Стартер люминесцентной лампы

Стартер, предназначенный для люминесцентных ламп, представляет собой пусковое устройство. Без него срок службы таких источников света значительно сократится. Также этот элемент при подаче тока первым начинает работу, его задачи: замыкание/размыкание цепи, а также обеспечение нагрева катода лампы.

Устройство и область применения

Конструкция стартера (код по ОКПД 31.50.42.190) довольно проста: компактная колба (баллон), изготовленная из стекла и заполненная инертным газом (чаще это неон); металлический или пластиковый корпус; два электрода (один из которых биметаллический).

По сути, данный элемент представляет собой лампу тлеющего разряда. Для нормальной работы люминесцентных ламп необходимо выбрать еще и пускорегулирующий аппарат. Схема, по которой предусматривается электронный тип балласта (ЭПРА), обычно не включает в себя стартер.

Схема люменесцентного светильника

Соответственно, основное направление применения данного элемента по коду ОКПД 31.50.42.190 – обеспечение приемлемых условий работы газоразрядных ламп с ЭмПРА. Задействуют пусковое устройство как при одиночном, так и при последовательном подключении. При этом допускается использовать в качестве источника питания сети 220/240 В и 110/130 В.

Как устроено приспособление?

Опционально стартер (пускатель) достаточно прост. Элемент представлен небольшой газоразрядной лампой, способной формировать при низком давлении газа и малом токе, тлеющий разряд.

Этот стеклянный малогабаритный баллон заполнен инертным газом – смесью гелия или неоном. В него впаяны подвижные и неподвижные электроды из металла.

Все электродные спирали лампочки оснащены двумя клеммными блоками. Одна из клемм каждого контакта задействована в цепи электромагнитного балласта. Остальные — подключены к катодам пускателя.

Расстояние между электродами пускателя не существенно, поэтому посредством напряжения сети его легко можно пробить. При этом образуется ток и нагреваются элементы, входящие в электроцепь с определенной долей сопротивления. Именно стартер и входит в число этих элементов.

Конструкции стартеров для люминесцентных ламп имеют практически идентичное устройство: 1 – дроссель; 2 – стеклянная колба; 3 – пары ртути; 4 – клеммы; 5 – электроды; 6 – корпус; 7 – биметаллический контакт; 8 – инертная газовая субстанция; 9 – вольфрамовые нити накала ЛДС; 10 – капля ртути; 11 – разряд дуги в колбе (+)

Колба размещена внутри корпуса из пластмассы или металла, выполняющего роль защитного кожуха. В некоторых образцах сверху крышки дополнительно есть специальное смотровое отверстие.

Самым востребованным материалом для производства блока считается пластик. Постоянное воздействие высоких температурных режимов позволяет выдержать специальный состав пропитки — люминофор.

Приспособления выпускаются с парой ножек, выполняющих роль контактов. Они изготовлены из разных видов металла.

В зависимости от типа конструкции электроды могут быть симметричными подвижными или асимметричными с одним подвижным элементом. Их выводы проходят через патрон лампы.

Параллельно электродам колбы подключен конденсатор, емкостью 0,003-0,1 мкф. Это важный элемент, снижающий уровень радиопомех и также участвующий в процессе загорания лампы

Обязательной деталью в устройстве является конденсатор, способный сглаживать экстратоки и в тоже время размыкать электроды прибора, осуществляя гашение дуги, возникающей между токоведущими элементами.

Без этого механизма есть большая вероятность спайки контактов при возникновении дуги, что существенно снижает срок эксплуатации пускателя.

В быту наиболее популярны образцы балластов с симметричной системой контактов и электросхемой пуска. Такие образцы меньше подвергаются влиянию падения напряжения в электрической сети

Правильная работа стартера обусловлена напряжением питающей сети. При снижении номинальных величин до 70-80%, люминесцентная лампа может не зажечься, т.к. не будет производиться достаточный нагрев электродов.

В процессе подбора нужного пускателя, учитывая конкретную модель лампы дневного света (люминесцентной или ЛЛ), необходимо дополнительно проанализировать технические характеристики каждого вида, а также определиться с производителем.

Принцип работы аппарата

Подав сетевое питание на светотехнический прибор, напряжение проходит через витки дросселя ЛЛ и нить накала, выполненную из монокристаллов вольфрама.

Далее подводится к контактам стартера и образует между ними тлеющий разряд, при этом воспроизводится свечение газовой среды посредством ее нагрева.

Поскольку в устройстве есть еще один контакт – биметаллический, он также реагирует на изменения и начинает изгибаться, видоизменяя форму. Таким образом этот электрод замыкает электрическую цепь между контактами.

Величина тока, сформированного тлеющего разряда варьируется от 20 до 50 мА, чего вполне достаточно для разогрева биметаллического электрода, который отвечает за замыкание цепи (+)

Образовавшийся в электросхеме люминесцентного прибора замкнутый контур проводит через себя ток и нагревает вольфрамовые нити, которые, в свою очередь, начинают испускать электроны со своей нагретой поверхности.

Таким образом формируется термоэлектронная эмиссия. В это же время воспроизводится разогревание ртутных паров, находящихся в баллоне.

Образованный поток электронов способствует снижению напряжения, приложенного от сети к контактам пускателя, примерно вдвое. Степень тлеющего разряда начинает падать вместе с температурой накала.

Пластина из биметалла уменьшает свою степень деформации тем самым размыкая цепочку между анодом и катодом. Течение тока через этот участок прекращается.

Изменение его показателей провоцирует внутри дроссельной катушки, в проводящем контуре, возникновение электродвижущей силы индукции.

Биметаллический контакт моментально реагирует произведением краткосрочного разряда в подсоединенной к нему схеме: между вольфрамовыми нитями ЛЛ.

Его значение доходит нескольких киловольт, чего вполне достаточно для пробивания инертной среды газов с нагретыми ртутными парами. Между концами лампы образуется электродуга, продуцирующая ультрафиолетовое излучение.

Поскольку такой спектр света не видимый для человека, в конструкции лампы есть люминофор, поглощающий ультрафиолет. В итоге визуализируется стандартный световой поток.

При изменении тока в контуре или его полного прекращения пропорционально происходят изменения магнитного потока через поверхность пластины, что ограничивает этот контур и приводит к возбуждению в этой схеме ЭДС самоиндукции

Однако напряжения на пускателе, подсоединенного параллельно лампе, недостаточно для формирования тлеющего разряда, соответственно, электроды остаются в разомкнутой позиции в период свечения лампы дневного света. Далее стартер не используется в рабочей схеме.

Поскольку после продуцирования свечения показатели тока нужно лимитировать, в схему вводится электромагнитный балласт. За счет своего индуктивного сопротивления он выполняет роль ограничивающего устройства, предотвращающего поломки лампы.

Описание принципа работы

Стартер, используемый для зажигания люминесцентных ламп, характеризуется более низким напряжением, чем в электросети. При этом напряжение пускового устройства превышает аналогичный рабочий параметр источника света. Когда говорится, что стартер газоразрядных ламп вводится в работу первым, имеется в виду, что при подключении к сети питания все напряжение прикладывается именно к данному элементу, в частности, к его электродам.

Результатом данного процесса является тлеющий разряд, посредством его тока осуществляется прогрев электрода пускового устройства, а именно, с биметаллической пластиной. Это приводит к его изгибанию, что, в свою очередь, обеспечивает замыкание цепи. Затем ток проходит дальше: через дроссель и люминесцентную лампу. Схема предполагает последовательное соединение двух названных элементов, а стартер подключен параллельно к источнику света.

Далее, описывается принцип работы люминесцентных ламп: катод под действием проходящего по цепи тока прогревается, продолжительность этого процесса определяется тем, как долго электроды пускового устройства будут находиться в замкнутом положении; зажигание источника света выполняется под воздействием дросселя, в котором на момент размыкания контактов стартера возник высоковольтный импульс.

Классификация пускового устройства осуществляется на основании различий в уровнях мощности ламп:

• от 4 до 22 Вт; от 4 до 65 Вт; от 4 до 80 Вт;
• 18-22 Вт, 18-65 Вт;
• 30-65 Вт;
• 70-125 Вт;
• от 80 до 140 Вт.

Тип используемого стартера определяется мощностью люминесцентных ламп и особенностями схемы. Существует большое количество разнотипных пусковых устройств. Например, исполнение SТ 111 (маркировка 220V 4-80W) применяется в схеме, которая предполагает использование ламп мощностью 4-80 Вт и напряжением 220 В. А вариант ST151 применяется при подключении к сети 110/127 В (маркировка 127V 4-22W).

Схема подключения люминесцентного светильника

Схема подключения лампы дневного света – это несколько вариантов, зависящих от количества ламп дневного света в светильнике. Вот самая простейшая из них на рисунке ниже:

Здесь четко видно, что две спирали лампы дневного света подключаются: одна через дроссель, вторая через стартер. Такое соединение чаще всего применяется, когда необходимо подключить один источник света. Если, к примеру, есть необходимость подключить светильник с двумя лампами дневного света, то приходится устанавливать два стартера на каждую, как это хорошо видно на рисунке схемы ниже (вариант номер два):

При этом необходимо учитывать, что мощность дросселя не должна быть меньше мощности двух источников света. К примеру, если у него мощность 40 Вт (этот показатель наносится на корпус элемента), то две лампы в сумме должны иметь мощность не больше 40 Вт (к примеру, по 20 Вт).

Одной из ярких представителей этой категории осветительных приборов является марка ЛВО 4х18. То есть, это металлический прибор с четырьмя лампами, мощностью каждой по 18 Вт. ЛВО 4х18 чаще всего используются в качестве встраиваемых осветительных устройств. Их обычно монтируют в потолках Армстронг, в гипсокартонных потолочных конструкциях и в других видах потолков. Причины популярности марки ЛВО 4х18 – это невысокая цена от отечественного производителя, простота установки, эффективное свечение и простая схема подключения.

Особенности выбора стартера для разных видов ламп

При замене традиционного осветительного прибора на люминесцентную лампу обязательно надо подумать о правильном выборе пускового устройства, чтобы источник света работал долго и качественно. Критерии выбора зависят от того, какой вид изделия Вы выберете. Если выбор пал на люминесцентные лампы, то нужны стартеры тлеющего разряда с электромагнитными балластами. Если же Вы приобрели светильник с металлогалогенной или натриевой лампой, то понадобится особая разновидность ПРА — импульсное зажигающее устройство (ИЗУ).

Существует связь между количеством ламп и мощностью стартера. Чем больше приборов Вы используете в одном светильнике, тем мощнее должно быть пусковое устройство. Поэтому обращайте внимание на маркировку изделия или посоветуйтесь, при необходимости, со специалистом нашего магазина с помощью сервиса обратной связи.

Важную роль в выборе играет производитель электротехнических изделий. В нашем магазине можно купить стартеры таких производителей, как Philips и Osram. Эти фирмы занимают лидирующие позиции в области светотехнической продукции и поставляют на рынок изделия, реальный срок работы которых превышает гарантийный в несколько раз. Цены на стартеры к люминесцентным лампам демократичны и вполне доступны любому покупателю. Купить стартер для люминесцентной лампы Вы можете в один клик, воспользовавшись кнопкой меню сайта.

Интернет-магазин «Пан Електро»- это гарантия качества и надежности. Магазин не поставляет некачественный товар, ибо цена нашей репутации дороже сиюминутной выгоды. Наши консультанты помогут Вам в выборе любого товара, начиная от простой лампочки и заканчивая промышленным электротехническим оборудованием. Приобретая на сайте товар, Вы предельно просто и быстро становитесь его владельцем.

Зажигание пускового аппарата

Процесс испускания свечения начинается при условии, что катод источника света подогрет до нужного состояния. Кроме того, важно, чтобы уровень приложенного к катоду тока при возвратном движении биметаллической пластины стартера был высоким, так как, в противном случае, в дросселе не возникнет высоковольтный импульс достаточной интенсивности. Если эти условия не выполнены, светильник не включится.

Принцип работы газоразрядных ламп предполагает автоматическое повторение начального этапа процесса включения (момент размыкания электродов стартера). Происходит это до того момента, пока светильник не начнет работать. Конечно, многочисленные попытки зажечь лампу сказываются на продолжительности ее работы.

Это одна из причин, объясняющих, почему электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА) значительно превосходит электромагнитный аналог.

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:

Схема подключения

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.

Освещение не включается: причины

Что делать, если не включается светильник:

• Напряжение питания меньше 200 В. Стартер не может работать при таких характеристиках.
• Износ стартера. Тлеющий разряд, дающий толчок для замыкания электродов, недостаточно велик в связи с амортизацией.
• Недостаточно времени для нагрева катодов.

Решить проблему можно, если сделать замену на другую лампу, имеющую больший период замыкания контактов.

Роль конденсатора в схеме

Как уже было отмечено ранее, конденсатор располагается в кожухе приспособления параллельно его катодам.

Этот элемент решает две ключевые задачи:

1. Понижает степень электромагнитных помех, создаваемых в диапазоне радиоволн. Они возникают в результате контакта системы электродов пускателя и образуемых лампой.
2. Влияет на процесс зажигания люминесцентной лампы.

Такой дополнительный механизм снижает величину импульсного напряжения, сформированного при размыкании катодов стартера, и наращивает его продолжительность.

Конденсатор снижает вероятность слипания контактов. Если в устройстве не предусмотрен конденсатор, напряжение на лампе довольно быстро увеличивается и может доходить до нескольких тысяч вольт. Такие условия снижают степень надежности розжига ламп

Поскольку использование подавляющего устройства не позволяет достичь полного нивелирования электромагнитных помех, на входе схемы вводят два конденсатора, общая емкость которых составляет не менее 0,016 мкф. Они соединяются в последовательном порядке с заземлением средней точки.

Основные недостатки пускателей

Главным минусом стартеров является ненадежность конструкции. Отказ запускающего механизма провоцирует фальстарт – визуализируются несколько вспышек света до начала полноценного светового потока. Такие неполадки снижают ресурс вольфрамовых нитей лампы.

Пусковые аппараты образуют внушительные потери энергии и понижают КПД устройства лампы. К недостаткам также относится зависимость от напряжения и значительный разброс времени срабатывания электродов

У люминесцентных ламп со временем наблюдается повышение рабочего напряжения, тогда как у стартера, наоборот, чем выше срок службы, тем ниже напряжение зажигания тлеющего разряда. Таким образом выходит, что включенная лампа может провоцировать его срабатывание, из-за чего свет погаснет.

Разомкнувшиеся контакты пускателя вновь зажигают свет. Все эти процессы осуществляется в доли секунды и пользователь может наблюдать только мерцание.

Пульсирующий эффект вызывает раздражение сетчатки глаза, а также приводит к перегреванию дросселя, снижению его ресурса и выходу из строя лампы.

Такие же негативные последствия ожидают и от значительного разброса времени контактной системы. Его зачастую недостаточно для полноценного предварительного разогрева катодов лампы.

В итоге прибор загорается после воспроизведения ряда попыток, что сопровождаются увеличенной длительностью процессов перехода.

Если стартер подключен в цепь одноламповой схемы, в этом случае нет возможности снизить световую пульсацию.

С целью снижения негативного эффекта рекомендуется использовать такого рода схемы только в помещениях, где применены группы ламп (по 2-3 образца), включать которые необходимо в разные фазы трехфазной цепи.

Расшифровка маркировочных значений

Общепринятой аббревиатуры для моделей стартеров отечественного и зарубежного производства не существует. Поэтому рассмотрим основы обозначений по отдельности.

Декодировка значения 90С-220 выглядит так: стартер, функционирующий с люминесцентными образцами, сила которых составляет 90 Вт, а номинальное напряжение 220 В (+)

Для реализации зажигания ламп иностранные разработчики выпускают приспособления с различными обозначениями.

Электронный форм-фактор выпускается многими фирмами.

Наиболее известная на отечественном рынке — Philips, производящая стартеры таких типов:

• S2 рассчитаны на мощность 4-22 Вт;
• S10 — 4-65 Вт.

Фирма OSRAM ориентирована на выпуск стартеров как для одиночного подключения осветительных приборов, так и для последовательного. В первом случае это маркировка S11 с ограничением по мощности 4-80 Вт, ST111 — 4-65 Вт. А во втором, например, ST151 — 4-22 Вт.

Выпускаемые модели стартеров представлены в широком ассортименте. Ключевые параметры, учитывающиеся при подборе — соразмерные значения характеристикам ламп люминесцентного типа.

На что смотреть при выборе?

В процессе выбора пускового механизма недостаточно основываться на имени разработчика и ценовом диапазоне, хотя и эти факторы должны быть учтены, т.к. указывают на качество прибора.

В этом случае выигрывают надежные аппараты, положительно зарекомендовавшие себя на практике. Стоит обратить внимание на такие фирмы: Philips, Sylvania и OSRAM.

Стартер FS-11 бренда Sylvania. Подбирается к лампам дневного света, мощностью 4-65 Вт. Может использоваться в сети переменного тока. Работает по принципу тлеющего разряда

Самыми основными эксплуатационными параметрами пускателя считаются такие технические особенности:

1. Ток зажигания. Этот показатель должен быть выше рабочего напряжения лампы, но не ниже сети питания.
2. Базисное напряжение. При подключении в одноламповую схему применяется аппарат на 220 В, двухламповую – на 127 В.
3. Уровень мощности.
4. Качество корпуса и его огнеустойчивость.
5. Эксплуатационный срок. При стандартных условиях применения, стартер должен выдерживать не менее 6000 включений.
6. Длительность разогрева катодов.
7. Тип применяемого конденсатора.

Также необходимо учитывать индуктивное противодействие катушки и коэффициент выпрямления, отвечающий за соотношение обратного сопротивления к прямому при постоянном напряжении.

Дополнительная информация об устройстве, работе и подключении пускорегулирующего механизма люминесцентных ламп представлена в этой статье.

Классическая схема включения люминесцентных ламп

Несмотря на технический прогресс и все преимущества электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА), и по сей день часто встречается схема включения с дросселем и стартером. Напомним, как она выглядит:

Люминесцентная лампа — это колба, которая конструктивно выполняется как прямая и закрученная трубка, наполненная парами ртути. На её концах расположены электроды, например, спирали или иглы (для изделий с холодным катодом, которые используются в подсветке мониторов). Спирали имеют два вывода, к которым подается питание, а стенки колбы покрыты слоями люминофора.

Принцип работы стандартной схемы подключения люминесцентной трубки с дросселем и стартером довольно прост. В первый момент времени, когда контакты стартера холодны и разомкнуты – между ними возникает тлеющий разряд, он нагревает контакты и они замыкаются, после чего ток течет по такой цепи:

Фаза-дроссель-спираль-стартер-вторая спираль-ноль.

В этот момент под воздействием протекающего тока разогреваются спирали, при этом остывают контакты стартера. В определенный момент времени контакты от нагрева изгибаются и цепь разрывается. После чего, за счет энергии, накопленной в дросселе, происходит всплеск напряжения и в лампе возникает тлеющий разряд.

Такой источник света не может работать напрямую от сети 220В, потому что для ее работы нужно создать условия с «правильным» питанием. Рассмотрим несколько вариантов.

Питание от 220В без дросселя и стартера

Дело в том, что стартеры периодически выходят из строя, а дроссели перегорают. Всё это стоит не дешево, поэтому есть несколько схем для подключения светильника без этих элементов. Одну из них вы видите на рисунке ниже.

Диоды можно выбирать любые с обратным напряжением не менее 1000В и током не меньше чем потребляет светильник (от 0,5 А). Конденсаторы выбирайте с таким же напряжением в 1000В и ёмкостью 1-2 мкФ. Обратите внимание, что в этой схеме включения выводы лампы замкнуты между собой. Это значит, что спирали в процессе зажигания не участвуют и можно использовать схему для розжига ламп, где они перегорели.

Такую схему можно использовать для освещения подсобных помещений и коридоров. В гараже можно применять, если в нём вы не работаете на станках. Светоотдача может быть ниже, чем при классическом подключении, а световой поток будет мерцать, хоть это и не всегда заметно для человеческого глаза. Но такое освещение может вызвать стробоскопический эффект — когда вращающиеся части могут казаться неподвижными. Соответственно это может привести к несчастным случаям.

Примечание: во время экспериментов учтите, что запуск люминесцентных источников света в холодное время года всегда осложнен.

На видео ниже наглядно показано, как запустить люминесцентную лампу, используя диоды и конденсаторы:

Есть еще одна схема подключения люминесцентной лампы без стартера и дросселя. В качестве балласта при этом используется лампочка накаливания.

Лампу накаливания использовать на 40-60 Вт, как показано на фото:

Альтернативой описанным способам является использование платы от энергосберегающих ламп. Фактически это тот же ЭПРА, что используется с трубчатыми аналогами, но в миниатюрном формате.

На видео ниже наглядно показано, как подключить люминесцентную лампу через плату энергосберегающей лампы: