ЕПРА за луминесцентни лампи: какво е това, как работи, схеми за свързване на лампи с ЕПРА

Интересува Ви за какво е необходим електронният модул ЕПРА за луминесцентни лампи и как трябва да се свърже? Правилният монтаж на енергоспестяващи осветителни тела ще позволи многократно да се удължи техният експлоатационен срок, нали? Но Вие не знаете как да свържете ЕПРА и необходимо ли е да се направи това?

Ще Ви разкажем за предназначението на електронния модул и неговото свързване – в статията са разгледани конструкционните особености на този апарат, благодарение на който се формира така нареченото стартерно напрежение, както и се поддържа оптимален работен режим на осветителните тела.

Дадени са принципни схеми за свързване на луминесцентни лампички с прилагане на електронен пусковорегулатор, както и видеопрепоръки за прилагане на подобни апарати. Които са неразделна част от схемата на газоразрядните лампи, въпреки че конструктивното изпълнение на такива източници на светлина може значително да се различава.

Конструкции на пусковорегулиращи модули

Конструкциите на промишлени и битови луминесцентни лампички, като правило, се оборудват с модули ЕПРА. Абревиатурата се чете доста ясно – електронен пусковорегулиращ апарат.

Електромагнитно устройство от стар образец

Разглеждайки конструкцията на това устройство от серията електромагнитна класика, веднага може да се отбележи явен недостатък – обемистостта на модула.

Правда, конструкторите винаги са се стремили да минимизират габаритните размери на ЕМПРА. В известна степен това се е удало, съдейки по съвременните модификации вече под формата на ЕПРА.

Набор от функционални елементи на електромагнитно пусковорегулиращо устройство. Неговите съставни части, както се вижда, са само два компонента – дросел (така нареченият баласт) и стартер (схема за формиране на разряд).

Обемистостта на електромагнитната конструкция се дължи на внедряването в схемата на едрогабаритен дросел – задължителен елемент, предназначен да изглажда мрежовото напрежение и да служи като баласт.

Освен дросела, в състава на схемата на ЕМПРА влизат стартери (един или два). Очевидна е зависимостта на качеството на тяхната работа и дълготрайността на лампата, тъй като дефектът на стартера предизвиква фалшив старт, което означава претоварване по ток на нишките на накала.

Така изглежда един от конструктивните варианти на стартера на пусково-регулиращия електромагнитен модул на луминесцентните лампи. Съществуват множество други конструкции, при които се отбелязва разлика в размерите, материалите на корпуса.

Наред с ненадеждността на стартерния пуск, луминесцентните лампи страдат от ефекта на стробиране. Проявява се той под формата на трептене с определена честота, близка до 50 Hz.

Накрая, пусково-регулиращият апарат осигурява значителни енергийни загуби, тоест като цяло намалява КПД на лампите от луминесцентен тип.

Усъвършенстване на конструкцията до ЕПРА

Започвайки от 1990 г., схемите на луминесцентните лампи все по-често започнаха да се допълват с усъвършенствана конструкция на пусково-регулиращия модул.

Основата на модернизирания модул съставиха полупроводникови електронни елементи. Съответно, намаляха габаритите на устройството, а качеството на работа се отбелязва на по-високо ниво.

Резултатът от модификацията на електромагнитните регулатори – електронни полупроводникови устройства за стартиране и регулиране на светенето на луминесцентните лампи. От техническа гледна точка, се отличават с по-високи експлоатационни показатели.

Внедряването на полупроводникови ЕПРА доведе практически до пълното изключване на недостатъците, които присъстваха в схемите на апаратите от остарял формат.

Електронните модули показват качествена стабилна работа и увеличават дълготрайността на луминесцентните осветители.

По-висок КПД, плавно регулиране на яркостта, повишен коефициент на мощност – всичко това са преимуществени показатели на новите модули на ЕПРА.

От какво се състои приспособлението?

Основните съставни елементи на схемата на електронния модул са:

• изправително устройство;
• филтър за електромагнитно излъчване;
• коректор на коефициента на мощност;
• филтър за изглаждане на напрежението;
• инверторна схема;
• дроселен елемент.

Схемното изграждане предвижда една от две вариации – мостова или полумостова. Конструкциите, при които се използва мостова схема, като правило поддържат работа с лампи с висока мощност.

Приблизително за такива осветителни уреди (с мощност от 100 вата) са предвидени пусково-регулиращи модули, изпълнени по мостова схема. Която, освен поддръжка на мощността, оказва положително влияние върху характеристиките на захранващото напрежение.

Междувременно, преимуществено в състава на луминесцентните осветители се експлоатират модули, построени на базата на полумостова схема.

Такива уреди се срещат по-често на пазара в сравнение с мостовите, тъй като за традиционно приложение са достатъчни осветителни тела с мощност до 50 W.

Особености на работата на апарата

Условно функционирането на електрониката може да се раздели на три работни етапа. Първо се включва функцията за предварително загряване на нажежаемите нишки, което е важен момент по отношение на дълготрайността на газовите осветителни уреди.

Тази функция е особено необходима при условия на ниска температура на околната среда.

Изглед на работната електронна платка на един от моделите на пусково-регулиращия модул на полупроводникови елементи. Тази малка лека платка напълно заменя функционалността на масивния дросел и добавя редица подобрени свойства.

След това схемата на модула стартира функцията за генериране на импулс с високоволтов импеданс – ниво на напрежение около 1,5 kV.

Присъствието на напрежение с такава величина между електродите неизбежно се съпровожда от пробив на газовата среда в балона на луминесцентната лампа – запалване на лампата.

Накрая се включва третият етап на работа на схемата на модула, чиято основна функция се състои в създаването на стабилизирано напрежение за горене на газа вътре в балона.

Нивото на напрежение в този случай е относително ниско, което осигурява малка консумация на енергия.

Принципна схема на пусковорегулатора

Както вече беше отбелязано, често използвана конструкция е модулът ЕПРА, сглобен по двутактов полумостова схема.

Принципна схема на полумостово устройство за стартиране и регулиране на параметрите на луминесцентни осветителни тела. Това обаче далеч не е единственото схемно решение. Има и много други, които се прилагат за производство на ЕПРА.

Такава схема работи в следната последователност:

1. Мрежовото напрежение от 220V постъпва на диоден мост и филтър.
2. На изхода на филтъра се образува постоянно напрежение от 300-310V.
3. Инверторният модул увеличава честотата на напрежението.
4. От инвертора напрежението преминава към симетричен трансформатор.
5. На трансформатора чрез управляващи ключове се формира необходимият работен потенциал за луминесцентната лампа.

Управляващите ключове, инсталирани във веригата на две секции на първичната и на вторичната намотка, регулират необходимата мощност.

Затова на вторичната намотка се формира свой потенциал за всеки етап от работата на лампата. Например, при загряване на нажежаемите нишки – един, в режим на текуща работа – друг.

Нека разгледаме принципната схема на полумостово ЕПРА за лампи с мощност до 30 W. Тук мрежовото напрежение се изправя от сглобка от четири диода.

Изправеното напрежение от диодния мост попада на кондензатор, където се изглажда по амплитуда, филтрира се от хармоници.

Върху качеството на работа на схемата влияе правилният подбор на електронни елементи. Нормалната работа се характеризира с параметъра на тока на положителния извод на кондензатора С1. Продължителността на импулса за запалване на осветителното тяло се определя от кондензатора С4.

След това чрез инвертиращата част на схемата, изградена на два ключови транзистора (полумост), напрежението, постъпило от мрежата с честота 50 Hz, се преобразува в потенциал с по-висока честота – от 20 kHz.

Той се подава вече на клемите на луминесцентната лампа за осигуряване на работния режим.

Приблизително по същия принцип действа мостовата схема. Разликата се състои само в това, че в нея се използват не два инвертора, а четири ключови транзистора. Съответно схемата се усложнява донякъде, добавят се допълнителни елементи.

Възел от схемата на инвертора, сглобен по мостова схема. Тук в работата на възела участват не два, а четири ключови транзистора. При това често предпочитание се дава на полупроводниковите елементи с полева структура. На схемата: VT1…VT4 – транзистори; Tp – трансформатор на тока; Uп, Uн – преобразуватели

Между това именно мостовият вариант на сглобяване осигурява свързване на голям брой лампи (повече от две) на един баласт. Като правило, устройствата, сглобени по мостова схема, са проектирани за мощност на товара от 100 W и нагоре.

Варианти за свързване на луминесцентни лампи

В зависимост от схемните решения, използвани в конструкцията на пускорегулиращите апарати, вариантите на свързване могат да бъдат най-различни.

Ако един модел на устройството поддържа, например, свързване на едно осветително тяло, друг модел може да поддържа вече едновременна работа на четири лампи.

Най-простият вариант на захранване на осветителното тяло чрез електромагнитен пускорегулиращ елемент: 1 – нишка на накаляване; 2 – стартер; 3 – стъклена колба; 4 – дросел; L – фазова линия на захранване; N – нулева линия

За най-прост вариант на свързване се смята този с електромагнитно устройство, където основните елементи на схемата са само дросел и стартер.

Тук от мрежовия интерфейс фазовата линия се свързва към една от двете клеми на дросела, а нулевият проводник се подвежда към една клема на луминесцентната лампа.

Фазата, изгладена на дросела, се отвежда от втората му клема и се свързва към втората (противоположна) клема.

Оставащите свободни още две клеми на лампата се свързват към гнездото на стартера. Ето, собствено, и цялата схема, която до появата на електронните полупроводникови модели ЕПРА се използваше навсякъде.

Вариант за свързване на две луминесцентни осветителни тела чрез един дросел: 1 – филтриращ кондензатор; 2 – дросел, с мощност равна на мощността на две осветителни тела; 3, 4 – лампи; 5, 6 – стартери за запалване; L – фазова захранваща линия; N – нулева линия

На базата на същата схематика се реализира решение със свързване на две луминесцентни лампи, един дросел и два стартера. Вярно е, че в този случай трябва да се избере дросел по мощност, въз основа на общата мощност на газоразрядните осветителни тела.

Дроселовият схемен вариант може да се доработи с цел премахване на дефекта на стробиране. Той доста често възниква именно при осветителните тела с електромагнитен ЕПРА.

Доработката е придружена от добавяне на диоден мост към схемата, който се включва след дросела.

Свързване към електронни модули

Вариантите за свързване на луминесцентни лампи на електронни модули се различават донякъде. Всеки електронен пускорегулиращ апарат има входни клеми за подаване на мрежово напрежение и изходни клеми за товара.

В зависимост от конфигурацията на ЕПРА, се свързва една или няколко лампи. Като правило, на корпуса на уреда с каквато и да е мощност, проектиран за свързване на съответния брой осветителни тела, има принципна схема на включване.

Ред на свързване на луминесцентни осветителни тела към устройството за пускане и регулиране, работещо на полупроводникови елементи: 1 – интерфейс за мрежа и заземяване; 2 – интерфейс за осветителни тела; 3,4 – осветителни тела; L – фазова захранваща линия; N – нулева линия; 1…6 – контакти на интерфейса

На горната схема, например, се предвижда захранване на максимум две луминесцентни лампи, тъй като в схемата се използва модел на двулампа баласт.

Двата интерфейса на уреда са проектирани така: един за свързване на мрежово напрежение и заземяващ проводник, вторият за свързване на лампи. Този вариант също е от серията прости решения.

Подобен уред, но вече проектиран за работа с четири лампи, се отличава с наличие на увеличен брой клеми на интерфейса за свързване на товара. Мрежовият интерфейс и линията за свързване на заземяване остават непроменени.

Разводка на свързване по четирилампа вариант. Като устройство за пускане и регулиране се използва също електронен полупроводников ЕПРА. На схемата 1…10 – контакти на интерфейса на устройството за пускане и регулиране.

Въпреки това, наред с простите устройства – едно-, дву-, четирилампови – се срещат пускорегулиращи конструкции, чиято схематика предвижда използване на функция за регулиране на светенето на луминесцентните лампи с помощта на.

Това са така наречените управляеми модели на регулатори. Препоръчваме да се запознаете по-подробно с принципа на работа на регулатора на мощността на осветителните уреди.

С какво се различават подобните уреди от вече разгледаните устройства? С това, че в допълнение към мрежовия и товарния се оборудват и с интерфейс за свързване на управляващо напрежение, чието ниво обикновено е 1-10 волта постоянен ток.

Четирилампова конфигурация с възможност за плавно регулиране на яркостта на светене: 1 – превключвател на режима; 2 – контакти за подаване на управляващо напрежение; 3 – заземителен контакт; 4, 5, 6, 7 – луминесцентни лампи; L – фазова захранваща линия; N – нулева линия; 1…20 – контакти на интерфейса на устройството за пускане и регулиране

По този начин разнообразието от конфигурации на електронни пускорегулиращи модули позволява да се организират системи от осветителни уреди с различно ниво. Има се предвид не само нивото на мощност и обхват на площите, но и нивото на управление.

Изводи и полезно видео по темата

Видеоматериал, създаден на основата на практиката на електромонтьор, разказва и показва – кой уред от двата трябва да бъде признат от крайния потребител за по-качествен и практичен.

Този сюжет пореден път потвърждава, че простите решения изглеждат надеждни и дълготрайни:

Междувременно ЕПРА продължават да се усъвършенстват. На пазара периодично се появяват нови модели на такива уреди. Електронните конструкции също не са лишени от недостатъци, но в сравнение с електромагнитните варианти, явно показват по-добри технически и експлоатационни качества.

Вие разбирате от въпросите на принципа на работа и схемите на свързване на ЕПРА и искате да допълните изложения по-горе материал с лични наблюдения? Или искате да споделите полезни препоръки относно нюансите на ремонт, замяна или избор на пускорегулиращ апарат? Пишете, моля, своите коментари към тази публикация в блока по-долу.