используют стартеры, и их дегустации не требуют предварительного нагрева, единственными нарушениями, которые возникают в этой цепи, являются неисправности в трубах, а иногда и в регуляторах.
Отказы пробирок обычно вызывают старение, и это легко обнаруживается благодаря показательной спирали света внутри трубки, сопровождаемой оранжевыми вспышками. Если трубка не изменится, когда это произойдет, регулятор может быть поврежден. Через нити люминесцентной трубки они становятся раскаленными. Поскольку нити имеют покрытие бария, они испускают электроны, которые ионизируют газ аргона, улетучивают ртуть и превращают газ в проводник. Затем электрический ток может циркулировать через флуоресцентную трубку.
Стартер при изготовлении монтируется на диэлектрической панели с двумя контактными соединителями и помещается в пластмассовый или металлический корпус. В этом же корпусе размещается конденсатор небольшой емкости, подключенный параллельно контактам стартера.
Производителями разных стран и компаний выпускаются стартеры 20C-127, 80C-220, S10, S2, FS-2, FS-U, ST111, ST151. Зажигание ламп, подключаемых к сети переменного тока по одиночной или параллельной схеме производится при помощи стартеров, предназначенных для подключения мощных (от 4 до 80 Вт) ламп с напряжением 220 — 240 В (80С-220, S10, FS-U, ST111). В последовательной схеме подключения используются стартеры 20С-127, S2, FS-2, ST151, запускающие лампы мощностью от 2 до 22 Вт, с номинальным напряжением 110 — 130 В.
Газ становится проводящим из-за перенапряжения, вызванного балластом, когда ток течет через стартер. Стартер открывает и закрывает цепь биметаллическим листом, и это приводит к тому, что балласт через явление индукции вызывает мгновенное перенапряжение, которое преобразует газ в проводник.
Когда электроны сталкиваются внутри флуоресцентной трубки с ртутным газом и газом аргона или неона, они производят ультрафиолетовое излучение. Этот свет, когда он попадает на люминофорный слой трубки, создает флуоресцентную характеристику этих ламп. Как только начинается флуоресцентная трубка, стартер больше не работает и не пропускает через него ток, оставляя только балласт.
Стартеры Philips (S 2, S 10, Нидерланды) изготавливаются в огнестойком поликарбонатном корпусе. Они характеризуются высокой надежностью, отсутствием содержания свинца, радиоактивных изотопов и имеют практичный дизайн. Они обеспечивают точное время начального нагрева катодов и достижения максимального напряжения для запуска ламп.
Внешние компоненты люминесцентной нагревательной трубки
Балласт: он создает перенапряжение в трубчатых электродах, когда контакты грунтовки открываются. Стартер: когда он подается, разряд происходит через инертный газ. Биметаллический контакт нагревается и расширяется до тех пор, пока другой контакт не станет пропускать ток через реактор и трубу. Через мгновение биметаллический снова открывается, и цикл повторяется до тех пор, пока не загорится трубка.
Флуоресцентная лампа не имеет обычной нити лампы накаливания, но при ионизации она содержит ртутный пар, излучающий ультрафиолетовый свет. Ультрафиолетовый свет производит частицы, которые покрывают внутреннюю часть трубки. Эти частицы, в свою очередь, блестят или становятся флуоресцентными.
Стартеры Osram (ST 111, ST 151, Россия) обладают невозгораемым диэлектрическим корпусом из макролона и оснащаются фольговым рулонным конденсатором.
В обозначении стартеров, на корпусе обычно указывается номинальная мощность и рабочее напряжение зажигаемых ламп.
Стартеры для люминесцентных ламп
Ниже приводим фотографии по теме статьи «Стартеры для люминесцентных ламп: принцип работы». Для открытия галереи фотографий достаточно нажать на миниатюру изображения.
Стартер – основной элемент люминесцентных ламп, является частью электромагнитной пускорегулирующей аппаратуры. Его назначение – пуск механизма, т.е. зажигание газа в газоразрядной колбе. Устройство замыкает и размыкает электрическую цепь.
Внешний вид стартера для люминесцентных ламп
Дроссель выполняет функцию трансформатора и стабилизатора – ограничивает ток нитей лампы до требуемого значения, защищает оборудование от перепада температур, скачков напряжения и перегрузки.
Дроссель служит для защиты оборудования от скачков напряжения и перегрузки
Устройство и принцип работы
Деталь представляет собой небольшую стеклянную колбу тлеющего разряда, помещенную в металлическую или пластиковую емкость. Колба заполнена благородным газом, как правило, неоном или гелием, и включает в себя два электрода.
Стеклянная колба, заполненная гелием или неоном, с двумя электродами
Изготовляют конструкции двух видов: симметричные и несимметричные. В симметричных – оба электрода подвижны, в несимметричных – только один. Первый тип применяется чаще из-за большей практичности.
В колбе происходит предварительный прогрев ртути и перевод ее в газообразное состояние. Затухающий заряд, вследствие подачи напряжения на разомкнутые электроды, приводит к зажиганию устройства. Т.е. создается мощный импульс. Электроды после замыкания гасят тлеющий заряд. Цепь, которая возникает впоследствии, увеличивает температуру катодов и дросселя. После падения напряжения электроды не могут замыкать цепь, тем самым поддерживая лампочку в зажженном состоянии.
Напряжение стартера выбирается выше рабочего люминесцентной лампы и ниже напряжения сети. Т.к. газоразрядные лампочки имеют отрицательное сопротивление, ток после пуска становится намного выше нормы. Для чего и необходимо устройство, которое может ограничить и стабилизировать этот ток до требуемого рабочего значения.
Дроссель – катушка в металлической оплетке. Задача детали заключается в поддержке лампы в рабочем состоянии. Элемент накапливает и преобразовывает электрическую энергию.
