Електрик України
Неділя, 19.11.2017, 16:53
Меню сайта

Форма входа

Поиск

Друзья сайта


Статистика


В данной статье описываются устройство и принцип действия электронного балласта для питания люминесцентных осветительных ламп. для нормальной работы таких ламп требуется пускорегулирующий аппарат (ПРА). Наиболее распространенная схема запуска люминесцентных ламп от сети — стартерная (рис.1).
Холодная люминесцентная лампа Е1 имеет очень большое сопротивление между своими электродами. Поэтому при включении лампы напряжение сети, проходя через ее накальные электроды, целиком падает на стартере. Стартер — это небольшая нес- новая лампочка, имеющая два электрода. Один из электродов — жесткий и неподвижный, а другой — биметаллический, изгибающийся при нагреве и замыкающий цепь. В холодном состоянии он разомкнут. Поскольку на электродах стартера появляется разность потенциалов, газ в кслбе стартера ионизируется и разогревает биметаллическую пластинку. В какойто момент электроды стартера замыкаются, и появившийся в цепи ток разогревает электроды люминесцентной лампы. Разогретым электродам гiрисущ эффект термоэлектронной эмиссии, те. в наполняющем баллон лампы газе появляются свободные заряды.
После замыкания стартера, разряд в нем гаснет, биметаллическая пластина остывает, и электроды размыкаются. ЭдС самоиндукции дросселя [ вызывает бросок напряжения на люминесцентной лампе, величина которого превышает напряжение питания. Он достаточен для полной ионизации газа внутри баллона лампы и ее зажигания. Зажигание характеризуется резким падением сопротивления газового промежутка люминесцентной лампы. После зажигания стартер оказывается отключенньм, поскольку его сопротивление много больше сопротивления горящей лампы, дроссель же, являясь индуктивным сопротивлением, поддерживает рабочий режим лампы (ограничивает ток через лампу).
Если по каким-либо причинам лампа не зажигается (например, слишком рано происходит размыкание старте- ра), лампа входит в аварийный режим
работы, который сопровождается вспышками фальш-старта.
Описанные пускорегулирующие аппараты имеют ряд недостатков:
- вредное и неприятное мерцание с частотой питающей сети 50 Гц;
- нестабильность освещенности при колебаниях напряжения сети;
- наличие громоздкого дросселя и ненадежного стартера (вышедший из строя стартер вызывает фальш-старт лампы — несколько вспышек перед зажиганием, который резко снижает срок службы);
- повышенный уровень шума;
- низкий коэффициент мощности.
Устранить эти недостатки и получить дополнительные возможности энергосбережения позволяют электронные балласты (электронные пускорегулирующие аппараты — ЭП РА).
Современные электронные балла- сты обеспечивают:
- мгновенное (без мерцаний и шума) зажигание ламп;
- приятный немерцающий свет благодаря работе в высокочастотном диапазоне (3О...100 кГц);
- стабильность освещения независимо от колебаний сетевого напряжения.
Электронные балласты являются достаточно дорогими устройствами, однако начальные затраты компенсируются их высокой экономичностью. Структурная схема электронного балласта показана на рис.2. Точка “А” поочередно подключается с помощью ключей $1 и 82 то к напряжению питания (1), = 310 В), то к общему проводу. В результате в точке “А возни-
кают высокочастотные импульсы напряжения (частота коммутации обычно 30...1О0 кГц), которые зажигают лампу и не дают ей мерцать. Регулировкой скважности импульсов коммутации можно менять яркость свечения.
Чтобы зажечь лампу, нужно разогреть ее электроды. Поскольку в схеме электронного балласта отсутствует стартер, необходимо каким-то образом первоначально разогреть электроды, а затем схему пуска отключить. для этого в цепь нитей накала включается терморезистор с положительным тем пературным коэффициентом
— позистор. В холодном состоянии сопротивление позистора мало, и ток разогревает электроды лампы. Вместе с электродами разогревается и позистор. При определенной температуре его сопротивление резко повышается, цепь разрывается, и индуктивный выброс зажигает лампу. Позистор шунтируется низким сопротивлением горящей лампы. Использование позистора позволяет лампе зажигаться плавно и снижает износ электродов, что продлевает срок службы лампы до 20000 часов.
Самые первые электронные балла- сты работали в автогенераторном режиме и собирались из дискретных элементов [3, 4]. Однако это оказалось крайне неудобным из-за наличия нескольких сложных намоточных элементов, больших габаритов печатных плат, низкой надежности, сложности настройки. Поэтому ведущие фирмы-разработчики выпустили микросхемы управления балластами.
Первое поколение микросхем требовало включения внешних силовых транзисторов, в современных модификациях силовые ключи находятся в одном корпусе со схемой управления. Такие балласты довольно ми-

