Принципиальная схема ламп дневного света: Схема люминесцентной лампы, электрическая схема и принцип действия лампы дневного света.

Содержание

Схема люминесцентной лампы, электрическая схема и принцип действия лампы дневного света.

Лампы дневного света довольно широко распространены в использовании, поскольку обладают некоторыми преимуществами перед лампами накаливания. А именно, они экономнее в потреблении электроэнергии, поскольку меньше расходуют энергии на образование тепла, так же у них более рассеянный свет и имеется возможность выбирать свечение с определённым цветом, хотя наиболее популярные и ходовые всё же являются с белым свечением. Ну, а что касается специфики их работы, то скажу следующее: для любой люминесцентной лампы или лампы дневного света, необходимы определённые условия. То есть, поскольку в них содержится инертный газ с парами ртути, а как известно, газы являются плохими проводниками электрического тока. И для их зажигания требуется высокое напряжение пробоя.

Так же, для облегчения этого зажигания, делаются внутри люминесцентной лампы спиральки, которые при подачи напряжения накаляются и тем самым облегчают выход электронов из металла электродов. Учитывая данные условия, простое подключение к контактам лампы дневного света сетевого напряжения не пойдёт. Для этого однажды придумали очень простую схему на дросселе. В ней сочетаются все благоприятные условия для осуществления зажигания и дальнейшего горения люминесцентной лампы. Дроссель, как Вы должны знать, при подаче на него переменного напряжения способен ограничить силу тока, за счет индуктивного сопротивления. Это нам понадобится для дальнейшего поддержания непосредственного горения люминесцентной лампы.

Ещё дроссели умеют выдавать большие ЭДС, за счет внутренней самоиндукции, но для этого необходимо создать в цепи питания кратковременное прерывания, в виде замыкания и размыкания. Это и обеспечивает ещё один элемент схемы, под названием стартёр. Итак, на вход схемы лампы дневного света подается сетевое напряжение 220в. Оно проходит через дроссель и поступает на первую спиральку лампы, с неё переходит на стартёр и с него идёт во вторую спиральку, с которой поступает на вторую клемму сетевого напряжения. Первым срабатывает стартёр.

Напряжение зажигания тлеющего разряда стартера меньше напряжения сети, но больше рабочего напряжения лампы. Его  внутренние контакты нагреваются и замыкаются, тем самым обеспечивая прохождение тока через спиральки лампы, нагревая их до температуры 800-900 градусов. Это позволяет легче проходить запуску лампы. После, контакты стартера остывают и размыкаются, что даёт кратковременный импульс на дроссель, а он выдаёт выброс высокого напряжения на электроды люминесцентной лампы, обеспечивая тем самым пробой и дальнейшее горение. Что касается подключённой емкости на входе. Это сетевой фильтр для гашения реактивной мощности, которую вырабатывает дроссель. Без ёмкости конечно лампа то же будет работать, но при этом потребляя больше энергии.

В первом варианте схемы происходит включение одной лампы.  В этом случае элементы схемы будут такими: если лампа на 40Вт, то и дроссель на 40Вт, а стартер на напряжение 220в (если лампа одна). При подключении двух ламп к одному дросселю, общая схема уже имеет вид варианта 2, на нашем рисунке. В этом случае, дроссель на 40 Вт, а лампы на 20Вт и стартера, напряжением  по 127в каждый. Ну а конденсатор, в первом и втором варианте можно поставить на напряжение не меньше сетевого, а лучше с запасом и емкостью около 0.22мкФ. На этом данная тема, схема люминесцентной лампы электрическая принципиальная, закончена. До следующих статей и удачи.

Видео по этой теме:

P.S. Это простейшие дроссельные схемы люминесцентных ламп, но имеется множество без дроссельных схем, которые мы рассмотрены в дальнейшем.

