Стартер для люминесцентных ламп заходит в комплектацию электромагнитного пускорегулятора (ЭМПРА) и предназначен для зажигания ртутной лампочки.
Абсолютно каждая модель, выпущенная определенным разработчиком, обладает разными техническими характеристиками, однако используется для светотехники, питающейся только от сети переменного тока, с предельной частотой, не превосходящей 65 Гц.
Предлагаем разобраться, как устроен стартер для люминесцентных ламп, какова его роль в осветительном приборе. За исключением того, мы обозначим особенности разных пусковых устройств и расскажем, как выбрать нужный механизм.
Как устроено приспособление?
Опционально стартер (пускатель (электромагнитный (магнитный пускатель) — низковольтное электромагнитное (электромеханическое) комбинированное устройство распределения и управления, предназначенное для пуска электродвигателя,)) довольно прост. Элемент представлен небольшой газоразрядной лампой, способной сформировывать при низком давлении газа и малом токе, тлеющий разряд.
Данный стеклянный малогабаритный баллон заполнен инертным газом – консистенцией гелия или неоном. В него впаяны подвижные и недвижные электроды из металла.
Все электродные спирали лампочки обустроены двумя клеммными блоками. Одна из клемм всякого контакта задействована в цепи электромагнитного балласта. Другие — подключены к катодам пускателя.
Расстояние между электродами пускателя не значительно, поэтому посредством напряжения сети его легко можно пробить. При этом появляется ток и нагреваются элементы, входящие в электроцепь с определенной толикой сопротивления. Именно стартер и входит в число этих частей.
Конструкции стартеров для люминесцентных ламп имеют фактически идентичное устройство: 1 – дроссель; 2 – стеклянная пробирка; 3 – пары ртути; 4 – клеммы; 5 – электроды; 6 – корпус; 7 – биметаллический контакт; 8 – инертная газовая субстанция; 9 – вольфрамовые нити накала ЛДС; 10 – капля ртути; 11 – разряд дуги в пробирке (+)
Колба размещена внутри корпуса из пластмассы или металла, выполняющего роль защитного кожуха. В неких образцах сверху крышки дополнительно есть особое смотровое отверстие.
Самым востребованным материалом для производства блока считается пластик. Неизменное воздействие высоких температурных режимов позволяет выдержать особый состав пропитки — люминофор.
Приспособления выпускаются с парой ножек, выполняющих роль контактов. Они сделаны из разных видов металла.
В зависимости от типа конструкции электроды могут быть симметричными подвижными или асимметричными с одним подвижным элементом. Их выводы проходят буквально через патрон лампы.
Параллельно электродам колбы подключен конденсатор, объемом 0,003-0,1 мкф. Это важный элемент, снижающий левел радиопомех и также участвующий в процессе загорания лампы
Неотклонимой деталью в устройстве является конденсатор, способный сглаживать экстратоки и в тоже время размыкать электроды прибора, осуществляя гашение дуги, возникающей меж токоведущими элементами.
Без этого механизма есть немалая вероятность спайки контактов при возникновении дуги, что значительно снижает срок эксплуатации пускателя.
В быту более популярны образцы балластов с симметричной системой контактов и электросхемой запуска. Такие образцы меньше подвергаются влиянию падения напряжения (Электрическое напряжение между точками A и B — отношение работы электрического поля при переносе пробного заряда из точки A в B к величине этого пробного заряда) в электро сети
Правильная работа стартера обусловлена напряжением питающей спец сети. При снижении номинальных величин до 70-80%, люминесцентная лампа может не зажечься, т.к. не будет выполняться достаточный нагрев электродов.
В процессе подбора подходящего пускателя, учитывая конкретную модель лампы дневного света (люминесцентной или ЛЛ), нужно дополнительно проанализировать технические характеристики каждого вида, а также обусловиться с производителем.
Принцип работы аппарата
Подав сетевое питание на светотехнический прибор, напряжение проходит буквально через витки дросселя ЛЛ и нить накала, выполненную из монокристаллов вольфрама.
Дальше подводится к контактам стартера и образует между ними тлеющий разряд, при этом воспроизводится свечение газовой среды средством ее нагрева.
Поскольку в устройстве есть еще один контакт – биметаллический, он также реагирует на видоизменения и начинает изгибаться, видоизменяя форму. Таким образом данный электрод (электрический проводник, имеющий электронную проводимость (проводник 1-го рода) и находящийся в контакте с ионным проводником — электролитом (ионной жидкостью, ионизированным газом, твёрдым) замыкает электрическую цепь между контактами.
