Дроссель

Характеристики электронного балласта

Электронные балласты относятся к категории современных устройств, в которых практически полностью нивелированы недостатки электромагнитного дросселя. Схематично, такой элемент является единым блоком, производящим запуск осветительного прибора и поддерживающим процесс горения посредством образования определенной последовательности в изменении уровня напряжения.

Преимущества электронного балласта представлены:

• любой скоростью запуска;
• отсутствием необходимости устанавливать стартер;
• исключено проявление мерцания;
• максимальными показателями световой отдачи;
• компактными размерами и небольшим весом устройства;
• оптимальными условиями функционирования.

Так выглядит электронный балласт

Электронные балласты стоят на порядок выше электромагнитных устройств, что обуславливается сложностью схемы с наличием фильтров, корректирующих коэффициент мощности моментов, инвертора и балласта. Некоторые модели электронного устройства дополняются системой защиты от включения осветительного прибора без лампы.

Удобство эксплуатации электронных балластов в лампах дневного света энергосберегающего типа, обусловлено установкой источников света непосредственно в цокольную часть стандартных патронов.

Виды и примеры использования

Чтобы более точно усвоить, что такое дроссель, поговорим о конкретном применении этого элемента в схемах. Его можно увидеть практически в любой схеме. Их ставят, если надо развязать (сделать независимыми друг от друга) участки, работающие на разной частоте. Они сглаживают резкие скачки тока (увеличение и падение), используются для подавления шумов. В некоторых схемах работают как стартовые, способствуя увеличению напряжения в момент старта. В зависимости от назначения, делятся на следующие виды:

• Сглаживающие. В силу индуктивности, препятствуют резкому повышению или понижению тока.
• Фильтрующие. Специально подобранные параметры отсекают (подавляют) выбросы на определённых частотах (или в целом диапазоне). Ставят их и на входе статических конденсаторов.
• Сетевые. Ставят в приборах, питающихся от однофазной сети. Служат для предохранения аппаратуры от перенапряжения.
• Моторные. Ставят на входе электроприводов, чтобы сгладить пусковые токи.

Читать также: Шины медные прямоугольные марки шмт

Практически в любой схеме есть этот элемент

Как видите, дроссели в электрике имеют широкое применение. Есть они в любой бытовой аппаратуре, даже в лампах. Не тех, которые работают с лампами накаливания, а тех, которые называют лампами дневного света, а так же в экономках и в светодиодных. Просто там они очень небольшого размера. Если разобрать плеер, проигрыватель, блок питания, — везде можно найти катушку индуктивности.

Дроссель в лампах дневного света

Для работы лампы дневного света необходим пуско-регулирующий аппарат. В более «старом» варианте он состоит из дросселя и стартера. Зачем дроссель в люминесцентной лампе? Он выполняет сразу две задачи:

• При пуске накапливает заряд, необходимый для розжига лампы (пусковой).
• Во время работы сглаживает возможные перепады тока, обеспечивая стабильное свечение лампы.

Как подключается дроссель в светильнике дневного света

В схеме люминесцентной лампы с электромагнитным ПРА, дроссель включается последовательно с лампой, стартер — параллельно. При неисправности одного из элементов или сгорании лампы, она просто не зажигается. Принцип работы этого узла такой. При включении напряжения в 220 В недостаточно для старта лампы. Пока она холодная, имеет очень большое сопротивление и ток течёт через постепенно разогревающиеся катоды лампы, затем через стартер.

В стартере есть биметаллический контакт, который при прохождении тока нагревается, начинает изгибаться. В какой-то момент он касается второго неподвижного контакта, замыкая цепь. Тут в работу вступает дроссель, пока грелся контакт стартера, он накапливал энергию. В момент когда происходит разряд стартера, он выдаёт накопленную энергию, увеличивая напряжение. В момент старта оно может достигать 1000 В. Этот разряд провоцирует разгон электродов, вырывая их из катодов лампы. Высвобождённые электроды начинают движение, ударяются о люминесцентное покрытие лампы, она начинает светиться. Дальше ток протекает не через стартер, а через лампу, так как её сопротивление стало ниже. В этом режиме дроссель работает на сглаживание скачков тока. Как видим, катушка индуктивности работает и как стартовая, и как стабилизирующая.

