Электронный пускорегулятор (ЭПРА) для люминесцентных ламп: назначение, принцип работы и схемы подключения

Задаётесь вопросом, зачем необходим электронный пускорегулятор (ЭПРА) для люминесцентных ламп и как правильно его подключить? Корректный монтаж энергоэффективных светильников может существенно увеличить их срок службы, не так ли? Но у вас могут возникать сомнения, стоит ли заниматься подключением ЭПРА самостоятельно.

В данной статье мы подробно расскажем о назначении электронных модулей и процессе их подключения. Мы обсудим конструктивные особенности этих устройств, которые обеспечивают создание стартового напряжения и поддерживают оптимальные условия работы светильников.

Кроме того, будут предоставлены схемы подключения люминесцентных ламп с использованием электронных пускорегуляторов, а также видеоинструкции, демонстрирующие использование подобных приборов, которые являются важными элементами в системах газоразрядных ламп, даже несмотря на то что дизайн этих источников света может варьироваться.

ЭПРА также обеспечивает плавное включение и выключение ламп, что помогает избежать резкого скачка тока и продлевает срок их службы. Они адаптированы к различным условиям эксплуатации, включая низкие температуры, что делает их универсальными для использования как в домашних, так и в промышленных условиях.

Важно помнить, что неподходящее подключение может привести к поломке ламп или самого ЭПРА, поэтому стоит внимательно изучить инструкции по монтажу и следовать им, чтобы избежать ненужных затрат на ремонт или замену оборудования. Также стоит рассмотреть возможность использования моделей ЭПРА с функцией диммирования, которые позволят регулировать яркость света в зависимости от ваших потребностей.

Напоследок, обратите внимание на выбор качественного оборудования от известных производителей, так как это значительно влияет на долговечность и надежность работы всей светодиодной системы освещения.

Конструктивные особенности пускорегулирующих модулей

Люминесцентные лампы, как в промышленном секторе, так и в быту, часто комплектуются электронными пускорегуляторами. Аббревиатура ЭПРА расшифровывается как электронный пускорегулирующий аппарат.

Электромагнитные системы старого образца

Рассмотрим конструкцию классического электромагнитного устройства. Основным недостатком данной модели является её громоздкость.

Тем не менее, разработчики всегда стремились уменьшить размеры ЭМПРА. С этой целью были разработаны усовершенствованные современные модели, которые и образуют ЭПРА.

Конструкция электромагнитного пускорегулятора включает два основных компонента: дроссель, выполняющий функцию балласта, и стартер, который инициирует процесс разряда.

Объёмность устройства обусловлена необходимостью использования крупного дросселя, который нужен для сглаживания сетевого напряжения и контроля мощностей.

Кроме дросселя, схемы ЭМПРА могут содержать один или два стартера. Качество работы данных компонентов напрямую влияет на долговечность лампы; неисправность стартера может вызвать некорректный запуск, что ведёт к перегрузке током на нитях накала.

Один из примеров конструкции стартера пускорегулирующего электромагнитного модуля люминесцентных ламп. Существуют множественные варианты, отличающиеся размером и материалами корпуса.

К недостаткам электромагнитного запуска следует отнести не только ненадёжность, но и явление стробирования, проявляющееся в виде мерцания с частотой около 50 Гц.

Кроме того, такие устройства сопровождаются значительными энергетическими потерями, что снижает общий коэффициент полезного действия люминесцентных ламп.

Переход к ЭПРА

С начала 90-х годов в схемы люминесцентных ламп стали всё чаще внедрять модернизированные системы пускорегулирования.

Основой новых устройств стали полупроводниковые элементы, что позволило сократить размеры модулей и улучшить качество их работы.

В результате переработки электромагнитных регуляторов появились электронные устройства, которые отличаются своими эксплуатационными характеристиками.

Переход на полупроводниковые ЭПРА практически устранил все недостатки, присущие устаревшим схемам.

Электронные модули обеспечивают стабильную работу и значительно продлевают срок службы люминесцентных источников света.

К явным преимуществам новых ЭПРА относятся повышенная эффективность, плавная регулировка яркости и улучшенный коэффициент мощности.

Кроме того, ЭПРА оснащены функциями защиты от перегрева и кратковременных перенапряжений, что делает их более надёжными в эксплуатации. Использование современных материалов и технологий позволяет снизить уровень электромагнитных помех, что благоприятно сказывается на работе электрооборудования в целом.

Также стоит отметить, что электронные пускорегулирующие аппараты совместимы с различными типами люминесцентных ламп, что делает их универсальным решением для освещения как в жилых, так и в коммерческих помещениях.

Современные ЭПРА могут быть дополнительно оснащены функциями управления освещением, такими как диммирование, что позволяет эффективно регулировать уровень яркости в зависимости от потребностей пользователей и условий окружающей среды.