Величина тока, сформированного тлеющего разряда варьируется от 20 до 50 мА, чего полностью достаточно для разогрева биметаллического электрода, который отвечает за замыкание цепи (+)
Образовавшийся в электросхеме люминесцентного прибора замкнутый контур проводит буквально через себя ток и нагревает вольфрамовые нити, которые, в личную очередь, начинают испускать электроны со своей нагретой поверхности.
Таким образом формируется термоэлектронная эмиссия. В это же время воспроизводится разогревание ртутных паров, находящихся в баллоне.
Образованный поток электронов содействует снижению напряжения, приложенного от сети к контактам пускателя, приблизительно вдвое. Степень тлеющего разряда начинает выпадать вместе с температурой накала.
Пластина из биметалла уменьшает личную степень деформации тем самым размыкая цепочку меж анодом и катодом. Течение тока через данный участок прекращается.
Изменение его показателей провоцирует снутри дроссельной катушки, в проводящем контуре, возникновение электродвижущей силы индукции.
Биметаллический контакт мгновенно реагирует произведением краткосрочного разряда в подсоединенной к нему схеме: меж вольфрамовыми нитями ЛЛ.
Его значение доходит нескольких киловольт, чего полностью достаточно для пробивания инертной среды газов с нагретыми ртутными парами. Меж концами лампы образуется электродуга, продуцирующая ультрафиолетовое излучение.
Так как такой спектр света не видимый для человека, в конструкции лампы (Лампа (Чили) исп) есть люминофор, всасывающий ультрафиолет. В итоге визуализируется стандартный световой поток.
При изменении тока в контуре или его полного прекращения пропорционально происходят видоизменения магнитного потока через поверхность пластины, что лимитирует этот контур и приводит к возбуждению в этой схеме ЭДС самоиндукции
Но напряжения на пускателе, подсоединенного параллельно лампе, недостаточно для формирования тлеющего разряда, соответственно, электроды остаются в разомкнутой позиции в период свечения лампы дневного света. Дальше стартер не используется в рабочей схеме.
Поскольку после продуцирования свечения характеристики тока нужно лимитировать, в схему вводится электрический балласт. За счет своего индуктивного сопротивления он делает роль ограничивающего устройства, предотвращающего поломки лампы.
Виды стартеров для люминесцентных устройств
В зависимости от алгоритма работы, пусковые устройства (Рукотворный объект (прибор, механизм, конструкция, установка, аппарат, машина) со сложной внутренней структурой, созданный для выполнения определённых функций, обычно в области техники) разделяют на три основных вида: электронные, тепловые и с тлеющим разрядом. Невзирая на то, что механизмы имеют различия в элементах конструкции и в принципах работы, они делают идентичные опции.
Пускатель электронного типа
Процессы, воспроизводимые в системе контактов стартеров, не являются управляемыми. Кроме этого, значительное воздействие на их функционирование оказывает температурный распорядок окружения.
Например, при температуре ниже 0°C скорость нагревания электродов замедляется, соответственно, прибор будет затрачивать больше времени на зажигание света.
Также при нагреве контакты могут спаиваться друг с другом, что приводит к перегреванию и разрушению спиралей лампы, т.е. ее порче.
Значительное большинство моделей электронных балластов для ЛДС выпущены на базе микросхемы UBA 2000T. Таковой тип устройства позволяет устранить перегрев электродов, за счет чего значительно увеличивается эксплуатационный срок контактов лампы, соответственно, и период ее работы
Даже корректно функционирующие устройства с течением времени имеют свойство изнашиваться. Они подольше сохраняют накал контактов лампы, тем самым понижая ее производственный ресурс.
Именно для устранения такого рода недочетов в полупроводниковой микроэлектронике стартеров были задействованы сложные конструкции с микросхемами. Они дают вероятность лимитировать количество циклов процесса имитации замыкания электродов пускателя.
В большинстве представленных на торговых рынках образцах, схемотехническое устройство электронного стартера составлено из 2-ух функциональных узлов:
- управленческой схемы;
- высоковольтного узла коммутации.
В качестве примера можно привести микросхему эл зажигателя UBA2000T фирмы PHILIPS и высоковольтный тиристор TN22 производства STMicroelectronics.
Принцип работы эл стартера основан на размыкании цепи посредством нагревания. Некие образцы обладают существенным преимуществом – опцией ждущего режима зажигания.
Таким образом размыкание электродов делается в необходимой фазности напряжения и при условии оптимальных температурных характеристик нагрева контактов (поверхность соприкосновения чего-либо; взаимодействие, связь, сотрудничество).
