Лампы электрические

Последовательное соединение светильников светодиодных. Стартерная схема включения люминесцентных ламп. Применение умножителей напряжения

Последовательное соединение светильников светодиодных. Стартерная схема включения люминесцентных ламп. Применение умножителей напряжения

С повышением цен на электроэнергию, приходится задумываться о более экономных светильниках. Одни из таких используют осветительные приборы дневного света. Схема подключения люминесцентных ламп не слишком сложна, так что даже без особых знаний электротехники можно разобраться.

Хорошая освещенность и линейные размеры — преимущества дневного света

Применение умножителей напряжения

Каждая лампочка имеет свою отдельную схему. Текущие пути работают параллельно и не влияют друг на друга. Обе лампы соединены с разветвленным контуром, что означает, что обе лампы имеют одинаковое количество тока независимо друг от друга. На обеих лампах действует одинаковое напряжение, поэтому лампа также может быть снята, а другая имеет такое же напряжение, как и раньше. В случае параллельного соединения каждая лампочка, таким образом, расположена в отдельной схеме, текущие дорожки идут параллельно.

Принцип работы люминесцентного светильника

В светильниках дневного света использована способность паров ртути излучать инфракрасные волны под воздействием электричества. В видимый для нашего глаза диапазон, это излучение переводят вещества-люминофоры.

Потому обычная люминесцентная лампа представляет собой стеклянную колбу, стенки которой покрыты люминофором. Внутри также находится некоторое количество ртути. Имеются два вольфрамовых электрода, обеспечивающих эмиссию электронов и разогрев (испарение) ртути. Колба заполнена инертным газом, чаще всего — аргоном. Свечение начинается при наличии паров ртути, разогретых до определенной температуры.

Поэтому одна из двух лампочек может быть выведена без выхода другого. Какой эксперимент имеет отношение к повседневной жизни. Если, например, одна из лампочек оказывается в случае потолочного света с несколькими лампочками, остальные все еще загораются дальше, так что это параллельная схема.

