ЭПРА на лампу ДНаТ: нужен ли дроссель и пускатель

Электронный балласт для газоразрядных ламп ДРЛ, ДНАТ

Устройство предназначено для использования совместно с газоразрядными лампами, взамен балластных дросселей.

Традиционное использование дросселей, в качестве ограничителей тока, приводит к возникновению значительной величины реактивной и полной потребляемой от сети мощности. Так, при использовании дросселей для ламп ДРЛ-125 коэффициент реактивной мощности =0,55. Электронные балласты повышают коэффициент мощности более чем до 0,92 с учётом потерь на переходах полупроводниковых приборов и токоограничительных элементах схемы. Один из известных недостатков газоразрядных ламп высокого давления – это невозможность быстрого повторного включения. Часто, при кратковременных “скачках” напряжения сети лампы гаснут и приходится ожидать несколько минут для повторного включения ламп. Это происходит при работе электроинструмента, сварочного оборудования в одной сети с лампами. Использование электронного балласта устраняет этот недостаток, лампы продолжают работать при “просадках” напряжения. Если же лампа погасла, то повторное включение происходит несколько раньше, чем при работе с дросселем.

Лампы ДРЛ, ДНАТ, в отличие от газоразрядных ламп комнатного освещения, не теряют интенсивности свечения при низких температурах воздуха. Лично я использую указанные выше лампы для освещения гаража, они являются основным источником света зимой, когда лампы ЛБ, ЛД едва светятся.

Для меня использование электронного балласта стало особенно актуальным при непрерывном росте стоимости электроэнергии.

Принципиальная схема и детали

Поиск готовых схемных решений электронных балластов привёл меня в уныние и негодование. Несмотря на активное использование энергосберегающих ламп, схем простых балластов для ламп ДРЛ я не смог найти.

Однако, удалось найти статью, рекламирующую полупроводниковые приборы фирмы International Rectifier с названием: «МОП-транзисторы улучшают КПД и удлиняют срок службы электронных балластов осветительных приборов»

Статья описывает достоинства использования МОП – транзисторов в полумостовых преобразователях. Именно по такой схеме построен балласт, как и большинство используемых сейчас балластов в энергосберегающих лампах. Основной сложностью создания балласта является отсутствие информации о типах и размерах магнитопроводов для трансформатора и балластного дросселя. Указанный в статье тип сердечника не дает возможности определить магнитную проницаемость, форму и размеры, необходимую информацию найти не удалось. Моя статья поможет вам определиться в выборе материалов и использовать доступные детали. В балласте изменена схема запуска, так как в наличии не оказалось двуханодных динисторов на момент испытаний. Уменьшено количество элементов, отсутствует управление включением ламп при наступлении сумерек. Таким образом, схема максимально упрощена. Дальнейшее описание будет предполагать нумерацию элементов указанную на схеме:

Известно, что полумостовые преобразователи с индуктивной обратной связью работают в режиме насыщения трансформатора Т1, таким образом, частота переключения транзисторов будет зависима от совокупности сразу нескольких факторов: тока протекающего в цепи лампы, тока в цепях L1, R6, VD2, L2, R7, VD3. Ток в цепи лампы непосредственно зависит и от частоты работы преобразователи и от индуктивности обмотки L4 трансформатора Т2. Таким образом, при создании первого экземпляра устройства, однозначно определить необходимое количество витков трансформаторов сложно. Первые экземпляры балластов намерено были изготовлены с магнитопроводом трансформатора Т2 избыточного сечения, чтоб исключить его насыщение. После успешного запуска и испытаний были уточнены размеры трансформаторов, количество витков, величина немагнитного зазора.

Таким образом, для использования с лампами ДРЛ 125, в качестве Т2, подойдёт ферритовый броневой магнитопровод из двух чашек M2000НМ, диаметром 30мм. В качестве трансформатора Т1 применено кольцо М2000НМ 17х10х5. Обмотка L3 содержит – 2,5 витка монтажного провода поверх обмоток L1, L2 в которых по 20 витков провода ПЭВ 0,35. Обмотки L1, L2 наматываются одновременно в два провода. При этом обмотка L4 содержит 52 витка, L5 – 3 витка провода ПЭВ 0,62 Немагнитный зазор трансформатора Т2 около 0,6мм.

При использовании указанных материалов, частота работы преобразователя около 38кГц в начале “разгона” лампы, и около 67 кГц после выхода лампы в рабочий режим.

Так как балласты изготавливались из материалов, которые были в наличии, то следующий экземпляр отличался размером магнитопровода Т1. На этот раз использовалось кольцо вовсе неизвестной магнитной проницаемости с размерами 14х8х4,5. В качестве Т2, тот же магнитопровод из двух чашек 30мм.

Изменяя количество витков обмоток L1, L2 можно в значительной степени изменять частоту работы преобразователя, но при этом придется корректировать количество витков обмотки L4 трансформатора T2. Так второй экземпляр устройства настроен на частоту преобразования 50-75 кГц, при этом L1, L2 содержат по 10 витков, L3 – 1,5, а L4 всего 39 витков, того же провода, что и в первом балласте. Частоту преобразователя так же можно изменить используя стабилитроны VD2, VD3 на различные напряжения и резисторы R6, R7 разного сопротивления. Речь идет об изменении тока в указанных цепях, просто различными способами, наиболее удобными для конкретного случая. Не стоит забывать, что рабочий диапазон частот для материалов М2000НМ до 100кГц.

В качестве VD2, VD3 использованы импортные стабилитроны в стеклянном корпусе 12В, мощностью 1,2Вт, парами соединённые катодами. В качестве теплоотводов использованы радиаторы выходных транзисторов кадровой развёртки телевизоров 3УСЦТ.

На схеме в скобках указаны элементы, используемые в балластах для ламп ДНАТ 250, ДНАТ 400. В схеме можно использовать транзисторы, указанные в статье, файл которой прилагается. В моём случае использовались транзисторы от старых блоков питания компьютеров: 2SK1024 и 2SK2828 – для ламп ДРЛ125. Для ламп ДНАТ 250, ДНАТ 400, пришлось приобрести IRFP460.

В балластах для ламп ДНАТ кроме более мощных транзисторов необходимо применить теплоотвод большей площади. Вполне подходит радиатор охлаждения процессоров ПК размером 90х65х35. В схеме для ламп ДНАТ в качество стабилитронов VD2, VD3 используется по одному стабилитрону Д815Е без теплоотвода. Трасформатор Т1 намотан на кольце 30х20х6,5 мм. L1, L2 по 20 витков ПЭВ 0,35, L3 – 1,5 витка монтажного провода. Трансформатор Т2 выполнен на броневом магнитопроводе М2000НМ из двух чашек диаметром 50мм, с немагнитным зазором около 1мм. L4 cодержит 34 витка провода ПЭТВ 0,95, L5 – один виток того же провода (для ДНАТ 250). Частота работы при этом 14-20 кГц. Как уже было сказано выше, частоту преобразователя можно изменить различными способами, в том числе используя магнитопроводы разного размера для Т1. В данном случае столь крупное кольцо применено лишь по причине отсутствия в наличие другого подходящего по размерам. Необходимо заметить, что при применении колец меньшего размера следует контролировать температуру магнитопровода, в случае значительного нагрева изменить режим работы балласта, либо применить кольцо большего размера. При монтаже трансформатора Т1, подключать обмотки необходимо согласно рисунка.

Обмотки L1, L2 на рисунке изображены намотанными отдельно друг от друга лишь для более понятного считывания правила подключения обмоток. Под указанные элементы рассчитаны печатные платы на рисунке. Не крепить трансформатор Т2 к плате металлическими деталями через центральное отверстие. Мы делаем балласт, а не индукционную печь!

Настройка устройства

Настройка устройства заключается в подборе количества витков обмотки L4, для получения необходимого значения напряжения на лампе, после её прогрева. Так, для ламп ДРЛ 125, рабочим напряжением считается величина действующего напряжения 125В.

Большинство простых мультиметров не даст возможности измерить напряжение на лампе на частотах работы преобразователя. Для настройки лучше воспользоваться осциллографом. Современные осциллографы способны измерять действующее значение напряжения, в том числе с учётом формы сигнала. Если ваш осциллограф не имеет этой функции достаточно определить амплитудное значение напряжения. Так как напряжение на лампе близко по форме к синусоидальному, вычислить действующее (оно же эффективное или среднеквадратичное) значение напряжение можно умножив амплитудное значение на 0,7.

