Что такое электронный балласт для люминесцентных ламп и его виды

Балласт для ЛДС (ламп дневного света) относится к категории пускорегулирующих устройств, которые используются в качестве ограничителя тока. Необходимость в них возникает, если электрической нагрузки недостаточно для эффективного ограничения потребляемого тока.

В качестве примера можно привести обычный источник света, относящийся к категории газоразрядных. Он представляет собой устройство, у которого отрицательное сопротивление.

В зависимости от реализации, балласт может представлять собой:

  • обычное сопротивление ;
  • емкость (обладающую реактивным сопротивлением), а также дроссель;
  • аналоговые и цифровые схемы.

Рассмотрим варианты реализации, получившие наибольшее распространение.

Разновидности и принцип функционирования

Главная функция ЭПРА заключается в преобразовании переменного тока в постоянный. По-другому электронный балласт для газоразрядных ламп называется еще и высокочастотным инвертором. Один из плюсов таких приборов – компактность и, соответственно, небольшой вес, что дополнительно упрощает работу люминесцентных источников света. А еще ЭПРА не создает шум при работе.

Балласт электронного типа после подключения к источнику питания обеспечивает выпрямление тока и подогрев электродов. Чтобы люминесцентная лампа зажглась, подается напряжение определенной величины. Настройка тока происходит в автоматическом режиме, что реализуется посредством специального регулятора.

Такая возможность исключает вероятность появления мерцания. Последний этап – происходит высоковольтный импульс. Поджиг люминесцентной лампы осуществляется за 1,7 с. Если при запуске источника света имеет место сбой, тело накала моментально выходит из строя (перегорает). Тогда можно попытаться сделать ремонт своими руками, для чего требуется вскрыть корпус. Схема электронного балласта выглядит так:

Основные элементы ЭПРА люминесцентной лампы: фильтры; непосредственно сам выпрямитель; преобразователь; дроссель. Схема обеспечивает еще и защиту от скачков напряжения питающего источника, что исключает необходимость ремонта по данной причине. А, кроме того, балласт для газоразрядных ламп реализует функцию коррекции коэффициента мощности.

По целевому назначению встречаются следующие виды ЭПРА:

  • для линейных ламп;
  • балласт, встроенный в конструкцию компактных люминесцентных источников света.

ЭПРА для люминесцентных ламп подразделяются на группы, отличные по функциональности: аналоговые; цифровые; стандартные.

Схемы электронных балластов для люминесцентных ламп

ЭПРА – это электронная плата, начиненная электронными компонентами. Принципиальная схема включения (Рис. 1) и один из вариантов схемы балласта (Рис. 2) приведены на рисунках.

Люминесцентная лампа, С1 и С2 – конденсаторы Электрическая схема ЭПРА

Электронные балласты могут иметь разное схемотехническое решение в зависимости от примененных комплектующих. Выпрямление напряжения производится диодами VD4–VD7 и далее фильтруется конденсатором C1. После подачи напряжения начинается зарядка конденсатора С4. При уровне 30 В пробивается динистор CD1 и открывается транзистор T2, затем включается в работу автогенератор на транзисторах T1, T2 и трансформаторе TR1. Резонансная частота последовательного контура из конденсаторов С2, С3, дросселя L1 и генератора близки по величине (45–50 кГц). Режим резонанса необходим для устойчивой работы схемы. Когда напряжение на конденсаторе С3 достигнет величины пуска, лампа зажигается. При этом снижается регулирующая частота генератора и напряжения, а дроссель ограничивает ток.

Фото внутреннего устройства ЭПРА Фото типового устройства ЭПРА

Причина поломок ламп с электронным балластом, а также их ремонт

Да, ничего вечного не бывает. Ломаются и они. А вот ремонт электронного балласта куда сложнее, нежели чем электромагнитного. Здесь нужны навыки в пайке и знания радиодела. И не помешает также знать, как проверить электронный балласт на работоспособность, если нет заведомо рабочей ЛЛ.

Снимите лампу со светильника. Замкните выводы нитей накала, например, скрепкой. И между ними подключите лампу накаливания. См. рисунок ниже.

При подаче питания исправный балласт зажжет лампочку.

Совет! После ремонта балласта, перед включением его в сеть, лучше подключить последовательно еще одну лампу накаливания (40 Вт). Это к тому, что если обнаружится короткое замыкание, она ярко засветится, а детали аппарата останутся невредимыми.