Зачем нужен дроссель в блоке питания

Как уже говорили, дроссель сглаживает пульсации тока. Если он при этом обладает значительным сопротивлением, параметры можно подобрать так, чтобы подавить определённые частоты.

Дроссель для сглаживания пульсаций

Второе назначение дросселя в блоке питания — сглаживание тока. Для этого используют низкочастотные дросселя с сердечниками из магнитной стали. Пластины друг от друга изолированы слоем диэлектрика (могут быть залиты лаком). Это необходимо чтобы избавится от самоиндукции и токов Фуко. Катушки такого типа имеют индуктивность порядка 1 Гн, так что сглаживают любые колебания тока, гасят его выбросы.

Срок службы

Гореть такой источник света, по заверениям производителей, способен, как минимум, 12000 часов. Здесь все зависит от такой характеристики как мощность — чем мощнее лампа, тем дольше она служит.

Популярные модели и на сколько часов службы они рассчитаны:

• ДРЛ 125 — 12000часов;
• 250 — 12000часов;
• 400 — 15000часов;
• 700 — 20000часов.

Обратите внимание! На практике могут быть иные цифры. Дело в том, что электроды, как и люминофор, способны быстрее выйти из строя

Как правило, лампочки не ремонтируются, их проще заменить, так как износившееся изделие светит на 50% хуже.

Бывает несколько разновидностей ДРЛ (расшифровка — дуговая ртутная лампа), которые применимы как в быту, так и в производственных условиях. Классифицируются изделия по мощности, где наиболее популярны модели на 250 и 500 Вт. Пользуясь ими, до сих пор создают системы уличного освещения. Ртутные приборы хороши за счет доступности и мощного светового потока. Тем не менее, появляются более инновационные образцы, безопасные и с лучшим качеством свечения.

Лампа ДРЛ. Обзор. Теория. Практика. Включение.

Особенности дросселя

Вне зависимости от конструкции, назначение дросселя люминесцентных источников света представлено:

• защитой от перепадов в показателях напряжения;
• разогревом катода;
• созданием напряжения достаточного уровня для запуска светильника;
• ограничением силовых показателей электрического тока непосредственно после запуска;
• стабилизацией процессов работы осветительного прибора.

Экономически обоснованным является подключение одного дроссельного устройства сразу на пару осветительных приборов. Стандартное электромагнитное пускорегулирующее устройство, помимо дросселя, представлено стартером и парой конденсаторов.

Как проверить дроссель-люминесцентного светильника

Продолжаем рассматривать первый вариант схемы люминесцентного светильника — с одной лампой. Для того, чтобы проверить дроссель в схеме люминесцентного светильника, необходимо:

• снять стартер;
• замкнуть накоротко электрический патрон стартера;
• снять люминесцентную лампу;
• замкнуть накоротко контакты двух электрических патронов \по отдельности\ люминесцентной лампы,

— после этого, можно выполнить замер сопротивления дросселя, — предварительно подсоединив два щупа прибора к выводам проводов светильника.

Как проверить стартер люминесцентного светильника

Проверить стартер люминесцентного светильника на сопротивление, как Вы понимаете, невозможно. Лампочка стартера состоит из двух впаяных электродов, находящихся внутри колбы и соответственно, между электродами имеется разрыв. Стартер проверяется непосредственно при установленном и подключенном светильнике, — путем его замены. Тип стартера подбирается с учетом мощности люминесцентной лампы. При замене стартера, необходимо одевать на руки диелектрические перчатки — во избежание соприкосновения с оголенными, контактными соединениями светильника.

