nestormedia.com nestorexpo.com nestormarket.com nestorclub.com
на главнуюновостио проекте, реклама

Электронный балласт устраняет мерцание и гул


Электронный балласт устраняет мерцание и гул Люминесцентная лампа представляет собой устройство с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Чем больший ток через нее протекает, тем меньше ее сопротивление, тем меньше падение напряжения на ней. Поэтому при непосредственном подключении к электрической сети такая лампа быстро выходит из строя. Для предотвращения этого люминесцентные лампы подключают через специальное устройство, называемое балластом.

В простейшем случае это может быть обычный резистор. Но в таком балласте теряется значительное количество энергии. Для того чтобы избегать этих потерь, при питании ламп от сети переменного тока в качестве балласта должно применяться реактивное сопротивление, конденсатор или катушка индуктивности. В настоящее время наибольшее распространение получили два типа балластов — электромагнитный и электронный.

Электромагнитный балласт представляет собой индуктивное сопротивление, дроссель, включаемый последовательно с лампой. Для запуска лампы с таким типом балласта требуется также стартер. Преимуществами балласта такого типа являются его простота и дешевизна. Недостатком же является в первую очередь мерцание ламп с частотой, равной удвоенной частоте сетевого напряжения, что повышает утомляемость и может негативно сказываться на зрении. Кроме того, это относительно долгий запуск и большее потребление энергии по сравнению с электронным балластом. Наконец, дроссель может издавать низкочастотный гул.

Помимо вышеперечисленных недостатков можно отметить еще один. При наблюдении предмета, вращающегося или колеблющегося с частотой, равной или кратной частоте мерцания люминесцентных ламп с электромагнитным балластом, такой предмет кажется неподвижным. В данном случае имеет место стробоскопический эффект. Если неподвижным кажется шпиндель токарного или сверлильного станка, лезвие циркулярной пилы, недалеко и до травмы. Поэтому во избежание травмирования на производстве запрещено использовать люминесцентные лампы с электромагнитным балластом для освещения движущихся частей станков и механизмов без дополнительной подсветки лампами накаливания.

Электронный балласт представляет собой электронную схему, преобразующую сетевое напряжение в высокочастотный, частотой 20-60 килогерц, переменный ток, который и питает лампу. Преимуществами такого балласта являются отсутствие мерцания и гула, более компактные размеры и меньшая масса по сравнению с электромагнитным балластом. При использовании электронного балласта возможно добиться мгновенного запуска лампы, это так называемый холодный старт, однако такой режим неблагоприятно сказывается на сроке службы лампы, поэтому применяется и схема с предварительным прогревом электродов в течение 0,5-1 секунды, это так называемый горячий старт. Лампа при этом зажигается с задержкой, однако этот режим позволяет увеличить срок службы лампы.

В классической схеме включения с электромагнитным балластом для автоматического регулирования процесса зажигания лампы применяется стартер, представляющий собой миниатюрную газоразрядную лампочку с неоновым наполнением и двумя металлическими электродами. Один электрод пускателя, жесткий, неподвижен, другой, биметаллический, изгибается при нагреве. В исходном состоянии электроды пускателя разомкнуты. Пускатель включается параллельно лампе.

В момент включения к электродам лампы и пускателя прикладывается полное напряжение сети, так как ток через лампу отсутствует и падение напряжения на дросселе равно нулю. Электроды лампы холодные, и напряжения сети недостаточно для ее зажигания. Но в пускателе от приложенного напряжения возникает разряд, в результате которого ток проходит через электроды лампы и пускателя. Ток разряда мал для разогрева электродов лампы, но достаточен для электродов пускателя, отчего биметаллическая пластинка, нагреваясь, изгибается и смыкается с жестким электродом. Ток в общей цепи возрастает и разогревает электроды лампы. В следующий момент электроды пускателя остывают и размыкаются.