ниатюрны и могут поместиться в цоколь лампы, вворачиваемой в резьбовой патрон. Iiампы со встроенным балластом уже выпускаются серийно, их можно приобрести в отечественных магазинах, но цена таких осветительных приборов по сравнению с лампами накаливания, конечно, высока. Выигрыш для потребителя достигается за счет увеличенного срока службы и
пониженного потребления электроэнергии.
Совсем недавно появилось второе поколение микросхем управления электронными балластами, обладающее, к тому же, многими сервисными и защитными функциями. Фирма I пегпаiопаI Ресiег [1] производит микросхемы 1Р215х, требующие внешних силовых транзисторов. и микро-

схемы )i51 Нхх со встроенными силовыми ключами [7]. Фирма 363- Нiоглзоп выпускает микросхемы 1.6569, 1.6571, 1.6574, ф. Моогоiа —. МС2151, МС331570\IУ, ф.1)пгосе — 1IС3871 1)С3872. Микросхемы имеют защиту от сквозных токов, узлы стабилизации внутреннего питания и защиту от пониженного напряжения сети. Кроме того, новое поколение микросхем II2157, I2159, !Р2166, iI2 167 позволяет устанавливать время прогрева накальных электродов, скорость зажигания лампы за счет введения плавающей задающей частоты, имеет защиту от перегорания накальных электродов, контроль наличия вставленной лампы и т.д.
для упрощения использования электронных балластов разработаны как детальные рекомендации так и программа автоматизации проектирования. Программа работает под ‘Мпс1о 95 и старше и доступна бесплатно по адресу:
Структурная схема ИМС IЕ2151 показана
Основные параметры II2151:
Максимальное напряжение
на выводе У1 относительно
общего провода, В 600
Напряжение питания (У), В 15
Ток потребления (I). мА 5
Максимальный ток
управления мА 100/210
Время включения (1), нс 80
Время выключения (), нс 40
Пауза (задержка) ком мутации,
мкс 1,2

Долговечный светильник.

Уже давно для повышения долговечности лампы накаливания последовательно с ней включается диод. Однако при этом лампа заметно мигает”, что сильно утомляет зрение. Устранить этот недостаток можно используя еще одну лампу с диодом, включенным другой полярностью (рис.1). Если световые потоки от обеих ламп смешиваются отражателем, и нити накала ламп не видны глазу, то мерцание ламп практически незаметно.

Такой светильник обладает возможностью перек.лючения его в режим нормальной яркости (в нижнем по схеме положении тумблеров 3А2 и ЗАЗ). Вначале 3А2 и ЗАЗ устанавливаются в верхнее (по схеме) положение. Сперва включается тумблер ЗАI, а через О,5...1 с (для получения нормальной яркости лампы) — 3А2 и/или ЗАЗ. Как известно, разрушение нити накала лампы происходит чаще всего при включении питания из-за большой величины тока, связанной с малым сопротивлением не прогревшейся нити накала лампы.
Использование раздельных тумблеров 3А2 и ЗАЗ позволяет получить три градации яркости свечения, однако заметно усложняет пользование светильником. Недостаток устраняет- ся применением вместо двух одинарных тумблеров 3А2 и ЗАЗ одного сдвоенного (рис.2). При этом светильник будет иметь две градации яркости свечения.
Большее удобство в эксплуатации даст галетный переключатель на З положения: 1 — отключено; 2— 50% яркости; З — 100% яркости.
А. ОЗНОБИХИН,
г.Иркутск.
Elektricua.ucoz.ua; 2017
Безкоштовний хостинг uCoz
Russian America Top. Рейтинг ресурсов Русской Америки.
Раскрутка сайтов