Чаще всего в электронном балласте «вылетают» 5 деталей:

  1. Предохранитель (резистор на 2-5 Ом).
  2. Диодный мост.
  3. Транзисторы. Вместе с ними по цепи могут сгореть и резисторы номиналом 30 Ом. Выходят из строя они в основном из-за скачков напряжения.
  4. Чуть реже обнаруживается пробой конденсатора, соединяющего нити накаливания. Его емкость – всего 4,7 нФ. В дешевых светильниках ставят такие пленочные конденсаторы с рабочим напряжением 250 – 400 В. Этого очень мало, поэтому лучше заменить их на конденсаторы той же емкости, только с напряжением 1,2 кВ, а то и 2 кВ.
  5. Динистор. Часто обозначается как DB3 или CD1. Проверить его без специального оборудования нельзя. Поэтому, если все элементы на плате целы, а балласт по-прежнему не работает, попробуйте поставить другой динистор.

Если у вас нет знаний и опыта в электронике, лучше просто замените свой балласт на новый. Сейчас каждый из них выпускается с инструкцией и схемой на корпусе. Внимательно ознакомившись с ней, вы сможете без труда подключить балласт самостоятельно.

Преимущества и недостатки электронного балласта

Электронный пускорегулирующий аппарат имеет ряд неоспоримых преимуществ:

  • Запуск лампы с электрическим балластом происходит очень быстро – на протяжении 1 секунды после включения.
  • ЭПРА генерирует частоту 38-50 кГц. Поэтому лампы с электронным балластом лишены таких негативных моментов, как мерцание и искажение изображения.
  • Срок службы приборов с электронным ПРА увеличивается в два раза.

Преимуществом электронного балласта для люминесцентных ламп называют простую схему его подключения. Также подобное устройство относится к категории энергоэффективных. При этом его КПД составляет 95%, что является довольно хорошим показателем.

Электронные балласты для ламп дневного света стоят дороже своих электромагнитных аналогов. Также их недостатком называют большую вероятность выхода из строя при скачках напряжения.

Электронный балласт для люминесцентных ламп: инструкция по подключению

На данный момент потребитель еще не оценил все достоинства усовершенствованного пускового механизма. Самая главная причина – это высокий уровень цен на оборудование этого типа. Ознакомиться с датчиком движения для включения света и советами как выбрать можно здесь.

На фотографии электронный балласт для люминесцентных ламп

Принцип работы

Весь принцип работы люминесцентных ламп с электронным балластом сводится к тому, что электрический ток проходит через выпрямитель, поступает на буферную зону конденсатора. После напряжение поступает на инвертор

Микросхема срабатывает при уровне напряжения в 5,5 В. После того как напряжение в системе достигает 12 В, система входит в следующую фазу. Происходит предварительный нагрев. ЭБ нужен для того, чтобы не допустить неправильного срабатывания лампы.

На третьем этапе происходит снижение частотной характеристики полумоста, при этом напряжение равняется 600 В. За 1,7 сек происходит поджиг. Если запуск прошел неправильно, то сгорает нить накаливания. Смотрите руководство как правильно паять паяльником здесь: https://howelektrik.ru/elektrooborudovanie/instrumenty/payalniki/rukovodstvo-kak-pravilno-payat-payalnikom.html.

Устройство

Непосредственно на плате ЭПРА располагается:

  • Фильтр, который предотвращает распространение электромагнитных помех.
  • Выпрямитель – преобразовывает постоянный электрический ток в переменный.
  • Сглаживающий фильтр.
  • Коррекция коэффициента мощности.
  • Полумостной инвертор.
  • Защита от перепадов напряжения.
  • Дроссель.

Виды и характеристики

На данный момент можно использовать следующие варианты балласта для люминесцентных ламп:

  • электронные балласты для трубчатых люминесцентных ламп – в данном случае электронный балласт дает возможность непрерывно работать и «производить» рассеянный свет, да и ко всему прочему, такое устройство обладает повышенной энергоэффективностью.

На фото электронный балласт для трубчатых люминесцентных ламп

Балласт для люминесцентных ламп Т8 Navigator на фото

На снимке компактная люминесцентная лампа с электронным балластом

Интегральные контроллеры балластов люминесцентных ламп на фотографии

Схемы

На рисунке представлена схема электронного балласта для 4 люминесцентных ламп

  • Включение
  • Предварительный нагрев
  • Поджиг
  • Горение

На данный момент весьма распространена схема электронного балласта для люминесцентных ламп с мощностью в 36w

Также имеется еще один вариант баланса для включения люминесцентных ламп — индуктивный балласт. Его работа основана на электромагнитной индукции.

Схема включения люминесцентных ламп с индуктивным балластом

Подключение

Подключение люминесцентной лампы к электронному балласту на схеме

  • Подготовить ЭБ и лампу.
  • Вынуть старую начинку из светильника. Крепят коробку ЭБ.
  • С одной стороны, ЭБ выполняют подключение к сети – два провода.
  • На выходе от ЭБ провода подключаю к двум полюсам лампы.
  • Подключают устройство в розетку.