Непригодность стартера проявляется в постепенном износе лампы тлеющего разряда, а именно, в износе биметаллической пластины, срабатывающей на включение и отключение \мерцание\ стартера.

Как проверить емкость конденсатора тестером

При замене конденсатора, учитывается его номинальные значения по:

• емкости;
• напряжению

и допуску, в отклонениях. К примеру, Вам необходимо заменить конденсатор, не имеет значения, где Вы собираетесь его заменить:

• в сетевом фильтре;
• в светильнике

и так далее. Вы подобрали конденсатор, который подходит по емкости и напряжению, но не соответствует по допуску. Такой вариант замены конденсатора — уже не подходит, так как отклонение в допуске имеет также большое значение — при замене конденсатора.

рис.2

Первоначально, необходимо изучить маркировку конденсаторов \рис.2\ и научиться читать обозначения, можно просто иметь необходимую подобную таблицу под рукой, которая как-бы будет для Вас не плохой подсказкой.

Допустим, нам нужно проверить емкость конденсатора измерительным прибором «мультиметр», конденсатор имеет емкость 47 нанофарад с отклонением в допуске 10% \рис.2, первый верхний ряд слева\. Для этого, нам необходимо установить прибор в диапазоне измерения емкости от 20 до 200 нанофарад \фото №1\.

фото №1

Чтобы не распаивать конденсатор от схемы \в зависимости от схемы, обычно распаивается одна ножка конденсатора\, я пользуюсь специальным, самодельным приспособлением \фото №2\. То-есть, это обыкновенные два тонких проводка, на одном конце проводов припаяны два разъема и на другом конце проводов — припаяны два металлических щупа.

фото №2

Два разъема вставляются непосредственно в гнездо прибора — для измерения емкости \фото №3\, далее, включаем прибор и подсоединяем два щупа прибора к ножкам конденсатора

фото №3

На фотоснимке №4 показано изображение такого приспособления, которым очень удобно пользоваться при измерении емкости конденсаторов, подпадающими под диапазон измерительного прибора.

фото №4

Подготовка мультиметра к работе

Первым делом извлечём наш мультиметр из упаковки и осмотрим внимательно. На корпусе не должно присутствовать каких-либо повреждений, батарейный отсек должен закрываться плотно. Проверяем качество и целостность щупов и идущих к ним проводов. Если изоляция отсутствует, используем изоленту. Неплохо справится с задачей и термоусадочная трубка. Если на щупах имеются сколы, также их заматываем. Переключатель режимов выставляем для работы с омами, напротив деления 200 Ом. Кабель чёрного цвета присоединяем к гнезду Com. Кабель красного цвета подключаем в гнездо, где имеются символы тех величин, которые мы собираемся измерять.

Устройство должно отобразить на своём экране цифру «1». Если её нет или отображается что-то другое, пора его ремонтировать. Скрещиваем щупы друг с другом. Единичка меняется на нолик. Если именно так всё и происходит, значит, работа идёт в штатном режиме. Если на экране идёт мельтешение цифр, они бледные, нужно попробовать поменять батарейки. Если попытка не удалась, прибор подлежит ремонту. Для начала тестирования лампы выставляем на тумблере режим поиска обрыва. Данный режим обозначается пиктограммой диода.

Анализ работоспособности диодов и радиоламп

Радиолампы представляют собой ламповые диоды, использовавшиеся ранее в электронном оборудовании. В настоящее время они заменены полупроводниковыми диодами. Тестирование любых видов диодов, в том числе радиоламп, с помощью мультиметра имеет свои особенности.

Как работает радиолампа. По простому. Диод. Теория+Практика.6Х2П

Диод имеет два полюса – катод и анод. Если поднести положительный щуп мультиметра (красный) к аноду, а отрицательный (черный) к катоду, ток будет протекать через диод. На экране мультиметра отобразится пороговое напряжение, величина которого может колебаться от 200 до 800 мВ.

Если поменять местами щупы тестера, ток протекать не будет, поскольку диод обладает однонаправленной проходимостью. В случае с радиолампой сопротивление нужно определять между нитью накала, являющейся катодом, и управляющей сеткой.

Существует специальный прибор, называемый тестер ламп. Такие анализаторы, обеспечивающие проверку электроламп, снабжены приспособлениями для испытания вакуума. Эти приборы полезны не только как испытатели, но и как анализаторы для быстрого измерения рабочего режима ламповых элементов любого радиоаппарата.

Испытатель несколько отличается от мультиметра, он больше похож на стенд и позволяет измерять анодно-сеточные характеристики. На нем присутствуют гнезда для лампочек, миллиамперметр, работающий как милливольтметр, а также источники питания. Для любителей старых ламповых приемников тестер становится отличным помощником в работе.

Проверка межвиткового замыкания

В случае межвиткового замыкания, проверка тестером результата не даст. В этом случае необходимо знать, как проверять дроссель при помощи мультиметра.

Межвитковое замыкание имеет место при непосредственном гальваническом контакте двух витков или при контакте витков с металлическим сердечником. Очевидно, что в этом случае сопротивление катушки уменьшается.

Возможен редкий случай, когда измерение сопротивления катушки не даст достоверной картины ее состояния. Такое может случиться при обрыве и межвитковом замыкании одновременно.

В этом случае межвитковое замыкание может оказаться параллельным обрыву, и несколько витков просто не будут участвовать в измерении. Исправный, казалось бы, дроссель будет работать некорректно.

Для проверки катушки на наличие межвиткового замыкания, аналоговый мультиметр в режиме миллиамперметра необходимо использовать в составе прибора, собранного на двух транзисторах.

Схема прибора приведена на рисунке.

Сам прибор представляет собой генератор низкой частоты. При сборке схемы используются любые транзисторы из линейки МП39-МП42 (коэффициент усиления 40-50).

Диоды можно использовать типа Д1 или Д2 с любым индексом. Резисторы применяются любого типа, рассчитанные на мощность не менее 0,12 Вт. Питание прибора осуществляется от источника постоянного тока, напряжением 7-9 В.

Можно ли проверить мультиметром в домашних условиях

Самый простой способ проверки – это использование аналогичного светильника с установкой в него люминесцентной лампы и последующим включением в сеть. Но далеко не всегда есть прибор с таким же видом патрона на замену. Кроме того, винтовая резьба цоколя и патрона может не совпасть, в итоге электрические контакты просто не замкнутся.

В этом случае, в домашних условиях здорово выручает весьма распространенный измерительный прибор – мультиметр. Среди его режимов можно найти «прозвонку», которая легко определяет целостность электрической цепи.

Проводится проверка очень просто:

• выбирается соответствующий режим;
• первый щуп ставится на центральный контакт, а второй – на боковой;
• снимаются показания с прибора.

Второй режим, часто используемый для диагностики – это «сопротивление». В ходе проверки также применяются щупы и исходные значения сравниваются с теми, что выявляет мультиметр. Небольшая погрешность в измерениях может проявляться за счет слабого касания контактов щупами.

Принцип работы

Когда электрическая цепь светильника подключается к источнику тока, как правило, это электрическая сеть переменного тока с напряжением 220 В и частотой 50 Гц, величины силы тока не хватает, чтобы разогреть спирали в колбе лампы.

И вот в этот самый момент газоразрядная лампа под действием тока в цепи включается и разогревает биметаллический контакт, который физически замыкает цепь светильника. Ток увеличивается в несколько раз, спирали в колбе разогреваются до температуры испарения ртути. Чем выше температура, тем выше проводимость паров в колбе.

Далее ток проходит через пары ртути, вызывая их ультрафиолетовое свечение, а оно в свою очередь преобразуется в белый свет люминофорным составом, нанесенным на стенки колбы.

Величина тока на участке цепи светильника, на котором установлен стартер, падает вдвое и газоразрядная лампа гаснет. Биметаллический контакт остывает, выключается и с этого момента ток течет только внутри колбы и через дроссель. В исправном светильнике стартер больше не участвует в процессе до того момента, пока не нужно будет еще раз разогревать спирали лампы после ее отключения.

В подавляющем большинстве случаев в конструкциях светильников используется несколько ламп. Их количество четно и они подключаются последовательно по две. Соответственно, стартеры (а их тоже будет два или более – по количеству ламп), тоже подключаются последовательно. В этом случае стартеры должны быть на напряжение 127 В, иначе они не сработают.

Привод дроссельной заслонки

Существует 2 типа данных приборов. Первый – механический. Его можно встретить на автомобилях до 2000 года выпуска. В конструкции этого прибора имеется стальной трос, который со временем может деформироваться, растянуться и даже порваться. Трос соединяет такие два узла: акселераторную педаль и ручку на вращательной оси. Оказываемое давление на него, повреждает его структуру, ведет к потере целостности.

Второй вид – электронный. Его можно встретить на всех современных авто. Положение можно регулировать при помощи электро-центра управления. В соответствии с показателями о состоянии системы, последний узел анализируя ее, подает команды на блок дросселя. Если получаются данные, которые считывают признаки неисправности датчика дроссельной заслонки, происходит подача аварийного сигнала. Электро-блок в свою очередь регистрирует это. Включает аварийный режим. Зажигается сигнальная лампочка.

Какие есть симптомы при неисправности датчика положения дроссельной заслонки:

• Автотранспортное средство не отвечает на сигнал, посылаемый в основной узел мотора путем нажатия на акселераторную педаль.
• Оборотность уменьшилась, машина плохо набирает скорость.
• Ухудшается динамика, автомобиль плохо преодолевает повороты.
• При холодном старте могут наблюдаться недостаточные обороты, мотор может сам выключаться.
• Подаются аварийные сигналы об ошибках в системе.

Бывают случаи, когда начинает «подглючивать» электрический блок дросселя. Тогда зафиксировав эту неполадку, автомобиль переходит включает «аварийку».

Принцип работы дросселя.

Основное, что делает дроссель – это производит сдвиг фазы переменного тока в момент перехода через ноль. За счет этого поддерживается тлеющий разряд в колбе газоразрядной лампы. Для ограничения тока, проходящего через электроды лампы выбран дроссель так как он имеет реактивное сопротивление. Кроме того, любая катушка индуктивности может накапливать энергию.

Для зажигания тлеющего разряда необходим импульс электрического тока, это тоже обеспечивается дросселем.

При подаче питания на схему происходит следующее:

1. Ток идет по схеме через каушку, электроды лампы и стартер. Он сравнительно не велик, не более 50 мА.
2. В колбе стартера происходит ионизация газа, температура растет.
3. Биметаллические контакты замыкаются, сила тока возрастает до 600 мА. Дальнейший ток ограничивается дросселем
4. Этого тока вполне достаточно для разогрева электродов лампы EL
5. В лампе EL1 начинает протекать тлеющий разряд, образуется ультрафиолетовое излучение.
6. Люминофорное покрытие под действием образовавшегося ультрафиолета начинает испускать свет с видимой длиной волны.

Важно помнить, что параметры лампы и дросселя коррелируют. Обычно самостоятельное изготовление дросселя лишено смысла

Сейчас на рынке очень много различной пуско-регулирующей аппаратуры. Дополнительно дроссель снижает помехи и сглаживает пульсации.

Неполадки и их устранение

Определить перегорание люминесцентной лампы можно по нескольким факторам:

• лампа не включается при подаче напряжения;
• при запуске наблюдаются кратковременные мерцания, постепенно переходящие в равномерное свечение;
• прибор долго мерцает, но не может разгореться в полную силу;
• при работе слышен сильный гул;
• лампочка работает, однако во время свечения наблюдаются мерцания и пульсации.

Лампа в момент пульсации.

Полный отказ от включения повод проверить прибор. Но при мерцании пользователи откладывают диагностику и ремонт на неопределенный срок. Делать этого не рекомендуется, т.к. пульсирующее свечение некомфортно и негативно действует на зрение.

Перед началом проверки убедитесь, что проблема в лампе, а не в светильнике. Для проверки подключите к светильнику заведомо исправную колбу.

Если дело в патроне, почистите контакты спиртовой жидкостью, зачистите шкуркой и в случае необходимости измените их положение относительно колбы. Возможно, проблема в слабом контакте между компонентами системы.

Если светильник исправен, проблема в лампе.

Как проверить лампу дневного света

Целостность спиралей электродов

Первый этап проверки колбы это измерение сопротивления в контактах системы мультиметром. Установите режим проверки сопротивления, выбирая минимальный диапазон значений. Щупы приложите к контактам лампы с обеих сторон.

Нулевое сопротивление свидетельствует о разрыве нити между электродами во внутренней части колбы. На исправном устройстве показатель сопротивления будет находиться в диапазоне от 3 до 16 Ом в зависимости от характеристик модели.

Неисправности в электронном балласте

В современных осветительных приборах для стабилизации напряжения используется электронная пускорегулирующая аппаратура. Рекомендуется сначала попробовать заменить балласт на рабочий и проверить исправность системы. Если причина в нем, можно приступать к самостоятельной починке устройства.

Неисправный ЭПРА.

Первым делом меняется предохранитель. Слабое свечение электродов свидетельствует о пробитом конденсаторе. Его можно заменить, но лучше сразу подбирать конденсатор с рабочим напряжением 2 кВ. Это даст запас надежности, поскольку в подавляющем большинстве дешевых ЭПРА применяются конденсаторы с показателями не более 400 В. Такие элементы плохо переносят нагрузки и быстро сгорают.

Проверять балласт после ремонта нужно только с подключенной нагрузкой, поскольку работа вхолостую быстро приведет к поломке.

Как проверить дроссель

Неисправность дросселя обычно выражается гудением светильника, темнеющими краями колбы, перегревом, сильным мерцанием во время работы. Если хоть один из этих признаков имеет место, надо проверить элемент сопротивления.

Проверка дросселя.

Проверка включает шаги:

1. Из светильника вытаскивается стартер.
2. Контакты в патроне замыкаются накоротко.
3. Колба вытаскивается из паза, контакты в патронах закорачиваются.
4. Включается мультиметр в режиме измерения сопротивления.
5. Щупы подсоединяются к контактам в патроне лампы. Бесконечное сопротивление говорит об обрыве обмотки, малое значение в области нуля — о межвитковом замыкании.

Как проверить стартер

Если лампа мерцает, но не загорается в полную силу, надо проверить стартер. Проверка возможна только при последовательном подключении лампочки на 60 Вт и стартера к сети.

Как проверить емкость конденсатора тестером

Проблема с конденсатором может оказать существенное влияние на всю систему, снизив КПД с 90% до 40%. Конденсатор подбирается по мощности конкретной лампы. К примеру, для 40 Вт оптимальный конденсатор емкостью 4,5 мкФ.

Проверка конденсатора тестером.

Емкость проверяется мультиметром или тестером.

Проверка мультиметром

Мультиметр очень полезный инструмент для эффективной проверки узлов лампы. Переключите его в режим прозвонки или измерение сопротивления в минимальном диапазоне.

Если при подключении щупов к контактам колбы на дисплее мультиметра появляется конкретное значение, лампа исправна. Отсутствие сигналов говорит об обрыве нити. Проверка других узлов осуществляется так же. Нужно лишь заранее ознакомиться с номинальными значениями сопротивлений на контактах и прозвонить их. Даже минимальное отклонение может стать причиной поломки.

Проверка ЛЛ мультиметром.