Полупроводниковые элементы электронного балласта обязаны подходить по ключевым рабочим характеристикам, а именно, соотношению значения мощности и напряжения спец сети подсоединенного светотехнического прибора
Важно, что при поломках лампы и неудачных попытках ее пуска такого типа механизм выключается, если их число (попыток) достигнет 7. Потому о досрочном выходе из строя электронного стартера и не может быть и речи.
Как только лишь произойдет замена лампочки на исправную, приспособление сумеет возобновить процесс запуска ЛЛ. Единственный минус данной модификации – высокая цена.
В схеме со стартером в качестве дополнительного способа снижения радиопомех могут использоваться симметрированные дросселя с обмоткой, разбитой на идентичные участки, с равным количеством витков, навороченных на общее устройство – сердечник.
На сегодняшний день, выпускаемые балласты имеют сборно-стержневую конструкцию. Вырубка магнитного провода выполняется из стальных листов. Как правило, такие дроссели имеют две симметричные обмотки
Все области катушки соединены в поочередном порядке с одним из контактов лампы. При включении оба его электрода будут работать в схожих техусловиях, таким образом снижая степень помех.
Термический вид пускателя
Ключевой отличительной характеристикой тепловых зажигателей является долгий период пуска ЛЛ. Такой механизм в процессе функционирования употребляет много электричества, что негативно сказывается на его энергозатратных свойствах.
Тепловой стартер также называют термобиметаллическим. Разогрев контактов происходит с замедлением, что отлично сказывается на работе светотехнического прибора в низкотемпературной среде
Как правило, данный вид применяется в условиях низкого температурного режима. Алгоритм работы значительно разнится с аналогами других видов.
В случае отключения питания электроды устройства находятся в замкнутом состоянии, при подаче – появляется импульс с высоким напряжением.
Механизм тлеющего разряда
Пусковые механизмы, основанные на принципе тлеющего разряда, имеют в собственной конструкции биметаллические электроды.
Они выполнены из металлических сплавов с разными коэффициентами линейного расширения при нагреве пластины.
Минусом зажигателя тлеющего разряда является очень низкий уровень импульса напряжения, из-за чего нет достаточной надежности загорания ЛЛ
Вероятность розжига лампы определяется длительностью предшествующего нагрева катодов и характеристик тока, протекающего через светотехнический прибор в момент размыкания цепи контактов стартера.
Если при первом рывке пускатель не зажигает лампу, он будет механически воспроизводить попытки до того момента, пока лампа не засветится.
Потому такие устройства не используются при низких температурных режимах или неблагоприятном климате, к примеру, при повышенной влажности.
Если не будет обеспечиваться лучший уровень нагрева контактной системы лампа будет затрачивать очень много времени на розжиг или же будет выведена из строя. Согласно эталонам ГОСТа, потраченное стартером время на зажигание не должно превосходить 10 секунд.
Пусковые приборы, выполняющие собственные функции посредством теплового принципа или тлеющего разряда, в неотклонимом порядке оборудуются дополнительным устройством – конденсатором.
Роль конденсатора в схеме
Как уже было отмечено ранее, конденсатор размещается в кожухе приспособления параллельно его катодам.
Этот элемент решает две главные задачи:
- Понижает степень электромагнитных помех, создаваемых в спектре радиоволн. Они возникают в результате контакта системы электродов пускателя и образуемых лампой.
- Оказывает влияние на процесс зажигания люминесцентной лампы.
Такой дополнительный механизм понижает величину импульсного напряжения, сформированного при размыкании катодов стартера, и увеличивает его продолжительность.
Конденсатор снижает вероятность слипания контактов. Если в устройстве не предусмотрен конденсатор, напряжение на лампе достаточно быстро увеличивается и может доходить до нескольких тыс вольт. Такие условия снижают степень надежности розжига ламп
Так как использование подавляющего устройства не позволяет достичь полного нивелирования электрических помех, на входе схемы вводят два конденсатора, общая емкость которых составляет не мение 0,016 мкф. Они соединяются в последовательном порядке с заземлением средней точки.
Главные недостатки пускателей
Главным минусом стартеров (теме Стартер должна быть отдельная статья, а не страница значений) является ненадежность конструкции. Отказ запускающего механизма провоцирует фальстарт – визуализируются несколько вспышек света до начала настоящего светового потока. Такие неполадки снижают ресурс вольфрамовых нитей лампы.
Пусковые аппараты образуют впечатляющие потери энергии и понижают КПД устройства лампы. К недочетам также относится зависимость от напряжения и значительный разброс времени срабатывания электродов
У люминесцентных ламп со временем наблюдается увеличение рабочего напряжения, тогда как у стартера, наоборот, чем выше срок службы, тем ниже напряжение зажигания тлеющего разряда. Таким образом выходит, что включенная лампа может стимулировать его срабатывание, из-за чего свет погаснет.
