Светодиодные лампы вместо люминесцентных: преимущества и алгоритм замены

Как работает светодиодная лампа

Источником света в светодиодной лампе является светоизолирующий диод, состоящий из полупроводникового кристалла, имеющего два вывода (катод и анод) и оптической системы. Далее по тексту будет использована аббревиатура СД или LED.

При прохождении электрического тока через полупроводник в прямом направлении, носители заряда (электроны и дырки) осуществляют рекомбинацию. В результате этого происходит оптическое излучение фотонов (из-за перехода электронов на другой энергетический уровень).

Также в лампе находится драйвер (специальная микросхема), который обеспечивает питание светодиода. Радиатор (система охлаждения) собирает и выводит излишнее тепло. Рассеиватель минимизирует потери света.

Схематическое изображение светодиода

На схемах светодиоды условно обозначаются как диоды со стрелками, которые обозначают оптическое излучение.

Выпускаемые светодиодные лампочки на 220В могут отличаться между собой внешним дизайном, но принцип внутреннего устройства сохраняется для всех моделей.

Излучение света в лампах выполняется светодиодами, число и размеры кристаллов которых может варьироваться в зависимости от мощности и возможностей охлаждения. Их цветовой спектр задается веществом, входящим в структуру каждого кристаллика.

Чтобы добраться до пускового драйвера, необходимо аккуратно снять защитную «юбочку» лампы. Под ней откроется печатная плата либо монтажная сборка из соединенных между собой радиоэлементов.

На входе драйвера расположен диодный мост, подключенный к электрическому цоколю лампы, контактирующему с патроном. Благодаря ему переменное питающее напряжение выпрямляется в постоянное, поступает на плату и через нее подается к светодиодам.

Чтобы лучше рассеять излучаемый поток и защитить кристаллы от прикосновений, а также избежать их контакта с посторонними предметами, снаружи устанавливается рассеивающее защитное стекло (прозрачная пластмассовая колба). Поэтому своим внешним видом они очень напоминают традиционные источники света.

Для вкручивания лампочки в патрон их цоколи выполняют стандартных размеров Е14, Е27, Е40 и т.д. Это позволяет использовать лед лампы в домашней сети, не прибегая к каким либо изменениям в электропроводке.

Устройство светодиодной лампы 220

В состав лампы входят:
• корпус;
• цоколь;
• рассеиватель;
• радиатор;
• блок светодиодов LED;
• бестрансформаторный драйвер.

Как устроена светодиодная лампа? На рисунке изображена современная LED-лампа по технологии СОВ. Светодиод выполнен как одно целое, с множеством кристаллов. Для него не требуется распайка многочисленных контактов. Достаточно присоединить всего одну пару.

Каждая светодиодная лампа состоит из следующих частей:
1. Рассеиватель – специальный полусферы, увеличивающей угол и равномерно разбрасывающей направленный пучок светодиодного излучения. В большинстве случаев элемент производится из прозрачных и полупрозрачных пластиков либо матированного поликарбоната.
2. Светодиодные чипы – основных составляющих ламп нового поколения. Они устанавливаются как по одному, так и десятками. Их число зависит от конструктивных особенностей изделия, его размеров, мощности и наличия приспособлений для отвода тепла.
3. Печатной платы. При их изготовлении используются анодированные алюминиевые сплавы, способные эффективно отвести тепло на радиатор, что создаст оптимальную температуру для бесперебойной работы чипов.
4. Радиатора, который отводит тепло от печатной платы с утопленными в ней светодиодами. Для отливки радиаторов тоже выбирается алюминий и его сплавы, а также специальные формы с большим количеством отдельных пластин, помогающих увеличить теплоотводящую площадь.
5. Конденсатора, убирающего пульсацию по напряжению, подаваемому на кристаллы светодиодов с драйверной платы.
6. Драйвера, сглаживающего, уменьшающего и стабилизирующего входное напряжение электрической сети. Без этой миниатюрной печатной платы не обходится ни одна светодиодная матрица. Различают выносной и встраиваемый драйвер. Большинство современных ламп оснащается встраиваемыми устройствами, которые монтируются непосредственно в их корпусе.
7. Полимерного основания, вплотную упирающегося в цокольную часть, защищая корпус от электрических пробоев, а меняющих лампочки — от случайного поражения электрическим током.
8. Цоколя, обеспечивающего подключение к патронам. Обычно при его изготовлении используют латунь, покрытую никелем. Это гарантирует хороший контакт и долговременную коррозионную защиту.

Также существенным отличием светодиодных приборов от их обычных прототипов стало расположение зоны максимального нагрева. У остальных типов излучателей распространение тепла происходит от внешней стороны поверхности.

Светодиодные кристаллы нагревают свою печатную плату с внутренней стороны. Поэтому им требуется своевременное отведение тепла изнутри лампы, а это конструктивно решается путем установки охлаждающих радиаторов.

Когда делается ремонт светильника с перегоревшим светодиодом, его меняют целиком. По форме лампы бывают круглыми, цилиндрическими и прочими. Подключение к сети питания производится через резьбовые или штырьковые цоколи. Под общее освещение выбираются светильники с цветовой температурой 2700К, 3500К и 5000К.

Градации спектра могут быть любыми. Их часто используют для освещения реклам и в декоративных целях.

Светодиод – это полупроводниковый кристалл из нескольких слоев, преобразующий электричество в видимый свет. При изменении его состава получается излучение определенного цвета. Светодиод делается на основе чипа – кристалла с площадкой для подключения проводников питания.

Чтобы воспроизвести белый свет, «синий» чип покрывается желтым люминофором. При излучении кристалла люминофор испускает собственное. Смешивание желтого и синего света образует белый.

Разные способы сборки чипов позволяют создавать 4 основных типа светодиодов:
• DIP – состоит из кристалла с расположенной сверху линзой и присоединенными двумя проводниками. Он наиболее распространен и используется для подсветки, в световых украшениях и табло.
• «Пиранья» – похожая конструкция, но с четырьмя выводами, что делает ее более надежной для монтажа и улучшает отвод выделяющегося тепла. Большей частью применяется в автомобильной промышленности.
• SMD-светодиод – размещается на поверхности, за счет чего удается уменьшить габариты, улучшить теплоотвод и обеспечить множество вариантов исполнения. Используется в любых источниках света.
• СОВ-технология, где чип впаивается в плату. За счет этого контакт лучше защищен от окисления и перегрева, а также значительно повышается интенсивность свечения. Если светодиод перегорает, его надо полностью менять, поскольку ремонт своими руками, с заменой отдельных чипов, не возможен.

Недостатком светодиода является его маленький размер. Чтобы создать большое красочное световое изображение, требуется много источников, объединенных в группы. Кроме того, кристалл со временем стареет, и яркость ламп постепенно падает. У качественных моделей процесс износа протекает очень медленно.

Схема подключения светодиодной лампы вместо люминесцентных

Тип колбы Т8 (диаметр трубки 25,76 мм, цоколь G13), единственный типоразмер, который позволяет использовать один и тот же светильник для установки в него ламп разной конструкции, но одинаковой длины. Правда, потребуется небольшая модернизация, отключение пуско – регулирующей арматуры, но это дело нетрудное и не займёт много времени.

Как видите, схема простая. Стартёры нужно вынуть из разъёмов. В разъём дросселя можно поставить перемычку, но если на входе стоит УЗО то велика вероятность ложных срабатываний, поэтому просто демонтируйте балласт.

В принципе, дроссель и компенсационный конденсатор можно оставить, всё будет работать, но образуемые при включении кратковременные импульсы ЭДС (700-1000 В) вряд ли будут способствовать долгой работе LED прибора.

Трубки Т8 с цоколем G13 имеют четыре вывода (штырька), но для подключения LED сборки понадобится только два, по одному с каждого торца колбы. Так, должно быть, но китайские производители, как всегда, не строго придерживаются стандартов, поэтому встречаются LED трубки с выводами на один из торцов.

Преимущество светодиодных ламп перед люминесцентными лампам

Можно уверенно сказать, что LED-лампочки любого форм-фактора практически по всем показателям превосходят люминесцентные аналоги:
1. Баллон каждого люминесцентного светильника содержит как минимум 2 мг ртути, а этот химический элемент относится к разряду крайне опасных для здоровья — требуется утилизации люминесцентных ламп (нельзя просто выбросить).
2. Экономия электроэнергии в 2 раза, при том том же световом потоке.



3. Срок службы светодиодных светильников 50 000 часов (против 18 000 часов у люминесцентных).
4. Светодиодные трубки не мерцают (в отличии от люминесцентных), их целесообразно использовать в детских садах и школах.
5. Отсутствие противного звука дребезжания дросселя люминесцентных светильников.
6. У светодиодных светильников свет распространяется только вниз и они не требуют отражателя.
7. Еще одно преимущество светодиодных светильников – большинство моделей рассчитанны на напряжение питания от 85В до 265В. Люминесцентные аналоги при таких условиях начинают моргать и отключаются.

Преимущества использования светодиодных ламп по сравнению с газосветными

Как заявляет производитель, среднее время работы светодиодной лампы доходит до тридцати тысяч часов, но все-таки это будет зависеть от качества конструкции, а именно микросхемы и внутренних световых элементов.

При любых обстоятельствах, установка светодиодной лампы Т8 с целью замены газосветной лампы, целесообразна по таким причинам:

1. На переделку конструкции не придется тратить много времени. Так, для человека знакомого с осветительным оборудованием, подобный процесс покажется простым — потребуется только демонтировать некоторые внутренние элементы, установить перемычку, провода, а затем подключить лампу.
2. За светодиодными светильниками намного проще ухаживать, достаточно лишь время от времени протирать пыль с поверхности. С люминесцентными конструкциями все намного сложнее, ведь если на поверхность попадет жир (даже от рук), то в этом месте будет отмечаться усиленное нагревание. Со временем это приведет к тому, что лампочка взорвется.

   Светодиодные лампы разрешается протирать от загрязнений

3. Использование LED-ламп позволяет сэкономить электроэнергию более чем на 55%, поэтому даже дорогостоящие изделия быстро окупают стоимость.
4. Светодиодные лампы служат больше 45000 часов даже при частом включении и выключении.
5. Светодиодные трубки не мерцают по сравнению с устаревшими газосветными. Тем самым они не провоцируют усталость глаз. Поэтому такие лампочки рекомендуют устанавливать в учебные учреждения, офисы, рабочие кабинеты.
6. Внутри таких лампочек отсутствует ртуть и прочие опасные для жизни человека компоненты. Поэтому после их перегорания не требуется соблюдение особых мер по утилизации. Такие лампочки считаются безопасными с точки зрения экологии.
7. Даже не смотря на то, что светодиодные лампы со временем теряют яркость, происходит это не раньше чем через 15000 часов. Это значительно выше, чем в случае с газосветными.

Светодиодные лампы служат дольше аналогов

Стоит отметить, что даже при снижении напряжения в сети до 110 В, светодиодные лампы останутся такими же яркими, как и при 220 В. Еще одним очевидным преимуществом является наличие гарантии от большинства производителей на LED-лампы.

Устройство линейных светодиодных ламп

В продаже появились светильники нового поколения, по габаритным размерам и внешнему виду похожие на светильники с люминесцентными лампами. Однако вместо люминесцентных ламп дневного света в них применены светодиоды. Светильники экономичны, долговечны, но пока еще достаточно дорогие.

Промышленностью освоен выпуск альтернативных LED ламп, по габаритным размерам, внешнему виду и яркости свечения, полностью соответствующих люминесцентным лампам. В качестве источника света в них используются светодиоды. Срок службы светодиодных аналогов в десятки раз больше и не требуется их утилизация. Благодаря наличию светодиодных аналогов люминесцентных ламп появилась возможность сэкономить – не покупая светильники нового поколения заменить своими руками в устаревших светильниках только люминесцентные лампы светодиодными, оставив прежнюю арматуру. Переделка старых люминесцентных светильников не требует от исполнителя высокой квалификации и при наличии инструкции ее может выполнить любой домашний мастер своими руками.

Светодиодная лампа трубка представляет собой прозрачную пластмассовую трубку, в которой установлена планка из гетинакса с распаянными на ней светодиодами и драйвер. Поэтому для светодиодной лампы трубки не требуется устанавливать внешний драйвер. Она подключается непосредственно к электрической сети 220 В.

На светодиодных лампах трубках, как и на люминесцентных трубках, установлен цоколь G13. С внутренней стороны светодиодной лампы трубки штыри соединены между собой отрезком медной проволоки, поэтому питающее напряжение можно подавать на любой из штырей. LED лампа трубка полностью адаптирована для замены в светильниках люминесцентных ламп без механической доработки их конструкции. Достаточно только провести небольшую работу по изменению разводки проводов – удалить лишние.

LED трубки выпускаются длиной 600 мм и 1500 мм, мощностью от 9 до 25 Вт, холодного и теплого света и экономят не менее 65% электроэнергии, по сравнению с люминесцентными лампами. Например, светодиодная лампа трубка мощностью 18 Вт подойдет для замены люминесцентной лампы мощностью 36 Вт. Так что есть возможность подобрать LED трубку для замены при переделке любого светильника. При этом если модернизируемый светильник недостаточно освещал помещение, то заодно можно увеличить яркость его свечения, установив светодиодные трубки большей мощности, или установить большее количество LED ламп.

Как переделать светильник дневного света в светодиодный — 2 легких способа

Если старый советский светильник с люминесцентными лампами дневного света типа ЛБ-40, ЛБ-80 вышел из строя, или вам надоело менять в нем стартера, утилизировать сами лампы (а просто так выкидывать их в мусорку уже давно нельзя), то его с легкостью можно переделать в светодиодный.

Самое главное, что у люминесцентных и светодиодных ламп одинаковые цоколи – G13. Никакая модернизация корпуса в отличие от других видов штырьковых контактов не потребуется.

G- означает, что в качестве контактов используются штырьки

13 – это расстояние в миллиметрах между этими штырями

При этом вы получите:

экономию электроэнергии (в 2 раза)

большую освещенность

меньшие потери (почти половина полезной энергии в люминесцентных светильниках может теряться в дросселе)

отсутствие вибрации и противного звука дребезжания от балластного дросселя

Правда, в более современных моделях, уже используется электронный балласт. В них повысился КПД (90%!и(MISSING) более), исчез шум, но расход энергии и световой поток остались на прежнем уровне.

Например, новые модели таких ЛПО и ЛВО часто используются для потолков Armstrong. Вот примерное сравнение их эффективности: 

Еще одно преимущество светодиодных – есть модели рассчитанные на напряжение питания от 85В до 265В. Для люминесцентного нужно 220В или близко к этому.

Для таких Led, даже если напряжение в сети у вас слабое или завышенное, они будут запускаться и светить без нареканий.

На что нужно обратить внимание при переделке простых люминесцентных светильников в светодиодные? Прежде всего на его конструкцию.

Если у вас простой светильник старого советского образца со стартерами и обыкновенным (не электронным ПРА) дросселем, то фактически и модернизировать ничего не надо.

Просто вытаскиваете стартер, подбираете под габаритный размер новую светодиодную лампу, вставляете ее в корпус и наслаждаетесь более ярким и экономным освещением.

Если стартер из схемы не убрать, то при замене лампы ЛБ на светодиодную, можно создать короткое замыкание.

Дроссель же демонтировать не обязательно. У светодиодной, потребляемый ток будет в пределах 0.12А-0.16А, а у балласта рабочий ток в таких старых светильниках 0.37А-0.43А, в зависимости от мощности. Фактически он будет выполнять роль обыкновенной перемычки.

После всей переделки светильник у вас остается тот же самый. На потолке не нужно менять крепление, а сгоревшие лампы не придется более утилизировать и искать специальные контейнеры для них.

Для таких ламп не нужны отдельные драйвера и блоки питания, так как они уже идут встроенными внутри корпуса.

Главное, запомнить основную особенность – у светодиодных, два штырьковых контакта на цоколе, жестко соединены между собой.

А у люминесцентной они соединены нитью накала. Когда она раскаляется, происходит зажигание паров ртути.

В моделях с электронным ПРА нить накала не используется и промежуток между контактами пробивается импульсом высокого напряжения.

Самые распространенные размеры таких трубок:

300мм (используется в настольных светильниках)

600мм (на потолок для светильников типа Armstrong)

900мм и 1200мм

Чем больше их длина, тем ярче свечение.

Если же у вас модель более современная, без стартера, с электронным дросселем ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат), то здесь придется немного повозиться с изменением схемы.

Что находится внутри светильника до переделки:

дроссель

провода

контактные колодки-патроны по бокам корпуса

Дроссель это то, что нужно будет выкинуть в первую очередь. Без него вся конструкция существенно потеряет в весе. Откручиваете крепежные винты или высверливаете заклепки в зависимости от крепежа.

Затем отсоединяете питающие провода. Для этого может понадобиться отвертка с узким жалом.

Можно данные проводки и просто перекусить пассатижами.

Схема подключения двух ламп отличается, на светодиодной все выполнено гораздо проще: 

Главная задача которую нужно решить – это подать 220В на разные концы лампы. То есть, фазу на один вывод (например правый), а ноль на другой (левый).

Ранее говорилось, что у светодиодной лампы оба штырьковых контакта внутри цоколя, соединены между собой перемычкой. Поэтому здесь нельзя как в люминесцентной, подать между ними 220В.

Чтобы убедиться в этом, воспользуйтесь мультиметром. Установите его в режим измерения сопротивления, и касаясь измерительными щупами двух выводов произведите замер.

На табло должны высветиться такие же значения, как и при замыкании щупов между собой, т.е. нулевые или близкие к нему (с учетом сопротивления самих щупов).

У лампы дневного света, между двумя выводами с каждой стороны, есть сопротивление нити накала, которая после подачи напряжения 220V через нее, разогревается и ”запускает” лампу.

Далее всю работу можно проделать двумя способами:

без демонтажа патронов

с демонтажем и установкой перемычек через их контакты

Самый простой способ это без демонтажа, но придется докупить пару зажимов Wago.

Выкусываете вообще все провода подходящие к патрону на расстоянии 10-15мм или более. Далее заводите их в один и тот же зажим Ваго.

Тоже самое проделываете с другой стороной светильника. Если у клеммника wago недостаточно контактов, придется использовать 2 шт.

После этого, все что остается – подать в зажим на одну сторону фазу, а на другую ноль.

Нет Ваго, просто скручиваете провода под колпачок СИЗ. При таком методе, вам не нужно разбираться с существующей схемой, с перемычками, лезть в контакты патронов и т.п.

Другой метод более скрупулезный, зато не требует никаких лишних затрат.

Рекомендуем:  Водяной теплый пол своими руками: устройство и монтаж теплого водяного пола, пошаговая инструкция

Снимаете боковые крышки со светильника. Делать это нужно осторожно, т.к. в современных изделиях защелки сделаны из хрупкой и ломкой пластмассы.

После чего, можно демонтировать контактные патроны. Внутри них расположены два контакта, которые изолированы друг от друга.

Такие патроны могут быть нескольких разновидностей: 

Все они одинаково подходят для ламп с цоколем G13. Внутри них могут быть пружинки.

В первую очередь они нужны не для лучшего контакта, а для того, чтобы лампа не выпадала из него. Плюс за счет пружин, идет некоторая компенсация размера длины. Так как с точность до миллиметра, изготовить одинаковыми лампы не всегда  получается.

К каждому патрону подходят два провода питания. Чаще всего, они крепятся путем защелкивания в специальных без винтовых контактах.

Проворачиваете их по часовой и против часовой стрелки, и приложив усилие вытаскиваете наружу один из них.

Как уже говорилось выше, контакты внутри разъема изолированы друг от друга. И демонтируя один из проводков, вы фактически оставляете не удел одно контактное гнездо.

Весь ток теперь будет течь через другой контакт. Конечно, все будет работать и на одном, но если вы делаете светильник для себя, имеет смысл немного усовершенствовать конструкцию, поставив перемычку.

Благодаря ей, вам не придется ловить контакт, проворачивая светодиодную лампу по сторонам. Двойной разъем обеспечит надежное соединение.

Перемычку можно сделать из лишних проводов питания самой лампы, которые у вас обязательно останутся в результате переделки.

Тестером проверяете, что после монтажа перемычки, между ранее изолированными разъемами есть цепь. То же самое проделываете со вторым втычным контактом на другой стороне светильника.

Главное проследить, чтобы оставшийся провод питания был уже не фазным, а нулевым. Остальное выкусываете.

Если светильник у вас двухламповый, лучше всего к каждому разъему подавать напряжение отдельными проводниками.

При монтаже простой перемычки между двух и более патронов, конструкция будет иметь существенный недостаток.

Вторая лампа будет светиться, только при условии, что первая установлена на свое место. Уберете ее, и тут же погаснет и другая.

Питающие проводники должны сходиться на клеммную колодку, где поочередно у вас будет подключены:

фаза

ноль

земля

До установки светильника на потолок, необходимо подать на него напряжение и проверить работу ламп. Если какой-то контакт будет отходить, можно здесь же все и подрегулировать, не залезая на верх, прыгая по стремянкам.

Светодиодные лампы, в отличие от люминесцентных с обзором свечения 360 градусов, имеют направленный поток света.

Но за счет возможности поворачиваться вокруг оси на 35 градусов в цоколе G13 + вращая сам цоколь, вы сможете их подрегулировать в нужную вам сторону.

Однако такая конструкция цоколя есть не у всех ламп. И иногда приходится пересверливать крепление патронов на 90 градусов.

Если все в порядке, монтируете светильник на свое место и наслаждаетесь экономным и боле ярким освещением.

Основные этапы подключения

Схема подключения одного источника освещения к одному дросселю

Схема подключения люминесцентной лампы с дросселем довольно проста:

1. Включение в схему компенсирующего конденсатора позволяет снизить потери энергии и сэкономить ее потребление. В принципе, система будет работать и без него, но с большими затратами электроэнергии
2. Напряжение должно проходить последовательно по всем точкам, начиная с конденсатора
3. Далее в систему включается ПРА. Для получения ровного свечения его параметры должны идеально соответствовать мощности лампы
4. Дроссель подключается к источнику света последовательно
5. После выхода его из катушки следует подсоединить клеммы стартера
6. Монтируем к нему второй сетевой контакт

К сожалению, стартер – не слишком надежное устройство. Плюс при работе лампа может мерцать, негативно влияя на зрение. В принципе, возможно и подключение без него. Заменить эту деталь можно подпружинной кнопкой-выключателем.

Подключение без дросселя

В данном подключении дроссель не используется

Этот способ используется в основном в старых лампах при выходе из строя балласта. Сделать это можно посредством использования постоянного тока, номинал которого выше обычного. То есть напряжение в момент пуска следует повысить. Сила этого напряжения подбирается исходя из характеристик как сети, так и самого источника света.

Для подключения люминесцентной лампы без дросселя требуется подсоединение диодного моста (или пары диодов). Контакты замыкаются с обеих сторон попарно. На одну сторону источника освещения должен приходиться плюс, на другую минус.

Подобную схему можно использовать даже при сгоревшей нити накаливания. Ведь цилиндр с газом при этом способе будет подпитываться за счет постоянного напряжения. Учтите лишь, что данный способ можно использовать на короткий период – со временем труба быстро потемнеет, а затем из-за выгорания люминофора вовсе перестанет излучать свет.

Нюансы подключения

Схемы включения ламп дневного света подразумевают наличие электромагнитного пускорегулирующего аппарата или дросселя (представляющего собой своеобразный стабилизатор) со стартером. Конечно, в наше время есть люминесцентные лампы без дросселя и стартера и даже приборы с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ), но о них чуть позднее.

Итак, стартер выполняет следующую задачу: он обеспечивает в схеме короткое замыкание, разогревая и электроды, обеспечивая тем самым пробой, при помощи которого облегчается розжиг лампы. После того как электроды достаточно разогрелись, стартер обеспечивает разрыв цепи. А дроссель ограничивает ток во время замыкания, обеспечивает высоковольтный разряд для пробоя, зажигая и поддерживая стабильное горение лампы после запуска.

Схема для последовательного подключения двух ламп

Существуют светильники, конструктивно предусматривающие подключение двух ламп.

В случае замены деталей сборка осуществляется по схемам, различным для ЭмПРА и ЭПРА.

Внимание! Принципиальные схемы ПРА рассчитаны на работу с определенной мощностью нагрузки. Этот показатель всегда имеется в паспортах изделий. Если подсоединить лампы большего номинала, дроссель или балласт могут перегореть.

Если на корпусе прибора есть надпись 2Х18 – балласт предназначен для подключения двух ламп мощностью по 18 ватт каждая. 1Х36 – такой дроссель или балласт способен включать одну ЛДС мощностью 36 Вт.

В случаях, когда используется дроссель, лампы должны подключаться последовательно.

Запускать их свечение будут два стартера. Подсоединение этих деталей осуществляется параллельно с ЛДС.

Подключение без стартера

Схема ЭПРА в своем составе стартера не имеет изначально.

Однако и в схемах с дросселем можно обойтись без него. Собрать рабочую схему поможет включенный последовательно подпружиненный выключатель – проще говоря, кнопка. Кратковременное включение и отпускание кнопки обеспечит соединение похожее по действию на стартерный пуск.

Важно! Включаться такой безстартерный вариант будет, только при целых нитях накаливания.

Бездроссельный вариант, в котором также отсутствует стартер, может быть осуществлен разными способами. Один из них показан ниже.

На схеме представлен двухполупериодный диодный умножитель напряжения.

Электроды закорачиваются, к ним подключается однопроводная линия. Напряжение будет около 600 В, чего достаточно, чтобы между ними в газовой среде протекал постоянный ток.

Собранный по таким схемам бесстартерный блок питания способен заставлять светиться даже устройства с перегоревшими спиралями электродов.

Проверка работоспособности

Прозвонка электродов мультиметром

Выполнить проверку собранной системы можно с помощью тестера, который проверяет нити накала. Его допустимое сопротивление должно составлять 10 Ом.

Если тестирующее устройство показало бесконечное сопротивление, лампочка подходит только для использования в режиме холодного запуска. Также бесконечность может показываться при неисправности источника света. Нормальное сопротивление, которое должен показывать тестер, достигает несколько сотен Ом. Это связано с тем, что в обычном состоянии контакты стартера находятся в разомкнутом виде. При этом конденсатор не пропускает постоянный ток.

Если коснуться щупами мультиметра дроссельных выводов, сопротивление будет постепенно падать до постоянного значения в несколько десятков Ом.

Точное значение определить нельзя при помощи обычного тестера. Но на некоторых приборах есть функция измерения индуктивности. Тогда по данным ЭмПРА можно проверить значения. В случае их несовпадения можно судить о проблемах с прибором.

Принцип работы люминесцентного светильника

Особенность работы люминесцентных светильников заключается в том, что их нельзя напрямую подключать в сеть питания. Сопротивление между электродами в холодном состоянии большое, и величина тока, протекающего между ними, недостаточна для возникновения разряда. Для зажигания требуется импульс высокого напряжения.

Лампа с зажженным разрядом характеризуется низким сопротивлением, которое имеет реактивную характеристику. Для компенсации реактивной составляющей и ограничения протекающего тока последовательно с люминесцентным источником света включается дроссель (балласт).

Многим непонятно, для чего нужен стартер в люминесцентных лампах. Дроссель, включенный в цепь питания совместно со стартером, формирует импульс высокого напряжения для запуска разряда между электродами. Так получается потому, что при размыкании контактов стартера на выводах дросселя формируется импульс ЭДС самоиндукции величиной до 1кВ.

Использование дросселя для люминесцентных ламп (балласта) в цепях питания необходимо по двум причинам:

• формирование напряжения запуска;
• ограничение тока через электроды.

Принцип работы дросселя основан на реактивном сопротивлении катушки индуктивности, которой является дроссель. Индуктивное сопротивление вносит сдвиг фаз между напряжением и током, равный 90º.

Из того, что ограничивающей ток величиной, является индуктивное сопротивление, следует, что дроссели, предназначенные для ламп одной мощности, нельзя использовать для подключения более или менее мощных устройств.

В некоторых пределах возможны допуски. Так, ранее отечественная промышленность выпускала люминесцентные светильники с мощностью 40 Вт. Дроссель 36W для люминесцентных ламп современного производства можно без опасений использовать в цепях питания устаревших светильников и наоборот.

Дроссельная схема включения люминесцентных источников освещения отличается простотой и высокой надежностью. Исключение составляет регулярная замена стартеров, поскольку в их состав входит группа размыкающих контактов для формирования импульсов запуска.

В то же время схема имеет существенные недостатки, которые заставили искать новые решения включения ламп:

• длительное время запуска, которое увеличивается по мере износа лампы или снижения напряжения питания;
• большие искажения формы напряжения питающей сети (cosф<0.5);
• мерцание свечения с удвоенной частотой питающей сети из-за малой инерционности светимости газового разряда;
• большие массо-габаритные характеристики;
• низкочастотный гул из-за вибрации пластин магнитной системы дросселя;
• низкая надежность запуска при отрицательных температурах.

Проверка дросселя ламп дневного света затрудняется тем, что приборы для определения короткозамкнутых витков распространены мало, а при помощи стандартных приборов можно только констатировать факт наличия или отсутствия обрыва.

Для устранения указанных недостатков разработаны схемы электронной пуско-регулирующей аппаратуры (ЭПРА). Работа электронных схем основана на другом принципе формирования высокого напряжения запуска и поддержания горения.

Высоковольтный импульс генерируется электронными компонентами, а для поддержки разряда используется высокочастотное напряжение (25-100 кГц). Работа ЭПРА может осуществляться в двух режимах:

• с предварительным подогревом электродов;
• с холодным запуском.

В первом режиме на электроды подается низкое напряжения в течение 0.5-1 секунды для первоначального нагрева. По истечении времени подается высоковольтный импульс, из-за которого происходит зажигание разряда между электродами. Данный режим технически реализуется сложнее, но увеличивает срок службы ламп.

Режим холодного запуска отличается тем, что напряжение запуска подается на непрогретые электроды, вызывая быстрое включение. Такой способ запуска не рекомендован для частого использования, поскольку сильно сокращает срок работы, но его можно использовать даже с лампами с неисправными электродами (с перегоревшими нитями накала).

Схемы с электронным дросселем имеют такие преимущества:

• полное отсутствие мерцания;
• широкий температурный диапазон использования;
• малые искажения формы напряжения сети;
• отсутствие акустических шумов;
• увеличение срока службы источников освещения;
• малые габариты и вес, возможность миниатюрного исполнения;
• возможность диммирования — изменения яркости путем управления скважности импульсов питания электродов.

Схема + самостоятельное подключение

Люминесцентную лампочку просто так не включишь – ей требуется зажигатель и ограничитель тока.

В миниатюрных моделях производитель все эти элементы предусмотрительно встроил в корпус и потребителю остается лишь вкрутить изделие в подходящий патрон светильника/люстры и щелкнуть выключателем.

А для более габаритных изделий потребуется пускорегулирующая аппаратура, которая бывает как электромеханического, так и электронного типа.

Важно

Чтобы ее правильно подсоединить, обеспечив беспроблемную работу прибора, предстоит знать порядок подключения отдельных элементов в электроцепь.

Схема подключения люминесцентной лампочки (EL) с использованием дросселирующего аппарата, где LL – это дроссель, SV – стартер, C1, C2 – конденсаторы

Правда, имея схему, но не имея практического опыта по выполнению подобного рода работ, сложно будет справиться с задачей.

Более того, если подключение требуется выполнить вне дома – в коридоре учебного учреждения или прочего общественного заведения – то самовольное вмешательство в работу электросети может обернуться проблемами.

Для этого в штате учреждений должен быть электрик, работающий на постоянной основе или же обслуживающий заведение по мере возникновения потребностей в его услугах.

На схеме реализовано подключение двух лампочек люминесцентного типа последовательно.

Существенная проблема – если сломается/перегорит одна из них, то вторая тоже работать не будет

Рассмотрим пошаговое подключение двух трубчатых ЛЛ к электросети с использованием стартерной схемы.

Для чего понадобится 2 стартера, дросселирующий компонент, тип которого должен обязательно соответствовать типу лампочек.

А также следует обратить внимание на суммарную мощность пускателей, которая не должна превышать этот параметр у дросселя.

Совет

При подключении питающего кабеля к светильнику важно помнить, что за ограничение тока отвечает дроссель.

Поэтому фазную жилу предстоит подсоединять через него, а на лампочку подключить нулевой провод.

Вторую жилу от питающего кабеля следует вставить в разъем электромеханического ПРА, который еще называют дросселем. Правильное отверстие выбирают исходя из обозначений, нанесенных на его корпусеТеперь предстоит заняться дальнейшим формированием цепи, соединив вторую ЛЛ со вторым стартером, а точнее, с его держателем.

Для этого нужно взять еще одну короткую жилу и вставить один конец в разъем держателя лампочки, а второй – в отверстие крепления стартераАналогичную процедуру предстоит проделать с другой стороны трубчатого люминесцента, тоже используя короткий проводок.

Особое внимание следует уделить надежности создаваемого контакта – чтобы ничего не болталосьОсталось завершить формирование цепи, используя еще одну длинную жилу, конец которой предстоит подключить в свободный разъем держателя второй лампочки, а второй – в отверстие дросселирующего компонентаТеперь нужно закрепить все элементы схемы, требуемые для работы собранной системы.

Для этого нужно взять 2 стартера, приобретенные заранее. Важно чтобы их тип и мощность соответствовали параметрам ЛЛКаждый стартер, который еще называют пускатель, следует поставить в заранее подготовленные держатели, к которым уже успели подсоединить провода.

Этот элемент представляет собой небольшую колбу с двумя электродами – жестким и гибким биметаллическимВторой стартер аналогично крепится в полости держателя, расположенного с противоположной стороны рядом с дросселем.

Обратите внимание

От одного балластного компонента на 36 Вт можно запитать 2 лампочкиОсталось самое интересное – проверить в действии собранную схему, включив питающий кабель в электрическую сеть. Если все выполнено правильно, то две ЛЛ запустятся и начнут светить.

В противном случае они никак не отреагируютФазную жилу питающего кабеля подсоединяют в дроссельСоединение второй лампы со вторым стартеромПодсоединение в цепь второй стороны лампыСоединение второй лампы с дросселемПо одному стартеру для каждой лампочкиУстановка пускателей в держателиДроссель один на две лампочкиПроверка работоспособности собранной схемы

Подобная схема подключения актуальна для больших осветительных приборов. Что же касается компактных моделей, то они оснащены встроенным механизмом запуска и регулировки – миниатюрным ЭПРА, вмонтированном внутри корпуса изделия.

В компактной люминесцентной лампочке между цоколем и трубками со смесью газов располагается пускорегулирующий аппарат маленьких размеров. Он отлично справляется с запуском прибора и по сроку службы может значительно выигрывать у других элементов ЛЛ