Мгновенный разрыв цепи тока вызывает мгновенный пик напряжения на дросселе, что и вызывает зажигание лампы. Параллельно стартеру подключен миниатюрный конденсатор небольшой емкости, служащий для уменьшения создаваемых радиопомех. Кроме того, он оказывает влияние на характер переходных процессов в стартере так, что способствует зажиганию лампы. Конденсатор вместе с дросселем образует колебательный контур, который контролирует пиковое напряжение и длительность импульса зажигания (при отсутствии конденсатора во время размыкания электродов стартера возникает очень короткий импульс большой амплитуды, генерирующий кратковременный разряд в стартере, на поддержание которого расходуется большая часть энергии, накопленной в индуктивности контура). К моменту размыкания стартера электроды лампы уже достаточно разогреты.

Разряд в лампе возникает сначала в среде аргона, а затем, после испарения ртути, приобретает вид ртутного. В процессе горения напряжение на лампе и пускателе составляет около половины сетевого за счет падения напряжения на дросселе, что устраняет повторное срабатывание пускателя. В процессе зажигания лампы пускатель иногда срабатывает несколько раз подряд вследствие отклонений во взаимосвязанных между собой характеристиках пускателя и лампы. В некоторых случаях при изменении характеристик пускателя или лампы возможно возникновение ситуации, когда стартер начинает срабатывать циклически.

Это вызывает характерный эффект, при котором лампа периодически вспыхивает и гаснет. Когда она гаснет, видно свечение катодов, накаленных током, протекающим через сработавший стартер.

В отличие от электромагнитного балласта для работы электронного балласта зачастую не требуется отдельный специальный стартер, так как в общем случае такой балласт сам способен сформировать необходимые последовательности напряжений. Существуют разные технологии запуска люминесцентных ламп электронными балластами. В наиболее типичном случае электронный балласт подогревает катоды ламп и прикладывает к катодам напряжение, достаточное для зажигания лампы. Чаще всего это переменное и высокочастотное напряжение, что заодно устраняет мерцание лампы, характерное для электромагнитных балластов.

В зависимости от конструкции балласта и временных параметров последовательности запуска лампы такие балласты могут обеспечивать, например, плавный запуск лампы с постепенным нарастанием яркости до полной за несколько секунд или же мгновенное включение лампы. Часто встречаются комбинированные методы запуска, когда лампа запускается не только за счет факта подогрева катодов лампы, но и за счет того, что цепь, в которую включена лампа, является колебательным контуром. Параметры колебательного контура подбираются так, чтобы при отсутствии разряда в лампе в контуре возникало явление электрического резонанса, ведущее к значительному повышению напряжения между катодами лампы.

Как правило, это ведет и к росту тока подогрева катодов, поскольку при такой схеме запуска спирали накала катодов нередко соединены последовательно через конденсатор, являясь частью колебательного контура. В результате за счет подогрева катодов и относительно высокого напряжения между катодами лампа легко зажигается. После зажигания лампы параметры колебательного контура изменяются, резонанс прекращается, и напряжение в контуре значительно падает, уменьшая ток накала катодов. Существуют варианты данной технологии.

Например, в предельном случае балласт может вообще не подогревать катоды, вместо этого приложив к ним достаточно высокое напряжение, что неизбежно приведет к почти мгновенному зажиганию лампы за счет пробоя газа между катодами. Фактически этот метод аналогичен технологиям, применяемым для запуска ламп с холодным катодом.

Федор СПИРИДОНОВ


Еще из раздела лампы

    Начав выпускать лампы Powerball, изготовитель освещения OSRAM впервые предложил 100-ваттные системы для металлогалогенных ламп с керамическими горелками. Это означает, что компания удовлетворяет требованиям оригинальных изготовителей ...
    подробнее
      Компания Litetronics International представила компактные флуоресцентные лампы с холодным катодом. Эти 8-ваттные источники световой энергии заменяют собой лампы накаливания мощностью до 65 Вт. Характеризующиеся малым потреблением мощности ...
      подробнее
        Задуманные как энергоэффективные источники света для элегантных хрустальных светильников, криптоновые лампы Krystal Touch от BulbRite являются расширением предлагаемой компанией линии криптоновых и ксеноновых ламп, визитной карточкой ...
        подробнее
        © 2019 Новости электрики
                                              

        Сайт работает на платформе Nestorclub.com