Стартер для люминесцентных ламп: конструкция и принцип работы

Устройство и принцип работы

Все стартеры, используемые для ламп дневного света, имеют схожее устройство, которое выглядит следующим образом:

Само приспособление является малогабаритной газоразрядной лампой, использующей в ходе работы принцип тлеющего разряда.
Колба изготавливаетсячаще всего из стекла, внутри нее имеется инертный газ. В современных вариантах это может быть неон или смесь из водорода и гелия.
Колба помещена в корпус, выполняющий защитные функции, изготавливается он из металла или прочных разновидностей пластика.
Верхняя крышка корпуса может быть оснащена смотровым окошком, если конструкция предусматривает его наличие.
Стартер оснащен двумя электродами, которые изготавливаются из биметалла, их конструкция может отличаться у различных моделей.
Дополнительно в конструкциивсегда имеется конденсатор, который способен не только осуществлять сглаживание момента замыкания и размыкать контакты приспособления, но и осуществлять в это же время погашение дуги, которая образуется между контактами. Без конденсатора имеется риск сваривания электродов дугой, что значительно снижает эксплуатационный срок стартера.

Принцип работы подобного приспособления заключается в следующем:

Изначально, оба электрода, входящие в конструкцию стартера, находятся в разомкнутом положении.
После осуществления подключения к питающей электросети внутри приспособления происходит возникновение тлеющего разряда, показатель тока которого варьируется от 20 до 50 мА.
Возникший разряд оказывает воздействие на электроды из биметалла, постепенно разогревая их.
Нагревающийся материал провоцирует изгибание электродов стартера, что способствует прекращению разряда и последующему замыканию электрической цепи.
Электрический ток начинает перемещаться по замкнутой цепи, он способствует разогреву дросселя и катодов лампы дневного света.
Благодаря исчезновению тлеющего разряда, биметаллические электроды через определенное время начинают постепенно остывать. Вследствие этих изменений происходит их разгибание, что провоцирует разрыв цепи.
Совершенное действие способствует возникновению импульса с высоким показателем напряжения, который воздействует на дроссель.
Дроссель имеет значительную степень индуктивности, поэтому подобное воздействие способствует зажиганию лампы.
Свечение лампы постепенно увеличивается и вместе с этим она начинает забирать большие объемы напряжения из электросети. Стартер имеет подключение параллельное лампе, поэтому ему начинает не хватать питания для того, чтобы он мог создать новый тлеющий разряд. Благодаря этому электроды впоследствии так и остаются в разомкнутом состоянии.

Как работает

Когда в схему, где установлен стартер, подается напряжение, оно попадает на его электроды, между которыми появляется тлеющий разряд. Сила тока разряда незначительная, в пределах от 20 до 50 мА. Именно этот разряд начинает нагревать электроды, которые под действием тепла изгибаются и через какое-то время соприкасаются друг с другом. То есть, электрическая цепочка замыкается, и ток подается далее на дроссель, конденсатор и на лампы дневного света. При этом тлеющий разряд прекращается.

Обратите внимание, что напряжение включение стартера должно быть чуть меньше номинального сети, то есть, 220 вольт, но при этом оно должно быть больше, чем напряжения включения самих ламп дневного света.

Итак, электроды соприкоснулись между собой, что дальше? Так как между ними нет тлеющего разряда, соответственно нет температуры, которая их нагревает. Происходит их остывание, что в конечном итоге приведет к размыканию электродов и цепочки. Именно в этот момент появляется так называемое импульсное напряжение высокой величины внутри дросселя. От него и происходит зажигание люминесцентного осветительного устройства. В процессе работы самой лампы дневного света в цепочке ток имеет значение, равное силе тока источника света. Падение же напряжения, а соответственно и силы тока, делится между самой осветительным прибором и дросселем на равные части.

Зажигание

Как происходит зажигание стартера для лампы? Необходимо отметить, что на эффективность зажигания влияют две позиции:

величина силы тока на катодах лампы в момент размыкания электродов;
продолжительность нагрева катодов.

Электромагнитная сила внутри дросселя зависит от силы тока в нем. Понятно, что недостаточность силы тока не приведет к зажиганию люминесцентного устройства. А сила тока напрямую зависит от напряжения в цепи. И если последний показатель ниже номинального, то есть большая вероятность, что лампа сразу не зажжется. Поэтому стартер будет в автоматическом режиме пытаться снова и снова проделать ту же операцию, пока она не загорится. Периодичность попыток стандартная – 10 секунд.

Если в питающей сети напряжение падает ниже 80% от номинального, то этого недостаточно, чтобы электроды нагрелись до необходимой температуры. То есть, при таком падении осветительное устройство просто не зажигается.

Конденсатор

Конденсатор в системе ПРА устанавливается параллельно стартеру. Эти два прибора взаимосвязаны. Основное назначение конденсатора:

снижение помех в процессе замыкания и размыкание электродов стартера;
увеличения длительности действия импульса при размыкании электродов;
предотвращение спаивания электродов за счет высокого импульсного напряжения.

Чаще всего в ПРА используются конденсаторы емкостью 0,003-0,1 мкФ.

Как долго работает

Со временем эксплуатации стартера напряжение, создающее тлеющий разряд, снижается. Это может привести к обратному эффекту, когда при работающем люминесцентном светильнике электроды стартера вдруг начнут самопроизвольно замыкаться, что приведет к гашению самой лампы. Тут же будет происходить размыкание электродов, а соответственно и зажигание светильника. Оба процесса моментальные, что приводит к миганию светильника. Это не только влияет на эффективность его работы, но и снижает срок эксплуатации дросселя, потому что при такой работе он будет просто перегреваться.

Поэтому совет – периодически проверять стартер, и при необходимости менять его на новый. Как только увидели, что светильник замигал, не откладывайте замену в долгий ящик.

Подключение ламп дневного света через стартер

Подключение ламп с дросселем или ПРА изначально предполагает наличие в схеме стартера. Ниже будет рассмотрен подобный пример, для него была использована лампа с мощностью 36-40Вт, дроссель с такими же характеристиками и стартер с показателем мощности 4-65В.

Само подключение при этом выглядит следующим образом:

В конструкции лампы имеются выходные контакты, которые являются выводами нити накаливания колбы, выглядят они как небольшие торчащие штырьки. К ним требуется осуществить параллельное подключение стартера.
В ходе выполнения данного процесса должно быть задействовано по одному контакту, с каждой из сторон лампы.
После этого остаются свободные контакты, которые необходимы для подключения через них дросселя. Он также должен быть подсоединен параллельно относительно электросети.
Последним в данной схеме подсоединяется конденсатор, его подключение осуществляется параллельно контактам питания лампы. Присутствие этого элемента необходимо для устранения помех, возникающих в сети, а также для осуществления компенсации реактивной мощности.

Способов подключения, которые принципиально отличаются друг от друга, существует 2, зависят они от количества ламп:

Схема с одной лампой подразумевает последовательное подключение дросселя и самого источника освещения к питанию, установка стартера происходит параллельно лампе. На ламповых клеммах входа можно установить конденсатор, который в ходе функционирования схемы будет отвечать за улучшение параметров электрического тока.
При реализации схемы с несколькими лампами потребуется последовательно подключить к питанию все лампы и дроссель. После этого, к каждой из ламп производится параллельное подключение стартеров. Важное условие: суммарная мощность этих приспособлений должна равняться показателю мощности, которой обладает сам дроссель.

Схема подключения

Мощность источника света должна коррелировать с параметрами остальных компонентов. Если они не совпадают, то возможно либо, что схема вообще не запуститься, либо при запуске запуска электроды разрушатся из-за перегрева.

Для подключения двух лл не требуется дубляж схемы. Целесообразно сократить количество элементов. В этом случае высвобождается один из дросселей.

На второй схеме дополнительный газоразрядные лампы соединены последовательно, а стартеры включены в параллель. В остальном схемы идентичны. Различие будет в номинале дросселя. Он должен быть рассчитан на суммарную мощность ламп. Стартер должен соответствовать мощности лампы. Обычно, в схеме с двумя лампами, используют одинаковые мощности. Конденсатор желателен в параллели источнику переменного тока. Он предназначен для улучшения параметров питания. При мощностях ламп порядка 40 Ватт, обычно достаточно емкости от 2 до 10 мкФ. Напряжение конденсатора выбирается не ниже двукратного напряжения питания.

Виды стартеров для ламп дневного света

Было разработано несколько различных видов стартеров, но распространение получила только одна разновидность, в основе принципа действия которой используется тлеющий разряд.

У подобных приспособлений существует сразу несколько разных классификаций, одна из основных разделяет их по особенностям строения электродов:

У несимметричной разновидности один из электродов всегда остается в зафиксированном и неподвижном состоянии. Второй электрод при этом может всегда двигаться и обязательно в качестве материала для его изготовления используется сразу несколько различных металлов.
Симметричная разновидность, в которой оба электрода имеют биметаллическое происхождение. Такой вид стартеров на сегодняшний день используется гораздо чаще, поскольку он гораздо выгоднее несимметричного аналога.

Также, в иных случаях, классификация стартеров может осуществляться в зависимости от следующих факторов:

Мощность ламп, которые приспособление должно зажигать, обычно этот параметр варьируется от 4-22В до 80-140В.
Ведущие производители, занимающиеся изготовлением стартеров для ламп. На сегодняшний день, лидерами являются Phillips, Narva, Osramи GeneralElectric.
Популярные модели с учетом их особенностей.

Варианты исполнения

Существует большое разнообразие электролюминесцентных ламп, но все они могут иметь различие по:

форме исполнения;
виду балласта;
внутреннему давлению.

Форма исполнения может быть как у обычных люминесцентных ламп – линейная трубка либо трубка в виде латинской буквы U. К ним добавились компактные варианты, выполненные под привычный цоколь с использованием различных спиральных колб.

Балласт является приспособлением, стабилизирующим работу изделия. Электронный и электромагнитный виды являются самыми распространенными схемами включения.

Внутреннее давление определяет область использования изделий. В бытовых целях или общественных местах нашли применение лампы низкого давления или энергосберегающие образцы. В промышленных помещениях или местах с пониженными требованиями к цветопередаче используют экземпляры высокого давления.

Для оценки способности освещения применяют показатель мощности лампы и ее светоотдачи. Можно привести еще много различных параметров классификации и вариантов исполнения, но их количество постоянно увеличивается.

Принцип действия

Действие стартера неразрывно связано с работой всей люминесцентной лампы и происходит в следующем порядке:

Перед началом работы электроды разомкнуты.
После подачи напряжения из сети, внутри колбы возникает тлеющий разряд с параметрами тока 20-50 мА.
Разряд начинает воздействовать на биметаллические электроды, постепенно выполняя их разогрев.
Под действием нагрева электроды изгибаются, после чего тлеющий разряд прекращается и далее происходит замыкание электрической цепи внутри лампы.
По замкнутой цепи начинается движение электрического тока, разогревающего дроссель и катоды самой лампы.
После прекращения тлеющего разряда начинается постепенное остывание биметаллических электродов. В результате, они размыкаются, разгибаются и цепь разрывается.
Все предыдущие действия привели к появлению высокого импульсного напряжения, воздействующего на дроссель. Сам дроссель обладает индуктивностью, под влиянием котором лампа начинает зажигаться.
Постепенно свечение лампы возрастает и достигает нормы. Поскольку стартер подключен параллельно с лампой, ему уже недостаточно напряжения для создания нового тлеющего разряда, поскольку весь ток уходит на поддержку свечения. Поэтому электроды остаются разомкнутыми, а лампа все равно продолжает работать.

Для чего нужен стартер и дроссель в схемах включения люминесцентных ламп

Основными элементами схемы включения люминесцентной лампы с электромагнитным ПРА являются дроссель и стартер. Стартер это миниатюрная неоновая лампа, один или оба электрода которой выполнены из биметалла. При возникновении тлеющего разряда внутри стартера биметаллический электрод нагревается и, затем изгибаясь, накоротко смыкается со вторым электродом.

После подачи напряжения на схему ток через люминесцентную лампу не течет, так как газовый промежуток внутри лампы это изолятор, и для пробоя его нужно напряжение, превышающее напряжение питающей сети. Поэтому загорается только лампочка стартера, напряжение зажигания которой ниже сетевого. Ток величиной 20 – 50 мА течет по дросселю, электродам люминесцентной лампы, неоновой лампе стартера.

Стартер состоит стеклянного баллона, наполненного инертным газом. В баллон впаяны металлический неподвижный и биметаллический электроды, имеющие выводы, проходящие через цоколи. Баллон заключен в металлический или пластмассовый корпус с отверстием в верхней части.

Схема устройства стартера тлеющего разряда: 1 — выводы, 2 – металлический подвижный электрод, 3 — стеклянный баллон, 4 — биметаллический электрод, 6 — цоколь

Стартеры для включения люминесцентных ламп в сеть выпускаются на напряжение 110 и 220 В.

Под воздействием тока электроды стартера разогреваются и замыкаются. После замыкания по цепи течет ток, превышающий в 1,5 раза номинальный ток лампы. Величина этого тока ограничена в основном сопротивлением дросселя, так как электроды стартера замкнуты, а электроды ламп имеют незначительное сопротивление.

Элементы схемы с дросселем и стартером: 1 – зажимы сетевого напряжения; 2 – дроссель; 3, 5 – катоды лампы, 4 – трубка, 6, 7 – электроды стартера, 8 – стартер.

За 1 – 2 с электроды лампы разогреваются до 800 – 900 °С, вследствие этого увеличивается электронная эмиссия и облегчается пробой газового промежутка. Электроды стартера остывают, так как разряда в нем нет.

При остывании стартера электроды возвращаются в исходное состояние и разрывают цепь. В момент разрыва цепи стартером возникает э. д. с. самоиндукции в дросселе, величина которой пропорциональна индуктивности дросселя и скорости изменения тока в момент разрыва цепи. Образовавшееся за счет э. д. с. самоиндукции повышенное напряжение (700 – 1000 В) импульсом прикладывается к лампе, подготовленной к зажиганию (электроды разогреты). Происходит пробой, и лампа начинает светиться.

К стартеру, который включен параллельно лампе, прикладывается приблизительно половина напряжения сети. Этой величины недостаточно для пробоя неоновой лампочки, поэтому она больше не зажигается. Весь период зажигания длится меньше 10 с.

Рассмотрение процесса зажигания лампы позволяет уточнить назначение основных элементов схемы.

Стартер выполняет две важные функции:

1) замыкает накоротко цепь для того, чтобы повышенным током разогреть электроды лампы и облегчить зажигание,

2) разрывает после разогрева электродов лампы электрическую цепь и тем самым вызывает импульс повышенного напряжения, обеспечивающего пробой газового промежутка.

Дроссель выполняет три функции:

1) ограничивает ток при замыкании электродов стартера,

2) генерирует импульс напряжения для пробоя лампы за счет э. д. с. самоиндукции в момент размыкания электродов стартера,

3) стабилизирует горение дугового разряда после зажигания.

Схема импульсного зажигания люминесцентной лампы в работе:

Параметры и маркировка

Выбирая пусковое устройство, необходимо обратить особое внимание на его параметры и технические характеристики:

Сроки эксплуатации, установленные производителями. По этому показателю лидируют компании Osram и Phillips, чья продукция способна выдерживать не менее 6 тысяч циклов включения и выключения. Однако, на практике этот параметр не всегда соблюдается по объективным причинам, например, из-за скачков сетевого напряжения.
Температурный диапазон рабочего режима. Обычно устанавливается в пределах 5-55С. Если требуется использовать светильники за пределами установленных норм, то для этих случаев понадобятся специальные стартеры с гораздо более высокой стоимостью.
Временной промежуток, при котором катоды полноценно прогреваются. Этим фактором определяется период нахождения биметаллических электродов в замкнутом положении. У разных производителей данный показатель может существенно отличаться.
Разновидности и модификации конденсаторов, задействованных в том или ином устройстве. От его конструкции во многом зависит срок эксплуатации прибора.
Номинальное рабочее напряжение. Данная характеристика должна обязательно проверяться, поскольку прибор, рассчитанный на 127 В и подключенный к светильнику на 220 В, сразу же выйдет из строя.

Все параметры отображаются в маркировке устройства. У отечественных приборов она выглядит следующим образом:

Буква «С» указывает на принадлежность к категории стартеров.
Цифры, стоящие впереди буквы «С», обозначают мощность лампы, для которой предназначен данный стартер.
Цифры, нанесенные позади буквы «С», соответствуют параметрам рабочего напряжения, например, 127 или 220.

Таким образом, маркировка 60С-220, приведенная в качестве примера, указывает на устройство, которое является стартером для люминесцентной лампы мощностью 60 Вт, работающей от сети 220 В.

Проверка технического состояния стартера

В случае каких-либо неисправностей осветительного прибора с лампами дневного света, очень часто требуется отдельно проверить работоспособность стартера. В общей конструкции он определяется как довольно простая деталь с небольшими размерами. Поломка пускателя приносит массу проблем, в первую очередь связанных с прекращением работы всей лампы.

Частой причиной неисправности служит изношенная лампа тлеющего разряда или биметаллическая контактная пластина. Внешне это проявляется отказом при запуске или миганием во время работы. Устройство не запускается ни со второй попытки, ни с последующих, поскольку для пуска всей лампы недостаточно напряжения.

Наиболее простым способом проверки является полная замена стартера другим устройством такого же типа. Если после этого лампа нормально включится и заработает, значит причина была именно в пускателе. В данной ситуации измерительные приборы не требуются, однако при отсутствии запасной детали придется создавать простейшую проверочную схему с последовательным соединением стартера и лампы накаливания. После этого через розетку подключить питание 220 В.

Для подобной схемы лучше всего подойдут маломощные лампочки на 40 или 60 ватт. После включения они загораются, а затем со щелчком периодически отключаются на короткое время. Это указывает на исправность стартера и нормальную работу его контактов. Если же лампочка горит постоянно и не моргает или она не зажглась вовсе, следовательно пускатель нерабочий и его необходимо заменить.

В большинстве случаев можно обойтись одной лишь заменой, и лампа вновь заработает. Однако, если стартер точно исправен, а светильник все равно не работает, необходимо последовательно проверять дроссель и другие компоненты схемы.

Целесообразность использования конденсатора

Схема предполагает необходимость последовательного соединения дросселя и лампы, а стартер подключается к источнику света параллельно. Дополнительно к тому, пусковое устройство параллельно соединено с конденсатором.

Схема подключения газоразрядных лампочек:

На рисунке стартер обозначен как Ст, рассматриваемый конденсатор – С1, лампа – Л, дроссель – Д. Данный вариант не подходит для ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат). Задача конденсатора С1 заключается в снижении уровня помех в процессе замыкания/размыкания контактов пускового элемента.

Схема устройства стартера

Строение данного прибора несложное:

На рисунке показана схема работы стартеров. Основные элементы: 1 – контакты, 2 – неподвижный электрод, 3 – стеклянная колба, 4 – подвижный электрод с биметаллической пластиной, 5 – цоколь неоновой лампы.

Как долго служит стартер?

В теории считается, что продолжительность работы стартеров эквивалентна сроку функционирования лампы. Со временем интенсивность напряжения тлеющего разряда внутри неоновой колбы заметно снижается.

Нередко при этом электроды пускового устройства замыкаются, когда лампа находится во включенном состоянии. Это еще одна причина, объясняющая, почему электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА) лучше, чем ЭмПРА.

Обзор производителей

Многие известные марки, под которыми выпускается разнотипная светотехническая продукция (светильник, лампа и прочее), занимаются производством и стартеров (код по ОКПД 31.50.42.190).

Импортных комплектующих — лампы, дросселя, стартера и конденсатора

Одни из наиболее надежных производителей: Philips, Osram, Sylvania, General Electric. Их стоимость несколько выше, но зато светильник с газоразрядным осветительным элементом будут функционировать более эффективно.

Таким образом, если планируется подключение люминесцентного источника света посредством ЭмПРА, а не ЭПРА, тогда нужно подобрать пусковое устройство хорошего качества, так как от этого будет зависеть продолжительность работы лампы.

Схема подключения предусматривает также установку конденсатора, посредством которого частично сглаживаются возникающие во время функционирования помехи. Если со временем отмечаются некоторые проблемы при эксплуатации светильника с газоразрядной лампочкой, стартер необходимо сразу заменить, так как несвоевременное замыкание и размыкание контактов приближает окончание службы осветительного элемента.

Как выбрать: виды и характеристики

Для основания 2P скорость выпрямления не должна быть выше 3 мкм. Желательно, чтобы корпус должен быть изготовлен из огнестойкого поликарбоната (опционально). Для источников освещения 12 Вт контакты должны быть длиной не более 2,2 см. Желательно выбирать ортогональные конденсаторы. Именно этот вид конденсаторов не вызовет проблем с проводимостью тока.

Если нужно выбрать деталь для базы 3P, в первую очередь, нужно обратить внимание на индуктивность детали. Этот параметр должен равняться плюс-минус 2,5 Гн. Кроме того, вы можете выбрать подходящую модель, обратив внимание на:

сила светового источника;
тип стартера. Этот параметр зависит от типа дросселя (электрический, электромагнитный);
тип механизма управления, который находится в лампе;
тип контактов (подвижные, асимметричные и т. д.);
параметр тока тлеющего разряда;
производитель.

Одним из самых важных моментов при выборе источника света для люминесцентных ламп является фирма. Хорошая вещь не может стоить дешево, поэтому не жалейте денег на качественного производителя. Даже расходные материалы (такие как стартер, должны быть оригинальными и качественными).

Рассмотрим виды пускателей, чтобы понять, какой из них лучше и какой пригодится в каждой отдельной ситуации. Сразу отметим, что универсального стартера нет, все имеют плюсы и минусы и специализацию.

Срок службы, ремонт и замена

Длительная эксплуатация стартера вызывает снижение напряжения внутри него, что приводит к износу. Это отражается на работоспособности, лампа начинает мигать, а затем и вовсе прекращает запускаться. Это связано с тем, что при долгом использовании лампы уменьшается тлеющий заряд. Если появились признаки неисправности в виде моргающей лампочки, необходимо заменить неисправный элемент с целью предотвращения выхода из строя всего оборудования.

Кроме моргания может произойти износ дросселя от перегрева контактов и поломка люминесцентной лампы. Чтобы часто не менять непригодные для работы устройства, нужно приобретать качественные стартеры, хорошо зарекомендовавшие себя на рынке светотехники. Установка стабилизаторов напряжения также дает положительный эффект для повышения срока службы ламп.

Замена стартера делается следующим образом:

отключить лампу;
снять плафон;
выкрутить против часовой стрелки неисправную деталь;
новый стартер вставить в паз и повернуть по часовой стрелке до упора.

Внешний вид стартеров и маркировки
Чтобы правильно подобрать стартер, необходимо знать:

тип запуска лампочки;
производителя;
электрические характеристики.

Качественное оборудование выпускают фирмы Philips, Chilisin, Luxe, Osram. Дешевые модели стартеров быстро изнашиваются или приводят к такому действию, как разгерметизация колбы. В этом случае газы, которыми заполнена лампа, начинают испускать неприятный запах, все это еще и вредно для здоровья. Хороший производитель комплектует свою продукцию запасными частями и дает большой гарантийный срок, до 6 тысяч включений. В фирменных магазинах предлагают бесплатную замену. При обнаружении брака фирменные магазины бесплатно заменяют непригодную для работы деталь.

Фирма Philips считается лучшим производителем стартеров. Они изготовлены из высококачественных материалов. Например, для защиты от перегрева использован теплоустойчивый поликарбонат. Процент брака составляет 0,0001%. В моделях этой фирмы нет радиоактивных компонентов. Простой дизайн и обслуживание позволяют справиться с установкой и заменой оборудования даже неопытному человеку, нужно лишь следовать инструкции.

Пускатели этой фирмы производятся в Нидерландах. Модель S2 предназначена для низковольтных ламп с ограничением по мощности 4–22 Вт.

Более универсальной является модель S10. Ее можно применять для высоковольтных устройств без ограничения мощности.

Всем стандартам качества удовлетворяют стартеры отечественного производства фирмы Osram, имеющие огнестойкий корпус из макролона.

Прежде чем подбирать стартер того или иного производителя, необходимо обратить внимание на следующие характеристики:

срок службы;
температурный режим;
тип конденсатора;
номинальное напряжение.

Как выбрать подходящий стартер, зная рабочее напряжение? Маркировка отечественных приспособлений регламентирована ГОСТом. Первые две цифры указывают на мощность. Буква «С» – назначение устройства (стартер). Последние цифры определяют напряжение.

Пример: 90С-220. Расшифровывать данную надпись нужно следующим образом: стартер предназначен для ламп дневного света мощностью 90 ватт и рабочим напряжением 220 В.

Выбирая импортные пускатели, следует помнить, что они имеют другие стандарты маркировки. К примеру, обозначения S10, ST111 и FS-U указывают на то, что стартер можно применять в светильниках с мощностью, диапазон которой находится в пределах 4–80 Вт, напряжение сети должно составлять 220 В.

Возможные неисправности

При использовании любого источника освещения всегда возникает вопрос о его ремонте, замене вышедших из строя элементов.

Одной из причин, не зажигания лампы дневного света, может стать неисправный стартер, неисправность которого может выразиться как:

Лампа не зажигается;
На концах лампы свечение есть, но лампа не зажигается.

Для замены стартера необходимо выполнить несложные операции:

Выключить светильник;
Снять плафон или иной защитный элемент светильника;
Извлечь неисправный элемент – стартер;
Вставить в цоколь новый прибор;
Произвести сборку светильника в обратном порядке;
Включить светильник.

Заменить стартер не составляет труда, когда есть запасной, если же такого нет, то необходимо убедиться, что извлеченный из светильника является именно тем элементом, из-за которого не горит лампа. Работоспособность его можно проверить простым способом.

Необходимо последовательно со стартером включить лампочку накаливания и подать на них напряжение. Если стартер рабочий, то лампочка будет гореть и периодически выключаться, при этом будет слышен характерный щелчок внутри стартера. Если, лампочка не горит, или горит и не моргает, значит, стартер неисправен, и точно подлежит замене.

Теоретически считается, что срок исправной работы стартера эквивалентен времени работы лампы, которую он зажигает. Однако необходимо учитывать, что с увеличением срока работы прибора, интенсивность напряжения тлеющего разряда, для стартеров данного вида, снижается, что сказывается на работе последнего. Тем не менее, все производители ламп дневного света рекомендуют производить замену стартеров одновременно с заменой ламп.

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.

Блиц-советы

При необходимости выбрать замену вышедшему из строя стартеру нужно так:

Обратить внимание на напряжение питания лампы;
Определиться с необходимой мощностью прибора;
Выбрать производителя, исходя из ценовой политики и требуемой надежности.

Технологии не стоят на месте. Стартёр теперь монтируют прямо в цоколь ламп дневного света со стандартным патроном, эти лампы называют «экономлампы». Они аналогичны по своим принципам работы лампам дневного света, только вид их сильно изменён.

Стартеры S2

Стартеры данного типа в основном изготавливает . Коэффициент выпрямления у моделей не превышает 2,5 мк. Если говорить про температурные параметры, то в мороз их лучше не использовать. Корпуса чаще всего делаются с полиуретановой пропиткой. В данном случае ножки используются с небольшими головками. Балласты стандартно устанавливаются электромагнитного типа. Непосредственно дроссель стартеров соединяется напрямую с конденсатором. Однако в некоторых моделях дополнительно устанавливается подкладка. Длительность подогрева катодов в этой ситуации зависит от мощности лампы. Стоит в среднем модель данного типа в районе 30 руб.

Устройства S10

Стартеры данного типа в основном изготавливает . Если верить отзывам покупателей, то корпуса у них способны переносить даже экстремально высокие температуры. Однако к повышенной влажности они довольно чувствительны. Непосредственно коэффициент выпрямления колеблется в районе 3,5 мк. В данном случае показатель индуктивности не превышает 5 Гн.

Если говорить про конструктивные особенности, то следует отметить, что дроссели применяются с тлеющим разрядом. Однако в данном случае многое зависит от мощности лампы. Если говорить про модели на 20 В, то у них в качестве газа используется неон. Балласты для таких устройств подходят только электромагнитного типа. Показатель отказов зависит исключительно от качества конденсатора. Чаще всего он встречаются проходного типа. Емкость конденсаторов колеблется в районе 6,5 пФ. Стоит хороший стартер для ламп дневного света данного типа около 40 руб.

Стартеры

изготавливает стартеры только на гелий-водороде. В данном случае на рынке представлено множество моделей под цоколи Р3. Корпуса у всех стартеров имеются цилиндрической формы. Огнестойкая пропитка в данном случае предусмотрена. Непосредственно ножки устанавливаются с головками. Конденсаторы в устройствах имеются ортогонального типа. Емкость их колеблется в районе 5 пФ.

С подавлением интерференции у стартеров пробелы возникают довольно редко. Коэффициент отказов в среднем равняется 0,2 %. Радиоактивные изотопы в производстве устройств не применяются. Также важно упомянуть о том, что балласты используются электромагнитного типа. Стоит в среднем стартер для ламп дневного света представленной компании около 35 руб.

Элементы «розжига» света

Стартер разных модификаций зажигает световые источники, которые питаются от электросетей переменного тока с частотой 50 Гц. Для этой цели в устройстве ламп есть пускорегулирующий аппарат.
В устройствах с тлеющим разрядом после активации светового источника к контактам начнет поступать повышенное напряжение.

Сам компонент представлен в виде стеклянной колбы незначительного размера, заполненной газом. Непосредственно колба располагается во внутренней части корпуса из пластика либо металла. В нижней части — оснастка, состоящая из двух электродов, вступающих в контакт с ламповыми проводами. В верхней части в некоторых моделях есть окошко.

Стоит обратить внимание, что именно стартеры чаще всего ломаются, после чего лампу невозможно включить. Но их замена — дело несложное, если знать, как это можно сделать.

На данный компонент отводятся следующие функции:

он первым запускается при подключении к сети;
отвечает за прогрев электрода;
повышает подачу тока к осветителю;
замыкает и размыкает биметаллические пластины;
передает ток на дроссель.

Если деталь выходит из строя, лампа попросту не включится и не начнет светить. Более того, если осуществляется прямое подключение, срок эксплуатации осветительных компонентов сокращается. Стартеры подбирают в соответствии со схемой подключения.

Электронный балласт

Недостатки схемы ЭмПРА вызвали необходимость поиска более оптимального способа подключения. В ходе изысканий был изобретен способ с участием электронного балласта. В данном случае используется не сетевая частота (50 Гц), а высокие частоты (20 – 60 кГц). Удается избавиться от вредного для глаз мигания света.

Внешне электронный балласт — это блок с выведенными наружу клеммами. Внутренняя часть устройства содержит печатную плату, на основе которой можно собрать всю схему. Блок малогабаритен, благодаря чему помещается в корпусе даже небольшого прибора освещения. Включение осуществляется гораздо быстрее по сравнению со стандартом ЭмПРА. Работа устройства не доставляет акустического дискомфорта. Данный способ подключения называется бесстартерным.

Разобраться в принципе функционирования устройства такого типа не сложно, поскольку на его обратной стороне есть схема. На ней показано количество ламп для подключения и поясняющие надписи. Имеется информация о мощности лампочек и других технических параметрах устройства.

Подключение осуществляется следующим образом:

Первый и второй контакт соединяют с парой ламповых контактов.
Третий и четвертый контакты направляют на оставшуюся пару.
На вход подают электропитание.

Использование умножителей напряжения

Данный вариант позволяет подключать люминесцентную лампу без применения электромагнитного баланса. Используется обычно для увеличения периода эксплуатации лампочек. Схема подключения сгоревших ламп дает возможность работать источникам света еще какое-то время при условии, что их мощность не более 20 – 40 Вт. Нити накала допускаются как пригодные для работы, так и перегоревшие. В любом случае выводы нитей необходимо закоротить.

В результате выпрямления напряжение увеличивается в два раза, поэтому лампочка включается почти мгновенно. Конденсаторы C1 и С2 подбираются исходя из рабочего напряжения 600 Вольт. Недостаток конденсаторов состоит в их больших размерах. В качестве конденсаторов С3 и С4 отдают предпочтение слюдяным устройствам на 1000 Вольт.

Люминесцентные лампы несовместимы с постоянным током. Очень скоро ртути в устройстве накапливается столько, что свет становится ощутимо слабее. Чтобы восстановить яркость свечения, меняют полярность путем переворачивания лампочки. Как вариант, можно установить переключатель, чтобы каждый раз не снимать лампу.

Подключение без стартера

Метод с использованием стартера сопряжен с длительным разогревом лампочки. К тому же эту деталь необходимо часто менять. Обойтись без стартера позволяет схема, где подогрев электродов осуществляется с помощью старых трансформаторных обмоток. Трансформатор выступает в роли балласта.

На лампочках, используемых без стартера, должна быть надпись RS (быстрый старт). Источник света с запуском через стартер не подходит, так как его проводники долго греются, а спирали быстро сгорают.

Последовательное подключение двух лампочек

В данном случае необходимо соединить две люминесцентные лампы с одним балластом. Все устройства подключают последовательным образом.

Для проведения электромонтажных работ понадобятся такие детали:

индукционный дроссель;
стартеры (2 единицы);
люминесцентные лампочки.

Подключение выполняется в следующем порядке:

Присоединяем к каждой лампочке стартеры. Соединение выполняем параллельно. Место соединения — штыревой вход на торцах прибора освещения.
Свободные контакты направляем в электрическую сеть. Для соединения используем дроссель.
К контактам источника света присоединяем конденсаторы. Позволят снизить интенсивность помех в сети и компенсировать реактивность мощности.

Как проверить исправность стартера

Несмотря на простоту конструкции детали, выход ее из строя способен существенно навредить источнику света.

Важно! При наличии неисправного светильника с люминесцентными источниками света в первую очередь нужно проверить работоспособность пускового устройства.

Самый простой способ проверки такого зажигающего элемента лампы – замена его на аналогичное устройство. Заменить стартер достаточно просто. Если люминесцентная лампа после этого начнет работать, то причина ее неисправности была именно в поломке пускателя.

Определиться с исправностью пускателя можно также при наличии специальных измерительных приборов — мультиметра или тестера. Мультиметр значительно многофункциональнее своего аналога (тестера).

Подобрать стартер под определенные технические характеристики люминесцентного источника света не составляет труда. Пользователю достаточно руководствоваться знаниями устройства зажигающего элемента, а также разбираться в особенностях его механических и эксплуатационных характеристик.

Особое значение стоит уделить маркировке стартера, особенно — показателю мощности и номинального напряжения. От выбора качественного пускателя напрямую зависит эффективная работоспособность светильника и срок его службы.