После успешного запуска прибора в цепи течет ток, соответствующий номинальному току лампочки. Это условие гарантирует правильное горение лампы. Зажигание зависит от качества прогрева катодов и силы тока. При недостаточных значениях этих параметров, когда цепь размыкается при низкой величине тока, лампочка не включится. Процесс в этом случае становится неисправным циклическим.
Сборка люминесцентной лампы
Виды стартеров и дросселей
Различают стартеры нескольких видов:
- Тепловые. Для них характерно увеличенное время пуска, что повышает стабильность работы газоразрядных лампочек. Достаточно сложное устройство, потребление дополнительной энергии на собственные нужды усложняет применение этого вида для эксплуатации в частных домах.
- Тлеющего ряда. Содержит биметаллические электроды. Имеют упрощенную схему и малое время зажигания.
- Полупроводниковые. Возникновение импульса в колбе происходит по принципу ключа – нагрева и размыкания цепи.
Разновидности дросселей:
- Электронные. Используют простую схему подключения. При этом отсутствует мерцание и пульсирование при включении. Характеризуются низким шумом при работе. Достаточно дорогостоящая продукция. Целесообразно применять лишь в комнатах с частым включением приборов.
- Электромагнитные. Для работы таких дросселей используют последовательное подключение с лампочкой, т.к. невозможно произвести холодный запуск. Главным недостатком является длительное мерцание во время включения.
Конденсатор в работе устройства
Конденсатор обеспечивает стабильность работы устройства. Главное назначение – борьба с радиопомехами, возникающими при замыкании цепи (контакте электродов). Также необходим он для стабилизации импульсов тлеющих зарядов.
Для стандартных лампочек применяются установки емкостью до 0,1 микрофарад. При отсутствии в схеме подключения этого элемента, напряжение в цепи будет непрерывно возрастать до критических значений. Конденсатор, включенный параллельно в цепь с электродами, исключает залипание электродов, которое может возникнуть во время образования электронной дуги, т.е. гасит ее.
Конденсатор люминесцентной лампочки
Срок службы, ремонт и замена
При каждом последующем запуске напряжение внутри снижается, что при продолжительном сроке эксплуатации вызывает мигание лампочки и износ стартера. При длительном использовании лампы тлеющий заряд уменьшается, и со временем на нем полностью пропадает напряжение. При этом наблюдается самовольное замыкание и размыкание электродов.
Моргание в лампах происходит из-за низкого напряжения в сети. Стартер совершает бесконечный ряд попыток произвести запуск механизма: до успешного включения или до выхода из строя оборудования. Стандартное время зажигания составляет 10 секунд. В противном случае в работе системы сбои или неисправности.
После появления первых признаков неисправностей, необходимо выполнить замену элемента. Несвоевременный ремонт грозит не только раздражающими вспышками при пуске, но и поломкой дросселя (за счет постоянного перегрева контактов), а также полным выходом из строя люминесцентной лампы.
При недостаточном напряжении в питающей сети зажигание происходит не с первой попытки, постоянное моргание значительно снижает срок эксплуатации. Во избежание частого выхода из строя необходимо использовать качественную светотехническую продукцию, а также следить за исправностью цоколя и внутридомовой электросети.
Замена стартера состоит из несколько этапов:
- Выключение лампы.
- Снятие плафона.
- Извлечение неисправного элемента (выкручивается против часовой стрелки).
- Подключение нового. Необходимо вставить в паз и повернуть до упора по часовой стрелке.
Замена дросселя требует определенных навыков и опыта. Сначала необходимо отключить автоматы на щитке квартиры (дома) для полного ее обесточивания. После того как напряжение не будет подаваться на лампу, следует снять с нее крепежные детали и соединительные провода. Теперь дроссель легко демонтировать и установить на его месте новый. Затем необходимо произвести все действия в обратном порядке.
Соединительные провода элемента
Выбор и производители
При выборе необходимо руководствоваться следующими факторами:
- тип запуска лампочки;
- производитель;
- номинальные характеристики.
Существует большое количество производителей, выпускающих качественное оборудование. Среди них:
- Philips;
- Chilisin;
- Luxe;
- Osram.
Не стоит покупать слишком дешевые модели, т.к. в них используются дешевые материалы основных элементов. Такие устройства, в лучшем случае, быстро выходят из строя, в худшем, приводят к разгерметизации лампочек и выпуску вредных газов в воздух.
Знаменитые производители предлагают большой выбор запасных элементов для замены каждой детали. Также заводы дают длительную гарантию на использование своего оборудования, обычно 6 тысяч включений при рабочем диапазоне температур. В фирменных магазинах предлагают бесплатную замену в случае попадания брака.
Стартеры фирмы Philips считаются лучшими на рынке светотехнического оборудования. Для их изготовления используют высококачественные материалы, к примеру, огнестойкий поликарбонат, который предотвращает перегрев компонентов системы. Как заверяет производитель, брак выпуска составляет всего 0,0001%. В отличие от дешевых изделий, модели Philips не содержат радиоактивные изотопы, поэтому такое оборудование не вредит здоровью человека.
Компания упростила дизайн, что позволило производить установку системы при помощи обычной отвертки или, при навыках работы со светотехническими материалами, вручную. Тип S-2 разработан для низковольтных люминесцентных лампочек, а также высоковольтных до 22 Вт, использующих схему последовательного соединения. S-10 предназначен исключительно для включения высоковольтных ламп мощностью до 64 Вт.
Монтаж. Видео
О нюансах монтажа люминесцентной лампы рассказывается в этом видео.
Для чего нужен стартер? Ответ прост – для нормального пуска и корректной работы люминесцентных лампочек. Дроссели поддерживают стабильную эксплуатацию оборудования.
