Жизнь современного человека немыслима без электрического освещения. В качестве источников искусственного света применяются различные светильники, основные среди которых - лампы накаливания, лампы дневного света и светодиодные лампы. Каждый из таких источников имеет свой перечень достоинств и недостатков и, соответственно, свою фокусную область применения.
Люминесцентные лампы дополнительно делят на устройства высокого и низкого давления. Последние из них по состоянию на сегодняшний день занимают доминирующее положение в системах освещения общественных зданий. Этому способствует, в первую очередь, существенно большей светоотдачи, рассеянный характер генерируемого излучения и близость его спектрального состава к обычному дневному свету.
Необходимость применения стартера для люминесцентной лампы
Принцип действия люминесцентной лампы, как это прямо следует из ее наименования, основан на преобразовании в видимый свет УФ-излучения. Последнее появляется в результате дугового разряда в газовой среде из ртутных паров в смеси с аргоном или иным инертным газом. Источником электронов, под действием которых происходит дуговой разряд, служит катод.
Эффективность его функционирования в момент включения до достижения рабочей температуры невысока. Ускорить выход на рабочий режим можно резким увеличением тока до т.н. пускового. Элементом, который автоматически управляет этим процессом, служит стартер (другое широко распространенное наименование этого элемента – пускатель).
Устройство и функционирование стартера
Стартер может иметь несколько вариантов исполнения. Наибольшее распространение получили стартеры с биметаллическим подвижным электродом изгибного типа. Стартер конструктивно выполнен в виде малогабаритной лампы тлеющего разряда, стеклянная колба которой защищена от механических повреждений алюминиевым или пластиковым защитным кожухом. Для подключения использованы хорошо видные на рисунке 1 цилиндрические контакты.
Стартер рассчитывают на номинальное сетевое напряжение 220 В (популярность 127-вольтовых стартеров сошла на нет после повсеместного перевода отечественных бытовых сетей на 220 В). Схемно его включают последовательно с катодом и анодом лампы, электрически он оказывается включенным параллельно лампе, рисунок 2.
В момент запуска начинает разогреваться подвижный биметаллический электрод стартера. В результате он изгибается и входит в контакт с неподвижным электродом. Сопротивление цепи резко падает и ток через анод и катод люминесцентной лампы увеличивается скачком, что способствует ее зажиганию.
Конструктивные параметры стартера подобраны таким образом, чтобы сопротивление люминесцентной лампы в зажженном состоянии было ниже сопротивления стартера. Это приводит к уменьшению тока через цепь запуска, биметаллический контакт остывает и отходит от неподвижного, что означает завершение цикла запуска.
В тех случаях, когда лампа не может запуститься при первом токовом скачке, процесс срабатывания стартера повторяется. Обычно разработчик подбирает параметры этого элемента таким образом, чтобы запуск лампы происходил при однократном срабатывании. Нарушение этого условия обычно приводит к сокращению срока службы светильника.
В некоторых случаях допустимо включать электролюминесцентные лампы последовательно, что показано на рисунке 3. В этом случае каждая лампа все равно снабжается индивидуальным стартером.
Дополнительные элементы стартера
Стартер блокируют конденсатором (элемент С2 на рисунке 2), который включен параллельно его контактам. Наличие конденсатора обеспечивает увеличение длительности токового импульса в момент срабатывания контактов, что снижает электромагнитные помехи и подавляет процессы деградации контактов. Одновременно с этим уменьшается амплитуда импульса, что защищает контакты от спаивания.
Для уменьшения тока в цепи последовательно с соединенными параллельно лампой и стартером включают дроссель. Вне зависимости от количества ламп в цепи в ней всегда устанавливается один дроссель, рисунок 3.