Вторая жизнь светильников с ЛДС — Конструкции простой сложности — Схемы для начинающих

Люминесцентные лампы, называемые лампами дневного света (далее ЛДС), сегодня активно используются в различных областях промышленности и в быту. Отрицательным моментом при эксплуатации светильников с ЛДС считается периодическое перегорание спирали люминесцентных ламп. В каждой лампе дневного света присутствуют две спирали (с разных концов), необходимые для зажигания люминофора внутри лампы в момент включения. Причем, если хоть одна из спиралей лампы перегорит, включить ЛДС с помощью классической схемы запуска (содержащей дроссель, конденсатор и стартер) уже невозможно. В такой ситуации многие покупают новую лампу. Однако когда в помещении установлены несколько светильников (например, в производственных цехах, многоквартирных домах на лестничных клетках и в других сходных случаях), очевидно, что за годы эксплуатации выходит из строя и скапливается без дела множество люминесцентных ламп с перегоревшими спиралями. Сегодня это очень популярная проблема. ЛДС с перегоревшими спиралями, как правило, складируют, надеясь в скором будущем запустить их с помощью какой-нибудь «волшебной» схемы очередного Кулибина, а когда лампы скапливается уже несчетное количество, их просто с сожалением выбрасывают. Происходит расходование средств и неоправданное захламление складских помещений.
Эту ситуацию можно изменить. Для оптимизации расходов и полезного места предлагаю простую электрическую схему устройства, запускающего люминесцентные лампы даже с перегоревшими спиралями. Причем в отличие от множества опубликованных и популярных конструкций, предлагаемая ниже схема содержит всего несколько деталей. Благодаря применению выпрямителя, собранного по мостовой схеме, нет необходимости в гасящем ток и напряжение резисторе большой мощности (как это принято в известных схемах). На рис. 1 представлена проверенная электрическая схема для запуска и питания светильников с ЛДС мощностью от 20 до 80 Вт.

Причем, как видно их электрической схемы, спирали лампы (с ее торцов) «закорочены», то есть, соединены, поэтому не имеет значения, какие применяются лампы — новые или б/у, с нормальными спиралями или с перегоревшими. Эта схема отличается от опубликованных многочисленных схем электронных устройств в сторону простоты и надежности. Главное, чтобы мощность ЛДС не превышала 80 Вт, потому что для более мощных ламп требуется применение соответствующих диодов (входящих в выпрямительный мост VD1). В данной схеме допустимо применение диодов с обратным напряжением не менее 300 В, например, КД105Б — КД105Г, Д112-16, КД2996В, КД2997, КД243Г, КД202Е и аналогичных. При мощности ЛДС 80 Вт рекомендую применять диоды типа Д231, Д242 и установить их на теплоотводы с площадью охлаждения не менее 50 см2 каждый. Устройство прошло технические испытания в течение десяти суток непрерывной работы с ЛДС Philips мощностью 40 Вт. Дроссель L1 штатный для светильников с ЛДС мощностью до 80 Вт, то есть любой из типового ряда ВТА. Если предполагается применять ЛДС с меньшей мощностью, например, до 40 Вт, допустимо использовать другой дроссель, соответственно с обозначением на его корпусе ВТА 36 W 220 V. Неполярный конденсатор СЗ служит для купирования помех по питанию. Его тип может быть любым, например, К73-24 (или зарубежный аналог KWC) на рабочее напряжение не ниже 300 В. Неполярные конденсаторы С1, С2 — однотипные, например, из серии K22-У или аналогичные, на рабочее напряжение 160 В и более. Они придают устройству большую надежность и долговечность, препятствуя помехам в моменты поджига люминофора в ЛДС, однако эти два элемента можно без последствий из схемы исключить.

В качестве ЛДС применяются отечественные или изготовленные за рубежом лампы (например, фирмы Philips) соответствующего размера и мощностью от 20 до 80 Вт. Предлагаемая схема рассчитана на включение одной из таких ламп, ее нельзя применять для включения нескольких ламп. Таким образом, если стоит конкретная задача — например, запустить освещение на производственном участке большой площади с использованием нескольких ЛДС, для каждой из них требуется собрать отдельную схему. Включать в рекомендуемой схеме ЛДС параллельно нельзя.

Практическое применение (переделка) промышленных светильников с ЛДС

Еще один аспект применения ЛДС в том, что часто радиолюбитель — конструктор пытается переделать уже готовый промышленный светильник под свои нужды. Например, если требуется оставить включенной только одну ЛДС в светильнике, где конструктивно предусмотрены две однотипные ЛДС. На практике часто требуется реконструировать светильник с ЛДС для аквариума. Дело в том, что для отдельно взятого аквариума с водорослями требуется строго регламентированное количество освещение (сила света) в течение дня.

