Электронный балласт — ключевой элемент системы освещения, обеспечивающий эффективное и безопасное функционирование ламп, особенно светодиодных и люминесцентных. В статье рассмотрим устройство электронных балластов, их схемы, а также советы по ремонту и выбору моделей. Узнаете о ценах на популярные устройства и найдете наглядные фото и видео, что поможет выбрать и использовать электронный балласт в своих проектах.

Схема электронного балласта для люминесцентной лампы

Люминесцентные лампы и их пускорегулирующие устройства имеют разнообразие в размерах, мощности и конструктивных особенностях. Габариты и мощность зависят от типа ламп, с которыми предназначен работать тот или иной балласт. Например, в классических лампах (см. рис. 1) размеры не играют критической роли, тогда как в компактных люминесцентных лампах (КЛЛ) балласт, расположенный между цоколем и колбой, должен быть компактным (см. рис. 2).

Несмотря на эти отличия, все они функционируют по схожему принципу, который можно понять, изучив схему на рисунке 3.

Рассмотрим назначение каждого из модулей, обозначенных на этой схеме. Первым идет фильтр электромагнитных помех, который, как следует из названия, устраняет помехи, создаваемые балластом и мешающие работе других устройств. Стоит отметить, что наличие или отсутствие этого фильтра не влияет на работу самого балласта, он предназначен для защиты от помех, которые могут затрагивать близлежащие электроприборы. Поэтому некоторые недобросовестные производители могут экономить, не устанавливая этот фильтр. Рекомендуется приобретать балласты только у надежных производителей.

Следующим элементом после фильтра помех является выпрямитель, выполненный по стандартной мостовой схеме, который преобразует переменный ток в постоянный. Если лампа будет подключена к сети с частотой 50 Гц, она может мерцать, а дроссель балласта издавать неприятные звуки, что не только создает дискомфорт, но и может вызывать головную боль. Поэтому лампа питается током высокой частоты (35-40 кГц), что соответствует 35-40 тысячам колебаний в секунду. Как же связаны постоянный ток и ток высокой частоты? Все просто: такой ток может создать только генератор высокой частоты, который представляет собой электронное устройство, питающееся постоянным током.

После выпрямителя в некоторых моделях устанавливается корректор коэффициента мощности, который снижает реактивную мощность. Что такое реактивная мощность? Давайте разберемся. Полная мощность любого электроприбора делится на две составляющие: активную (полезную) и реактивную. Это наглядно показано на рисунке 4.

Из рисунка видно, что часть полной мощности теряется на бесполезные потери, такие как нагрев и излучение. Эти потери можно уменьшить, понимая причины и природу реактивной мощности. В данной схеме реактивная мощность возникает из-за индуктивной нагрузки (дросселя), которая вызывает сдвиг фаз между током и напряжением. Реактивная мощность может возникать только в цепях переменного тока и только при использовании индуктивных или емкостных нагрузок. На индуктивных нагрузках ток отстает по фазе, а на емкостных – опережает (см. рис. 5). Реактивная мощность рассчитывается по формуле, представленной на рисунке 6.

Чтобы уменьшить реактивную мощность, необходимо сократить угол сдвига. Как уже упоминалось, на индуктивных нагрузках наблюдается отставание тока, а на емкостных – опережение. Поскольку наша нагрузка индуктивная, для компенсации сдвига нужно добавить конденсаторы определенной емкости, которые и составляют блок коррекции мощности данного балласта.

Следующим элементом является фильтр постоянного тока. Поскольку для выпрямления используется обычный мостовой выпрямитель, выходное напряжение будет пульсирующим. Сгладить его помогает конденсатор большой емкости.

Далее сглаженное напряжение поступает в инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный ток высокой частоты. Этот высокочастотный ток подается непосредственно на лампу.

В некоторых более дорогих моделях пускорегулирующих устройств предусмотрена обратная связь, которая контролирует наличие лампы. Такая система предотвращает запуск устройства при сгоревшей или отсутствующей лампе, что важно, так как импульсные источники питания нельзя включать без нагрузки. Теперь, когда мы разобрались с назначением каждого блока, давайте рассмотрим принципиальную электрическую схему (см. рис. 7).

Как видно, фильтр электромагнитных помех, выпрямитель и фильтр постоянного тока объединены в один блок. Далее идет генератор высокой частоты и индуктивный балласт (дроссель), который ограничивает ток, подаваемый на лампу. В противном случае тлеющий разряд может перейти в плазменную электрическую дугу. Эта схема может немного отличаться по конструкции или параметрам элементов от других, но в целом принцип их работы остается одинаковым.

Эксперты в области освещения отмечают, что электронный балласт является важным компонентом современных осветительных систем. Он обеспечивает стабильную работу ламп, особенно в условиях переменного напряжения, что значительно увеличивает их срок службы. По мнению специалистов, использование электронных балластов позволяет добиться более высокой энергоэффективности по сравнению с традиционными магнитными аналогами. Это связано с тем, что электронные устройства способны регулировать мощность и обеспечивать оптимальные условия для работы ламп, что снижает потребление электроэнергии. Кроме того, эксперты подчеркивают, что электронные балласты обеспечивают более мягкий старт ламп, что минимизирует риск их перегрева и повреждения. В результате, переход на электронные балласты становится не только экономически оправданным, но и экологически безопасным решением для многих предприятий и организаций.

Принцип работы люминесцентных ламп

Глядя на вышеприведенную схему можно удивиться: зачем такие сложности, чтобы включить обычную лампочку? Но удивление проходит сразу после знакомства с принципом работы ЛДС. Все дело в том, что лампочка-то не совсем обычная, свет в ней излучает не раскаленная нить, как в лампе накаливания, а тлеющий разряд в газовой атмосфере. Люминесцентная лампа представляет собой трубку из кварцевого стекла, покрытую слоем люминофора (вещество, преобразующее поглощаемую им энергию в свет). Лампа заполнена смесью паров ртути и инертного газа. С торцов ее смонтированы катоды, представляющие собой нити накала (разогрев нитей происходит при запуске лампы). В момент запуска, нити разогреваются, излучая свободные электроны, под воздействием которых в лампе возникает тлеющий разряд, вызывающий свечение люминофора (рис. 8).

На рисунке мы видим общее устройство лампы и поведение ее в момент запуска через электронный балласт. Теперь, узнав, как работает сама лампа, балласт, и для чего этот балласт нужен, стоит рассмотреть вопрос как быть, если лампа вдруг перестала работать. Скажу сразу – отремонтировать можно, как балласт, так и саму лампу. Скажу более – такую лампу можно запустить даже если она перегорела. Способы ремонта мы сейчас как раз и рассмотрим.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов об электронных балластах:

1. Энергоэффективность: Электронные балласты значительно более энергоэффективны по сравнению с традиционными магнитными балластами. Они могут снизить потребление энергии на 20-30%, что делает их более экологически чистым выбором для освещения.

2. Увеличение срока службы ламп: Использование электронного балласта помогает увеличить срок службы ламп, таких как флуоресцентные и светодиодные. Это связано с тем, что электронные балласты обеспечивают стабильное напряжение и ток, что снижает риск перегрева и других повреждений.

3. Быстрый запуск и диммирование: Электронные балласты обеспечивают мгновенный запуск ламп и возможность диммирования, что позволяет регулировать яркость освещения в зависимости от потребностей. Это особенно полезно в коммерческих и жилых помещениях, где требуется гибкость в освещении.

Проверка балластов люминесцентных ламп и их ремонт

В любом процессе ремонта наиболее сложным этапом оказывается не сам ремонт, а диагностика. Диагностика начинается с проверки менее сложных и легко устраняемых причин, постепенно переходя к более сложным. Например, при поиске неисправностей в люминесцентных лампах в первую очередь стоит проверить саму лампу, заменив её на исправную. Если это не дало результата, следует обратить внимание на балласт. Один из простейших способов проверки – замкнуть контакты, которые подключаются к нитям накала лампы, и подключить туда обычную лампу накаливания, как показано на схеме (рис. 9). Для тех, кто только начинает разбираться в схемах, мы предлагаем более наглядное фото (рис. 10).

Если лампа загорается, это свидетельствует о том, что балласт функционирует, и неисправность кроется в лампе. Если же лампа не светится, значит, балласт неисправен. Для выявления проблемы первым делом нужно разобрать корпус балласта и провести визуальный осмотр. Если вы заметили явные признаки перегорания деталей (рис. 11) или ощутили сильный запах гари, то ремонтировать такой балласт не имеет смысла.

Если же визуально все детали в порядке и запаха гари нет, стоит обратить внимание на дорожки печатной платы. При обнаружении обрыва необходимо устранить эту неисправность, припаивая кусок изолированного провода к любой из точек каждого участка поврежденной дорожки. Также стоит подключить к проверяемому балласту рабочую лампу и наблюдать за её поведением в темноте. Если нити накала светятся слабо, причина может заключаться в пробое одного из конденсаторов, соединяющих нити лампы. Если все проверки не дали результата, вероятно, вышел из строя один из электронных компонентов схемы. В первую очередь стоит проверить диоды и предохранитель (в некоторых случаях его роль выполняет маломощный резистор с сопротивлением до 5 Ом). Затем проверяем транзисторы. Если все эти элементы в порядке, стоит также проверить динистор, заменив его на исправный. Все детали для замены и проверки можно взять из балластов компактных люминесцентных ламп, так как у них часто разрушается колба или перегорает нить накала, оставляя балласт целым. В дополнение к сказанному, я предоставлю схему-шпаргалку, на которой детали, чаще всего выходящие из строя, обведены красным (рис. 12). На первый взгляд, схема может немного отличаться от нашей, но принцип и детали в целом остаются теми же, поэтому не должно возникнуть серьезных трудностей в их определении.

Видео – Ремонт электронного балласта

https://youtube.com/watch?v=bXsyP2QQTnc

Ремонт люминесцентных ламп

После того как вы завершили ремонт или замену балласта, установите лампы обратно и подайте на них электрический ток. Если они по-прежнему не светятся, а балласт исправен, то проблема, скорее всего, заключается в самих лампах. Возможные причины неисправности могут быть следующими: перегорание нитей накала, старение лампы или утечка газа (это может произойти, если штыревые контакты цоколя плохо пропаяны). Если с двумя последними вариантами ничего не поделаешь, то первый случай вполне решаем. Для этого достаточно подключить лампу по альтернативной схеме. Предупреждаю, что с новыми лампами этот метод использовать не рекомендуется, так как он довольно агрессивный и может быстро вывести лампу из строя. Схема подключения достаточно проста и включает всего четыре элемента: индуктивный балласт (не путайте с электронным, это просто катушка без радиоэлементов), конденсатор емкостью 1-4 мкФ на 400 В, кнопочный выключатель и, конечно, саму лампу.

Принцип работы данной схемы очень прост: при нажатии на кнопку в лампу через конденсатор подается высокое напряжение, необходимое для ее зажигания. После того как лампа загорится, кнопку можно отпустить, так как она вместе с конденсатором нужна только для первоначального разогрева и создания тлеющего разряда. После этого лампа функционирует в обычном режиме. Хотя такая схема подключения не делает лампу вечной, она может продлить ее срок службы на несколько месяцев.

Видео – Ремонт и переделка люминесцентных ламп

https://youtube.com/watch?v=XZPryG7nOZA

Электронный балласт: где купить?

В дополнение к традиционным специализированным магазинам существуют также онлайн-платформы (практически каждый производитель имеет свой сайт), где можно заказать нужное устройство. Какой вариант лучше? Это зависит от личных предпочтений – у каждого из них есть свои преимущества и недостатки. В одном случае вы можете подержать товар в руках, проверить его и, при необходимости, легко обменять. В другом – есть возможность сравнить цены разных компаний, ознакомиться с отзывами и пообщаться с людьми, которые уже приобрели балласт нужного типа, модели и мощности. Таким образом, выбор места покупки остается за вами. Главное условие в обоих случаях – мощность балласта должна соответствовать мощности используемых ламп, иначе устройство с меньшей мощностью может выйти из строя. Определившись с местом покупки, можно перейти к выбору конкретной модели.

Ниже представлена небольшая подборка с Яндекс-Маркета, включающая товары с высоким рейтингом и приемлемой ценой:

1. ЭПРА для люминесцентных ламп Foton Lighting 4х18W – цена 429 р.
2. Электронный ПРА для люминесцентных ламп OSRAM QTP8 3×18/4×18 – цена 676 р.
3. Балласт В-18 для 1х10W – цена 350 р.
4. Электронный ПРА для люминесцентных ламп OSRAM QT-FIT8 1X58-70 – цена 826 р.
5. Электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА) Elektrostandard BLS-01 T4 8W – цена 189 р.
6. ЭПРА Navigator 94 429 NB-ETL-158-EA3 – цена 629 р.
7. Электронный балласт HELVAR 1x58W – цена 300 р.
8. Аппарат пускорегулирующий электронный (балласт), 1*30W T8/G13 230V, EB51S – цена 457 р.

В этот список вошли балласты с рейтингом 5 звезд и ценой до 1000 рублей от различных производителей. Это актуальная информация с Яндекс-Маркета. Чтобы продлить срок службы имеющихся у нас ламп, стоит рассмотреть способы их защиты от выхода из строя.

Цены на электронные балласты

Электронный балласт

Причины поломок ламп с электронным балластом

На самом деле, причин, по которым светильники могут выйти из строя, не так много. Если первая из них – это использование деталей низкого качества, то с этим, к сожалению, ничего не поделаешь. Однако мы вполне способны защитить наши светильники от других негативных факторов.

Перегрев является второй по частоте причиной поломки как электронного балласта, так и самих ламп. Чаще всего перегрев возникает не из-за внешнего тепла, а вследствие перепадов напряжения или неправильной эксплуатации. Кроме того, лампы страдают от частых включений и выключений, нестабильного напряжения в сети и повышенной влажности в помещениях. Все эти факторы оказывают негативное влияние на срок службы ламп, но мы можем предотвратить их воздействие.

Видео – Почему может не работать светодиодная лампа

https://youtube.com/watch?v=38IT5UA4v4k

Как работает ЛЛ с электромагнитным балластом

В заключение давайте углубимся в историю и вспомним о лампах с электромагнитным (индуктивным) балластом, как это было показано на рисунке 13. Начнем с анализа схемы стандартного подключения такой лампы. Она, в принципе, не сильно отличается от схемы экстремального подключения (все тот же рисунок 13), однако есть некоторые нюансы. Например, конденсатор теперь предназначен для сглаживания пульсаций, а не для создания скачков напряжения, поэтому его подключение изменилось с параллельного на последовательное. Кнопка была заменена на стартер, который, когда нити накала находятся в исправном состоянии, успешно выполняет свою функцию – разогревает и зажигает лампу. Это, собственно, все изменения в схеме (рис. 14).

Теперь давайте сравним принцип работы и качество света лампы с индуктивным балластом с аналогичными показателями лампы с электронным балластом. Принцип работы остается схожим: лампа зажигается высоким напряжением, и после возникновения тлеющего разряда напряжение снижается. Однако качество света у лампы, работающей на токе низкой частоты, оставляет желать лучшего – он пульсирует, а также слышно гудение дросселя. Кроме того, такие лампы ломаются чаще, чем их аналоги с электронным пусковым устройством. Тем не менее, стоит отметить и положительный момент: ремонт такой лампы занимает считанные минуты, поскольку в ней могут перегореть только стартер (что происходит чаще всего), сама лампа (довольно редко) и дроссель, который также является электромагнитным балластом (крайне редко, за всю мою практику ни разу не встречал). Вот такая простота как в конструкции, так и в ремонте.

Видео – Дроссель 40 Вт и куда его можно применить

Вот мы и разобрались немного с устройством электронных балластов и принципом работы ЛЛ двух разных поколений, узнали о их слабых и сильных сторонах и даже узнав о тонкостях их ремонта. Как всегда приглашаю всех заходить почаще, так как ресурс постоянно обновляется и мы всегда рады делиться с вами новой интересной и полезной информацией.

https://youtube.com/watch?v=4Ar2hOQsJQk

Сравнение электронного и электромагнитного балласта

Электронный и электромагнитный балласт — это два основных типа устройств, используемых для управления лампами, особенно в системах освещения на основе люминесцентных и светодиодных источников света. Оба типа балласта выполняют схожие функции, но имеют различные принципы работы, преимущества и недостатки.

Принцип работы

Электромагнитный балласт работает на основе индуктивности. Он использует катушку провода, которая создает магнитное поле, необходимое для запуска и поддержания работы лампы. Этот тип балласта требует более высоких стартовых напряжений и обеспечивает стабильное, но менее эффективное управление потоком электричества.

Электронный балласт, в свою очередь, использует полупроводниковые компоненты для управления подачей энергии на лампу. Он преобразует входное напряжение в высокочастотный сигнал, что позволяет значительно снизить потребление энергии и улучшить эффективность работы лампы.

Эффективность и энергопотребление

Электронные балласты, как правило, более эффективны, чем их электромагнитные аналоги. Они могут обеспечить до 30% экономии энергии благодаря более высокому коэффициенту мощности и меньшим потерям на нагрев. Это делает их идеальными для использования в системах освещения, где важна экономия электроэнергии.

Электромагнитные балласты, хотя и менее эффективны, могут быть более надежными в определенных условиях, особенно в старых системах, где требуется простота и низкая стоимость замены.

Уровень шума

Электромагнитные балласты часто создают заметный шум, особенно при запуске лампы. Этот шум может быть вызван вибрацией компонентов и магнитными полями. Электронные балласты, напротив, работают практически бесшумно, что делает их предпочтительными для использования в жилых и офисных помещениях, где уровень шума имеет значение.

Размер и вес

Электронные балласты обычно компактнее и легче, чем электромагнитные. Это позволяет упростить установку и снизить нагрузку на конструкции, особенно в потолочных системах освещения. Электромагнитные балласты, будучи более громоздкими, могут требовать больше пространства и усилий для установки.

Срок службы

Срок службы электронных балластов значительно превышает срок службы электромагнитных. Это связано с меньшими тепловыми потерями и более высокой надежностью полупроводниковых компонентов. В то время как электромагнитные балласты могут служить от 5 до 10 лет, электронные могут работать до 20 лет и более при правильной эксплуатации.

Стоимость

Электромагнитные балласты, как правило, дешевле в приобретении, что делает их более доступными для краткосрочных проектов. Однако, учитывая их меньшую эффективность и более короткий срок службы, общая стоимость владения может оказаться выше. Электронные балласты требуют больших первоначальных инвестиций, но их экономия на электроэнергии и долговечность делают их более выгодными в долгосрочной перспективе.

В заключение, выбор между электронным и электромагнитным балластом зависит от конкретных потребностей и условий эксплуатации. Электронные балласты предлагают множество преимуществ, включая высокую эффективность, низкий уровень шума и длительный срок службы, что делает их предпочтительным выбором для современных систем освещения.

Вопрос-ответ

Что такое электронный балласт?

Электронный балласт — это компактное пускорегулирующее устройство для пуска и поддержания рабочего режима ламп дневного света. Его основная задача – ограничивать и стабилизировать подачу электрического тока в осветительном приборе, обеспечивая высокий КПД.

Что такое электрический балласт?

Балласт — устройство, предназначенное для ограничения тока в электрической цепи. Существует большое количество реализаций балласта, различающихся по сложности реализации.

Для чего нужен ЭПРА?

Электро́нный пу́скорегули́рующий аппара́т (ЭПРА, электронный балласт) — электронное устройство, осуществляющее пуск и поддержание рабочего режима газоразрядных осветительных ламп.

Советы

СОВЕТ №1

Перед покупкой электронного балласта обязательно проверьте его совместимость с вашими светильниками и лампами. Разные типы ламп требуют различных балластов, поэтому убедитесь, что выбранный вами вариант подходит для вашего оборудования.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на энергоэффективность электронного балласта. Выбирайте модели с высоким классом энергоэффективности, чтобы снизить потребление электроэнергии и сократить расходы на электричество в долгосрочной перспективе.

СОВЕТ №3

Регулярно проверяйте состояние вашего электронного балласта. Если заметите мерцание света или другие аномалии в работе, это может быть признаком неисправности. Не откладывайте замену, чтобы избежать повреждения ламп и других компонентов системы освещения.