Структура устройства

Ключевыми элементами электронного модуля являются:

• выпрямительный узел;
• фильтр электромагнитных помех;
• коэффициентный корректор мощности;
• фильтр сглаживания напряжения;
• инверторная схема;
• дроссельный компонент;
• термозащита.

Схема может быть представлена в двух вариантах: мостовом и полумостовом. Обычно мостовые модели используются для светильников большой мощности.

Трактования пускорегулирующих модулей, выполненных по мостовой схеме, рассчитаны на устройства мощностью более 100 ватт, что оказывает положительное влияние на параметры питающего напряжения.

Однако, в основном, в люминесцентных светильниках применяются полумостовые схемы.

Эти устройства более распространены, так как для стандартных светильников достаточно мощностей до 50 Вт.

Принципы работы устройства

Процесс работы электроники можно условно разбить на три этапа. В первую очередь, активируется подогрев нитей накала, что существенно влияет на долговечность газовых освещающих приборов.

Эта функция особенно полезна при низких температурах окружающей среды.

Схема рабочей электронной платы одной из моделей пускорегулирующего модуля на полупроводниках. Эта компоновка сразу же заменяет громоздкий дроссель, добавляя множество улучшенных характеристик.

Затем модуль запускает генерацию высоковольтного импульса, достигающего порядка 1,5 кВ.

Применение такого высокого напряжения между электродами необходимо для зажигания газа в люминесцентной лампе.

На третьем этапе модуля создаётся стабилизированное рабочее напряжение для поддержания процесса горения внутри лампы.

В этом случае напряжение будет относительно низким, что обеспечивает экономию энергии.

Принципиальная схема пускорегулятора

Как уже сказано, одним из самых популярных решений является модуль ЭПРА, разработанный по полумостовой схеме.

Принципиальная схема такого устройства для запуска и регулировки люминесцентных светильников не является единственным вариантом, применяемым для создания ЭПРА.

Алгоритм работы данной схемы выглядит так:

1. Сетевое напряжение в 220В поступает на диодный мост и фильтр.
2. На выходе фильтра образуется постоянное напряжение в диапазоне 300-310В.
3. Инвертор увеличивает частоту придумавших колебаний.
4. Инвертированное напряжение поступает на трансформатор.
5. На трансформаторе, используя управляющие элементы, формируется необходимый рабочий потенциал для лампы.

Ключевые управляемые элементы в цепи требуют согласования по первичной и вторичной обмоткам, что позволяет контролировать мощность.

На вторичной обмотке создаётся свой потенциал для каждого режима работы лампы. Например, один при разогреве, другой во время работы.

Возьмём за пример полумостовую схему ЭПРА для ламп с мощностью до 30 Вт. Здесь сетевое напряжение выпрямляется с помощью четвёрки диодов.

Выпрямленное напряжение от диодов поступает на конденсатор, где сглаживается по амплитуде, и отфильтровываются гармоники.

Качество работы схемы во многом зависит от корректного выбора компонентов. Нормальная работа наблюдается по параметрам тока на положительном выводе конденсатора С1. Продолжительность импульса розжига определяется ёмкостью конденсатора С4.

Далее с помощью инвертирующей части схемы, основанной на двух транзисторах (полумост), напряжение, поступающее из сети с частотой 50 Гц, преобразуется в более высокий – от 20 кГц.

Полученное напряжение подаётся на клеммы лампы, обеспечивая её рабочий режим.

В мостовой схеме принцип работы немного схож, но для неё нужен не два, а четыре транзистора, что добавляет сложности и требует больше компонентов.

Узел инвертора, построенный на мостовой основе. Здесь в работе участвуют четыре ключевых транзистора, зачастую выбираются полевые полупроводники. На схеме: VT1…VT4 — транзисторы; Tp — трансформатор; Uп, Uн — преобразователи.

Именно мостовая схема позволяет подключать большое количество ламп (более двух) к одному балласту. Обычно устройства, разработанные по мостовой технологии, ориентированы на нагрузки от 100 Вт и выше.

Важно отметить, что правильный выбор элементов, таких как конденсаторы, диоды и транзисторы, влияет на срок службы устройства и его эффективность в работе. Современные технологии позволяют уменьшать габариты компонентов и увеличивать их надежность, что напрямую сказывается на уменьшении веса и размера электромодулей.

Для повышения энергоэффективности многие производители разработали пускорегулирующие модули с функцией управления яркостью освещения, что позволяет адаптировать светильники под различные условия эксплуатации и экономить электроэнергию.

Наконец, стоит упомянуть о важности соблюдения стандартов безопасности при проектировании таких устройств, чтобы минимизировать риск возникновения коротких замыканий и других аварийных ситуаций, что особо актуально при использовании модулей в общественных и промышленных помещениях.

Различные схемы подключения люминесцентных ламп

Множество вариантов подключения может быть предложено в зависимости от конструктивных решений, применённых в пускорегулирующих устройствах.

Некоторые модели способны подключать одно освещение, в то время как другие могут обеспечить одновременное функционирование до четырёх ламп.

Самый простой способ подключения светильника через электромагнитный пускорегулятор включает: 1 – нить накала; 2 – стартер; 3 – стеклянная колба; 4 – дроссель; L – фаза питания; N – ноль.

При реализации электромагнитного подключения, основными компонентами являются дроссель и стартер.

Здесь фазный провод подключается к одной из клемм дросселя, а нулевой провод ведётся к одной из клемм лампы.

Фаза, обработанная дросселем, отводится от второй клеммы и соединяется с противоположной клеммой.

Две клеммы лампы, которые остаются незанятыми, нужно подключить к розетке стартера. И вот, собственно, и вся схема, которая использовалась повсеместно до появления электронных полупроводниковых ЭПРА.

Существует способ подключения двух люминесцентных светильников через один дроссель: 1 – фильтрующий конденсатор; 2 – дроссель, мощность которого соответствует мощности двух светильников; 3, 4 – лампы; 5, 6 – стартеры для запуска; L – фазная линия питания; N – нулевая линия.

На основе этой схемы можно подключить две люминесцентные лампы, один дроссель и два стартера. Однако в этом случае необходимо выбирать дроссель с учётом общей мощности газоразрядных светильников.

Схему с дросселем можно усовершенствовать для устранения эффекта стробирования, который нередко возникает у светильников с электромагнитными ЭПРА.

Это улучшение включает добавление диодного моста, который подключается после дросселя.

Подключение к электронным модулям

Способы подключения люминесцентных ламп на электронных модулях несколько отличаются друг от друга. Каждый электронный пускорегулирующий аппарат имеет входные клеммы для подключения к сети и выходные клеммы для нагрузки.

В зависимости от конструкции ЭПРА можно подключить одну или несколько ламп. Обычно на корпусе устройства любой мощности, предназначенного для подключения определённого количества светильников, располагается принципиальная схема подключения.

Процесс подключения люминесцентных светильников к устройству запуска и регулирования на основе полупроводников выглядит следующим образом: 1 – интерфейс для подключения к сети и заземления; 2 – интерфейс для подключения к светильникам; 3, 4 – светильники; L – фазная линия питания; N – нулевая линия; 1…6 – контакты интерфейса.

На приведённой схеме, к примеру, предусмотрено питание максимум двух люминесцентных ламп, так как используется двухламповый балласт.

Два интерфейса устройства созданы таким образом: один предназначен для подключения к сети и заземлению, второй – для ламп. Этот вариант также относится к простым решениям.

Аналогичное оборудование, но рассчитанное на работу с четырьмя лампами, имеет большее количество клемм на интерфейсе для подключения нагрузки. Однако сетевой интерфейс и заземляющая линия остаются прежними.

Схема подключения для четырехлампового варианта. В качестве устройства запуска и регулирования также используется электронный полупроводниковый ЭПРА. На схеме 1…10 – контакты интерфейса устройства пуска и регулирования.

Однако помимо простых устройств – одно-, двух- и четырехламповых – встречаются конструкции пускорегулирования, которые предусматривают возможность регулировки яркости свечения люминесцентных ламп.

Эти устройства называются управляемыми моделями регуляторов. Рекомендуем узнать подробнее о принципах работы регулятора мощности осветительных приборов.

Чем отличаются подобные приборы от уже обсужденных? Тем, что помимо сетевого и нагрузочного интерфейсами они комплектуются ещё и интерфейсом для подключения управляющего напряжения, которое обычно составляет 1-10 вольт постоянного тока.

Четырехламповая конфигурация с регуляцией яркости включает: 1 – переключатель режима; 2 – контакты для подключения управляющего напряжения; 3 – заземляющий контакт; 4, 5, 6, 7 – люминесцентные лампы; L – фазная линия питания; N – нулевая линия; 1…20 – контакты интерфейса устройства пуска и регулирования.

Таким образом, разнообразие конфигураций электронных пускорегулирующих модулей позволяет создавать системы освещения различного уровня, подразумевающего не только мощность и охват площадей, но и уровень управления.

Выводы и полезное видео по теме

Видеоматериал, основанный на опыте электромонтера, демонстрирует и объясняет, какой из двух приборов должен быть выбран конечным пользователем как более качественный и практичный.

Этот сюжет ещё раз подтверждает, что простые решения выглядят надёжно и служат долго:

Тем не менее, ЭПРА продолжают развиваться. На рынке периодически появляются новые модели таких приборов. Электронные конструкции, конечно, имеют свои недостатки, но в сравнении с электромагнитными аналогами они явно демонстрируют лучшие эксплуатационные качества.

Если вы разбираетесь в принципах работы и подключениях ЭПРА и хотите поделиться своим мнением или рекомендацией по вопросам ремонта, замены или выбора пускорегулирующего аппарата, оставьте свои комментарии под этой записью.