Если установлен светильник с ЛДС большой мощности (более 20 Вт на аквариум объемом до 100 л), вода в аквариуме мутнеет и «цветет». Большой радости аквариумисту и радиолюбителю такое положение вещей доставить не может. Предлагаемые сегодня в магазинах и на рынках светильники с ЛДС для аквариумов (рассчитаны на мощность 10…30 Вт), как правило, одни и те же. А объем аквариумов и их насыщенность «цветущими травами» у разных аквариумистов разнятся, поэтому часто требуется вносить коррективы в штатную схему подключения ЛДС. Так, например, в этой связи встает вопрос — как эффективно подключить одну ЛДС вместо двух, предусмотренных в штатном варианте? Это не сложно и под силу даже начинающему радиолюбителю. На рис. 2 представлена классическая электрическая схема включения ЛДС с двумя лампами для аквариума.

Как известно, ЛДС включаются не параллельно друг другу, как принято, например, включать в осветительную сеть 220 В лампы накаливания, а для каждой ЛДС предусмотрен отдельный запускающий элемент — стартер. Сопротивление одной спирали ЛДС мощностью 20 Вт составляет 4 Ома. Если исключить одну лампу, чтобы уменьшить насыщенность освещения, решить проблему обыкновенным шунтированием (резистором сопротивлением 3…5 Ом) спирали второй лампы с последующим изъятием ЛДС из светильника не удается. Оставшаяся в светильнике лампа начинает моргать, чем выводит пользователя из состояния душевного равновесия. Чтобы включить в таком светильнике одну ЛДС вместо двух предусмотренных, применяют электрическую схему, показанную на рис. 3.

Все электрические параметры элементов и рекомендации относительно эффективного использования устройства аналогичны описаниям в предыдущих разделах.

Почему «моргает» ЛДС?

Исправная лампа дневного света после подачи напряжения на схему запуска один-два раза мигнет (внутри лампы происходит поджиг люминофора) и начинает светиться ровным бело-молочным светом (поэтому такие лампы и прозвали лампами «дневного» света). Если лампа после включения продолжает моргать (мигает) — такое может случиться как сразу после подачи питания на схему, так и в рабочем режиме свечения (после ровного света вдруг начинаются мигания, продолжающиеся, как правило, до тех пор, пока не выключат питание) — зто указывает на неисправность стартера, схемы преобразователя переменного напряжения для ЛДС или говорит об изменении сопротивления нагрузки (мощности ЛДС). Об этом ниже. Съемные элементы конструкции светильников (находящиеся в колодках), такие как стартер и сама лампа легко заменяются новыми (другими). Неполярный конденсатор включен в схеме в сеть 220 В и препятствует как появлению помех от других устройств, включенных в осветительную сеть в данном контуре, так и для локализации электрических помех, производимых устройством запуска ЛДС. Сглаживающий электрические помехи конденсатор редко выходит из строя, и его неисправность, как правило, выражается лишь в потере емкости в небольших пределах. Назвать потерю емкости конденсатора на 10…20% относительно номинальной серьезной неисправностью нельзя, поэтому такой конденсатор может пригодиться радиолюбителю в дальнейших экспериментах. Рассмотрим другие элементы, конструктивно входящие в классическую схему запуска ЛДС и их типичные неисправности.

Дроссель

Дроссель, находящийся в устройстве запуска ЛДС, как правило, не выходит из строя при правильной эксплуатации светильника. Его типичные неисправности могут проявить себя в «обрыве» (легко определяется прозвонкой омметром) — тогда ЛДС вообще не зажжется, или в межвитковом замыкании — тогда дроссель будет нагреваться, оплавлять лакокрасочное покрытие и «гудеть».

Таким образом, установить неисправный элемент в схеме запуска ЛДС даже без применения паяльника не составит труда.

Стартер

Стартер представляет собой электровакуумный разрядник, нормально замкнутые контакты, которого размыкаются под воздействием протекающего через них переменного тока определенной силы. Стартеры рассчитаны на определенный ток в цепи и соответственно мощность ЛДС (этот параметр мощности ЛДС указан на корпусе — бочонке стартера, как и параметр напряжения — 220 В) Поэтому применять стартеры, рассчитанные на работу с ЛДС мощностью 25 Вт нельзя (неэффективно) с более мощной ЛДС, например, 80 Вт — такое устройство нормально работать не будет. Вот почему ЛДС в светильник мигают при замене штатных ламп на другие ЛДС с меньшей или больше мощностью. В первый момент времени контакты стартера замкнуты и в цепи течет ток, заставляя разогреваться внутренние спирали ЛДС. После того как ток стабилизировался (это происходит после поджига люминофора внутри лампы), между контактам стартера возникает большое сопротивление, и также течет ток, только меньшей силы.