Подключение без стартера

Соединения нескольких приемников в одной и той же схеме До сих пор мы рассматривали схемы с одним приемником, но, по правде говоря, чаще встречается несколько приемников в одной и той же схеме. Чтобы установить новый элемент в схему, нам придется обрезать кабель, и каждый из сгенерированных терминалов соединяет их с ресивером. В параллельной схеме каждый приемник, подключенный к источнику питания, не зависит от остальной части, каждый имеет свою собственную линию, хотя есть часть этой линии, которая является общей для всех. Чтобы подключить новый параллельный приемник, мы добавим новую линию, подключенную к клеммам существующих линий в цепи. Падение напряжения на приемнике. Появляется новая концепция, подключенная к напряжению. Когда мы имеем несколько приемников, подключенных последовательно в схеме, если мы измеряем вольт на концах каждого из приемников, мы можем видеть, что измерение не является тем же самым, если они имеют разные резисторы. Измерение вольт на концах каждого приемника называется падением напряжения. Характеристики серии и параллельных схем. Параллельная серия. Сопротивление увеличивается при включении приемников. Уменьшается при включении приемников. Каждый приемник имеет свой собственный, который увеличивается с его сопротивлением. То же самое для каждого приемника и равное напряжение. Сумма всех падений равна величине источника. напряжение батареи. Это одинаково во всех приемниках. Каждый приемник пересекает ток, равный общему в цепи. независимое, меньшее, большее сопротивление. Интенсивность Общая интенсивность представляет собой сумму интенсивностей. Чем больше приемников, тем меньше индивидуальных. Следовательно, это будет больше, чем те, которые циркулируют. приемников в цепи. Расчеты Расчеты вычислений Мы рассмотрим два примера расчета задач в последовательных и параллельных схемах. Нарисовать схему; вычислить общее или эквивалентное сопротивление схемы, ток, который будет протекать через него, когда переключатель закрывается и напряжение падает в каждой из лампочек. Пример 2: В схеме рисунка мы знаем, что аккумулятор составляет 45 В, а лампы 60 Ом и 30 Ом соответственно. Интенсивность в каждой ветви схемы, общий ток, который будет циркулировать, и эквивалентное сопротивление. Нарисуйте схему схемы. Серия действий и параллельные схемы Сделайте следующие упражнения в своем ноутбуке: скопируйте таблицу характеристик серии и параллельных цепей. Скопируйте две проблемы, которые были решены. Скопируйте следующие поля и заполните их. В каком из двух схем эквивалентное сопротивление больше? Если мы добавим новое сопротивление в параллельную схему, как вы думаете, будет ли новое эквивалентное сопротивление: больше, чем сейчас или меньше? В каком из двух цепей суммарный ток больше? Будет ли тогда скрасить серию или параллельную схему? У нас есть две цепи, состоящие из одинаковых элементов: батареи, двух ламп и выключателя. Сначала соединение приемников производится последовательно, а во втором - параллельно. Какая батарея будет использоваться раньше? Проблемы: Закон Ома Решите следующие проблемы в своем ноутбуке: Вычислите сопротивление, эквивалентное двум резисторам 20 Ом и 30 Ом, подключенным последовательно. Рассчитайте эквивалентное сопротивление. Схема имеет батарею 9 В, небольшой электродвигатель с сопротивлением 12 Ом, и две маленькие 30-ваттные лампы - все приемники установлены параллельно. Нарисуйте схему схемы и найдите эквивалентное сопротивление схемы, общий ток, исходящий от генератора, и то, которое проходит через каждый из приемников. Предохранитель - это защитный элемент, который сливается, когда он протекает через ток, превышающий предел. Основная электрическая часть Часть 3 Основные понятия электричества В третьей части этой работы мы сосредоточимся на взаимосвязи между электрическими величинами, что объясняет знаменитый Закон Ома. Мы уже видели, что есть, и теперь мы видим части, которые составляют его в его самой базовой форме. Электрический генератор генерирует разность потенциалов или напряжения, которые удерживают электроны, сжигающие электроны в электрической цепи, точно так же, как насос поднимает воду на более высокий уровень, чтобы поддерживать циркуляцию в канале. Потребитель в этом случае лампа - это точка потребления, которая проходит через ток, поступающий от генератора, вырабатывает световую энергию, поскольку турбина, приводимая в движение водой, приводимой в действие насосом, производит механическую энергию. Линия образована набором металлических проводников, которые соединяют генератор с точкой потребления и через который протекает ток, а также вода течет через трубопровод, соединяющий насос с турбиной. Таким образом, интенсивность тока в электрической цепи увеличивается, если она увеличивает разность потенциалов при условии, что сопротивление остается постоянным. Точно так же интенсивность тока уменьшается, если сопротивление увеличивается, при условии, что латентность поддерживается постоянной. Описанная связь сформулирована следующим образом: эта связь может быть представлена ​​и управляться легко, если мы используем магический треугольник. Если мы покрываем пальцем букву треугольника, значение которой мы хотим знать, а формула для вычисления ее значения будет указана остальными двумя оставшимися символами. Если бы мы хотели знать значение напряжения в цепи, зная значения сопротивления и интенсивности, значение напряжения будет отображаться путем умножения тока на сопротивление. Если мы хотим знать значение сопротивления в цепи, зная значения напряжения и интенсивности, значение сопротивления будет отображаться путем деления напряжения на ток. Если мы хотим знать значение тока в цепи, зная значения напряжения и сопротивления, значение тока будет отображаться путем деления напряжения на сопротивление. При использовании этого принципа предохранители используются для защиты цепей, когда они подвергаются высоким токам. Свойства последовательной схемы. Три наиболее важных свойства последовательных схем: интенсивность одинакова во всех компонентах или частях схемы, т.е. полное сопротивление схемы равно сумме отдельных сопротивлений, это: сумма падений напряжения, создаваемых в последовательной цепи, равна общему приложенному напряжению, т.е. эти три свойства, примененные в сочетании с законом Ома, используются для расчета значений целых цепей или их частей. Если вы сравните две схемы, показанные ниже, вы увидите, что тот, что справа, практически такой же, как тот, который находится слева, что является «эквивалентной» версией более удобного использования. Используя закон Ом и данные, записанные в эквивалентной схеме, он немедленно вычислит значение тока. При подключении резисторов параллельно источнику напряжения напряжение между концами одного из резисторов всегда одинаковое. Однако интенсивность тока, проходящая через каждый из резисторов, пропорциональна значению каждого из резисторов. Тот факт, что напряжения, приложенные к каждому из резисторов в параллельной цепи, всегда один и тот же, имеет важное практическое следствие: все резисторы, которые соединены параллельно, имеют одинаковое «номинальное напряжение». В автомобиле этот факт позволяет, чтобы «все» компоненты были снабжены 12 вольтами для его правильного функционирования. Это показывает, что при равном приложенном напряжении. Интенсивность пропорциональна большей, когда сопротивление ниже. Также наблюдается другой пример: интенсивность, исходящая из узла, представляет собой сумму входящих токов. Свойства параллельной схемы Согласно закону Ома в параллельных схемах наблюдаются три очень важных свойства, которые определяют их характеристики: общий ток распределяется пропорционально в каждой ветви схемы в зависимости от его сопротивления. Полное сопротивление схемы уменьшается, если число резисторов увеличивается, так как новое сопротивление представляет собой новый путь потока тока. Поэтому значение полного сопротивления всегда меньше значения наименьшего сопротивления. Математическое выражение формулируется следующим образом: Обратное к полному сопротивлению равно сумме инверсии каждого из сопротивлений. Напряжение между концами каждого из резисторов параллельной цепи одинаково и равно источнику напряжения. Интенсивности в последовательно-параллельных цепях Общий ток последовательно-параллельной схемы зависит от общего эквивалентного сопротивления всей цепи, когда он подключен между клеммами источника напряжения. Ток распределяется во всех ветвях или путях параллельно, а затем все отдельные токи, соответствующие этим ветвям, сходятся и добавляются в части схемы, соединенной последовательно. Интенсивность суммарного тока схемы одинакова на двух концах последовательно-параллельной схемы, которая равна интенсивности тока, исходящей из источника напряжения. Напряжения в последовательно-параллельных цепях Падение напряжения в последовательно-параллельной цепи происходит так же, как в последовательных и параллельных цепях. В последовательных частях схемы падение напряжения в резисторах зависит от индивидуальных значений этих из них. В параллельных частях схемы каждая ветвь имеет одинаковое напряжение между ее концами и через каждый проходит ток, интенсивность которого зависит от сопротивления конкретной ветви. Это эквивалентно времени, потраченному на выполнение работы. Основной единицей, с которой измеряется электрическая мощность, является ватт. Ватт можно определить как «скорость, с которой выполняется работа в цепи, в которой ток ампера течет при приложении разности потенциалов одного вольта». Власть - это взаимосвязь между работой и временем, если в то же время создается больше работы, она более эффективна, если одна и та же работа создается за меньшее время, она более мощная. Когда мы говорим об электроэнергии, мы управляем одной и той же концепцией, но мы также можем определить и другие эффекты. Если лампа дает больше света, она более мощная. Если раньше сварщик нагревался, он более мощный. Мощность электрической цепи - это отношение между интенсивностью и напряжением, а ее значения решаются с помощью того же метода треугольника. Параллельная схема. . Но если вы найдете 200 Ач за 230 евро, легко достроить, не стесняйтесь.


