Как выбрать стартер для люминесцентных ламп — как работает, устройство, маркировка

Принцип работы люминесцентного светильника

Особенность работы люминесцентных светильников заключается в том, что их нельзя напрямую подключать в сеть питания. Сопротивление между электродами в холодном состоянии большое, и величина тока, протекающего между ними, недостаточна для возникновения разряда. Для зажигания требуется импульс высокого напряжения.

Лампа с зажженным разрядом характеризуется низким сопротивлением, которое имеет реактивную характеристику. Для компенсации реактивной составляющей и ограничения протекающего тока последовательно с люминесцентным источником света включается дроссель (балласт).

Многим непонятно, для чего нужен стартер в люминесцентных лампах. Дроссель, включенный в цепь питания совместно со стартером, формирует импульс высокого напряжения для запуска разряда между электродами. Так получается потому, что при размыкании контактов стартера на выводах дросселя формируется импульс ЭДС самоиндукции величиной до 1кВ.

Watch this video on YouTube

Для чего нужен дроссель

Использование дросселя для люминесцентных ламп (балласта) в цепях питания необходимо по двум причинам:

• формирование напряжения запуска;
• ограничение тока через электроды.

Принцип работы дросселя основан на реактивном сопротивлении катушки индуктивности, которой является дроссель. Индуктивное сопротивление вносит сдвиг фаз между напряжением и током, равный 90º.

Из того, что ограничивающей ток величиной, является индуктивное сопротивление, следует, что дроссели, предназначенные для ламп одной мощности, нельзя использовать для подключения более или менее мощных устройств.

В некоторых пределах возможны допуски. Так, ранее отечественная промышленность выпускала люминесцентные светильники с мощностью 40 Вт. Дроссель 36W для люминесцентных ламп современного производства можно без опасений использовать в цепях питания устаревших светильников и наоборот.

Отличия дросселя от ЭПРА

Дроссельная схема включения люминесцентных источников освещения отличается простотой и высокой надежностью. Исключение составляет регулярная замена стартеров, поскольку в их состав входит группа размыкающих контактов для формирования импульсов запуска.

В то же время схема имеет существенные недостатки, которые заставили искать новые решения включения ламп:

• длительное время запуска, которое увеличивается по мере износа лампы или снижения напряжения питания;
• большие искажения формы напряжения питающей сети (cosф<0.5);
• мерцание свечения с удвоенной частотой питающей сети из-за малой инерционности светимости газового разряда;
• большие массо-габаритные характеристики;
• низкочастотный гул из-за вибрации пластин магнитной системы дросселя;
• низкая надежность запуска при отрицательных температурах.

Проверка дросселя ламп дневного света затрудняется тем, что приборы для определения короткозамкнутых витков распространены мало, а при помощи стандартных приборов можно только констатировать факт наличия или отсутствия обрыва.

Для устранения указанных недостатков разработаны схемы электронной пуско-регулирующей аппаратуры (ЭПРА). Работа электронных схем основана на другом принципе формирования высокого напряжения запуска и поддержания горения.

Watch this video on YouTube

Высоковольтный импульс генерируется электронными компонентами, а для поддержки разряда используется высокочастотное напряжение (25-100 кГц). Работа ЭПРА может осуществляться в двух режимах:

• с предварительным подогревом электродов;
• с холодным запуском.

В первом режиме на электроды подается низкое напряжения в течение 0.5-1 секунды для первоначального нагрева. По истечении времени подается высоковольтный импульс, из-за которого происходит зажигание разряда между электродами. Данный режим технически реализуется сложнее, но увеличивает срок службы ламп.

Режим холодного запуска отличается тем, что напряжение запуска подается на непрогретые электроды, вызывая быстрое включение. Такой способ запуска не рекомендован для частого использования, поскольку сильно сокращает срок работы, но его можно использовать даже с лампами с неисправными электродами (с перегоревшими нитями накала).

Схемы с электронным дросселем имеют такие преимущества:

полное отсутствие мерцания; широкий температурный диапазон использования; малые искажения формы напряжения сети; отсутствие акустических шумов; увеличение срока службы источников освещения; малые габариты и вес, возможность миниатюрного исполнения; возможность диммирования — изменения яркости путем управления скважности импульсов питания электродов

Для чего используют стартеры

Стартеры, предназначенные для люминесцентных ламп, или как их еще называют, лампочек дневного света, служат для зажигания данного типа приборов.

Эта деталь является обязательной для устройства лампы дневного света

Несмотря на свою важность, он имеет достаточно простое строение. Чтобы выбрать качественную деталь, нужно знать не только срок службы стартера у каждого отдельного производителя, но и ГОСТ

Стартер в люминесцентной лампе

Обычно эти детали, предназначенные для люминесцентных ламп, изготавливают из пластика (ГОСТ). При этом они не боятся повышенной температуры, поскольку имеют специальную пропитку. При этом, вне зависимости от производителя данный элемент всегда будет иметь две ножки. В некоторых ситуациях они могут быть подвижными или размещаться ассиметрично.Но, чтобы ваш люминесцентный прибор работал как надо и полностью отслужил весь срок эксплуатации, необходимо правильно подобрать модификацию детали для каждого конкретного осветительного прибора.

Элементы потолочного светильника. Замена дросселя светильника

Уважаемые посетители, уважаемые друзья.

После публикации темы «Принцип работы люминесцентной лампы. Устройство светильника» от 19.02.2015 г. мне были заданы вопросы, касающиеся диагностики отдельных элементов потолочного светильника. Для общей рассылки ответов на интересующие Вас вопросы, мною опубликована дополнительная данная тема — по потолочным светильникам. Тема затрагивает четыре основных вопроса, на которые мне нужно ответить, это диагностика:

и люминесцентной лампы. Все перечисленные детали, состоящие в схемах лиминесцентных светильников, постепенно начинают выбывать из производства — как и сами светильники, так как в настоящее время встречаются люминесцентные светильники нового поколения — с электронным балластом или другими словами, с электронным блоком. Принцип работы усовершенствованных светильников остается неизменным и ремонт таких светильников, при их неисправности, сводится к замене электронного балласта для отдельных рассматриваемых примеров, но не к замене люминесцентного светильника целиком.

Технические характеристики и маркировка ламп

Чтобы понимать свойства люминесцентной лампы нужно знать ее технические характеристики. К ним относят следующие эксплуатационные показатели:

• потребляемая мощность (Вт);
• рабочее напряжение (В);
• срок службы;
• тип цоколя;
• цветовая температура (К);
• качество цветопередачи (обозначается Ra).

Стандартный диапазон мощностей осветительных устройств – от 18 до 80 Вт. Их КПД варьируется в пределах от 45% до 75%. При этом во включенном состоянии выделение тепла лампами невысокое. Их световая эффективность – 80 Лм/Вт

В странах СНГ для осветительных линий принято напряжение переменного тока 220 В. В Японии, США и ряде других стран нормой являются 110 В.

Время эксплуатации прибора зависит от его типа. Так модификация Т8 рассчитана на 9000-13000 часов службы, а Т5 – уже на 20000 часов.

Следует учитывать, что для люминесцентных приборов оптимальным для работы является диапазон температур окружающей среды от +5 до +25 градусов по Цельсию. Допустимо их эксплуатировать при температурном режиме от +5 до +55 °С. Только у модификаций с амальгамным покрытием максимальная температура составляет +60 °С.

Цветовую температуру, зависящую от толщины слоя люминофора, указывают в градусах Кельвина. Она определяет степень схожести между свечением лампочки и естественным освещением, то есть влияет на восприятие цвета предметов. Цветовую температуру условно можно разделить на 4 диапазона:

1. 2700-3200 К – теплый белый свет. Подходит для жилья. 2700 К сопоставимо с лампой накаливания.
2. 3300-3700 – нейтральный белый. Можно пользоваться и дома и в офисе.
3. 4000-4500 К – холодный белый. Используют в общественных и рабочих помещениях.
4. 6000-6500 К – дневной белый. Подходящий вариант для улиц.

Цветопередача показывает способность искусственного источника света (по сравнению с естественным освещением) передавать цветовые характеристики освещаемых объектов. Диапазон значений данного параметра 1÷100: чем выше, тем лучше.

На коробках с лампами или на их индивидуальных упаковках указаны сведения о производителе, рассмотренные выше технические характеристики. Выделяют два вида маркировки: российскую, международную.

Российская маркировка

Согласно ГОСТу 6825-91 («Лампы люминесцентные трубчатые для общего освещения») производители маркируют свою продукцию 4 либо 5 буквами и цифрами. Расшифровка буквенно-цифровой маркировки приведена далее.

Позиция в маркировке	Обозначение	Описание
1	Л	люминесцентная
2 — цвета излучения	Д	дневной
ХБ	холодно-белый
Б	белый
ТБ	тепло-белый
Е, ХЕ	естественно-белый, холодный естественный
К	красный
Ж	желтый
З	зеленый
Г	голубой
С	синий
Р	розовый
ГР	лиловый
УФ	ультрафиолетовый
ДБ	УФ типа С
СР	синие рефлекторные
3	Ц или ЦЦ	наличие этой позиции указывает на улучшенное (соответственно хорошее или отличное) качество цветопередачи
4 — особенности конструкции и формы	Р	рефлекторная
У	U-образная
А	амальгамная
К	кольцевая
Б	быстрого пуска
5	цифра	мощность

Получается, что под российской маркировкой ЛДЦК-80 следует понимать люминесцентную дневную лампу с хорошей цветопередачей, кольцевой формы, мощностью 80 Вт.

Пример российской маркировки ламп

Цветовая температура обозначается на упаковке числом со знаком «К», например, 2700 К. На этикетках также указываются параметры колбы: длина, форма, диаметр.

Международная система маркировки

В международной системе для обозначения цветопередачи и цветовой температуры используется код, состоящий из трех цифр. Первая из них показывает индекс цветопередачи (его умножают на 10). Две остальные цифры указывают на величину цветовой температуры (их нужно умножать на 100).

Производители используют такие кода: 530, 640 (740), 765, 827, 830, 840, 865, 880, 930, 940, 954 (965). Так маркировкой L 18W/865 обозначается люминесцентная лампа 18 Вт мощностью, цветопередача которой 80, а цветовая температура – 6500 К.

Образец международной маркировки

Следует обратить внимание, что зарубежные компании могут использовать также индивидуальную маркировку на упаковках своей продукции. Образец такого маркирования представлен на изображении ниже

Российские и международные производители выпускают люминесцентную продукцию с разнообразным набором технических параметров. Выбрать подходящую лампу для светильника поможет понимание маркировки изделий.

Схемы со стартером

Самыми первыми появились схемы со стартерами и дросселями. Это были (в некоторых вариантах и есть) два отдельных устройства, под каждое из которых имелось свое гнездо. Также в схеме есть два конденсатора: один включен параллельно (для стабилизации напряжения), второй находится в корпусе стартера (увеличивает длительность стартового импульса). Называется все это «хозяйство» — электромагнитным балластом. Схема люминесцентного светильника со стартером и дросселем — на фото ниже.

Схема подключения люминесцентных ламп со стартером

Вот как она работает:

• При включении питания, ток протекает через дроссель, попадает на первую вольфрамовую спираль. Далее, через стартер попадает на вторую спираль и уходит через нулевой проводник. При этом вольфрамовые нити понемногу раскаляются, как и контакты стартера.
• Стартер состоит из двух контактов. Один неподвижный, второй подвижный биметаллический. В нормальном состоянии они разомкнуты. При прохождении тока биметаллический контакт разогревается, что приводит к тому, что он изгибается. Согнувшись, он соединяется с неподвижным контактом.
• Как только контакты соединились, ток в цепи мгновенно вырастает (в 2-3 раза). Его ограничивает только дроссель.
• За счет резкого скачка очень быстро разогреваются электроды.
• Биметаллическая пластина стартера остывает и разрывает контакт.
• В момент разрыва контакта возникает резкий скачок напряжения на дросселе (самоиндукция). Этого напряжения достаточно для того, чтобы электроны пробили аргоновую среду. Происходит розжиг и постепенно лампа выходит на рабочий режим. Он наступает после того, как испарилась вся ртуть.

Рабочее напряжение в лампе ниже сетевого, на которое рассчитан стартер. Потому после розжига он не срабатывает. В работающем светильнике его контакты разомкнуты и он никак в ее работе не участвует.

Эта схема называется еще электромагнитный балласт (ЭМБ), а схема работы электромагнитное пускорегулирующее устройство — ЭмПРА . Часто это устройство называют просто дросселем.

Один из ЭмПРА

Недостатков у этой схемы подключения люминесцентной лампы достаточно:

• пульсирующий свет, который негативно сказывается на глазах и они быстро устают;
• шумы при пуске и работе;
• невозможность запуска при пониженной температуре;
• длительный старт — от момента включения проходит порядка 1-3 секунд.

Две трубки и два дроссели

В светильниках на две лампы дневного света два комплекта подключаются последовательно:

• фазный провод подается на вход дросселя;
• с выхода дросселя идет на один контакт лампы 1, со второго контакта уходит на стартер 1;
• со стартера 1 идет на вторую пару контактов той же лампы 1, а свободный контакт соединяют с нулевым проводом питания (N);

Так же подключается вторая трубка: сначала дроссель, с него — на один контакт лампы 2, второй контакт этой же группы идет на второй стартер, выход стартера соединяется со второй парой контактов осветительного прибора 2 и свободный контакт соединяется с нулевым проводом ввода.

Схема подключения на две лампы дневного света

Та же схема подключения двухлампового светильника дневного света продемонстрирована в видео. Возможно, так будет проще разобраться с проводами.

https://youtube.com/watch?v=8fF5KQk4L2k

Схема подключения двух ламп от одного дросселя (с двумя стартерами)

Практически самые дорогие в этой схеме — дросселя. Можно сэкономить, и сделать двухламповый светильник с одним дросселем. Как — смотрите в видео.

Схема электронного пускателя

Стандартная лампа состоит из:

• контактов. Они отвечают за поступление сигнала от источника питания на лампу.
• дросселя. Это обмотка из медной проволоки, надетая на кольцо. Такая схема распределит ток равномерно и ослабит лишнюю активность электромагнитного поля.
• замыкающей дуги. Там самая пара контактов, которые изгибаются и приводят лампу в действие.
• трансформатора. Служит для преобразования напряжения источника питания в то, на котором сможет работать лампа.
• конденсатора. Для разрядки напряжения.
• предохранителя. Установлен не на всех лампах и служит для предотвращения поломки из-за перепадов в сети.

Начальный нагрев катодов и величина силы тока прямым образом влияют на стабильный процесс зажигания и работу лампы Если тока будет недостаточно, дроссель разомкнёт цепь и лампа погаснет, если ток будет в избыточном количестве — неизбежен перегрев.

Промежуточная ситуация — мерцание лампы с разной частотой, когда происходит то затухание, то зажигание. Такие скачки снижают срок службы, ведь каждый цикл считается как полноценный запуск и выключение лампы, а именно количество таких циклов определяет срок службы лампы. Низкоамплитудные скачки не сильно повредят механизм, а вот перепады, которые заметны невооруженным глазом — да.

Обычно электромагнитная лампа загорается за 9–10 секунд, гаснет немного дольше.

Немаловажную роль играют конденсаторы, которые снимают напряжение после выключения лампы. Также конденсаторы устраняют помехи на радиочастотах, который ловит стартер.

Конденсатор предотвращает процесс сплавливания и сваривания электродов из-за сверх температур. Такие процессы наблюдаются на дешёвых репликах дорогих стартеров, который сделаны из подручных материалов.

Для обеспечения комфортной работы, на лампе рекомендуется установить 2 конденсатора, подключив их параллельно (и заземлив среднюю точку).

Трансформатор, созданный для выравнивания напряжения обеспечить бесперебойную работу лампы. Если оно просядет, лампа будет нагреваться дольше, причём напряжение может упасть всего на 20%, чтобы читатель заметил неполадку.

Тлеющий заряд теряет свой начальный потенциал во время длительной эксплуатации лампы. При этом стартер может гасить включенную лампу даже тогда, когда напряжения достаточно. Лампа начнёт мигать, что вызовет дискомфорт для глаз и раздражение, а также выведет из строя дроссель.

Каждый элемент оказывает влияние на механизм. Именно поэтому стартер нужно приобретать в сертифицированных магазинах у проверенных поставщиков. Они не экономят на деталях, тестирую оборудование, предоставляют гарантию. Рассмотрим наиболее популярных производителей и их модели

Выбор стартера: на что обращать внимание

Самые распространенные критерии, основываясь на которых потребители покупают элементы освещения для своего дома, — это производитель и цена. Такие параметры важны, но далеко не всегда можно выбрать подходящее конструктивное решение устройства, руководствуясь лишь этими моментами

При покупке пускового элемента стоит обратить внимание на:

1. Номинальное напряжение. Для подключенной двухламповой системы подойдет устройство пуска, рассчитанное на 127 В. Если система подключения одноламповая, применим стартер на 220 В. В маркировке это указано.
2. Мощность. В зависимости от уровня мощности ламп принято различать и пусковые устройства, которые также обладают разными мощностными показателями.
3. Качественный корпус. Основной параметр — огнеустойчивость. Так как в конструкции элемента не исключен вариант возгорания за счет электродуги, перегрева.
4. Срок эксплуатации. Этот параметр по-разному оценивается у разных производителей. К примеру, срок службы стартеров фирмы Филипс, при нормальных условиях эксплуатации, обозначенных на упаковке, подразумевает возможное количество включений лампы, превышающее 6 000 раз.
5. Продолжительность замкнутого состояния электродов или время катодного подогрева. Разброс в значениях этой характеристики у разных производителей — значителен.
6. Тип конденсатора.

Стоит помнить! Маркировка отечественных производителей отличается от заграничных.

Основа маркировки по ГОСТу:

1. Буква «С» — стартер.
2. Цифры перед «С» — это мощность источника света (60 Вт; 90 Вт или 120 Вт).
3. Цифры после — это напряжение (127 В или 220 В).

Заграничная маркировка:

1. Под лампы мощностью от 4 Вт до 80 Вт и с показателем напряжения в 220 В стартеры обозначаются: S10; FS-U; ST 111.
2. Для лампочек мощностью не больше 22 Вт и напряжением 127 В пускатели маркированы: S2; FS-2; ST 151.

Обратите внимание! Маркировки по ГОСТу таких деталей для ЛДС приводятся на корпусе пускателя. Производителей подобных элементов стартерной системы зажигания ламп достаточно много

Основной момент, на который покупатель должен обратить внимание при выборе модели, – соответствие всех технических характеристик прописанным профильным параметрам ГОСТа

Основной момент, на который покупатель должен обратить внимание при выборе модели, – соответствие всех технических характеристик прописанным профильным параметрам ГОСТа

Производителей подобных элементов стартерной системы зажигания ламп достаточно много

Основной момент, на который покупатель должен обратить внимание при выборе модели, – соответствие всех технических характеристик прописанным профильным параметрам ГОСТа

Принципы подбора зажигателя

Если лампа внезапно перестала работать, скорее всего, именно зажигатель вышел из строя. Его замена — занятие несложное, можно существенно сэкономить на ремонте, замене лампы или светильника полностью.

Для каждого вида есть конкретный зажигатель. Существует несколько правил, которые помогут выбрать соответствующую деталь, в частности:

• цоколь 2Р, показатели выпрямления не больше 3 мк;
• материал корпуса — желательно огнестойкий поликарбонат;
• длина ножек для источников света с мощностью 12 Вт не должна превышать 2,2 см;
• конденсаторы должны быть ортогональными — у них хорошая проводимость тока и есть стойкость к минусовым температурам.

Когда подбор детали необходим для цоколя 3Р, следует первостепенное внимание обратить на показатели индуктивности. Показатель должен находиться в пределах 2,5 Гн. Кроме того, подобрать деталь можно исходя из:

Кроме того, подобрать деталь можно исходя из:

• мощности светового источника;
• типа пуска, зависящего от вида используемого дросселя (электронного, электромагнитного);
• типа пускорегулирующой аппаратуры;
• типа ножек (подвижных, асимметрических и др.);
• параметров тока тлеющих разрядов;
• производителя.

На производителя также следует обращать должное внимание. Отдавайте предпочтение проверенным фирмам. Не нужно экономить, лучше приобрести действительно качественный компонент

Не нужно экономить, лучше приобрести действительно качественный компонент.

Правила выбора зажигателя

Когда лампа дневного света перестала работать, то велика вероятность выхода из строя зажигателя. Его можно достаточно легко заменить своими руками и сэкономить на ремонте у специалистов или покупке новой лампочки и даже целого светильника. Но, как уже говорилось выше на сегодняшний день разнообразие ламп дневного света достаточно велико. И для каждого вида подходит определенный стартер.

Разнообразие стартеров

В связи с этим нужно знать, как выбрать нужный зажигатель. Здесь существует несколько правил выбора:

• для цоколя 2Р, показатель выпрямления не должен быть выше 3 мк;
• корпус должен быть выполнен из огнестойкого поликарбоната (рекомендуется);
• для источников света в 12 Вт ножки должны быть в длину не более 2,2 см;
• желательно выбирать конденсаторы ортогонального типа. Именно такого вида конденсаторы не имеют проблем с проводимостью тока.

Если необходимо подобрать деталь под цоколь 3Р нужно, в первую очередь, обращать внимание на индуктивность детали. Данный параметр в среднем должен находиться на уровне 2,5 Гн.
Кроме этого, подобрать правильную модель можно, обращая внимание на:

• мощность источника света;
• тип запуска. Этот параметр зависит от вида дросселя (электронный, электромагнитный)
• тип пускорегулирующей аппаратуры, имеющийся у лампы;
• тип ножек (подвижные, ассиметричные и т.д.);
• параметр тока тлеющего разряда;
• производитель.

Одним из наиболее важных моментов выбора зажигателя для ламп дневного света будет производитель. Если вы хотите, чтобы люминесцентная лампа работала долго, нужно отдавать предпочтение проверенным производителям. Здесь лучше не экономить и купить деталь, у которой цена и качество равнозначны.
Но чтобы сделать выбор стартера правильно, необходимо знать, из чего собственно выбирать.

Характеристики и маркировка

Для определения характеристик данных приспособлений, выделяются следующие их основные параметры:

1. Срок службы устройств. Phillips и Osram занимают лидирующие позиции в данной отрасли во многом благодаря тому, что их товар обладает наилучшими показателями по данному критерию. Данные компании дают гарантии, что пускатели смогут выдержать не менее 6000 повторений процедуры включения, но конкретная цифра определяется зачастую и сторонними факторами, такими как параметры напряжения в питающей электросети и другими.
2. Рабочий температурный режим, данная характеристика регламентируется соответствующим ГОСТом, который предусматривает диапазон в рамках от +5°C до +55°C. В ряде случаев возникают потребности в подключении источников освещения в иных температурных условиях, для этого необходимо будет приобрести и задействовать в схеме специальные разновидности пускателей, которые стоят значительно дороже.
3. Затраты времени, которые требуются для полноценного прогрева катодов. Этот показатель также определяет продолжительность периода, на протяжении которого биметаллические электроды будут находиться в замкнутом состоянии. Данная характеристика может значительно различаться у приспособлений, выпущенных разными фирмами-производителями.
4. Разновидность конденсатора, который был задействован в конструкции пускателя. Отечественные производители зачастую изготавливают данные элементы из фольги, что является устаревшей технологией, но позволяет в значительной степени снизить итоговую цену готового стартера. Допускается возможность эксплуатации пускателя вообще без конденсатора, но срок службы в таком случае значительно снизится, поскольку электроды довольно скоро начнут плавиться.
5. Номинальное напряжение. Необходимо всегда проверять соответствие данной характеристики, поскольку внедрение пускателя, рассчитанного на 127В, в электросеть на 220В способно вывести из строя всю систему.

Маркировка данных приспособлений отечественного производства осуществляется в соответствии с принятыми ГОСТами:

1. Буква «С» обозначает, что данное устройство по своей конструкции является стартером.
2. Цифры, которые указываются перед «С», например, 60, 90 или 120, являются обозначением мощности ламп, для которых предназначено конкретное приспособление.
3. Цифры, указанные после маркировки «С», например, 127 или 220, являются обозначением параметров рабочего напряжения.

В качестве наглядного примера можно привести маркировку: 90С-200. Она свидетельствует, что устройство является стартером, предназначенным для ламп дневного света с параметром мощности 90Вт и рабочим напряжением 220В.

При этом, маркировка, используемая большинством зарубежных изготовителей, может значительно отличаться от принятого отечественного образца, чаще всего она осуществляется по следующему принципу:

1. Обозначения S10, ST111 и FS-U свидетельствуют о том, что пускатель предназначен для ламп с мощностью в диапазоне 4-80Вт и напряжением 220В.
2. Обозначения S2, FS-2 и ST151 информирует о том, что пускатель предназначен для ламп с мощностью 22Вт или ниже и рабочим напряжением 127В.