Внутри бочонка стартера параллельно контактам электровакуумного выключателя установлен неполярный конденсатор емкость 0,01 мкФ. Он защищает включатель от перегрузки и искрения в моменты коммутации в цепи. Если использовать данный включатель (стартер) в качестве неонового индикатора, этот конденсатор удаляют. Неоновый газ в разряднике при приложении переменного напряжения (когда сопротивление между контактами велико) светится розовым светом. Этот эффект свечения можно использовать в других радиолюбительских конструкциях. Электровакуумный включатель стартера может выполнять роль неоновой индикаторной лампы, если его включить в осветительную сеть 220 В последовательно с ограничивающим ток резистором сопротивлением 0,1…1 мОм.

Лампа

Классическая ЛДС имеет две спирали, расположенные с торцов лампы, к которым в момент включения подводится напряжение для запуска. После прогрева спиралей (как правило, 1 …2 сек) в лампе поджигается люминофор и ЛДС светится. После стабилизации тока (зажигания люминофора) напряжение, приложенное к спиралям лампы, уменьшается, обеспечивая небольшое потребление мощности в совокупности с хорошими показателями освещенности. Если одна или обе спирали ЛДС перегорят, такая лампа работает не стабильно (мигает или не светится), полноценного поджига люминофора не происходит.

Радиолюбитель №4 2007г стр. 15

Схема включения люминесцентных ламп » Полезные самоделки ✔тысячи самоделок для всей семьи

Данная схема включения люминесцентных ламп не имеет ни громоздкого дросселя, ни ненадёжного пускателя, обеспечивая бесшумную работу ламп, включение ламп без задержки и их работу без неприятного мигания, характерного для ламп питание которых осуществляется с помощью дроссельных схем с пускателем. Применение подобной «бездроссельной» схемы позволяет не только существенно увеличить срок службы новых люминесцентных ламп, но и, как говорилось, использовать лампы с оборванной (перегоревшей) нитью накала.


Принципиальная схема сетевого питания ламп дневного света с перегоревшими нитями накала дана на рис. 1, а в таблице приведены сведения об элементах схемы, параметры которых определяет мощность используемой лампы.

Элементы схемы сетевого питания ламп дневного света с перегоревшими нитями накала:

Мощность лампы, Вт С1 и С2, мкФ С3 и С4, пФ VD1…VD4 R1, Ом

30 4 3300 Д226Б 60
40 10 6800 Д226Б 60
80 20 6800 Д205 30
100 20 6800 Д231 30

Диоды VD1 и VD2 с конденсаторами С1 и С2 составляют двухполупериодный выпрямитель с удвоением напряжения, причём ёмкости конденсаторов С1 и С2 определяют значение напряжения, поступающего на электроды лампы HL1 (чем больше ёмкость, тем выше напряжение). В момент включения питания импульс напряжения на вы-ходе этого выпрямителя достигает 600 В.

Диоды VD3 и VD4 в сочетании с конденсаторами С3 и С4 дополнительно повышают напряжение зажигания на электродах лампы HL1 примерно до 900 В. (Кроме того, конденсаторы С3 и С4 гасят радиопомехи, возникающие при ионизационном разряде внутри лампы). Столь высокое напряжение и обеспечивает надёжность зажигания лампы независимо от наличия нитей накала.

После зажигания лампы сопротивление её уменьшается, что приводит к уменьшению напряжения на электродах лампы и обеспечивает нормальную её работу при напряжении около 220 В (рабочее напряжение определяется номиналом резистора R1).


Рис.1. Принципиальная схема питания лампа дневного света с перегоревшими нитями накала.

Устройство сохраняет работоспособность даже при отсутствии диодов VD3 и VD4, а так же конденсаторов С3 и С4, но при этом снижается надёжность зажигания лампы.

