Стартер за луминесцентни лампи: устройство, принцип на работа, маркировка + тънкости на избор

Стартер за луминесцентни лампи е включен в комплекта на електромагнитен баласт (EMP) и е предназначен за запалване на живачна лампа.

Всеки модел, издаден от конкретен разработчик, има различни технически характеристики, но се използва за осветително оборудване, захранвано изключително от променлив ток, с максимална честота, която не надвишава 65 Hz.

Предлагаме ви да разберете как работи стартер за флуоресцентни лампи и каква е неговата роля в осветителното устройство. Освен това ще очертаем характеристиките на различните стартови устройства и ще ви кажем как да изберете правилния механизъм.

Как работи устройството?

Допълнителният стартер (стартер) е доста прост. Елементът е представен от малка газоразрядна лампа, способна да образува тлеещ разряд при ниско налягане на газа и слаб ток.

Този малък стъклен цилиндър е пълен с инертен газ - смес от хелий или неон. В него са запоени подвижни и неподвижни метални електроди.

Всички бобини за електроди на електрически крушки са оборудвани с два клемореда. Един от изводите на всеки контакт е включен във веригата електромагнитен баласт. Останалите са свързани към катодите на стартера.

Разстоянието между електродите на стартера не е значително, така че лесно може да бъде пробито от мрежовото напрежение.В този случай се генерира ток и елементите, включени в електрическата верига с определено съпротивление, се нагряват. Стартерът е един от тези елементи.

Конструкциите на стартери за флуоресцентни лампи имат почти идентично устройство: 1 – дросел; 2 - стъклена колба; 3 – живачни пари; 4 – клеми; 5 – електроди; 6 — тяло; 7 – биметален контакт; 8 – вещество инертен газ; 9 – волфрамови нишки LDS; 10 – капка живак; 11 – дъгов разряд в крушката (+)

Колбата се поставя в пластмасов или метален корпус, който действа като защитен корпус. Някои проби допълнително имат специален отвор за проверка в горната част на капака.

Най-популярният материал за производство на блокове е пластмасата. Постоянното излагане на високи температури му позволява да издържа на специален импрегниращ състав - фосфор.

Устройствата се произвеждат с чифт крака, които действат като контакти. Изработени са от различни видове метал.

В зависимост от вида на конструкцията електродите могат да бъдат симетрични подвижни или асиметрични с един подвижен елемент. Изводите им минават през фасунгата на лампата.

Успоредно на електродите на колбата е свързан кондензатор с капацитет 0,003-0,1 μF. Това е важен елемент, който намалява нивото на радиосмущения и също участва в процеса на запалване на лампата.

Задължителна част от устройството е кондензаторът, способен да изглажда допълнителните токове и в същото време да отваря електродите на устройството, гасяйки дъгата, която възниква между тоководещите елементи.

Без този механизъм има голяма вероятност от контактно запояване при възникване на дъга, което значително намалява живота на стартера.

В ежедневието най-популярните видове баласти са тези със симетрична контактна система и стартова електрическа верига. Такива проби са по-малко засегнати от падане на напрежението в електрическата мрежа

Правилната работа на стартера се определя от захранващото напрежение. Когато номиналните стойности се намалят до 70-80%, флуоресцентната лампа може да не свети, т.к. електродите няма да се нагреят достатъчно.

В процеса на избор на правилния стартер, като се вземе предвид конкретният модел луминесцентни лампи (луминесцентни или LL), е необходимо допълнително да се анализират техническите характеристики на всеки тип, както и да се вземе решение за производителя.

Принцип на работа на устройството

Чрез прилагане на мрежово захранване към осветителното устройство напрежението преминава през завоите дросел LL и нишка, направена от волфрамови монокристали.

След това се довежда до контактите на стартера и образува тлеещ разряд между тях, докато светенето на газовата среда се възпроизвежда чрез нагряване.

Тъй като устройството има друг контакт - биметален, той също реагира на промените и започва да се огъва, променяйки формата си. Така този електрод затваря електрическата верига между контактите.

Големината на тока, генериран от тлеещия разряд, варира от 20 до 50 mA, което е напълно достатъчно за загряване на биметалния електрод, който е отговорен за затварянето на веригата (+)

Затворена верига, образувана в електрическата верига на луминисцентно устройство, провежда ток през себе си и загрява волфрамовите нишки, които от своя страна започват да излъчват електрони от нагрятата си повърхност.

По този начин се образува термоемисия. В същото време живачните пари в цилиндъра се нагряват.

Полученият поток от електрони помага да се намали напрежението, приложено от мрежата към контактите на стартера, приблизително наполовина. Степента на тлеещ разряд започва да пада заедно с температурата на тлеене.

Биметалната пластина намалява степента си на деформация, като по този начин отваря веригата между анода и катода. Токът през тази зона спира.

Промяната в неговите индикатори провокира появата на електродвижеща сила на индукция вътре в дроселната намотка, в проводящата верига.

Биметалният контакт незабавно реагира, като произвежда краткотраен разряд в свързаната към него верига: между волфрамовите LL нишки.

Стойността му достига няколко киловолта, което е напълно достатъчно, за да проникне в инертната среда на газове с нагрята живачна пара. Между краищата на лампата се образува електрическа дъга, произвеждаща ултравиолетово лъчение.

Тъй като този спектър от светлина не е видим за хората, дизайнът на лампата съдържа фосфор, който абсорбира ултравиолетовото лъчение. В резултат на това се визуализира стандартният светлинен поток.

Когато токът във веригата се промени или спре напълно, промените в магнитния поток през повърхността на плочата се появяват пропорционално, което ограничава тази верига и води до възбуждане на самоиндуктивна ЕДС в тази верига

Въпреки това, напрежението на стартера, свързан паралелно с лампата, не е достатъчно, за да образува тлеещ разряд, съответно електродите остават в отворено положение, докато флуоресцентната лампа е включена. Освен това стартерът не се използва в работната верига.

Тъй като токът трябва да бъде ограничен след генериране на блясък, във веригата се въвежда електромагнитен баласт.Благодарение на своето индуктивно съпротивление, той действа като ограничаващо устройство, което предотвратява повреда на лампата.

Видове стартери за луминесцентни устройства

В зависимост от алгоритъма на работа пусковите устройства се разделят на три основни типа: електронни, термични и тлеещи. Въпреки факта, че механизмите имат разлики в конструктивните елементи и принципите на работа, те изпълняват идентични опции.

Електронен стартер

Процесите, възпроизвеждани в контактната система на стартера, не могат да се контролират. В допълнение, температурният режим на околната среда оказва значително влияние върху тяхното функциониране.

Например, при температури под 0°C, скоростта на нагряване на електродите се забавя и съответно устройството ще отнеме повече време, за да включи светлината.

Също така при нагряване контактите могат да бъдат запоени един към друг, което води до прегряване и разрушаване на намотките на лампата, т.е. нейното увреждане.

Повечето модели електронни баласти за LDS са базирани на микросхемата UBA 2000T. Този тип устройство ви позволява да елиминирате прегряването на електродите, като по този начин значително увеличавате експлоатационния живот на контактите на лампата и съответно периода на нейната работа.

Дори правилно работещите устройства са склонни да се износват с времето. Те запазват светлината на контактите на лампата по-дълго, като по този начин намаляват нейния производствен живот.

Именно за отстраняване на този вид недостатъци в полупроводниковата микроелектроника на стартерите бяха използвани сложни конструкции с микросхеми. Те позволяват да се ограничи броят на циклите на процеса на симулиране на затварянето на електродите на стартера.

В повечето проби, представени на пазара, схемата на електронния стартер се състои от две функционални единици:

• схема на управление;
• превключващ блок за високо напрежение.

Пример е микросхемата на електронния запалител UBA2000T от PHILIPS и произведен високоволтов тиристор TN22 STMicroelectronics.

Принципът на работа на електронния стартер се основава на отваряне на веригата чрез нагряване. Някои проби имат значително предимство - опцията за режим на запалване в режим на готовност.

По този начин отварянето на електродите се извършва в необходимата фаза на напрежение и при условие на оптимални температурни индикатори за нагряване на контактите.

Полупроводниковите елементи на електронния баласт трябва да са подходящи за ключови работни характеристики, а именно съотношението на стойността на мощността и мрежовото напрежение на свързаното осветително устройство

Важно е, че ако лампата се разпадне и неуспешни опити за стартиране от този тип, механизмът се изключва, ако техният брой (опити) достигне 7. Следователно не може да се говори за преждевременна повреда на електронния стартер.

Веднага след като електрическата крушка бъде заменена с работеща, устройството ще може да възобнови процеса на стартиране на LL. Единственият недостатък на тази модификация е високата цена.

В схема със стартер, като допълнителен метод за намаляване на радиосмущенията, могат да се използват балансирани дросели с намотка, разделена на еднакви секции, с равен брой завъртания, навити на общо устройство - сърцевината.

Днес произведените баласти имат сглобяем дизайн на пръта. Магнитният проводник е изрязан от стоманени листове.По правило такива дросели имат две симетрични намотки

Всички области на бобината са свързани последователно към един от контактите на лампата. Когато са включени, и двата му електрода ще работят при едни и същи технически условия, като по този начин се намалява степента на смущения.

Термичен изглед на стартера

Ключовата отличителна характеристика на термичните възпламенители е дългият период на стартиране на LL. По време на работа такъв механизъм изразходва много електроенергия, което се отразява негативно на неговите енергоемки характеристики.

Термичният стартер се нарича още термобиметален. Нагряването на контактите става с по-бавна скорост, което ефективно влияе върху работата на осветителното устройство в среда с ниска температура

По правило този тип се използва при ниски температурни условия. Алгоритъмът на работа се различава значително от аналозите на други видове.

В случай на прекъсване на захранването електродите на устройството са в затворено състояние, при подаване се образува импулс с високо напрежение.

Механизъм за тлеещ разряд

Стартовите механизми, базирани на принципа на тлеещ разряд, имат в дизайна си биметални електроди.

Изработени са от метални сплави с различни коефициенти на линейно разширение при нагряване на плочата.

Недостатъкът на възпламенителя с тлеещ разряд е ниското ниво на импулса на напрежението, поради което LL запалването не е достатъчно надеждно

Възможността за запалване на лампата се определя от продължителността на предишното нагряване на катодите и тока, протичащ през осветителното устройство в момента на отваряне на контактната верига на стартера.

Ако стартерът не запали лампата при първото дръпване, той автоматично ще повтори опитите, докато лампата светне.

Следователно такива устройства не се използват при ниски температури или неблагоприятен климат, например висока влажност.

Ако не се осигури оптималното ниво на нагряване на контактната система, запалването на лампата ще отнеме много време или ще се повреди. Според стандартите на GOST времето, прекарано от стартера при запалване, не трябва да надвишава 10 секунди.

Стартовите устройства, които изпълняват функциите си, използвайки термичния принцип или тлеещ разряд, задължително са оборудвани с допълнително устройство - кондензатор.

Ролята на кондензатора във веригата

Както беше отбелязано по-рано, кондензаторът е разположен в корпуса на устройството успоредно на неговите катоди.

Този елемент решава два основни проблема:

1. Намалява степента на електромагнитни смущения, създавани в радиовълновия диапазон. Те възникват в резултат на контакт между системата от стартерни електроди и тези, образувани от лампата.
2. Влияе върху процеса на запалване на флуоресцентна лампа.

Този допълнителен механизъм намалява величината на импулсното напрежение, генерирано при отваряне на катодите на стартера и увеличава неговата продължителност.

Кондензаторът намалява вероятността от залепване на контакта. Ако устройството няма кондензатор, напрежението на лампата се увеличава доста бързо и може да достигне няколко хиляди волта. Такива условия намаляват надеждността на запалването на лампата.

Тъй като използването на устройство за потискане не позволява постигане на пълно изравняване на електромагнитните смущения, на входа на веригата се въвеждат два кондензатора, чийто общ капацитет е най-малко 0,016 μF. Те са свързани последователно със заземена средна точка.

Основни недостатъци на стартерите

Основният недостатък на стартерите е ненадеждността на дизайна. Повредата на задействащия механизъм провокира фалшив старт - визуализират се няколко светкавици преди началото на пълноценен светлинен поток. Такива проблеми намаляват живота на волфрамовите нишки на лампата.

Стартерите генерират значителни загуби на енергия и намаляват ефективността на ламповото устройство. Недостатъците включват също зависимост от напрежението и значителна промяна във времето за реакция на електродите

При флуоресцентни лампи се наблюдава увеличение на работното напрежение с течение на времето, докато при стартер, напротив, колкото по-дълъг е експлоатационният живот, толкова по-ниско е напрежението на запалване с тлеещ разряд. По този начин се оказва, че включената лампа може да провокира нейната работа, което води до изгасване на светлината.

Отворените контакти на стартера отново светват. Всички тези процеси се извършват за част от секундата и потребителят може да наблюдава само трептене.

Пулсиращият ефект причинява дразнене на ретината и също така води до прегряване на индуктора, намалявайки експлоатационния му живот и повреда на лампата.