Но для испарения ртути обычного напряжения сети недостаточно. Для начала работы параллельно с электродами включают пуско-регулирующие устройства (сокращенно ПРА). Их задача — создать кратковременный скачок напряжения, необходимый для начала свечения, а затем ограничивать рабочий ток, не допуская его неконтролируемого возрастания. Эти устройства — ПРА — бывают двух видов — электромагнитные и электронные. Соответственно, схемы отличаются.

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.

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.

Электронный балласт

Все недостатки описанной выше схемы стимулировали изыскания. В результате была разработана схема электронного балласта. Она которая подает не сетевую частоту в 50Гц, а высокочастотные колебания (20-60 кГц), тем самым убирая очень неприятное для глаз мигание света.


Один из электронных балластов — ЭПРА

Выглядит электронный балласт как небольшой блок с выведенными клеммами. Внутри находится одна печатная плата, на которой собрана вся схема. Блок имеет небольшие габариты и монтируется в корпусе даже самого небольшого светильника. Параметры подобраны так, что пуск происходит быстро, бесшумно. Для работы больше никаких устройств не надо. Это так называемая безстартерная схема включения.

На каждом устройстве с обратной стороны нанесена схема. По ней сразу понятно, сколько ламп к нему подключается. Информация продублирована и в надписях. Указывается мощность ламп и их количество, а также технические характеристики устройства. Например, блок на фото выше обслуживать может только одну лампу. Схема ее подключения есть справа. Как видите, ничего сложного нет. Берете провода, соединяете проводниками с указанными контактами:

  • первый и второй контакты выхода блока подключаете к одной паре контактов лампы:
  • третий и четвертый подаете на другую пару;
  • ко входу подаете питание.