Разомкнувшиеся контакты пускателя вновь зажигают свет. Все эти процессы выполняется в доли секунды и пользователь может наблюдать только лишь мерцание.
Пульсирующий эффект вызывает раздражение сетчатки глаза, а также приводит к перегреванию дросселя, понижению его ресурса и выходу из строя лампы.
Такие же нехорошие последствия ожидают и от значительного разброса времени контактной системы. Его часто недостаточно для полноценного предварительного разогрева катодов лампы.
В итоге прибор зажигается после воспроизведения ряда попыток, что сопровождаются увеличенной продолжительностью процессов перехода.
Если стартер подключен в цепь одноламповой схемы, в этом случае нет способности снизить световую пульсацию.
С целью снижения негативного эффекта рекомендуется использовать такового рода схемы только в помещениях, где применены группы ламп (по 2-3 эталона), включать которые необходимо в разные фазы трехфазной цепи.
Расшифровка маркировочных значений
Принятой аббревиатуры для моделей стартеров отечественного и зарубежного производства не существует. Потому рассмотрим основы обозначений по отдельности.
Декодировка значения 90С-220 смотрится так: стартер, функционирующий с люминесцентными образцами, сила которых составляет 90 Вт, а номинальное напряжение 220 В (+)
Согласно ГОСТу, расшифровка буквенно-цифровых значений [ХХ][С]-[ХХХ], нанесенных на корпус прибора, смотрится следующим образом:
- [ХХ] – цифры, указывающие на мощность световоспроизводящего механизма: 60 Вт, 90 Вт или 120 Вт;
- [С] – стартер;
- [ХХХ] – напряжение, используемое для работы: 127 В или 220 В.
Для реализации зажигания ламп зарубежные разработчики выпускают приспособления с различными обозначениями.
Электро форм-фактор выпускается многими фирмами.
Наиболее популярная на отечественном рынке — Philips, производящая стартеры таких типов:
- S2 рассчитаны на мощность 4-22 Вт;
- S10 — 4-65 Вт.
Компания OSRAM ориентирована на выпуск стартеров как для одиночного подключения осветительных устройств, так и для последовательного. В первом случае это маркировка S11 с ограничением по мощности 4-80 Вт, ST111 — 4-65 Вт. А во втором, к примеру, ST151 — 4-22 Вт.
Выпускаемые модели стартеров представлены в широком ассортименте. Главные параметры, учитывающиеся при подборе — соразмерные значения чертам ламп люминесцентного типа.
На что смотреть при выборе?
В процессе выбора пускового механизма недостаточно основываться на имени разработчика и ценовом спектре, хотя и эти факторы должны быть учтены, т.к. указывают на качество прибора.
В этом случае выигрывают надежные аппараты, положительно зарекомендовавшие себя на практике. Стоит направить внимание на такие фирмы: Philips, Sylvania и OSRAM.
Стартер FS-11 бренда Sylvania. Подбирается к лампам дневного света, мощностью 4-65 Вт. Может употребляться в сети переменного тока. Работает по принципу тлеющего разряда
Самыми основными эксплуатационными параметрами пускателя числятся такие технические особенности:
- Ток зажигания. Этот показатель должен быть выше рабочего напряжения лампы, но не ниже спец сети питания.
- Базисное напряжение. При подключении в одноламповую схему применяется аппарат на 220 В, двухламповую – на 127 В.
- Левел мощности.
- Качество корпуса и его огнеустойчивость.
- Эксплуатационный срок. При стандартных критериях применения, стартер должен выдерживать не менее 6000 включений.
- Продолжительность разогрева катодов.
- Тип применяемого конденсатора.
Также нужно учитывать индуктивное противодействие катушки и коэффициент выпрямления, отвечающий за соотношение оборотного сопротивления к прямому при постоянном напряжении.
Дополнительная информация об устройстве, работе и подключении пускорегулирующего механизма люминесцентных ламп представлена в данной статье.
Выводы и полезное видео по теме
Помощь в подборе нужно балласта для лампы дневного света:
Пускатель для люминесцентных устройств: основы маркировки и конструктивное устройство аппарата:
На теоретическом уровне, время работы пускателя эквивалентно сроку службы лампы, которую он зажигает. Тем не мение стоит учесть, что с течением времени, интенсивность напряжения тлеющего разряда падает, что отражается на работе люминесцентного прибора.
Но производители рекомендуют одновременно менять и стартер, и лампу. Для приобретения подходящей модификации изначально стоит изучить основные характеристики приборов.