Същите негативни последици се очакват и от значителното разпространение на времето на контактната система. Често не е достатъчно да се загреят напълно катодите на лампата.

В резултат на това устройството светва след възпроизвеждане на редица опити, които са придружени от увеличена продължителност на преходните процеси.

Ако стартерът е свързан към верига с една лампа, тогава няма начин да се намали светлинната пулсация.

За да се намали отрицателният ефект, се препоръчва използването на този вид верига само в помещения, където се използват групи от лампи (2-3 проби всяка), които трябва да бъдат включени в различни фази на трифазна верига.

Обяснение на стойностите за маркиране

Няма общоприето съкращение за стартови модели на местно и чуждестранно производство. Затова ще разгледаме отделно основите на нотацията.

Декодирането на стойността 90C-220 изглежда така: стартер, работещ с луминесцентни проби, чиято мощност е 90 W, а номиналното напрежение е 220 V (+)

Според GOST декодирането на буквено-цифровите стойности [ХХ][С]-[ХХХ], отпечатани върху тялото на устройството, е както следва:

• [XX] – цифри, указващи мощността на светловъзпроизвеждащия механизъм: 60 W, 90 W или 120 W;
• [С] – стартер;
• [XXX] – използвано напрежение за работа: 127 V или 220 V.

За осъществяване на запалването на лампата чуждестранните разработчици произвеждат устройства с различни обозначения.

Електронният форм фактор се произвежда от много компании.

Най-известният на вътрешния пазар е Philips, произвеждащи стартери от следните видове:

• S2 предназначен за мощност 4-22 W;
• S10 — 4-65 W.

Твърд OSRAM се фокусира върху производството на стартери както за единично свързване на осветителни устройства, така и за серийно свързване. В първия случай това е обозначено с S11 с ограничение на мощността 4-80 W, ST111 - 4-65 W. А във втория, например, ST151 - 4-22 W.

Произведените стартерни модели са представени в широка гама. Основните параметри, които се вземат предвид при избора, са съизмерими стойности с характеристиките на флуоресцентните лампи.

Какво да търсите при избора?

Когато избирате стартер, не е достатъчно да се базирате на името на разработчика и ценовия диапазон, въпреки че тези фактори също трябва да се вземат предвид, тъй като... посочете качеството на устройството.

В този случай печелят надеждни устройства, които са се доказали на практика.Струва си да се обърне внимание на тези компании: Philips, Силвания И OSRAM.

Стартер FS-11 марка Sylvania. Подходящ за луминесцентни лампи с мощност 4-65 W. Може да се използва на AC захранване. Работи на принципа на тлеещ разряд

Най-основните експлоатационни параметри на стартера са следните технически характеристики:

1. Ток на запалване. Този индикатор трябва да бъде по-висок от работното напрежение на лампата, но не по-нисък от захранването.
2. Базово напрежение. Когато е свързан към верига с една лампа, се използва устройство от 220 V, а верига с две лампи използва устройство от 127 V.
3. Ниво на мощност.
4. Качеството на корпуса и неговата пожароустойчивост.
5. Експлоатационен живот. При стандартни условия на работа стартерът трябва да издържи най-малко 6000 стартирания.
6. Продължителност на нагряване на катода.
7. Тип на използвания кондензатор.

Необходимо е също така да се вземе предвид индуктивната реакция на бобината и коефициента на коригиране, който е отговорен за съотношението на обратното към предното съпротивление при постоянно напрежение.

Допълнителна информация за конструкцията, работата и свързването на баластния механизъм на флуоресцентни лампи е представена в тази статия.

Изводи и полезно видео по темата

Помощ при избора на необходимия баласт за флуоресцентна лампа:

Стартер за флуоресцентни устройства: основи на маркирането и дизайна на устройството:

На теория времето на работа на стартера е еквивалентно на живота на лампата, която свети. Въпреки това си струва да се има предвид, че с течение на времето интензивността на напрежението на тлеещия разряд пада, което се отразява на работата на луминисцентното устройство.

Производителите обаче препоръчват едновременно смяна на стартера и лампата.За да закупите необходимата модификация, първо трябва да проучите основните показатели на устройствата.

Споделете с читателите опита си при избора на стартер за флуоресцентни лампи. Моля, оставете коментари, задавайте въпроси по темата на статията и участвайте в дискусии - формулярът за обратна връзка се намира по-долу.