В схеме используются следующие радиодетали. Конденсаторы С1 и С2 — бумажные или металлобумажные типа МБГ, КБГ, КБЛП, МБГО или МБГП на напряжение 600 В; конденсаторы С3 и С4 типа КСГ, КСО, СГМ или СГО (со слюдяным диэлектриком) на рабочее напряжение не меньше 600 В. Резистор R1 проволочный, мощность которого соответствует мощности применяемой лампы. Подойдут резисторы типа ПЭ, ПЭВ, ПЭВР. Диоды Д205 и Д231 для ламп мощностью 80 и 100 Вт устанавливают на радиаторах (для теплоотвода).

Как видите, данная схема включения люминесцентных ламп не имеет ни громоздкого дросселя, ни ненадёжного пускателя, обеспечивая бесшумную работу ламп, включение ламп без задержки и их работу без неприятного мигания, характерного для ламп питание которых осуществляется с помощью дроссельных схем с пускателем. Применение подобной «бездроссельной» схемы позволяет не только существенно увеличить срок службы новых люминесцентных ламп, но и, как говорилось, использовать лампы с оборванной (перегоревшей) нитью накала.

Включение люминесцентной лампы в сеть

Светотехника

   Лампы дневного света (ЛДС) часто приходят в негодность по причине перегорания нитей накала. В литературе многократно описывались схемы запуска таких ламп. Предлагаю свою схему (рис.1), разработанную в результате многократных экспериментов с десятками ламп.

Рис.1. Принципиальная схема

   В таблице приводятся значения номиналов деталей для ламп различной мощности. Ограничительный резистор R1 обязательно должен быть проволочным. Если при включении лампа сразу не загорается, имеет смысл (иногда помогает) поменять местами ее выводы.

Мощность
лампы, Вт
С1,С2,
мкФ
С3,С4,
пФ
VD1. .VD4R1,
Ом
2023300Д226100
3043300Д22660
40103300Д22660
80206800Д20530
100206800Д23130

Автор: А.КАШКАРОВ, г. С.-Петербург

Мнения читателей
  • Андрей 86/11.10.2015 — 14:18

    Ничё незнаю собрал чисто на коленке даже не паял так чисто связал диоды советские кондёры китайские залил всё в эпоксидку в место R1поставил обычную лампочку накаливания пашет аж бегом

  • сергей/07.04.2015 — 16:10

    Имею в виду лампу на 20 вт.

  • сергей/07.04.2015 — 16:08

    Работает всё отлично . В других схемах R1 60 ом . Но при 100 лучше светит .

  • Арыслан/16.08.2014 — 16:39

    Может у кого-то руки не тем местом вставлены и мозгов не хватает заставить работать схему правильно и поэтому всё грешат на г. Кашкарова. На другом ресурсе положительных отзывов о работе схеме больше половины.))

  • дмитрий/30.05.2014 — 01:54

    Недостаток схемы:нужны высоковольтные конденсаторы.Лучше всего советского производства бумажные . Но их очень трудно достать Относитесь ко всяким китайским и прочем осторожно и помещайте в герметический корпус. Они «любят» взрываться в самый не подходящий момент.Часто лампы в таких схемах просто не зажигаются. Диоды нужны на ток более 1А. Или ставить на радиаторы указанные в таблице.

  • Сергей/12.12.2013 — 15:30

    эти схемы я собирал более 30 лет назад, сейчас проще и надежнее использовать схему находящуюся в цоколе поврежденных энергосберегающих ламп

  • EVGEN 52/09.01.2013 — 18:04

    Использую схемы от сгоревших энергосберегаек для питания линейных ламп ЛД, ЛБ и т.д. [email protected] писал об этом ранее. Работает отлично.

  • Нервомататель/12.10.2012 — 04:37

    Пробовал собирать по данной схеме,схема рабочая,но есть одно но… люминесцентные лампы как бы тут не писали не любят постоянное напряжение, их лучше уж питать от блокинг генераторов.

  • Ужас!/01.07.2012 — 23:32

    Практически все опубликованные нетленки господина Кашкарова изобилуют либо недочётами (начинают работать после долгих мытарств на макетке), либо грубыми схемными ошибками. Надо выпустить отдельный сборник «Кашкаров А.П. Схемы-мозготрахи».

  • Юрий/20.04.2012 — 19:42

    А никто не пробовал в доплнение к обычной схеме включения зажигалку поставить от натриевой лампы?

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу: