Электрические балласты ЭПРА сравнение с ЭмРПА

Что такое ЭПРА и ЭмПРА и чем они отличаются

Для начала расшифруем аббревиатуры. В них речь идет о механизме, которым оснащаются современные предметы энергоснабжения: светильники, люстры, лампы и проч.

ЭПРА. Это электронный пускорегулирующий аппарат. По мнению специалистов, такой тип регулирующих автоматов по все параметрам превосходит своего конкурента.

ЭмПРА. Электромагнитная регулирующая аппаратура в осветительных приборах. По большей части совмещает в себе дроссель и конденсатор (стартер) и имеет их общие недостатки в единой конструкции, лишь уменьшая занимаемое место в светильнике.

ЭмПРА представляет собой просто дроссель, состоящий из сердечника и провода. Обычно он довольно тяжелый. ЭПРА отличается от ЭмПРА. Это устройство полностью состоит из электронных компонентов и имеет очень малый вес.

Сравнение ЭПРА и ЭмПРА

Скорость

ЭПРА очень быстро приводит лампу в рабочее состояние. Для этого ей нужно всего полсекунды и идет ровный поток света, исключая мерцание. Частота работы этого электронного механизма порядка 50000 тысяч герц. Это важный показатель, поскольку ЭмПРА выдает лишь 50 герц.

Конечно, человеческий не может уловить за 1 секунду мерцание света, выдающиеся с частотой в 50 импульсов, но если долго присутствовать в помещении, которое освещается таким образом, глаз быстро утомится.

Качество и удобство

Свет, передаваемый благодаря ЭПРА, человеческий глаз воспринимает как близкий к естественному. Кроме того, лампы, оснащенные ЭПРА, служат дольше примерно в два раза.

Пользователи осветительных приборов, оснащенных электронной аппаратурой, отмечают, что те также и просты в использовании. Для продолжения их функционирования, достаточно только заменять перегоревшие лампочки. У электромагнитного типа, как правило, выходит из строя и стартеры, и дроссели.

К тому же если лампа перегорает у электромагнитного типа, электричество продолжает поступать на перегоревшую лампу. Это опасно и совершенно не гарантирует, что при замене лампы монтажник не получит электрического разряда. Энергопотребление, соответственно, будет продолжаться.

В аналогичной ситуации с ЭПРА устройство автоматически заблокирует ток энергии к перегоревшей лампочку, и энергопотребление снизится до 25%.

Источник питания и шум (гудение)

Отличаясь от ЭмПРа, электронный тип способен осуществлять питание от постоянного источника тока, иначе говоря, от аккумулятора, потому его часто используют для аварийного освещения.

ЭПРА также дифференцирован на две разновидности — холодный и теплый пуск. Принцип подачи тока в них разный. ЭПРА теплого пуска дает сперва сигнал на спирали лампы, которые начинают нагреваться. Достигнув необходимой температуры, они сразу же загораются. На весь этот процесс уходят всего лишь доли секунды. При этом ЭПРА теплого пуска служат в 3-4 раза дольше аналогов с холодным пуском.

Светильники, оснащенные аппаратурой ЭПРА также совершенно бесшумны при работе. Этим они тоже удобнее ЭмПРА, которые, особенно со временем, издают фоновый гул, причиняющий слуховой дискомфорт находящимся в помещении.

Схема подключения ЭПРА для люминесцентных ламп

Схема подключения электрических контактов обязательно есть на каждом устройстве. Понятно нарисовано куда какой провод подключить. Производителю выгодно, чтобы товар был доступен широким массам и потребители сами могли их установить.

Преимущества ЭПРА

Подводя итог, в пользу преимуществ ЭПРА перед ЭмПРА можно резюмировать следующее:

долговечность благодаря оптимизации режима зажигания,
стабилизации напряжения и других параметров питания ламп, сглаживание пульсаций,
за счет автоматики, отключающей питание от лампы при сбое работы или перегорания, исключает расходы электричества,
исключение мерцаний и шумовых эффектов,
равномерный свет без мерцания
работа и от переменного, так и от постоянного тока,
оснащение электронной защитой от короткого замыкания в цепи, и как следствие бережное отношение к лампе.

оптимальное для глаз освещение за счет стабильного потока света к лампе, сохраняясь во всем диапазоне перемен напряжения питания и отсутствие шума в процессе работы;
свет без мерцаний, и, как следствие, бережное воздействие на глаза, что особенно важно для людей, находящихся в помещениях, освещенных при помощи устройств ЭПРА, по нескольку часов;
оптимальный уровень прогрева электродов люминесцентной лампы в момент включения и хранение самой лампы,
экономию энергопотребления до 30 % благодаря высокому показателю коэффициента полезного действия, если сравнивать с электромагнитными дросселями;
исключение миганий, перепада света и преждевременных перегораний неисправных лампочек, которые отключают системы слежения за неисправностями, что еще раз повышает дополнительные возможности для энергосбережения.

Минусы и частые неисправности ЭПРА

Несмотря на все перечисленные неоспоримые достоинства этого устройства, насчет надежности не сформировано однозначного мнения.

Некоторые полагают, что из-за низкого качества поставляемой электроэнергии в России и ЭПРА слишком часто выходят из строя, поэтому им предпочитают дроссели. Но есть примерно столько же обратных мнений.

Кроме того, приборы с электронными регулирующими механизмами достаточно дорого стоят. Этот недостаток серьезно влияет на востребованность ЭПРА, хотя она достаточно высока.

Иногда возникают трещины в местах пайки. Дело в том, что устройство в светильнике подвергается постоянным перегревам во время работы и охлаждением. Через длительное время это может сказаться на платах и микроэлектронике ЭПРА при недостаточном качестве изготовления.

При скачках напряжения, которые могут возникнуть даже просто в непогоду, могут выйти из строя транзисторы, если схема не защищена варисторами.

В любом случае, что предпочесть — ЭПРА или ЭмПРА — решать только вам.

Источник: уникальная статья на нашем сайте electricity220.ru

ЭПРА и ЭмПРА. В чем отличия пускорегулирующих аппаратов

Вступление

Люминесцентная лампа не загорится и не будет работать, если в схему её подключения не включен пускорегулирующий аппарат (ПРА). Он нужен как для запуска, так и для работы люминесцентной лампы.

Для стабильной работы люминесцентных ламп, в цепи её подключения, необходимо пускорегулирующее устройство, которое принято называть пускорегулирующий аппарат (ПРА). С одной стороны ПРА создает тлеющий разряд между электродами лампы и зажигает её, с другой стороны, ПРА поддерживает работу лампы, регулируя (ограничивая) ток в цепи лампы.

Типы ПРА

На сегодня различают два типа пускорегулирующих аппаратов (ПРА).

Электромагнитные ПРА (ЭмПРА);
Электронные ПРА (ЭПРА).

Назначение этих типов устройств одинаковое, а вот выполняют свои задачи они по-разному.

ЭмПРА

Электромагнитные пускорегулирующие аппараты для люминесцентных ламп, ранее, да и сейчас, не представляют собой единый блок. Это скорее схема, в которую входят:

Дроссель для поддержки работы лампы;
Стартер, для запуска лампы;
Конденсатор (не обязательно) для снижения реактивных потерь.

В статье Люминесцентные лампы: описание, характеристики, типы, подключение в быту я показывал старые дроссели, используемые в люминесцентных светильниках. Они внушительные, тяжелые и на практике составляли большую часть веса светильника.

На сегодня комплект стартер+дроссель, несколько уменьшились в размерах, а некоторые модели упакованы в единый корпус. Примеры на фото.

Схема подключения ЭмПРА не сложная. У люминесцентной лампы четыре электрода. У трубчатой лампы два электрода с одной стороны (1,2), два с другой (3,4).

К контактам 1 и 3 подключается стартер;
К контакту 2 подключается одна обмотка дросселя;
К контакту 4 подключается провод питания;
Ко второй обмотке дросселя подключается второй провод питания.

Монтаж

Для удобства монтажа, на дросселе установлены контактные клеммы.

Для подключения стартера существуют специальные держатели.

Держатель стартера в люминесцентном светильнике

Патроны для люминесцентных ламп имеют поворотный механизм.

Современные вариации пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных светильников (ламп) простую сборку из дросселя и стартера, превратили в сложное электронное устройство, которое принято называть электронный пускорегулирующий аппарат, ЭПРА.

Принцип работы ЭПРА не изменился, ведь лампы остались прежними. Изменилась элементная база сборки. То есть, те же цели достигаются другими инструментами. Это повлияло на размеры и вес ПРА. ЭПРА компакты, легки, но, как следствие, дороги.

Для подключения ЭПРА служат контактные колодки, разделенные промежутком. Одна группа колодок для внешнего питания (1). Вторая группа для подключения ламп (2).

Номенклатура ЭПРА достаточно большая и рассказать о всех подключениях в одной статье трудно. Посмотрите 6 схем подключения ЭПРА для компактных люминесцентных ламп.

Примечание:

Обращу ваше внимание. Компактные люминесцентные лампы маркируются, как лампы Т5. В отличие от стандартных ламп типа Т8, они не работают от простых ПРА (ЭмПРА). Для их подключения и работы нужны электронные ПРА (ЭПРА).

Отличие ЭПРА и ЭМПРА

В завершении перечислю, плюсы электронных ПРА предлагаемых в рекламных листах. ЭПРА позволяют:

Экономить до 30% электроэнергии за счет увеличения светоотдачи лампы;
Уменьшить потери при запуске ламп;
Уменьшают мигание ламп и шум при работе;
Увеличивают срок службы на 30-50%.

Cравнение ЭПРА и ЭмПРА

Обоснование критериев выбора светильников с электронными (ЭПРА) или электромагнитными (ЭМПРА) пускорегулирующими аппаратами для уличного освещения.

Существует большое разнообразие приемов и решений для уличного освещения. Задачи со временем становятся только сложнее: сегодня уже недостаточно, чтобы освещение было просто качественным, удовлетворяло всем нормам, сегодня требуется также повышать энергоэффективность и достигать максимально возможной и разумной экономии средств.

Одним из важных компонентов осветительной системы, влияющим как на стоимость, так и на качество, является пуско-регулирующий аппарат (ПРА). ПРА установлен в светильнике и предназначен для обеспечения стабильной работы лампы в номинальном для нее режиме.

Сегодня”на слуху” два наиболее популярных варианта решения — использование ЭПРА и ЭМПРА. Чтобы определить, какой из вариантов предпочесть, имеет смысл взвесить достоинства и недостатки каждого варианта решения.

Частые вопросы об ЭПРА и ЭМПРА

1. Для начала, какой вариант является массовым для уличного освещения?

Массовым, серийным, доминирующим решением является применение в уличном освещении светильников с ЭМПРА. Это неоспоримый факт, который подтверждается, если выглянуть на улицу своего города, соседних городов, получить информацию в эксплуатирующих организациях, проанализировать доли рынка и объемы продаж ведущих производителей.

2. Является ли применение ЭПРА в уличном освещении новостью, прорывом, свежим взглядом, решением всех проблем? Может быть, все жили в незнании, а теперь появилось новое решение?

Нет, не является. ЭПРА существуют очень давно, немногим менее, чем ЭМПРА. И несмотря на это, во всем мире в уличном освещении доля ЭПРА является ничтожно малой.

3. Так в чем же дело? Ведь у ЭПРА огромное количество достоинств, это невозможно отрицать.

Разумеется. Вопрос лишь в том, что эти достоинства являются выигрышными и оправдывают себя в сфере внутреннего освещения, а не наружного. Наружное освещение характеризуется более жесткими условиями эксплуатации (температура, влажность и т.д.), а ЭМПРА на основе дросселей — изделия совершенно неприхотливые. Более того, в наружном освещении многие плюсы ЭПРА просто не имеют смысла, например, отсутствие акустического резонанса, который бывает у ЭМПРА. На высоте 3 метров в тихом офисе он заметно мешает и недопустим, а на высоте 10 метров на и без того шумной улице он никого не беспокоит, и то, что у ЭПРА его нет, на улице уже не является преимуществом.

4. На какие критерии опираться при выборе светильника с ЭПРА или светильника с ЭМПРА?

Давайте просто рассмотрим все достоинства и недостатки ЭПРА (по сравнению с ЭМПРА) и разберемся, насколько каждое достоинство или недостаток существенно именно для уличного освещения и сделаем выбор.

Достоинства ЭПРА

Достоинство ЭПРА № 1 — более качественная, чем у ЭМПРА, стабилизация мощности и светового потока лампы

А это принципиально для улицы? Нет, не принципиально. Это важно в офисе, на работе, где мы проводим минимум 8 часов ежедневно и нам важен максимальный комфорт. Уличные светильники работают вечером и ночью. Да, при колебаниях напряжения сети на улице происходят колебания светового потока, но давайте признаем: мы не ощущаем этого в жизни. Эти колебания в пределах 10% ощутимы, если работаешь 8 часов при высоких уровнях освещенности, но незаметны, если едешь на машине в течение часа при низких уровнях освещенности.

Достоинство ЭПРА № 2 — более высокий коэффициент мощности, практически 0,98, против 0,85 у ЭМПРА.

А это принципиально для улицы? Это главное достоинство и козырь ЭПРА — 10% мощности экономится.

Достоинство ЭПРА № 3 — масса меньше, чем у ЭМПРА, примерно в 4 раза.

А это принципиально для улицы? Нет. При массе опоры в десятки килограмм плюс-минус 2-3 килограмма у светильника ничего не решают. Масса, если она не экстремально большая или малая, не является ключевым критерием при выборе светильника для уличного освещения.

Достоинство ЭПРА № 4 — возможность управления освещением (регулировка мощности либо внешнее управление).

А это принципиально для улицы? Да, эта возможность важна. Но в массовом уличном освещении нечасто требуется плавная регулировка (скажем откровенно — практически не требуется), а ступенчатая регулировка возможна с помощью ЭМПРА с переключением обмоток, то есть существуют различные решения, и выбор ЭПРА отнюдь не единственный и не очевидный.

Достоинство ЭПРА № 5 — возможность диагностики состояния светоточки.

А это принципиально для улицы? Да, эта возможность важна. Но она может быть реализована только при внедрении широкомасштабной системы регулировки, управления и контроля городским освещением, при условии очень больших инвестиций. И опять же — существуют варианты таких систем не только с ЭПРА, но и с ЭМПРА, так что это достоинство так же относится и к ЭМПРА.

Достоинство ЭПРА № 6 — отсутствие акустического резонанса.

А это принципиально для улицы? Абсолютно нет. Это имеет значение только для внутреннего освещения.

Недостатки ЭПРА

Недостаток ЭПРА № 1 — сравнительно высокая стоимость.

А это принципиально для улицы?Это влияет на стоимость светильника. Если светильник с ЭПРА стоит столько же, сколько светильник с ЭМПРА, значит, скорее всего, он уступает еще и в других компонентах.

Недостаток ЭПРА № 2 — меньшие, чем у ЭМПРА, срок службы и надежность.

А это принципиально для улицы? Исключительно принципиально! Срок службы ЭПРА меньше (4 года) и физически ограничен сроком службы электролитического конденсатора. Срок службы ЭМПРА по паспорту — 10 лет. Это имеет огромное значение на улице, так как для замены аппарата придется чаще задействовать спецтехнику. Кроме того, при действительно высоких плюсовых (от +30) и минусовых (от −35) температурах износ ЭПРА станет очень существенным и срок службы будет гораздо меньше указанного. Если в регионе климатические условия регулярно пересекают указанные пороги температур, применение ЭПРА становится попросту экономически бессмысленным ввиду необходимости постоянной замены выходящих из строя аппаратов.

Недостаток ЭПРА № 3 — это единый технически сложный и чувствительный к внешним условиям блок.

А это принципиально для улицы? Конечно. Случись хоть что — замена всего блока. Если у ЭМПРА можно поменять, например, отдельные детали — конденсатор, дроссель или ИЗУ, то в случае с ЭПРА надо менять сразу весь блок. Конечно, это стоит дороже.

Недостаток ЭПРА № 4 — высокая чувствительность к температуре.

А это принципиально для улицы? Это самое главное. Уличное освещение тем и отличается от внутреннего, что светильник находится в условиях ежедневного перепада температур на десятки градусов. Это крайне плохо влияет на электронные схемы и компоненты ЭПРА, чей ресурс напрямую зависит от температуры. Собственно, причина № 4 — главная, по которой развитие ЭПРА на улице во всем мире ограничено.

Недостаток ЭПРА № 5 — только малые мощности.

А это принципиально для улицы? В Европе практически не выпускают ЭПРА мощностью, превышающей 150 Вт. Случайно ли это? Многочисленные исследования показывают, что 150 Вт — это порог экономической целесообразности ЭПРА, при более высоких мощностях их эффективность в работе системы «лампа — ПРА» сравнивается с ЭМПРА, и это в лабораторных условиях, а не на улице, где электронные ПРА вдобавок ко всему «убивает» температура, влажность, давление и т.п.

Резюме

Краткий анализ показывает, что большинство достоинств ЭПРА на улице либо перестает быть достоинством, либо не имеет значения, а недостатки носят принципиальный характер. Поэтому светильники с ЭПРА непопулярны в Америке, в Европе, непопулярны у нас. Их доля в общем количестве уличных светильников — менее 1%, и это не просто так.

При этом во внутреннем освещении ситуация кардинально противоположная, применение ЭПРА оправдано и целесообразно, экономически эффективно.

В уличном освещении рекомендуется использовать либо светильники с традиционными ЭМПРА, либо, для задач управления освещением, ЭМПРА с переключением обмоток.

ЭПРА – что это такое, и как работает

Люминесцентные лампы напрямую от сети в 220 вольт не работают. Им необходим специальный переходник, который будет стабилизировать напряжение и сглаживать пульсацию тока. Этот прибор носит название пускорегулирующая аппаратура (ПРА), состоящая из дросселя, с помощью которого сглаживается пульсация, стартер, используемый как пускатель, и конденсатор для стабилизации напряжения. Правда, ПРА в этом виде – это старый блок, который постепенно выводится из оборота. Все дело в том, что ему на смену пришла новая модель – ЭПРА, то есть, тот же пускорегулирующий аппарат, только электронного типа. Итак, давайте разберемся в ЭПРА – что это такое, его схема и основные составляющие.

Конструкция и принцип работы ЭПРА

По сути, ЭПРА – это электронное плато, небольшого размера, в состав которого входит несколько специальных электронных элемента. Компактность конструкции дает возможность установить плато в светильник вместо дросселя, стартера и конденсатора, которые все вместе занимают больше места, чем ЭПРА. При этом схема подключения достаточно проста. О ней чуть ниже.

Преимущества

Люминесцентная лампа с ЭПРА включается быстро, но плавно.
Она не моргает и не шумит.
Коэффициент мощности – 0,95.
Новый блок практически не греется по сравнению с устаревшим, а это прямая экономия электрического тока до 22%.
Новый пусковой блок снабжен несколькими видами защиты лампы, что повышает ее пожарную безопасность, безопасность эксплуатации, а также продлевает в несколько раз срок службы.
Обеспечение плавного свечения, без мерцания.

Внутреннее устройство ЭПРА

Внимание! Современные правила охраны труда предписывают использовать в рабочих помещениях люминесцентные лампы, снабженные именно этой новой аппаратурой.

Схема устройства

Начнем с того, что люминесцентные лампы – это газоразрядные источники света, которые работают по следующей технологии. В стеклянной колбе находятся пары ртути, в которые подается электрический разряд. Он-то и образует ультрафиолетовое свечение. На саму колбу изнутри нанесен слой люминофора, который преобразует ультрафиолетовые лучи в видимый глазами свет. Внутри лампы всегда находится отрицательное сопротивление, вот почему они не могут работать от сети в 220 вольт.

Но тут необходимо выполнить два основных условия:

Разогреть две нитки накала.
Создать большое напряжение до 600 вольт.

Внимание! Величина напряжения прямо пропорциональна длине люминесцентной лампы. То есть, для коротких светильников мощностью 18 Вт оно меньше, для длинных мощностью выше 36 Вт больше.

Теперь сама схема ЭПРА.

Начнем с того, что люминесцентные лампы, к примеру, ЛВО 4×18, со старым блоком всегда мерцали и издавали неприятный шум. Чтобы этого избежать, необходимо подать на нее ток частотой колебания более 20 кГц. Для этого придется повысить коэффициент мощности источника света. Поэтому реактивный ток должен возвращаться в специальный накопитель промежуточного типа, а не в сеть. Кстати, накопитель с сетью никак не связан, но именно он питает лампу, если случиться сетевой переход напряжения через ноль.

Как работает

Итак, сетевое напряжение в 220 вольт (оно переменное) преобразуется в постоянное с показателем 260-270 вольт. Сглаживание производится с помощью электролитического конденсатора С1.

После чего постоянное напряжение необходимо перевести в высокочастотное напряжение до 38 кГц. За это отвечает полумостовой преобразователь двухтактного типа. В состав последнего входят два активных элемента, которые собой представляют два высоковольтных транзистора (биполярных). Их обычно называют ключами. Именно возможность перевода постоянного напряжения в высокочастотное дает возможность уменьшить габариты ЭПРА.

Электронный пускорегулирующий аппарат

В схеме устройства (балласта) также присутствует трансформатор. Он является одновременно и управляющим элементом преобразователя, и нагрузкой для него. Этот трансформатор имеет три обмотки:

Одна из них рабочая, в которой всего лишь два витка. Через нее происходит нагрузка на цепь.
Две – управляющие. В каждой по четыре витка.

Особую роль во всей этой электрической схеме играет динистор симметричного типа. В схеме он обозначен, как DB3. Так вот этот элемент отвечает за запуск преобразователя. Как только напряжение в соединениях его подключения превышает допустимый порог, он открывается и подает импульс на транзистор. После чего происходит запуск преобразователя в целом.

Далее происходит следующее:

С управляющих обмоток трансформатора импульсы поступают на транзисторные ключи. Эти импульсы являются противофазными. Кстати, открытие ключей вызывает наводку на двух обмотках и на рабочей тоже.
Переменное напряжение с рабочей обмотки подается на люминесцентную лампу через последовательно установленные элементы: первая и вторая нить накала.

Внимание! Емкость и индуктивность в электрической цепи подбираются таким образом, чтобы в ней возникал резонанс напряжений. Но при этом частота преобразователя должна быть неизменной.

Обратите внимание, что на конденсаторе С5 будет происходить самое большое падение напряжения. Именно этот элемент и зажигает люминесцентную лампу. То есть, получается так, что максимальная сила тока разогревает две нити накала, а напряжение на конденсаторе С5 (оно большое) зажигает источник света.

По сути, светящаяся лампа должна снизить свое сопротивление. Так оно и есть, но снижение происходит незначительно, поэтому резонансное напряжение все еще присутствует в цепи. Это и есть причина, по которой лампа продолжает светиться. Хотя дроссель L1 создает ограничения тока на показатель разницы сопротивлений.

Преобразователь продолжает после запуска работать в автоматическом режиме. При этом его частота не меняется, то есть, идентична частоте запуска. Кстати, сам запуск длится меньше одной секунды.

Тестирование

Перед тем как запустить ЭПРА в производство проводились всевозможные тесты, которые показатели, что встроенный люминесцентный светильник может работать в достаточно широком диапазоне подаваемых на него напряжений. Диапазон составил 100-220 вольт. При этом оказалось, что частота преобразователя изменяется в следующей последовательности:

При 220 вольт она составила 38 кГц.
При 100 вольтах 56 кГц.

Но необходимо отметить, что при снижении напряжения до 100 вольт яркость свечения источника света явно уменьшилась. И еще один момент. На люминесцентный светильник всегда подается ток переменного типа. Это создает условия его равномерного износа. А точнее сказать, износа его нитей накаливания. То есть, увеличивается срок эксплуатации самой лампы. При тестировании лампы постоянным током, срок ее службы снизился в два раза.

Причины неисправностей

Итак, по каким причинам люминесцентная лампа может не гореть?

Трещины в местах пайки на плате. Все дело в том, что при включении светильника плата начинает нагреваться. После того как он будет включен, происходит остывание блока ЭПРА. Перепады температуре негативно влияют на места пайки, поэтому появляется вероятность обрыва схемы. Исправить неполадку можно пайкой обрыва или даже обычной его чисткой.
Если произошел обрыв нити накаливания, то сам блок ЭПРА остается в исправном состоянии. Так что эту проблему можно решить просто – заменить сгоревшую лампу новой.
Скачки напряжения являются основной причиной выхода из строя элементов электронного ПРА. Чаще всего выходит из строя транзистор. Производители пускорегулирующей аппаратуры не стали усложнять схему, поэтому варисторов в ней нет, который бы и отвечали за скачки. Кстати, и установленный в цепь предохранитель также от скачков напряжения не спасает. Он срабатывает лишь в том случае, если один из элементов схемы будет пробит. Поэтому совет – скачки напряжения обычно присутствуют в непогоду, поэтому не стоит включать люминесцентную лампу, когда за окном сильный дождь или ветер.
Неправильно проведена схема подключения аппарата к лампам.

Это интересно

В настоящее время ЭПРА устанавливаются не только с газоразрядными источниками света, но и с галогенными и светодиодными лампами. При этом нельзя использовать один аппарат, предназначенный для одного вида ламп, к другой лампе. Во-первых, не подойдут по параметрам. Во-вторых, у них разные схемы.

При выборе ЭПРА необходимо учитывать мощность лампы, в которую он будет устанавливаться.

Оптимальный вариант модели – это аппараты с защитой от нестандартных режимов работы источника света и от деактивации их.

Обязательно обратите внимание на позицию в паспорте или инструкции, где указано, в каких погодных климатических условиях электронный ПРА может работать. Это влияет и на качество эксплуатации, и на срок службы.

Подключение

И последнее – это схема подключения. В принципе, ничего сложного. Обычно производитель прямо на коробке указывает эту самую схему подключения, где точно по клеммам указаны и номера, и контур подключения. Обычно для вводного контура – три клеммы: ноль, фаза и заземление. Для выходного на лампы – по две клеммы, то есть попарно, на каждую лампу.

ПРА — самое сердце светильника

Зачем светильнику ПРА?

Как известно, все используемые источники света делятся на две группы: тепловые и газоразрядные.

Тепловые лампы — это всем известные лампы накаливания. Принцип их работы основан на нагреве металлической спирали при прохождении через нее электрического тока. Они подключаются в сеть непосредственно и не требуют использования специальных устройств для запуска. Лампы накаливания просто вкручиваются в патрон, через который протекает ток 220 Вт.

Газоразрядные источники света, напротив, не могут включаться в сеть непосредственно, а требуют для своей работы использование специальных устройств. Это связано с физикой газового разряда. Так в газоразрядных источниках света с ростом тока напряжение на нём не растёт, а уменьшается, в отличие от других приёмников электрической энергии, где при увеличении подаваемого на них напряжения увеличивается и протекающий через них ток.

Это означает, что если в газоразрядных лампах его не ограничивать ток разряда, он будет лавинообразно расти до тех пор, пока не выйдет из строя одно из трёх звеньев электрической цепи: источник энергии, приёмник или провода, соединяющие источник и приёмник энергии.

Из всего вышеизложенного следует, что включение газоразрядных источников света возможно только совместно с такими устройствами, которые, с одной стороны, обеспечивают подачу напряжения, достаточного для возникновения разряда (т.е. для зажигания лампы), и, с другой стороны, ограничивают ток на уровне, требуемом для нормальной работы лампы. Такие устройства получили название пускорегулирующие аппараты (ПРА).

Что выбрать электромагнитные или электронные ПРА?

Электромагнитные пускорегулирующие аппараты (ЭМПРА) состоит как минимум из индуктивного балласта и импульсного зажигающего устройства (ИЗУ). Если в комплект входит компенсирующий конденсатор, то эффективность ЭМПРА повышается.

При покупке готового светильника со встроенным ЭМПРА для его подключения не нужны специальные навыки. А вот при совмещении светильника и ЭМПРА необходимы специальные электротехнические познания.

Величина светового потока и потребляемая мощность в светильниках с ЭМПРА зависят от напряжения питающей сети. При работе ЭМПРА может возникать шумовой фон, что может негативно сказываться на настроении покупателей. Еще один минус работы ЭМПРА — реальный срок службы лампы приблизительно в 2-2,5 раза меньше паспортного. И наконец, светильники с ЭМПРА довольно массивные. Например, если средняя масса светильника для лампы мощностью 70Вт около 2кг, то для светильника мощностью 400Вт уже около 9кг. Как правило, при монтаже такого светильника ЭМПРА не подвешивают вместе с лампой, а устанавливают внизу на значительном расстоянии или на специальных креплениях под потолком.

ЭМПРА хороши своей традиционностью, они выпускаются по отработанной в течение многих десятилетий технологии, обеспечивающей приличную надежность. Самым ненадежным элементом ЭМПРА является ИЗУ. Если смириться с перечисленными выше особенностями, то светильник с ЭМПРА обойдется относительно недорого.

В настоящее время реальной альтернативой ЭМПРА стали электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА), у которых эксплутационные характеристики и эффективность работы намного выше, чем у первых.

Электронные ПРА являются более дорогими по сравнению с электромагнитным ПРА устройствами, однако начальные затраты компенсируются их высокой экономичностью, которая характеризуется:

уменьшенным на 30 % энергопотреблением (при сохранении светового потока) за счет повышения светоотдачи лампы на повышенной частоте и более высокого КПД;
увеличенным на 50% сроком службы ламп благодаря щадящему режиму работы и пуска;
снижением эксплуатационных расходов за счёт сокращения числа заменяемых ламп и отсутствия необходимости замены стартеров;
дополнительным энергосбережением до 80% при работе в системах управления светом;
возможностью создания систем управления светом.

В связи с повышающимися тарифами на электроэнергию использование ЭПРА для люминесцентных ламп становится все более и более целесообразным. Даже при нынешних ценах на ЭПРА, которые в 5 — 10 раз выше, чем на электромагнитный ПРА и стартёр, ЭПРА окупается за счёт экономии электроэнергии и увеличения срока службы ламп. Специалисты крупнейших светотехнических фирм (Osram, Philips, Motorola и др.) посчитали, что при нынешнем уровне цен электроэнергии и аппаратов срок окупаемости ЭПРА составляет от 1 до 2,5 лет в зависимости от времени работы ламп.

В настоящее время ЭПРА, представленные на рынках России, можно разделить на две группы по ценовому признаку: простые ЭПРА сопоставимые по цене с магнитными балластами (70-80 руб. за ЭПРА 2×40 Вт) и высококачественные ЭПРА по цене намного превосходящие магнитные (350-600 руб. за ЭПРА 2×40 Вт).
Сегмент высококачественных ЭПРА на российском рынке представлен ведущим европейским производителем пускорегулирующей аппаратуры ELT (Испания). Продукцию ELT отличают высокие технические характеристики и надежность в работе, которые обеспечиваются:

предварительным подогревом катодов для обеспечения длительного работы лампы без вспышек и мерцания;
самозажимными клеммными колодками;
возможностью работы до 4 люминесцентных светильников от одного ЭПРА;
небольшими размерами и весом ЭПРА, что позволяет его установку рядом со светильником;
бесшумный режим работы;
гарантийным сроком 3 года на всю продукцию.

В ряде европейских стран (Швеции, Австрии, Голландии, Швейцарии) уже несколько лет более половины выпускаемых светильников с люминесцентными лампами снабжены электронными балластами.

Классификация ПРА и мировые стандарты

В соответствии с общеевропейской классификацией электромагнитные балласты дроссельного типа по уровню потерь мощности подразделяются следующим образом:

Класс D — ПРА с максимальными потерями (запрет на продажу с 21 мая 2004 г. на основании Директивы Европейской комиссии № 2000/55/EG);
Класс C — стандартные типы ПРА (запрет на продажу с 21 ноября 2006 г. на основании Директивы Европейской комиссии № 2000/55/EG);
Класс B1 — ПРА с пониженными потерями относительно стандартных;
Класс B2 — ПРА с особо низкими потерями.

Электронные ПРА (ЭПРА) разделены на 3 класса:

A3 — нерегулируемые ЭПРА;
A2 — нерегулируемые ЭПРА (с потерями меньшими, чем у А3);
A1 — регулируемые ЭПРА.

Таким образом, с 2007 года в Европе производители светильников с ЛЛ должны будут комплектовать их только электромагнитными ПРА классов B1, B2 и высокоэкономичными ЭПРА. Заметим, что предприятия России в большинстве случаев производят ПРА самого низкого класса D. Но в дальнейшем, директива комиссии EC, может быть с некоторой задержкой, но неизбежно окажет влияние на производителей и рынок светильников с ЛЛ и в нашей стране. В связи с сокращением объемов применения электромагнитных ПРА в ближайшие годы неизбежно расширится «ниша» для развития рынка ЭПРА. Воспользовавшись этой ситуацией, ряд фирм начал производить так называемые «дешевые ЭПРА нового стандарта», вводя в заблуждение неосведомленных потребителей. Эти аппараты, уже появившиеся на рынке, значительно уступают по качеству ЭПРА ведущих специализированных изготовителей, хорошо известных на мировом рынке, например, производителей из Испании. Нужно ясно представлять себе, что цена ЭПРА может быть резко уменьшена только за счет снижения надежности и потери ряда свойств и функций:

Срок службы «дешевых» ЭПРА (25-30 тыс. часов) примерно в 2 раза меньше, чем у качественных аппаратов.
Схема «дешевых» ЭПРА не обеспечивает предварительный прогрев электродов ЛЛ в пусковой период. «Холодное» зажигание ламп сокращает их нормированный срок службы, особенно при значительном числе циклов «вкл. — выкл.».
«Дешевые» ЭПРА лишены такой важной функции, как автоматическая подрегулировка выходной мощности ЛЛ при колебаниях сетевого напряжения. (Качественные ЭПРА обеспечивают неизменный световой поток ламп в диапазоне колебаний напряжения питания от 200 до 250 В).
Автоматическое отключение ЛЛ в конце срока их службы «дешевыми» ЭПРА не гарантируется.
В противоположность стандартным качественным ЭПРА «дешевые» аппараты могут питаться только переменным током.

Выводы из изложенного выше однозначны: применение «дешевых» ЭПРА приводит к повышению эксплутационных расходов из-за меньшей надежности аппаратов и сокращения срока службы ЛЛ и поэтому не сулит потребителю ничего, кроме экономических убытков.

ЭПРА для люминесцентных ламп: что это такое, как работает, схемы подключения ламп с ЭПРА

Вас интересует, зачем нужен электронный модуль ЭПРА для люминесцентных ламп и как его следует подключить? Правильный монтаж энергосберегающих светильников позволит многократно продлить их срок эксплуатации, ведь верно? Но вы не знаете, как подключить ЭПРА и нужно ли это делать?

Мы расскажем вам о назначении электронного модуля и его подключении – в статье рассмотрены конструкционные особенности этого аппарата, благодаря которому формируется так называемое стартерное напряжение, а также поддерживается оптимальный рабочий режим светильников.

Приведены принципиальные схемы подключения люминесцентных лампочек с применением электронного пускорегулятора, а также видеорекомендации по применению подобных аппаратов. Которые являются неотъемлемой частью схемы газоразрядных ламп, несмотря на то что конструктивное исполнение таких источников света может значительно отличаться.

Конструкции пускорегулирующих модулей

Конструкции промышленных и бытовых люминесцентных лампочек, как правило, оснащаются модулями ЭПРА. Аббревиатура читается вполне доходчиво – электронный пускорегулирующий аппарат.

Электромагнитное устройство старого образца

Рассматривая конструкцию этого устройства из серии электромагнитной классики, сразу можно отметить явный недостаток – громоздкость модуля.

Правда, конструкторы всегда стремились минимизировать габаритные размеры ЭМПРА. В какой-то степени это удалось, судя по современным модификациям уже в виде ЭПРА.

Громоздкость электромагнитной конструкции обусловлена внедрением в схему крупногабаритного дросселя – обязательного элемента, предназначенного сглаживать сетевое напряжение и выступать в качестве балласта.

Помимо дросселя, в состав схемы ЭМПРА входят стартеры (один или два). Очевидна зависимость качества их работы и долговечности лампы, т. к. дефект стартера вызывает фальшивый старт, что означает перегрузку по току на нитях накала.

Наряду с ненадежностью стартерного пуска, люминесцентные лампы страдают от эффекта стробирования. Проявляется он в виде мерцания с определенной частотой, близкой к 50 Гц.

Наконец, пускорегулирующий аппарат обеспечивает значительные энергетические потери, то есть в целом снижает КПД ламп люминесцентного типа.

Усовершенствование конструкции до ЭПРА

Начиная с 1990 годов, схемы люминесцентных ламп все чаще стали дополнять усовершенствованной конструкцией пускорегулирующего модуля.

Основу модернизированного модуля составили полупроводниковые электронные элементы. Соответственно, уменьшились габариты устройства, а качество работы отмечается на более высоком уровне.

Внедрение полупроводниковых ЭПРА привело практически к полному исключению недостатков, какие присутствовали в схемах аппаратов устаревшего формата.

Электронные модули показывают качественную стабильную работу и увеличивают долговечность люминесцентных светильников.

Более высокий КПД, плавное регулирование яркости, повышенный коэффициент мощности – все это преимущественные показатели новых модулей ЭПРА.

Из чего состоит приспособление?

Главными составляющими элементами схемы электронного модуля являются:

выпрямительное устройство;
фильтр электромагнитного излучения;
корректор коэффициента мощности;
фильтр сглаживания напряжения;
инверторная схема;
дроссельный элемент.

Схемное построение предусматривает одну из двух вариаций – мостовая либо полумостовая. Конструкции, где используется мостовая схема, как правило, поддерживают работу с лампами высокой мощности.

Между тем, преимущественно в составе люминесцентных светильников эксплуатируются модули, построенные на базе полумостовой схемы.

Такие приборы на рынке встречаются чаще по сравнению с мостовыми, т. к. для традиционного применения достаточно светильников мощностью до 50 Вт.

Особенности работы аппарата

Условно функционирование электроники можно разделить на три рабочих этапа. Первым делом включается функция предварительного прогрева нитей накала, что является важным моментом в плане долговечности газовых приборов света.

Особенно необходимой эта функция видится в условиях низкотемпературной окружающей среды.

Затем схемой модуля запускается функция генерации импульса высоковольтного импеданса – уровень напряжения около 1,5 кВ.

Присутствие напряжения такой величины между электродами неизбежно сопровождается пробоем газовой среды баллона люминесцентной лампы – зажиганием лампы.

Наконец, подключается третий этап работы схемы модуля, основная функция которого заключается в создании стабилизированного напряжения горения газа внутри баллона.

Уровень напряжения в этом случае относительно невысок, чем обеспечивается малое потребление энергии.

Принципиальная схема пускорегулятора

Как уже отмечалось, часто используемой конструкцией является модуль ЭПРА, собранный по двухтактной полумостовой схеме.

Работает такая схема в следующей последовательности:

Сетевое напряжение в 220В поступает на диодный мост и фильтр.
На выходе фильтра образуется постоянное напряжение в 300-310В.
Инверторным модулем наращивается частота напряжения.
От инвертора напряжение проходит на симметричный трансформатор.
На трансформаторе за счет управляющих ключей формируется необходимый рабочий потенциал для люминесцентной лампы.

Ключи управления, установленные в цепи двух секций первичной и на вторичной обмотке, регулируют требуемую мощность.

Поэтому на вторичной обмотке формируется свой потенциал для каждого этапа работы лампы. Например, при разогреве нитей накала один, в режиме текущей работы другой.

Рассмотрим принципиальную схему полумостового ЭПРА для ламп мощностью до 30 Вт. Здесь сетевое напряжение выпрямляется сборкой из четырех диодов.

Выпрямленное напряжение от диодного моста попадает на конденсатор, где сглаживается по амплитуде, фильтруется от гармоник.

Далее посредством инвертирующей части схемы, собранной на двух ключевых транзисторах (полумост), напряжение, поступившее из сети с частотой 50 Гц, преобразуется в потенциал с более высокой частотой – от 20 кГц.

Он подается уже на клеммы люминесцентной лампы для обеспечения рабочего режима.

Примерно по такому же принципу действует мостовая схема. Разница состоит лишь в том, что в ней используются не два инвертора, а четыре ключевых транзистора. Соответственно, схема несколько усложняется, добавляются дополнительные элементы.

Между тем именно мостовой вариант сборки обеспечивает подключение большого количества ламп (более двух) на одном балласте. Как правило, устройства, собранные по мостовой схеме, рассчитаны на мощность нагрузки от 100 Вт и выше.

Варианты подключения люминесцентных ламп

В зависимости от схемных решений, используемых в конструкции пускорегулирующих аппаратов, варианты подключения могут быть самые разные.

Если одна модель устройства поддерживает, к примеру, подключение одного светильника, другая модель может поддерживать уже одновременную работу четырех ламп.

Самым простым подключением видится вариант с электромагнитным устройством, где основными элементами схемы являются лишь дроссель и стартер.

Здесь от сетевого интерфейса фазная линия соединяется к одной из двух клемм дросселя, а нулевой провод подводится на одну клемму люминесцентной лампы.

Фаза, сглаженная на дросселе, отводится от его второй клеммы и соединяется на вторую (противоположную) клемму.

Остающиеся свободными еще две клеммы лампы подключаются к розетке стартера. Вот, собственно, и вся схема, которая до появления электронных полупроводниковых моделей ЭПРА использовалась повсеместно.

На базе этой же схематики реализуется решение с подключением двух люминесцентных ламп, одного дросселя и двух стартеров. Правда в этом случае требуется подбирать дроссель по мощности, исходя из суммарной мощности газовых светильников.

Дроссельный схемный вариант можно доработать с целью устранения дефекта стробирования. Он довольно часто возникает именно на светильниках с электромагнитным ЭПРА.

Доработка сопровождается дополнением схемы диодным мостом, который включается после дросселя.

Подключение к электронным модулям

Варианты подключения люминесцентных ламп на электронных модулях несколько отличаются. Каждый электронный пускорегулирующий аппарат имеет входные клеммы для подачи сетевого напряжения и выходные клеммы под нагрузку.

В зависимости от конфигурации ЭПРА, подключается одна или несколько ламп. Как правило, на корпусе прибора любой мощности, рассчитанного на подключение соответствующего количества светильников, имеется принципиальная схема включения.

На схеме выше, к примеру, предусматривается питание максимум двух люминесцентных ламп, так как в схеме используется модель двухлампового балласта.

Два интерфейса прибора рассчитаны так: один для подключения сетевого напряжения и заземляющего провода, второй для подключения ламп. Этот вариант тоже из серии простых решений.

Аналогичный прибор, но рассчитанный уже для работы с четырьмя лампами, отличается наличием увеличенного числа клемм на интерфейсе подключения нагрузки. Сетевой интерфейс и линия подключения заземления остаются без изменений.

Однако наряду с простыми устройствами, – одно-, двух-, четырехламповыми – встречаются пускорегулирующие конструкции, схематика которых предусматривает использование функции регулировки свечения люминесцентных ламп с помощью.

Это так называемые управляемые модели регуляторов. Рекомендуем подробнее ознакомиться с принципом работы регулятора мощности осветительных приборов.

Чем отличаются подобные приборы от уже рассмотренных устройств? Тем, что в дополнение к сетевому и нагрузочному оснащаются еще интерфейсом для подключения управляющего напряжения, уровень которого обычно составляет 1-10 вольт постоянного тока.

Таким образом, разнообразие конфигурации электронных пускорегулирующих модулей позволяет организовать системы осветительных приборов разного уровня. Имеется в виду не только уровень мощности и охвата площадей, но также уровень управления.

Выводы и полезное видео по теме

Видеоматериал, сделанный на основе практики электромонтера, рассказывает и показывает — какой прибор из двух должен быть признан конечным пользователем более качественным и практичным.

Этот сюжет лишний раз подтверждает, что простые решения выглядят надёжными и долговечными:

Между тем ЭПРА продолжают совершенствоваться. На рынке периодически появляются новые модели таких приборов. Электронные конструкции тоже не лишены недостатков, но по сравнению с электромагнитными вариантами, явно показывают лучшие технические и эксплуатационные качества.

Вы разбираетесь в вопросах принципа работы и схем подключения ЭПРА и хотите дополнить изложенный выше материал личными наблюдениями? Или хотите поделиться полезными рекомендациями по нюансам ремонта, замены или выбора пускорегулирующего аппарата? Пишите, пожалуйста, свои комментарии к этой записи в блоке ниже.