Подключение люминесцентных ламп с дросселем

Люминесцентные светильники намного экономнее ламп накаливания по электропотреблению, поскольку меньше тратят на образование тепла. Свет от них более рассеянный и может быть выбран по цвету в широком диапазоне, хотя наиболее популярны светильники белого дневного спектра.

Что касается недостатков люминесцентных ламп, то для их работы необходимы дополнительные устройства, обеспечивающие высокое напряжение до и ограничение тока после розжига.

Внутри лампы имеется азот, а как известно любой газ является плохим проводником электрического тока. Чтобы облегчить ионизацию газа внутрь закачивают небольшое количество паров ртути. Но для начального пробоя всё равно требуется напряжение выше сетевого. Также для облегчения пробоя внутри делаются спирали, которые во время первых секунд пуска накаляются и испускают массовый поток электронов из металла в газ.

Простое подключение лампы дневного света к сети 220 В не подойдет. Так как при таком подключении, во-первых, не может создаться импульс повышенного напряжения, необходимый для стартового розжига этого источника света; во-вторых, даже если лампа запустится, при искрении в розетке, то сразу же перегорит. Светящаяся лампа с плазмой внутри имеет отрицательное дифференциальное сопротивление, и за неимением в цепи другого импеданса, через неё течет ток короткого замыкания. Поэтому уже давненько придумали простую и надежную схему подключения с дросселем и стартером. Первым по этой схеме срабатывает стартер.

Стартер

Маленький бочонок внутри представляет собой газоразрядную лампу с нормально разомкнутыми биметаллическими электродами с параллельно соединенным конденсатором малой емкости 0,003–0,1 мкФ. Крошечный конденсатор растягивает скачок напряжения по фронту, чтобы хватило времени на создание газового разряда в лампе, а также он подавляет радиопомехи от замыкания электродов стартера.

Для запуска люминесцентной лампы требуется создать тлеющий разряд внутри неё. Тлеющий разряд случается при нагреве нитей лампы до температуры 800–900 градусов, когда через газ начинает проходить электрический ток порядка 30 мА. Только благодаря стартеру и происходит кратковременный накал спиралей при замыкании его внутренних электродов.

При размыкании биметаллических электродов стартера в работу подключается дроссель.

Дроссель

Катушка, включенная как электромагнитный балласт, ограничивает силу переменного тока, протекающего через неё за счет индуктивного сопротивления. Что спасает люминесцентную лампу от короткого замыкания, после того как в ней произойдет зажигание плазмы.

Дроссель крайне важен для запуска лампы, поскольку в предложенных схемах только он может повысить напряжение. Всё благодаря внутренней самоиндукции катушки. После того как электроды стартера размыкаются, дроссель выдает накопленную ЭДС импульсом на концы лампы.

Конденсатор

Электрическая емкость, подключенная на входе питания светильника, гасит реактивную мощность, которую всегда при работе тянет дроссель. Светильник без этого сетевого фильтра заработает, но будет потреблять больше электроэнергии из сети.

Конденсатор по напряжению следует подбирать с запасом выше сетевого, по емкости его выбор производится в зависимости от мощности люминесцентной лампы:

2 мкФ — от 4 до 15 Вт;
4 мкФ — от 15 до 58 Вт;
7 мкФ — от 58 Вт до 100 Вт.

Подключение двух ламп

В случае подсоединения одной люминесцентной лампы подбирать элементы просто: лампа мощностью 40 Вт, значит и дроссель на 40 Вт, а стартер на напряжение 220 В.

При подсоединении двух ламп до одного дросселя, к работе нужно отнестись повнимательнее. В этом случае для двух 40 ваттных ламп нужен дроссель мощностью не ниже 80 Вт, также следует найти два стартера на напряжение 127 В. Если детально разобрать схему, то станет очевидно, что оба стартера соединены последовательно, следовательно, на каждый из них приходится лишь половина сетевого напряжения.