Включение двух люминесцентных ламп через балласт предполагает параллельное включение в цепь. Только так все осветительные элементы будут получать достаточное напряжение для равномерной работы устройств.

Схема включения двух люминесцентных ламп через балласт

Как проверить электронный балласт для люминесцентных ламп?

На снимке прибор для проверки ламп, в том числе люминесцентных

Неисправности и ремонт

Само собой, что любое оборудование рано или поздно может поломаться, или прийти в неисправность. Другими словами, любой прибор порой требует ремонта и дополнительного технического обслуживания.

На фотографии электронный балласт в разобранном виде

Если же при неисправности балласта для люминесцентных ламп пошел дым, то необходимо будет выполнить полную замену этого элемента, потому как дым говорит о перегорании компонента.

Ремонт электронного балласта на фото

Стоимость электронного балласта для люминесцентных ламп

В том случае, если необходимо приобрести электронный балласт для люминесцентных ламп, то необходимо обратиться в магазины, которые специализируются на электронике или осветительном оборудовании. Стоимость данного типа оборудования буде варьироваться в промежутке от 150 до 1200 рублей.

Где купить электронный балласт для люминесцентных ламп?

Где заказать в Москве:

  1. Интернет-магазин Rulight.ru г.Москва, ул.Константина Симонова, д.5 Контактный телефон: 8(495)7883548(многоканальный);
  2. Торговая компания Амперторг г.Москва, ул. Товарищеская дом 6 к.1 Контактный телефон: 8 (929) 576-45-15;
  3. Инернет-магазин Электропара г. Москва, ул. Докукина д.10 стр.10 Контактный телефон: 8 (495) 988-32-27.

Где заказать в Санкт-Петербурге:

  1. Торговая компания ООО «Аква Трейс» г.Санкт-Петербург, ул. Бестужевская, д.10, офис 2604 (ТК «Бестужевский Двор») Контактный телефон: +7 (812) 493-35-30;
  2. Компания Снабэлектро, г.Санкт-Петербург ул. Ватутина дом 17, Лит.Б, Контактный телефон: 8 (812) 542-63-85;
  3. Компания Энергосберегающие технологии, г. Санкт-Петербург, 192148 Санкт-Петербург пр. Елизарова д.38 литер Р, Контактный телефон: +7-812-3654217.

Видео

Смотрите на видео описание электронного балласта мощностью 36 Вт:

Так что получается, что этот вид ламп при использовании электронного баланса начинает работать в несколько раз лучше. Ко всему прочему, существенно снижается период отклика устройства и его время эксплуатации.

Включение люминесцентных светильников

Есть три основных вида пусковых устройств ЛДС.

С помощью стартёра и дросселя

При такой схеме включения нити накала соединяются последовательно со стартёром и баластником. Другое название электромагнитного баластника – дроссель. Это катушка индуктивности, ограничивающая ток через светильник.

При включении светильника стартёр подключает вольфрамовые спирали последовательно с дросселем. При их нагреве происходит эмиссия электронов, что облегчает появление между электродами разряда. Периодически стартёр разрывает цепь и, если в это время происходит запуск лампочки, то напряжение между электродами падает, и он больше не включается. Если же разряд не возникает, то стартёр снова замыкает цепь, и процесс зажигания повторяется.

Недостатки этой схемы:

  • длительное время запуска, особенно зимой в неотапливаемых помещениях;
  • дроссель гудит при работе;
  • свет мерцает с частотой 100Гц, что незаметно глазу, но может вызвать головную боль.

Интересно. Для уменьшения мерцания в светильниках из двух ламп одна из них включается через конденсатор. При этом колебания света в них не совпадают, что благоприятно влияет на освещённость в помещении.

Умножитель напряжения

Для работы таких светильников раньше использовались самодельные умножители напряжения. Роль токоограничивающего баласта в этой схеме играют конденсаторы С3 и С4, а С1 и С2 создают высокое напряжение, необходимое для появления внутри трубки разряда.

Высоковольтный разряд зажигает ЛДС сразу, но мерцание такого светильника сильнее, чем в схеме со стартёром и дросселем.

Интересно. Умножитель напряжения позволяет использовать колбы с перегоревшими вольфрамовыми спиралями.

Электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА)

Электронный балласт для люминесцентных ламп – это преобразователь напряжения, зажигающий и питающий лампу во время работы. Вариантов реализации таких устройств много, но собраны они по одной блок-схеме. В некоторых конструкциях добавляется регулировка яркости.

Запуск светильников с ЭПРА производится двумя способами:

  • Перед включением нити накала разогреваются, из-за чего запуск откладывается на 1-2 секунды. Яркость света может нарастать постепенно или сразу включаться на полную мощность;
  • Зажигание лампы производится при помощи колебательного контура, который входит в резонанс с колбой. При этом происходит постепенное повышение напряжения и разогрев нитей накала.

Такие устройства обладают рядом достоинств:

  • питание светильника осуществляется напряжением высокой частоты, что устраняет мерцание света;
  • компактность, что позволяет уменьшить габариты светильника;
  • быстрое, но плавное включение, продлевающее срок службы лампы;
  • отсутствие шума и нагрева при работе;
  • высокий КПД – до 95%;
  • встроенные защиты от короткого замыкания.

Электронные ПРА изготавливаются на 1, 2 или на 4 лампы.

Основные разновидности

Сегодня существует два типа балласта – электромагнитный и электронный. Они отличаются принципом работы, поэтому стоит познакомиться с каждым из них.

Электромагнитный балласт

Этот вид реализации предполагает последовательное подключение дросселя к лампе. Также для работы электромагнитного ПРА требуется стартер, с помощью которого регулируется процесс зажигания светильника. Эта деталь представляет собой газоразрядную лампу, внутри колбы которой находятся биметаллические электроды.

Работает устройство следующим образом:

  1. Когда на стартер поступает напряжение, биметаллические электроды замыкаются от нагрева. Это приводит к увеличению силы тока, так как ограничивать его может лишь внутреннее сопротивление обмоток дросселя.
  2. С ростом показателя электротока начинают разогреваться электроды люминесцентной лампы.
  3. При остывании стартера размыкаются биметаллические электроды.
  4. В момент разрыва цепи стартером в катушке дросселя возникает импульс высокого напряжения, что и приводит к зажиганию осветительного прибора.

Когда люминесцентное устройство переходит в штатный режим работы, напряжение на нем и стартере оказывается на 50% меньше сетевого, а этого недостаточно для срабатывания второго элемента. В результате стартер переходит в отключенное состояние и перестает влиять на работу осветительного прибора.

Электромагнитный балласт отличается низкой стоимостью и простой конструкцией. Длительное время эти устройства активно использовались при изготовлении светильников, однако они имеют ряд недостатков:

  1. Для перехода люминесцентного устройства в рабочий режим требуется около 3 секунд.
  2. Осветительные приборы с электромагнитным балластом во время работы мерцают, что негативно влияет на органы зрения.
  3. Расход энергии у этих устройств значительно выше по сравнению с электронным балластом.
  4. Дроссель шумит во время работы.

Из-за этих недостатков сегодня электромагнитный балласт для ламп используется крайне редко.

Электронная реализация

Электронные устройства представляют собой преобразователи напряжения, с помощью которых обеспечивается питание люминесцентных ламп. Хотя создано много вариантов электронного балласта, в большинстве случаев используется единая блок-схема. При этом производители могут вносить в нее определенные изменения, например, добавить схему управления яркостью осветительного прибора.

Перевод люминесцентного светильника лампы в штатный режим работы с помощью электронного ПРА чаще всего осуществляется одним из двух способов:

  1. До момента подачи на катоды лампы зажигающего напряжения они предварительно нагреваются. Это позволяет избавиться от мерцания, а также увеличить КПД осветительного прибора.
  2. В конструкцию светильника установлен колебательный контур, который входит в резонанс до того, как в колбе лампы появится разряд.

При использовании второго способа схема электронного балласта реализована так, что нить накала лампочки является частью контура. Как только в газовой среде появляется разряд, изменяются параметры колебательного контура, после чего он выходит из резонанса. В результате напряжение снижается до рабочего.

Схема пускорегулирующего аппарата для ламп 36w.

Сегодня большое распространение получили компактные люминесцентные устройства с цоколем Е14 и Е27. В них балласт устанавливается непосредственно в конструкцию прибора. Пример схемы электронного балласта для люминесцентных ламп 18w приведен ниже.

Стоимость

Средняя цена балластного устройства вполне доступна даже для рядового потребителя, но варьируется в зависимости от типа, а также ценовой политики производителя:

  • балластное устройство для люминесцентной лампы с крепежами и патронами от производителя Feron – 220 рублей;
  • аппарат пускорегулирующий электронный 2х18W – 240 рублей;
  • электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы от производителя Foton – 320 рублей;
  • электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы от производителя OSRAM – 410 рублей;
  • электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы от производителя Tridonic – 450 рублей;
  • балластное устройство для люминесцентной лампы VS ELXc – 530 рублей.

Стоимость качественного балласта-переходника также вполне доступна, и составляет порядка 150-170 рублей.