Все. Лампа работает. Ненамного сложнее схема включения двух люминесцентных ламп к ЭПРА (смотрите схему на фото ниже).


Преимущества электронных балластников описаны в видео.

Такое же устройство вмонтировано в цоколь ламп дневного света со стандартными патронами, которые еще называют «экономлампами». Это аналогичный осветительный прибор, только сильно видоизмененный.


Добавить сайт в закладки

У люминесцентной лампы по мере старения наблюдается увеличение ее рабочего напряжения, а у стартера, наоборот, с ростом срока службы напряжение зажигания тлеющего разряда уменьшается. В результат этого возможно, что при горящей лампе стартер начнет срабатывать и лампа гаснет. При размыкании электродов стартера лампа вновь загорается и наблюдается мига­ние лампы. Такое мигание лампы, помимо вызываемой им неприятного зрительного ощущения, может привести к перегреву дросселя, выходу его из строя и порче лампы. Подобные же явления могут иметь место при использовании старых стартеров в сети с пониженным» уровнем напряжения. При появлении миганий лампе необходимо заменить стартер на новый.

Стартеры имеют значительные разбросы времени контактирования электродов, и оно очень часто недостаточно для надежного предварительного подогрева катодов ламп. В результате стартер зажигает лампу после нескольких промежуточных попыток, что увеличивает длительность переходных процессов, снижающих срок служ­бы ламп.

Общий недостаток всех одноламповых схем - невоз­можность уменьшить создаваемую одной люминесцент­ной лампой пульсацию светового потока. Поэтому такие схемы можно применять в помещениях, где устанавливается несколько ламп, а в случае их использования для группы ламп рекомендуется с целью уменьшения пульса­ции светового потока лампы включать в различные фазы трехфазной цепи. Необходимо стремиться к тому, чтобы освещенность в каждой точке создавалась не менее чем от 2-3 ламп, включенных в разные фазы сети.

Двухламповые схемы включения

Применение двух­ламповых схем включения дает возможность уменьшить пульсацию суммарного светового потока, так как пуль­сации каждой лампы происходят не одновременно, а с некоторым сдвигом по времени. По­этому суммарный световой поток 2-х ламп никогда не будет равен 0, а колеблется около некоторого сред­него значения с частотой, меньшей, чем при одной лам­пе. Кроме того, эти схемы обеспечивают высокий коэф­фициент мощности комплекта лампа-ПРА

Рисунок 4. Схема с расщепленной фазой

Наибольшее распространение получила двухлампо­вая схема, называемая часто схемой с расщепленной фазой (рис. 4). Схема состоит из 2-х элементов-ветвей, отстающей и опережающей. В 1-ой ветви ток отстает по фазе от напряжения на угол 60°, а во 2-ой - опе­режает на угол 60°. Благодаря этому ток во внешней це­пи будет почти совпадать по фазе с напряжением, и коэффициент мощности всей схемы составит величину 0,9-0,95. Эту схему можно отнести к группе компенси­рованных, и по сравнению с одноламповой некомпенсированной схемой она обладает тем преимуществом, что не требуется принимать дополнительных мер для повы­шения коэффициента мощности.

При изготовлении ПРА по этой схеме общий расход конструкционных материалов меньше, чем для одноламповых аппаратов. В настоящее время выпускается большое количество различных типов аппаратов, выполненных по этой схеме.

Последовательное включение люминесцентных ламп, в некоторых практических случаях может возникнуть необходимость в последовательном включении люминесцентных ламп: например, потребуется включить в сеть с напряжением 220 В две лампы мощностью 15 или 20 Вт, имеющие рабочее напряжение порядка 60 В.

Для последовательного включения должны быть взяты 2 одинаковые по мощности лампы. Не рекомендуется включать последовательно лампы разной мощности, так как рабочий ток у таких ламп неодинаков по величине. В качеств балластного сопротивления может быть использован стандартный дроссель, рассчитанный на суммарную мощность последовательно включаемых ламп.

В схеме на рис. 5а стартеры должны быть взяты на половину напряжения сети, т. е. для сети 220 В стартер выбирается на напряжение 127 В. Недостаток этой схемы - при несимметричной конструкции стартера возможны случаи их неодновременной работы, что может привести к холодным зажиганиям ламп.

В схеме на рис. 56 предварительный подогрев 2-х катодов ламп осуществляется специальным накальным трансформатором, отключаемым стартером после размыкания его электродов. В этой схеме используете 1 стартер, рассчитанный на номинальное напряжение сети.