При настройке устройства было замечено, что лампы разных производителей требуют индивидуальной настройки балласта. Так, если балласт настроен для ламп ДРЛ 125 (8) «Лисма», то при использовании ламп ДРЛ 125 (6), напряжение на лампах после прогрева достигает лишь 80В вместо 125. В данном случае необходима настройка под указанный тип лампы. При настройке балластов под лампы ДНАТ 250 – 400 следует помнить, что их рабочее напряжение, после прогрева около 15мин, – 100В.

Убедитесь в работоспособности цепей защиты (VD5, R8, C3, VD6, R9, VT4), подачей переменного напряжения от внешнего источника. При достижении напряжения немногим более 32В балласт должен отключиться. В случае неисправности цепей защиты, при включении устройства без лампы или при выходе её из строя, возможен выход из строя конденсатора С4, так как на нем возникает значительное напряжение. Так конденсатор на 1кВ выходит из строя в течение пары секунд, это результат работы последовательно колебательного контура L4C4. Такая схемотехника позволяет использовать балласт для ламп ДНАТ без специального пускового устройства.

P.S. Со времени публикации статьи пришлось ответить на большое количество вопросов. Основная проблема при повторении конструкции это нагрев ключевых транзисторов и выход их из строя при использовании с лампами ДНАТ 250 – 400. Это происходит в случае, когда по причине использования различных ферромагнитных материалов рабочая частота устройства оказывается слишком низкой. Это приводит к насыщению L4, увеличению токов, перегрев транзисторов и выход их из строя. Чтоб гарантированно избежать указанных проблем необходимо контролировать частоту работы устройства. Предлагаю в устройствах с лампами более 200Вт повысить рабочую частоту путем установки не одного стабилитрона Д815Е, а двух включенных встречно в каждом плече преобразователя. Далее, уменьшить количество витков обмоток L1, L2 трансформатора Т1 до 16-18 витков. Желательно так же несколько увеличить сечение проводов этих обмоток, насколько позволит размер вашего кольца. При этом частота работы устройства повысится до 35кГц в начале “разгона” ламы до 50-55 кГц (для ДНАТ250) после выхода на рабочий режим. Соответственно придётся подобрать и количество витков L4. Для ДНАТ400 повышайте частоту до 50-80кГц (но не более 100кГц), или используйте для трансформатора Т2 два указанных магнитопровода. Не лишним будет и использование принудительного охлаждения радиатора с помощью небольшого кулера от РС, подключенного к сети, например по схеме в файле “Охлаждение.jpg”

Особенности подключения изу для днат

При выборе пускорегулирующего устройства нужно учитывать его характеристики. Один из главных параметров – это индуктивность, которая измеряется в Гн (Генри). Величина реактивного сопротивления включенного балласта зависит от его индуктивности. Эта величина характеризует магнитные свойства электрической цепи. 1Гн пропускает 1А тока при напряжении 1В.

К основным параметрам индуктивной катушки относят:

• длина катушки в м;
• число витков;
• проницаемость материала сердечника;
• размер поперечного сечения магнитопровода;
• магнитное насыщение.

Индуктивность обмотки балласта зависит от всех вышеописанных характеристик.

Сопротивление витков обмотки катушки зависит от величины поперечного сечения сердечника. Поэтому при выборе ПРА для ДНаТ нужно учитывать их мощность, от которой зависит номинальный ток нагрузки. Соответственно, размеры электрического балласта зависят от мощности лампы.

Устройство лампочек

Строение обоих световых источников сегодня не секрет для того, кто изучает тему замена ламп дрл 250 на светодиодные. Отличаются они друг от друга лишь тем, что одна из них работает благодаря ртути, а другая благодаря натрию. Принцип работы, как и конструктивные особенности одинаковые. На оба светильника поступает ток, где он нагревается и превращается в тепловую и световую энергию, которая распространяется по дуге и поддерживается специальными конденсаторными установками.

Конструктивные особенности ламп

ДНАТ состоит из разрядной трубки, электродов, керамической заглушки, ниобийного и бариевого штенгеля, а также винтового цоколя. Главными компонентами являются индуктивный дроссель, изу и фазокомпенсирующий конденсат. Дроссель ограничивает дуговой ток. ИЗУ повышает напряжение в дуге. Конденсатор снижает нагрузку электросети.

Обратите внимание! Это дополнительный и необязательный компонент. Как выглядит лампа ДНАТ

Как выглядит лампа ДНАТ

ДРЛ — лампа, которая состоит из цоколя, резистора, ограничивающего напряжения, молибденовой фольги, электрода или зажигателя. Также она включает в себя рамку, ванадат иттривую стеклянную колбу, свинцовую проволоку, вольфрамовый электрод, азотный заполнитель, ртутную дуговую лампу и сжатый кварцевый спай.

Как выглядит лампа ДЛР

Схемы подключения дросселя и газоразрядных ламп

Если вы не знаете, как подключить лампу ДНаТ, но хотите это сделать самостоятельно, то изучите информацию ниже. В первую очередь вам нужно подготовить дроссель, ИЗУ, желательно конденсатор и само осветительное устройство. Затем попытайтесь найти схему подключения, которая обычно изображена на корпусе балласта или зажигающего прибора.

Чтобы запустить ДНаТ, подведите к балласту фазу, потом пустите ее на зажигающее устройство, а потом подключите источник света. После этого можно проверить работоспособность лампы.

Как упоминалось ранее, схема подключения ДНаТ с применением ИЗУ с двумя и тремя выводами отличается. Первые лучше использовать для маломощных лампочек, для запуска которых достаточно импульса до 2 киловольт.

С трехконтактным ИЗУ

Комплект для ДНаТ можно собрать в компактном щитке или встроить в корпус осветительного прибора, если его габариты позволяют.

Схема подключения с сайта lampa.dn.ua

Подключение газоразрядных светильников проводиться по такому плану:

Внимание. В первую очередь проверьте изоляцию дросселя и конденсатора с помощью тестера

Для этого переключите прибор в режим максимального сопротивления. Это поможет узнать, не проходит ли напряжение на корпус.

• Найдите 2 провода с отрицательным зарядом, которые выходят из автомата. Одну жилу проведите к лампе, а вторую – к соответствующему выходу на дросселе, который имеет маркировку «N». Устанавливайте балласт только в разрыв фазного кабеля (не нулевого), который идет к лампе.
• Потом расключите фазу. Одну жилу, идущую с автомата, вставьте в контакт дросселя, а потом подключите его к клемме ИЗУ с маркировкой «В».
• Вставьте провод в вывод зажигающего устройства, обозначенный «Lp» и проведите его к патрону лампы.

После этого можно проверить работоспособность ДНаТ.

С двухконтактным ИЗУ

Зажигающие устройства с двумя выводами подключаются параллельно источнику света. То есть, после дросселя нужно завести фазный провод в однотипный выход ИЗУ, а к другой клемме подключают жилу с отрицательным зарядом

При этом не важно откуда она выходит, ее можно провести даже от патрона

Схема подключения с сайта lampa.dn.ua

Конденсаторное устройство подключите параллельно все цепи. Для этого просто один кабель соедините с фазой автомата, а второй с нулем. Потом протяните провод и разведите его концы на патрон.

Утилизация

Натрий по своей природе является летучим веществом и, контактируя с воздухом, он может резко воспламениться. По этой причине натриевые источники освещения недопустимо выбрасывать как обычный мусор. Как и любая энергосберегающая лампа, которая содержит ртуть, их тоже нужно утилизировать в специальные емкости

Если самостоятельно выбросить натриевые лампы ДНаТ с соблюдением мер предосторожности не удается, следует вызвать специальную службу

Газоразрядная дуговая натриевая лампа ДНаТ используется для освещения больших площадей, улиц городов, теплиц.

Не стоит путать натриевые лампы низкого и высокого давления. У них разная конструкция и принцип действия.

В спектре свечения у обоих преобладает оранжевый свет. У изделий низкого давления, излучение практически монохромное, они светят ярким золотистым светом.

Если их применять для освещения в комнатах, то цвета будут практически не различимы.

В лампах высокого давления спектр более разнообразный.

В тех моделях, которые используются в теплицах для выращивания растений, в световой спектр специально добавлено немного синего света.

В комплект для подключения лампы высокого давления входит несколько компонентов, без которых вы ее попросту не запустите. То есть, элементарно подав на нее 220 вольт, она у вас не загорится.

Для этого нужно специальное устройство – дроссель или балласт, который в свою очередь подключается по определенной схеме.

Схема эта зачастую изображена непосредственно на корпусе.

Вот ее более развернутый рисунок.

На ней нарисованы:

• сам дроссель (баласт), на который подается фаза

• далее эта фаза поступает на импульсно зажигающее устройство – ИЗУ

Через него можно подключать экземпляры разной мощности, от 70 до 400Вт.

ИЗУ создает стартовый импульс для пробоя содержимого горелки в колбе и образования дуги. Напряжение при этом достигает нескольких тысяч вольт!

А сама горелка в процессе работы разогревается до 1300 градусов.

Только после ИЗУ, подключается сама газоразрядная лампа.

Эта же схема подключения может быть изображена на стенках зажигающего устройства.

Кроме того, в комплекте для подключения рекомендуется применять конденсатор. Хотя он присутствует далеко не во всех схемах.

Для чего он необходим? Как известно, цепи с использованием дросселей питания, потребляют как активную, так и реактивную мощность. От второй, никакого полезного эффекта вы не получите.

Лампа от этого ярче светить не станет, а вот потери увеличатся. Именно для того, чтобы убрать эту реактивную составляющую и используют фазокомпенсирующий конденсатор.

Наглядное сравнение тока потребления светильника ДНаТ с конденсатором и без него:

Как видите, более чем двойная разница. В первом случае показан компенсированный ток (активный), а во втором случае полный (без конденсатора в цепи).

Некоторые думают, что тем самым они еще и уменьшают потребление эл.энергии, однако это не совсем так.

Счетчик у вас не рассчитан на подсчет реактивной или полной энергии, и фактическая экономия по затратам может составить максимум 3-4%.

Зато вы уберете лишние потери на нагрев проводов и железа.

Вот собранный своими руками компактный щиток, согласно схемы подключения.

Можно конечно все это собрать и в габаритном корпусе светильника, если позволяют размеры.

Очень важно, перед тем как самому собирать такую схему и использовать какие-либо компоненты, обычным мультиметром в режиме замера максимального сопротивления, проверить изоляцию дросселя и конденсатора. Нет ли пробоя на корпус

Нет ли пробоя на корпус.

Для подачи и отключения питания 220В используйте двухполюсный вводной автомат.

Для одного светильника мощность до 400Вт вполне сгодится автомат номиналом 5-6А. Кроме коммутационных операций вкл-выкл, он еще будет играть роль защитного аппарата.

Монтируется автоматический выключатель в самом начале схемы. Не забудьте также заземлить корпус всего щитка.

С автомата выходят два нулевых провода. Один из них согласно схемы, пускаете напрямую к лампе, а второй подключаете к соответствующему зажиму, подписанному «N» на пусковом устройстве.

Иначе можно случайно сжечь изделие, если при работе нулевой провод после балластного дросселя, случайно коротнет.

А провод с выходящего контакта подключаете на клемму “В” (Balast) пускорегулирующего изделия.

После чего, средний вывод Lp (Lampa) пускаете на патрон лампочки.

Заметьте, есть ИЗУ двухконтактные и трехконтактные. Первые подключаются параллельно самой лампе.

Плюсы и минусы ламп ДНаТ

Подобные натриевые лампы имеют несколько основных преимуществ:

• Очень высок коэффициент полезного действия.
• Световой поток от подобного осветительного прибора достаточно стабилен.
• Сила этого потока высока и составляет около 150 люмен/ватт.
• Долговечность в полтора раза больше, чем у других подобных ей ламп.
• Температура цвета оптимальна, свечение приятного золотистого оттенка.
• Прекрасно работает даже в туман или снегопад.

Внешний вид лампы ДНаТ

• Практически идеальна в качестве фитолампы, т. к. излучение от ДНаТ активно помогает росту растений.
• Эти световые приборы хорошо показывают себя в работе при разнице температур от -60 до +40 градусов Цельсия.

Но, естественно, ни один прибор не обходится без недостатков – идеальных изделий не бывает. Основных минусов 5:

• Эти лампы крайне взрывоопасны.
• Внутри присутствуют тяжелые металлы.
• Требуется продолжительное время на розжиг (порой до 10 мин).
• При использовании в качестве фитолампы она не подойдет для выращивания редиса, лука и салата, т. к. они являются нецветущими.
• При необходимости подключить ДНаТ большей мощности (к примеру, ДНаТ 250 или ДНаТ 400) необходимо дополнительное охлаждение осветительного прибора.

Схема подключения и что нужно для запуска ДНаТ

Для этого нужно специальное устройство – дроссель или балласт, который в свою очередь подключается по определенной схеме.

Схема эта зачастую изображена непосредственно на корпусе.

Вот ее более развернутый рисунок.

На ней нарисованы:

сам дроссель (баласт), на который подается фаза

далее эта фаза поступает на импульсно зажигающее устройство – ИЗУ

Через него можно подключать экземпляры разной мощности, от 70 до 400Вт.

ИЗУ создает стартовый импульс для пробоя содержимого горелки в колбе и образования дуги. Напряжение при этом достигает нескольких тысяч вольт!

А сама горелка в процессе работы разогревается до 1300 градусов.

Только после ИЗУ, подключается сама газоразрядная лампа.

Эта же схема подключения может быть изображена на стенках зажигающего устройства.

Кроме того, в комплекте для подключения рекомендуется применять конденсатор. Хотя он присутствует далеко не во всех схемах.

Для чего он необходим? Как известно, цепи с использованием дросселей питания, потребляют как активную, так и реактивную мощность. От второй, никакого полезного эффекта вы не получите.

Лампа от этого ярче светить не станет, а вот потери увеличатся. Именно для того, чтобы убрать эту реактивную составляющую и используют фазокомпенсирующий конденсатор. Для ламп разной мощности нужно подбирать соответствующую емкость. Вот рекомендуемые параметры емкости конденсаторов, в зависимости от мощности дросселей:

Наглядное сравнение тока потребления светильника ДНаТ с конденсатором и без него:

Как видите, более чем двойная разница. В первом случае показан компенсированный ток (активный), а во втором случае полный (без конденсатора в цепи).

Некоторые думают, что тем самым они еще и уменьшают потребление эл.энергии, однако это не совсем так.

Счетчик у вас не рассчитан на подсчет реактивной или полной энергии, и фактическая экономия по затратам может составить максимум 3-4%.

Зато вы уберете лишние потери на нагрев проводов и железа.

Это интересно: Выбивает вводной автомат при включении нагрузки: причина

Зачем нужен дроссель: изменчивое сопротивление ламп

Лампа ДНаТ имеет стеклянный корпус, внутри которого находится горелка, наполненная смесью газов (соединения натрия, пары ртути, ксенон). По обоим краям трубки размещены электроды, которые образуют дугу. После запуска источника света с помощью ИЗУ создаются импульсы с высоким напряжением, после чего гарантированной возникает дуговой разряд. Из-за резкого увеличения тока и чрезмерного тепловыделения пары внутри лампы перегреваются. Это грозит тем, что прибор придет в негодность или даже взорвется. Чтобы избежать этого, нужно использовать дроссель для ДНаТ.

Для ограничения величины рабочего тока в ДНаТ применяют балласты разного вида: электромагнитные (ЭмПРА) и электронные (ЭПРА). Вторые считаются более продуктивными, однако их стоимость слишком высокая. По этой причине чаще применяют электромагнитный дроссель. На вид это компактный блок, который регулирует мощность осветительного прибора.

ПРА помогают уменьшить пульсацию напряжения, сглаживают частоту тока, ограничивают и стабилизируют его подачу. То есть, прибор регулирует изменение тока в цепи: поддерживает его при убывании и сдерживает при резком увеличении. Благодаря этим функциям, дроссель для ламп ДНаТ повышает их светоотдачу, продлевает срок эксплуатации.

Достоинства и недостатки

Лампа ДНаТ 250 – это один из наиболее экономных и мощных осветительных элементов среди натриевых источников света. Она обладает следующими преимуществами:

1. Излучает мощный световой поток даже при длительной работе.
2. Срок службы составляет 15000 часов. Это показатель в 2 раза превышает ресурс работы альтернативных источников света с такой же мощностью.
3. При минимальном потреблении энергии они способны освещать объемные пространства.
4. ДНаТ 250 может применятся при температуре от-35 до +40°, при этом светоотдача не уменьшается.
5. КПД лампочки достигает 30%.
6. Корпус осветительного элемента устойчив к вибрациям и перепадам температуры.

Цветопередача ламп высокого давления вполне приемлемая, поэтому ее применяют для освещения производственных помещений, спортивных залов и т. д. А вот устройства с низким давлением сильнее искажают цвета, поэтому их не рекомендуется устанавливать в закрытых помещениях.

Несмотря на внушительный список достоинств, ДНаТ 250 обладают некоторыми минусами, которые ограничивают сферу их применения:

1. Ближе к концу срока эксплуатации происходит уменьшение светоотдачи. Тогда светло-оранжевый свет постепенно тускнеет.
2. Лампочки быстро реагируют на перепады напряжения в сети, из-за этого ресурс их работы снижается. Однако эту проблему поможет решить балласт.
3. Низкая температура негативно отражается на работе устройства, тогда оно медленнее запускается, снижается светоотдача.
4. Из-за сильного перегрева источника света во время работы существует риск повреждения его корпуса. Чтобы этого не случилось, их нужно устанавливать в закрытые светильники.
5. Чтобы выйти в нормальный рабочий режим устройству понадобится от 5 до 10 минут. Это время необходимо для разогрева горелки. Потом лампа начинает светить ярко.
6. Низкий уровень светопередачи, особенно у ламп с низким давлением, не позволяет их применять для освещения жилых помещений.
7. Сильная пульсация тока во время работы устройства не способствует длительной работе. Из-за мерцания лампы глаза быстро устают.

ДНаТ 250 не рекомендуется устанавливать в системы освещения, которые быстро включаются и включаются. Это обусловлено тем, что устройству нужно не менее 5 минут для разогрева, а перед следующим запуском ей нужно остыть на протяжении нескольких часов (от 3 до 6 часов).

Зачем нужен ЭПРА (электронный балласт) для люминесцентных ламп

Применение электронной пуско-регулирующей аппаратуры или аппарата (сокращенно ЭПРА) дает существенную прибавку к сроку полезной эксплуатации осветительного оборудования этого вида.

ЭПРА – это очередной виток развития систем зажигания лампы. Электронный баласт выпускается в виде отдельного модуля с контактами для подачи напряжения питания и контактами для подключения одного или нескольких источников света. Такой блок пришел на замену простой, но морально устаревшей схемы с дросселем и стартером. Такой конструкцией обычно оснащаются все современные светильники.

Устройство ЭПРА

Электронный пускорегулирующий аппарат (electronic ballast) является сложным электронным устройством. В состав входят:

• Фильтр помех: необходим для нивелирования влияния помех из электросети и в нее;
• Выпрямитель: необходим для преобразования переменного тока в постоянный;
• Опционально: корректор мощности;
• Сглаживающий фильтр: служит для снижения пульсаций;
• Инвертор: повышает напряжение до необходимого;
• Балласт: аналог электро-магнитного дросселя.

В некоторых моделях инвертор может быть дополнен регулятором яркости. Для этого необходим внешний светорегулятор (либо ручной, либо автоматический на базе фоторезистора). Схем разработано очень много. Элементная база ЭПРА для люминесцентных ламп (лл) весьма разнообразна: от мощных полевых транзисторов в мостовой схеме при нагрузках в сотни Ватт, до микросхем-драйверов в маломощных светильниках. Но тем не менее алгоритм работы един.

В упрощенном виде подключение одной лампы дневного света выглядит так:

Схема подключения ЭПРА с одной лампой

Т.е. подключение состоит всего из двух компонентов: люминесцентного источника света и электронного балласта. С точки зрения электрика это намного проще классического подключения люминесцентного светильника при использовании электромагнитного дросселя и стартера. На клеммы N и L подается сетевое напряжение. Вывод ground – заземление. Для работы электронного балласта подключение заземляющего контакта не является обязательным и служит лишь для безопасной эксплуатации.

ЭПРА сложны и состоят из множества электронных компонентов. Человеку без инженерного образования понять схему очень сложно. К тому же не каждый электрик сможет разобраться во внутреннем устройстве.

Один из вариантов принципиальной схемы ЭПРА

Это достаточно простая схема для инженера-электроника. В упрощенном понимании работа электронного балласта выполняется следующем образом. Выпрямление производится двухполупериодным выпрямителем – диодным мостом. Сглаживание пульсаций выполняется электролитическим конденсатором, рассчитанным на напряжение выше сетевого, так как амплитудное значение синусоиды для сети переменного тока примерно в полтора раза выше сетевого (√2*220В). Остальными процессами управляет микросхема. За подачу напряжения на лампы отвечают полевые транзисторы. Далее преобразователь работает автономно, частота не изменяется.

Знание электроники позволяет создать и схему питания люминесцентной лампы от низковольтных источников. Схема получается достаточно компактна. Самое важно правильно намотать трансформатор.

Принципиальная схема питания лл от низковольтного источника

Принцип работы пускателя

Какая бы ни была применена схема для пуска люминесцентной лампы. Общий принцип работы остается неизменным. В принципе, сходные процессы происходят при использовании дросселя и стартера. Всего три фазы:

• Первоначальный прогрев электродов. В электронном баласте это происходит достаточно мягким повышением напряжения на вольфрамовые нити.
• Поджиг. В этот момент схема подает высоковольтный импульс (обычно около полутора киловольт). Этого достаточно для электрического пробоя газа и паров ртути. Напряжение поджига у люминесцентных ламп существенно выше напряжения горения.
• Горение. После высоковольтного импульса схема снижает напряжение до необходимого для поддержания тлеющего разряда. Частота переменного тока на электродах может достигать 38 кГц в зависимости от схемы.

В ЭПРА поджигающей импульс обеспечивается электронной схемой. В классической схеме – за счет энергии, накопленной дросселем. Прогрев электродов также обеспечивает ЭПРА. При стартерной схеме включения, электроды прогреваются в момент замыкания контактов стартера. Его можно заменить кнопкой без фиксации.

Схемы подключения

Разработка такого электронного устройства велась для минимизации конструкции светильника и замещения крупногабаритного дросселя и стартера одним единственным модулем, который подключается к сети питания переменного тока и к электродам люминесцентного источника света.

ЭПРА лишены всех минусов классических схем подключения.

Существуют модули, предназначенные для одновременного подключения четырех ламп.

Подключение ЭПРА к четырем лампам

Как в случае с одной или двумя лампами, схема не требует никаких дополнительных элементов. Модуль ЭПРА соединяется напрямую с лл.

Схема подключения ЭПРА 4х18 Вт (Пример:Navigator NB-ETL-418-EA3)

Схема подключения ЭПРА 2х36 Вт (Пример:ELECTRONIC BALLAST ETL-236)

Схема подключения ЭПРА 2х18 Вт (Пример:Navigator NB-ETL-218-EA3)

Во всех случаях выключатель рекомендовано ставить именно на фазовый провод. При наличии нуля потенциал может сохраняться. Об этом будет говорить слабое мерцание ламп в выключенном положении. С рабочими, но дешевыми ЭПРА иногда тоже наблюдается такое явление. Возможно, что причина в том, что с электролитического конденсатора не ушел полностью заряд. В этом случая поможет простая доработка: достаточно зашунтировать электролитический конденсатор резистором на сотню килоом.

Ремонт ЭПРА

Если модуль ЭПРА вышел из строя, то для его ремонта потребуются определенные знания электроники и умение пользоваться мультиметром. Если базовых знаний электроники нет, то лучше всего просто произвести замену блока целиком, либо отдать в мастерскую на ремонт. Чтобы рассмотреть подробности ремонта ЭПРА не хватит многотомника.

Поиск неисправности необходимо начинать с осмотра платы. Неисправные электронные элементы имеют характерную черному. Корпуса деталей могут почернеть, а на плате будет заметно темное пятно. Обязательно нужно просмотреть и токоведущие дорожки.

Как и любом ремонте, часто, перегоревший элемент – это не причина, а следствие.

Инструментальную диагностику начинаем с проверки предохранителя. Как правило на плате он обозначается латинской буквой F и цифрой – порядковым номером.

Прозвонка элементов ЭПРА с помощью мультиметра

При ремонте балласта для люминесцентных источников света обратите внимание на электролитические конденсаторы. Если конденсатор деформирован – вздулся, он подлежит замене. Здесь важно использовать конденсатор с напряжением не ниже того, который был установлен. Больше – можно, меньше – нет. Емкость не желательно менять. Обязательно соблюсти полярность. Неправильная полярность – основная причина взрыва конденсатора.

Далее стоит произвести прозвонку полупроводников. Диоды не должны быть в пробое – при любой полярности щупов мультиметра Вы не должны слышать писк. Тоже касается и униполярных транзисторов. Затвор, исток, сток не должны прозваниваться накоротко в любых позициях.

Большинство мастеров сервисных центров предпочитают не браться за ремонт схемы пускателя. Да и потребителю могут выставить счет на сумму большую, чем стоит новый аппарат. Мастера считают, что при выходе более одного компонента на плате, ремонт считается экономически нецелесообразным.

Выбор ЭПРА.

Если Вы решились на модернизацию светильников путем замены дросселя и стартера на современный электронный пускатель для люминесцентных ламп, то первый фактор который нужно учесть, это производитель. От неизвестных марок и подозрительно дешевых устройств лучше отказаться. Но и нельзя сразу сказать, что дешево – это плохо и недолговечно. Информация сегодня открыта вся, желательно ознакомиться и с отзывами по конкретной модели в Интернете. Среди производителей внимания заслуживают:

При выборе важно изучить документацию. Наиболее важны следующие характеристики:

• Тип источника света,
• Мощность источников света,
• Условия и режимы эксплуатации.

У некоторых моделей марок Tridonic, Philips, Helvar имеется возможность подключения как переменного напряжения (~220), так и постоянного (=220).

Плюсы и минусы.

Подводя итоги, можно сказать, что, как и любое электронное изделие, электронный пускатель обладает достоинствами и недостатками.

Схема подключения лампы ДНАТ

Пускорегулирующая аппаратура для натриевых ламп (ДНАТ)

Для зажигания газоразрядных ламп, в том числе и натриевых, потребуется специализированное оборудование ПРА (пускорегулирующая аппаратура), ведь непосредственное подключение ламп ДНАТ в сеть исключено.

Пускорегулирующая аппаратура для натриевых ламп (ДНАТ) включает в себя:

1. ИЗУ (импульсное зажигающее устройство), обеспечивающее запуск газоразрядной лампы. В момент ее включения, ИЗУ пропускает мощные импульсы высокого напряжения на электроды, благодаря чему происходит пробой в газовой смеси колбы и зажигание дуги. После этого выдача ВВ импульсов прекращается, впрочем, как и влияние импульсного зажигающего устройства на работу лампы;
2. Дроссель. Хотя электронные пускорегулирующие аппараты считаются более продуктивными, их стоимость значительно дороже импульсных. Поэтому самым распространенным и востребованным для подключения лампы ДНАТ является именно индуктивный дроссель. Электрический дроссель представлен в виде небольшого блока, который должен отвечать потребляемой мощности лампы. Он ограничивает и стабилизирует подачу тока, оказывает сильное противодействие всяким его изменениям, поддерживает убывающий ток и препятствует его нарастанию, тем самым обеспечивая длительные эксплуатационные свойства лампы и высокие показатели светоотдачи.

Таким образом, балласт обеспечивает стандартный разогрев и эффективную работу натриевых ламп на весь период заявленного производителями срока.

ДНАТ подключение. Схема

Возможны разные методы соединения газоразрядных ламп, в данном случае ДНАТ: производители ИЗУ могут предложить конструкцию с двумя и даже тремя контактами, с параллельным, последовательным и даже полупараллельным типом, что значительно меняет схему ДНАТ подключения. Она изображается почти на всех устройствах такого типа, что исключает ошибочность монтажа.

Схема подключения лампы ДНАТ с трех контактным ИЗУ

Схема подключения лампы ДНАТ с двух контактным ИЗУ

Схема подключения лампы ДНАТ, что изображена на первом рисунке, рассчитана на наличие в ней компенсирующего конденсатора, подключающегося параллельно источнику питания. Это конденсатор сухого типа С, который предназначен для компенсации индуктивной составляющей системы – уменьшения потребляемой реактивной мощности, снижения общего потребления электроэнергии, а также для продления эксплуатационного срока готового продукта.

К примеру, чтобы выполнить подключение лампы ДНАТ мощностью 250 Вт (3А) предусмотрена емкость компенсирующего конденсатора (показатели рабочего напряжения – 250В) всего 35 мкФ. Эта емкость может быть сформирована с помощью нескольких параллельно соединенных между собой конденсаторов.

Иногда показатели емкости могут быть предусмотрены заводом-изготовителем, но крайне большое увеличение может привести к возникновению резонанса в цепи, а, следовательно – к неэффективной работе готового изделия.

Если ДНАТ подключение происходит самостоятельно, следует учесть допустимое значение расположения ИЗУ. Оно должно находиться как можно ближе к цоколю продукта, при этом длина соединительных проводов в этой зоне должна быть минимальной (допустимо-максимальная величина составляет 1.5м).

Чтобы обеспечить качественное и безопасное подключение применяют высоковольтные провода зажигания специального назначения.

Отзывы

Вообще-то лампа будет хорошо работать при любом подключении фазы и ноля к ее цоколю.

Но есть нюанс по безопасности.
И тут Вы правы.
На рисунках нет патрона, в который вкручивается лампа.
Для наглядности я его на схеме опустил.
Если предположить, что вы выкручиваете перегоревшую лампу и при этом:

1.фаза подключена к резьбовой части патрона (как на рисунках)
2.Вы забыли отключить выключатель, либо он размыкает ноль, а не фазу

То при касании цоколя Вас хорошо стукнет.
А если фазу подключить к центральному контакту цоколя, то шанс поражения током минимален.
Но лично я бы, выкручивал лампу, держась за ее стеклянную колбу. При выключенном питании. И не думал бы о подключенной фазе.
Но в любом случае спасибо за уточнение.

А что должна означать фраза “. производители ИЗУ могут предложить конструкцию с двумя и даже тремя контактами. “? Все нормальные производители натриевых ламп Филипс, ОСРАМ, Дженерал Электрик запускают свои натриевые лампы исключительно по последовательной или полупаралельной схемам, за исключением ламп со встроенным игнитором. А это означает наличие именно трех контактов. Параллельный игнитор (который с двумя контактами) не может использоваться для запуска таких ламп, поскольку подавляющее большинство балластов не имеют защиты от высоковольтных импульсов и очень быстро выйдут из строя. Посему, параллельное подключение используют для запуска ламп натриевых низкого давления или металлогалогенных ламп, рассчитанных на работу с ртутным балластом и не требующих высоковольтных пусковых импульсов. Исходя из этого, берусь утверждать, что схема №2, составленная именно из этих компонентов, не корректная. Каталог VS, чей балласт использован для примера, может это подтвердить. Игнитор ДеЛюкс использовался для запуска натриевых ламп только в сочетании со специально произведенным для этой схемы балластом.
В чем я ошибаюсь?

Здравствуйте, не подскажите схему подключения для лампы низкого давления Philips sox-e 131w?

при использовании обычной схемы с двухконтактным изу начинает дергаться, но не разгорается

все прекрасно разгорается с любой схемой подключения игнитора как параллельного так и последовательного 3х контактного.

День добрый, не могли бы вы подсказать схему подключения:
1 лампа газоразрядная натриевая lhp-t 100 вт
2 изу-т 70-700ДНаТ/220в-02.ухл2 (2 контакта)
3 пускорегулирующее устройство galad 1и250дрл44-033ухл1 (три контакта, и обозначены они 1 2 3 )
заранее спасибо

Да, дроссель от лампы ДРЛ будет работать с лампами ДНАТ.
Но на лампах ДНАТ 250 и 400вт будет потеря мощности. То есть освещенность будет меньше номинала.

не запускается лампа днат дросель на 3 фазы 1фаза 230 V 2фаза Р 3фаза лампа БЗУ 3фазное 1фаза лампа 2фаза D 3 фаза N подключил все по схеме и днат не работает но когда вкручиваю лампу накаливания то горит а вот днат не запускается может лы быть это бзу не рабочее .?

Так как же дросель с дрл имеет 4 конца .а дросель днат 2 ,как соединить дросель дрл ,конец начало чтоб получить два конца

Имеется дроссель ДНАТ в сборе с ИЗУ (трех контактным) на 1000вт, могу я к нему подключить лампу ДНАТ на 600 вт? Или нужно покупать дросcель ДНАТ на 600 вт?

P.S. В магазине сказали что могу, я купил у них лампу ДНАТ рефлакс на 600 вт, Подключил, лампа сразу же заработала, но прошло примерно 10 минут и внутренняя колба в лампе просто отвалилась.
Лампу сдал обратно в магазин и вернул деньги.

Необходимо покупать дроссель соответствующий мощности лампы.
То есть на 600 вт. Когда вы подключили лампу 600вт через дроссель 1000вт то через лампу течет ток рассчитанный на лампу 1000вт.
Ваша лампа 600вт будет светить как 1000вт, но правда, не долго.
Она не расчитанна на такой ток.

Дроссель рассчитанный на меньшую мощность просто не разожжет и соответственно не поддержит необходимый ток горения для ламп с превышающей его номинальную мощность. превышение мощности дросселя бьет только по карману покупателя оного девайса и увеличению массогабаритных показателей конечного изделия ИМХО

В Эквадоре по большей части напряжение 110 вольт, когда требуется подключить 220 пользуются трансформатором, а теперь стали подводить ещё одну фазу в 110 и на две фазы подключают обородувание рассчитанное на 220 без нуля. Прошу ответить можно ли так подключить лампу ДНАТ?

Привет ребята! подскажите мне можно ли подключать две лампы 250 ватт на 600ват баласте? если можно то как подключать? спасибо!

Привет! В гараже нашлось несколько совдеповских ПРА (но увы без маркировок) . подскажите как можно узнать для каких они ламп (ДНаТ или ДРЛ ) и какой мощности? Можно ли по сопротивлению обмоток? Или ещё как? СПАСИБО!

Добрый день.
После сбора цепи: ЭмПРА 1000В с встроенным ИЗУ, лампа ДНаТ 1000В, провода не более 1 метра.
Подключение напрямую в розетку, зажигает лампу на пару минут, после она гаснет и включается только через некоторое время.
В чем причина?
Нужен конденсатор или стабилизатор напряжения?

Первый признак моргания ламп это начало конца ! (при условии что всё работало нормально ) второй недостаток напряжения тобиш ниже 220 вольт минус 10 процентов третий это при прогреве происходит неконтакт в цепи цоколя и т п

Геннадий
а можно вместо дросселя лампу накаливания включить? или две последовательно лампы ДНАТ без дросселя

5 ошибок при подключении лампы ДНаТ.

Газоразрядная дуговая натриевая лампа ДНаТ используется для освещения больших площадей, улиц городов, теплиц.

Если исходить из ее мощности и освещаемой площади, то она до сих пор считается одной из экономически выгодных по энергосбережению ламп.

Некоторые любители “растений” активно ее применяют для гроубоксов.

Не стоит путать натриевые лампы низкого и высокого давления. У них разная конструкция и принцип действия.

В спектре свечения у обоих преобладает оранжевый свет. У изделий низкого давления, излучение практически монохромное, они светят ярким золотистым светом.

Если их применять для освещения в комнатах, то цвета будут практически не различимы.

В лампах высокого давления спектр более разнообразный.

В тех моделях, которые используются в теплицах для выращивания растений, в световой спектр специально добавлено немного синего света.

В комплект для подключения лампы высокого давления входит несколько компонентов, без которых вы ее попросту не запустите. То есть, элементарно подав на нее 220 вольт, она у вас не загорится.

Для этого нужно специальное устройство – дроссель или балласт, который в свою очередь подключается по определенной схеме.

Схема эта зачастую изображена непосредственно на корпусе.

Вот ее более развернутый рисунок.

На ней нарисованы:

• сам дроссель (баласт), на который подается фаза

Через него можно подключать экземпляры разной мощности, от 70 до 400Вт.

ИЗУ создает стартовый импульс для пробоя содержимого горелки в колбе и образования дуги. Напряжение при этом достигает нескольких тысяч вольт!

А сама горелка в процессе работы разогревается до 1300 градусов.

Только после ИЗУ, подключается сама газоразрядная лампа.

Эта же схема подключения может быть изображена на стенках зажигающего устройства.

Кроме того, в комплекте для подключения рекомендуется применять конденсатор. Хотя он присутствует далеко не во всех схемах.

Для чего он необходим? Как известно, цепи с использованием дросселей питания, потребляют как активную, так и реактивную мощность. От второй, никакого полезного эффекта вы не получите.

Лампа от этого ярче светить не станет, а вот потери увеличатся. Именно для того, чтобы убрать эту реактивную составляющую и используют фазокомпенсирующий конденсатор.

Для ламп разной мощности нужно подбирать соответствующую емкость. Вот рекомендуемые параметры емкости конденсаторов, в зависимости от мощности дросселей:

Наглядное сравнение тока потребления светильника ДНаТ с конденсатором и без него:

Как видите, более чем двойная разница. В первом случае показан компенсированный ток (активный), а во втором случае полный (без конденсатора в цепи).

Некоторые думают, что тем самым они еще и уменьшают потребление эл.энергии, однако это не совсем так.

Счетчик у вас не рассчитан на подсчет реактивной или полной энергии, и фактическая экономия по затратам может составить максимум 3-4%.

Зато вы уберете лишние потери на нагрев проводов и железа.

Вот собранный своими руками компактный щиток, согласно схемы подключения.

Можно конечно все это собрать и в габаритном корпусе светильника, если позволяют размеры.

Очень важно, перед тем как самому собирать такую схему и использовать какие-либо компоненты, обычным мультиметром в режиме замера максимального сопротивления, проверить изоляцию дросселя и конденсатора.

Нет ли пробоя на корпус.

Для подачи и отключения питания 220В используйте двухполюсный вводной автомат.

Для одного светильника мощность до 400Вт вполне сгодится автомат номиналом 5-6А. Кроме коммутационных операций вкл-выкл, он еще будет играть роль защитного аппарата.

Монтируется автоматический выключатель в самом начале схемы. Не забудьте также заземлить корпус всего щитка.

С автомата выходят два нулевых провода. Один из них согласно схемы, пускаете напрямую к лампе, а второй подключаете к соответствующему зажиму, подписанному “N” на пусковом устройстве.

Имейте в виду, что дроссель должен обязательно устанавливаться только в разрыв фазного провода идущего на лампу, а не нулевого.

Иначе можно случайно сжечь изделие, если при работе нулевой провод после балластного дросселя, случайно коротнет.

А провод с выходящего контакта подключаете на клемму “В” (Balast) пускорегулирующего изделия.

После чего, средний вывод Lp (Lampa) пускаете на патрон лампочки.

Заметьте, есть ИЗУ двухконтактные и трехконтактные. Первые подключаются параллельно самой лампе.

Лампа ДнаТ: устройство, принцип работы, схемы подключения

Освещение бытовых и промышленных нужд задействует большое количество разнообразного оборудования. Одним из ярких представителей осветительного оборудования являются лампы ДНаТ. В сравнении с другими видами ламп, ДНаТ обладает рядом технических особенностей, которые мы детально рассмотрим в данной статье.

Устройство

Согласно установленной аббревиатуры ДНаТ это (Д – дуговые, На – натриевые, Т — трубчатые) устройства. По принципу действия они относятся к осветительному оборудованию высокого давления. Конструктивно лампы ДНаТ представляют собой стеклянную колбу с цоколем, как правило, E27 или E40.

Рис. 1. Устройство лампы ДНаТ

Внутреннее устройство состоит из:

• разрядная трубка – изготавливается из оксидов алюминия и предназначена для горения дуги внутри лампы;
• электроды – предназначены для старта разряда, из-за чего они выполняются молибденовыми;
• газовая смесь – выступает в качестве среды генерации светового излучения, основной процент здесь занимают пары натрия, но в качестве примеси включают аргон для ускорения возгорания, ртуть для обеспечения высокой светоотдачи.

Колба выполняется из жаропрочного стекла, так как газ в трубке может разогреваться до 1300ºС, в результате чего сама лампа типа ДНаТ на поверхности будет иметь от 100 до 400 ºС. Внутри лампы устанавливается вакуум для лучшей светоотдачи.

Принцип работы и схема подключения ДНаТ

Принцип действия натриевых источников заключается в пробое газового промежутка между двумя электродами внутри разрядной трубки.

Рис. 2. Принцип работы лампы ДНаТ

Для этого на искровой промежуток подается высокое напряжение – в пределах от 2 до 5 кВ, которого должно быть достаточно для мгновенного пробоя. Однако пробой от бытовой сети обеспечить невозможно, поэтому запуск, как и в других газоразрядных лампах, происходит с помощью пускорегулирующего аппарата (ПРА). Сегодня на практике используют два варианта ПРА для дуговых натриевых и ртутных газоразрядных ламп – электронные и электромагнитные.

В состав ПРА для газоразрядных источников освещения входят три компонента:

• дроссель-трансформатор – для ограничения резкого нарастания кривой тока, протекающего в цепи, позволяет выстроить параметры электрических величин в соответствии с характеристиками лампы ДНаТ;
• импульсное зажигающее устройство (ИЗУ) – предназначены для кратковременного повышения напряжения до значения достаточного для получения разряда, разжигающего трубчатую лампу;
• конденсатор – не является обязательным компонентом, но позволяет скомпенсировать вектор напряжения, смещаемого дросселем.

Сегодня можно встретить несколько вариантов схем подключения ДНаТ, которые отличаются как характеристиками компонентов, так и заводскими особенностями световых приборов. Поэтому все схемы включения источника освещения могут быть с конденсатором или без, ИЗУ может иметь двухконтактное или трехконтактное подключение. Рассмотрим их более детально.

Рис. 3. Схема подключения с двухконтактным ИЗУ

Как видите, такой способ пуска натриевых лампочек подразумевает параллельное включение ИЗУ по отношению к нагрузке. Но вместе с тем, высокий потенциал подается и на дроссель, что со временем приведет к ухудшению характеристик и последующему пробою изоляции. Тем более что современные однообмоточные дроссели имеют только слабую пропитку без бумажного слоя. Поэтому эта схема включения ДНаТ актуальна для натриевых трубчатых моделей низкого напряжения.

Рис. 4. Схема подключения с трехконтактным ИЗУ

Эта схема лишена недостатков двухконтактных ИЗУ, так как лампа ДНаТ имеет отдельный вывод высокого напряжения с ИЗУ, который отделен от точки подключения к дросселю. Заметьте, что в любой схеме дроссель обязательно включается в фазный проводник, в противном случае при КЗ выйдет со строя натриевая лампа.

При трехконтактной схеме важно правильно соблюдать полярность маркировки ИЗУ:

• B – подключается к балласту (дросселю);
• Lp – фазный вывод к лампе высокого давления;
• N – к нулевому выводу лампы и сети.

Помимо этого может использоваться схема с подключением конденсатора:

Рис. 5. Схема подключения с конденсатором

Как видите на схеме, совместно с использованием ИЗУ в цепь лампы ДНаТ параллельно потребителю включен конденсатор, расположенный до балластного трансформатора. Эта схема компенсирует реактивные потери, которые не относятся к качеству светового потока.

Помимо этого для защиты лампы ДНаТ в цепи ее питания можно обустраивать защиту предохранителем или автоматическим выключателем.

Основные характеристики

В последнее время ДНаТ часто применяют для замены ДРЛ и других типов ламп в виду совершенствования конструкции и повышения их технических параметров, требования к которым были установлены ГОСТом Р 53073-2008.

Наиболее актуальными характеристиками для них являются:

• допустимый температурный режим – от – 30°С до +50°С, для районов с особо агрессивной средой можно встретить модели ДНаТ и с большим температурным пределом.
• КПД лампы составляет около 30%;
• потребляемая мощность составляет от 30 Вт до 1кВт, обозначается цифрами в маркировке лампы после букв ДНаТ;
• срок эксплуатации колеблется в пределах от 6 000 до 25 000 часов;
• способны выдавать поток в пределах от 3500 до 130 000 Лм, в зависимости от модели лампы;
• эффективность ДНаТ находиться в пределах от 80 до 130 Лм/Вт, что приближает их к светодиодным светильникам;
• спектр излучения находиться в районе 2000 К, а коэффициент цветопередачи Ra составляет всего 20 – 30.

В таблице ниже приведены параметры ламп ДНаТ с разной мощностью:

Таблица: параметры некоторых моделей ламп ДНаТ

Вышеперечисленные данные ярко выделяют лампы ДНаТ среди остальных световых приборов, поэтому далее мы рассмотрим основные плюсы и минусы в их эксплуатации.

Преимущества и недостатки

Среди преимуществ ламп ДНаТ следует выделить следующие позиции:

• Высокая энергоэффективность – количество получаемого света с каждого потребленного ватта электроэнергии превышает и дуговые ртутные источники, и смело конкурирует со светодиодными.
• Хороший КПД – несмотря на высокую температуру нагрева, в сравнении с галогенными светильниками и лампами ДРЛ, ДНаТ тратят не так уж и много электричества на обогрев пространства.
• Срок службы превосходит большинство газоразрядных и люминесцентных ламп и не уступает в продолжительности светодиодам.
• Обладают стабильным потоком с приятным для глаз желтым спектром свечения, который делает комфортным восприятие освещенного пространства.
• В перерасчете стоимости лампочки ДНаТ на вырабатываемые люмены, цена прибора выходит даже дешевле, чем светодиодные.
• Эффективных в уличном освещении при тумане, так как свет все равно обеспечивает довольно неплохую видимость.
• Вес готового светильника ДНаТ в сравнении с другими типами оборудования получается на 10 – 15% ниже.

Однако, кроме плюсов, следует отметить и ряд недостатков этого типа световой аппаратуры:

• Длительное время разгона до номинальной мощности – в среднем требуется от 6 до 10 минут, чтобы с начального разряда трубка разогрелась до заявленных параметров.
• Низкая цветопередача – в зоне освещения вы практически не ощутите разницы между смежными цветами.
• Взрывоопасны и токсичны для человека – в отличии от устройств низкого давления может легко разлететься и поранить окружающих, а находящиеся в трубке пары ртути способны вызвать отравление.
• Подходят далеко не для всех задач – к примеру, в некоторых технологических процессах из-за коэффициента пульсации или для выращивания некоторых видов культур.
• Со временем могут выгорать, из-за чего свет меняет спектр свечения, а лампочка мощность.

Область применения

Рис. 6. Область применения ламп ДнаТ

Наибольшее применение ДНаТ получили в качестве уличных светильников для освещения территории городов, парков, автомобильных дорог и прочих объектов. Внутри помещений их часто устанавливают в освещении теплиц для произрастания различных культур, могут иметь смешанный диапазон света под разные растения. В домашних условиях они устанавливаются для подсветки рассады и других домашних растений, цветов и т.д. Хорошо зарекомендовали себя в освещении спортивных объектов, сцен и прочих локаций для массовых мероприятий.

Рекомендации по эксплуатации ДНаТ

В ходе эксплуатации ламп ДНаТ следует помнить, что температура внешней колбы достигает нескольких сотен градусов. Поэтому браться за нее голыми руками сразу после выключения или в момент свечения ни в коем разе недопустимо. Иначе вы можете получить серьезные ожоги, необходимо дождаться более низкой температуры.

В ходе замены лампы ДНаТ важно не браться незащищенными ладонями за стеклянную поверхность, так как на ней останутся отпечатки пальцев рук. Со временем жир начнет подгорать и это может привести к преждевременному растрескиванию колбы. Если во время монтажа вы все же взялись голыми руками, следует протереть поверхность бумагой или тканью.

Рис. 7. Подгорание следов от руки на колбе лампы

Во время эксплуатации не допускайте попадания направленных потоков воды на лампочку, так как раскаленная колба попросту растрескается от такого взаимодействия. Но волноваться о нескольких каплях или аэрозоле при поливе также не стоит, современные ДНаТ имеют специальное стекло и устойчивы к подобным мелочам.

Если света от обычной ДНаТ вам не хватает или технические характеристики стандартной модели вас чем-то не устраивают, можете взять усовершенствованный световой прибор, к примеру, лампу ДНаЗ.

Типовые часто задаваемые вопросы от читателей

Есть ДНаТ-400 который в последнее время перестал включаться. Может ли это быть из-за пониженного напряжения в конечных электрических цепях?

Как вариант, возможно, что уровня напряжения в конечной электрической цепи не хватает, но хотелось бы узнать более детальные подробности. Лампа не загорается совсем или время разогрева длиться дольше, чем обычно, возникают ли в момент включения хоть какие-то световые эффекты или лампа даже не мерцает?

Помимо такой возможной причины как пониженного напряжения в конечных электрических, лампу следует проверить на следующие неисправности:

Неисправно ИЗУ – из-за естественного износа элементов или при частых коммутациях без выдержки перерыва между включениями зажигающее устройство может выйти со строя. Замена на новое может полностью решить проблему, но подбирать нужно аналогичное.

Сгорел патрон – многие точки подключения в газоразрядных лампах страдают из-за повышенного напряжения, подаваемого на лампу. Поэтому патроны могут не выдерживать электрической нагрузки и просто перегорать. Для устранения неисправности замените патрон новым.

Соединительные провода – также перегорают на участке от ИЗУ до лампы из-за высокого напряжения и приложенной к ним нагрузки. Такую неисправность можно определить даже визуальным осмотром.

Перегорела сама лампа – проверяется визуальным осмотром или путем замены на аналогичную исправную.

Зачем нужен и как подключить дроссель к лампе ДНаТ

Газоразрядные лампы, в том числе ДНаТ не получиться просто подключить к сети, так как напряжения для их запуска недостаточно. Чтобы осветительные устройства работали, нужно приобрести пускорегулирующее устройства (ПРА, дроссель, балласт). Кроме того, для нормального функционирования устройства понадобится ИЗУ (импульсное зажигающее устройство) и конденсатор.

Дроссель для ДНаТ сдерживает и стабилизирует напряжение при запуске лампы, оказывает сопротивление его изменениям (резкие скачки тока, появление электрических сигналов другой частоты). Таким образом, ПРА обеспечивает нормальную работу натриевых осветительных элементов, продлевает срок их эксплуатации. Но, чтобы балласт выполнял все свои функции, нужно знать, как он устроен, и как его правильно применять.

Зачем нужен дроссель: изменчивое сопротивление ламп

Лампа ДНаТ имеет стеклянный корпус, внутри которого находится горелка, наполненная смесью газов (соединения натрия, пары ртути, ксенон). По обоим краям трубки размещены электроды, которые образуют дугу. После запуска источника света с помощью ИЗУ создаются импульсы с высоким напряжением, после чего гарантированной возникает дуговой разряд. Из-за резкого увеличения тока и чрезмерного тепловыделения пары внутри лампы перегреваются. Это грозит тем, что прибор придет в негодность или даже взорвется. Чтобы избежать этого, нужно использовать дроссель для ДНаТ.

Для ограничения величины рабочего тока в ДНаТ применяют балласты разного вида: электромагнитные (ЭмПРА) и электронные (ЭПРА). Вторые считаются более продуктивными, однако их стоимость слишком высокая. По этой причине чаще применяют электромагнитный дроссель. На вид это компактный блок, который регулирует мощность осветительного прибора.

ПРА помогают уменьшить пульсацию напряжения, сглаживают частоту тока, ограничивают и стабилизируют его подачу. То есть, прибор регулирует изменение тока в цепи: поддерживает его при убывании и сдерживает при резком увеличении. Благодаря этим функциям, дроссель для ламп ДНаТ повышает их светоотдачу, продлевает срок эксплуатации.

Параметры и характеристики катушки индуктивности

При выборе пускорегулирующего устройства нужно учитывать его характеристики. Один из главных параметров – это индуктивность, которая измеряется в Гн (Генри). Величина реактивного сопротивления включенного балласта зависит от его индуктивности. Эта величина характеризует магнитные свойства электрической цепи. 1Гн пропускает 1А тока при напряжении 1В.

К основным параметрам индуктивной катушки относят:

• длина катушки в м;
• число витков;
• проницаемость материала сердечника;
• размер поперечного сечения магнитопровода;
• магнитное насыщение.

Индуктивность обмотки балласта зависит от всех вышеописанных характеристик.

Сопротивление витков обмотки катушки зависит от величины поперечного сечения сердечника. Поэтому при выборе ПРА для ДНаТ нужно учитывать их мощность, от которой зависит номинальный ток нагрузки. Соответственно, размеры электрического балласта зависят от мощности лампы.

Внешний вид

Принцип работы балласта построен на способности катушки к самоиндукции. По сути, ПРА – это и есть катушка индуктивности, внутри которой находится сердечник с металлической оправой. Эта оправа состоит из стальных и ферромагнитных пластинок, которые изолированы друг от друга. Это необходимо для того, чтобы не образовались вихревые токи, из-за которых возникают помехи. Сверху прибор покрыт кожухом.

В последнее время очень популярны электронные балласты. Они выглядят, как компактные блоки с выведенными клеммами. Основа прибора – это печатная плата, которая размещена в пластиковом коробе.

Все дроссели имеют внешнее сходство с трансформаторами. Количество выводов у них может быть разное, поэтому идентифицировать их только по внешнему виду сложно. Для этого нужно обращать внимание на изображение на корпусе прибора.

Если трансформатор имеет одну обмотку, то это балласт. Но, чтобы убедится в этом, нужно провести прозвонку с помощью мультиметра. Если во время проверки показания сопротивления отличаются, то вы нашли выводы одной обмотки.

Нередко одинаковые обмотки являются компонентами входной и выходной цепи питания осветительного устройства, выполняя функции балласта. Тогда они прозваниваются с одинаковыми показаниями сопротивления.

Важно! Проверить наличие замыкания между витками обмотки в ПРА можно с помощью мультиметра. Если после прозвонки индуктивность меньше, чем в технической документации, то это свидетельствует о том, что изоляция обмоток разрушена. Использовать такой дроссель для ДНаТ запрещено, так как он приведет в негодность любую лампу.

Устройство и сборка пускорегулирующего (ПРА) аппарата для ДНаТ

Дроссели для ДНаТ делятся на низкочастотные и высокочастотные. В первом случае катушка индуктивности задерживает ток низкой частоты, а во втором – высокой.

Балласт для тока низкой частоты состоит из катушки, внутри которой стальной сердечник, а его пластины изолированы друг от друга. Индуктивность такого прибора составляет от 1Гн. Это свойство позволяет ему ограничивать напряжение, если оно снижается или увеличивается.

Высокочастотные дроссели для ДНаТ не имеют сердечника. В таких приборах медная проволока навивается на каркас из пластика или резистор. Выглядит такой балласт, как секционная (многослойная) намотка.

Материал для сердечника влияет на размер дросселя для ДНаТ. Магнитный стержень, как правило, находится внутри компактных устройств. Однако размер не влияет на их индуктивность.

Высокочастотные приборы оснащены ферритовыми или стальными сердечниками. Такие ПРА используются в широком диапазоне частот.

В зависимости от места установки разделяют встраиваемые и закрытые дроссели для ДНаТ. Первые вставляют в корпус осветительных приборов, которые защищают их от влаги, а вторые монтируются в герметичный блок.

Для чего нужны ИЗУ (импульсные зажигающие устройства)

Без импульсного зажигающего устройства подключить натриевую лампу не получиться. Эта деталь не нужна только в том случае, если ИЗУ уже встроено в осветительное устройство.

Зажигающий прибор необходим для запуска газоразрядного источника света. Он генерирует импульсы высокого напряжения на электроды, что обеспечивает образование дуги. То есть, ИЗУ помогает ДНаТ запуститься, после чего его влияние на работу лампы заканчивается.

Диапазон мощностей зажигающего устройства – от 35 до 400Вт. Кроме того, ИЗУ бывает двух- или трех контактное. Схема подключения устройств разного типа немного отличается.

Кроме балласта, а также ИЗУ специалисты рекомендуют дополнять комплект для ДНаТ конденсатором. Его преимущество в том, что этот прибор помогает снизить нагрузку на проводку.

Схемы подключения дросселя и газоразрядных ламп

Если вы не знаете, как подключить лампу ДНаТ, но хотите это сделать самостоятельно, то изучите информацию ниже. В первую очередь вам нужно подготовить дроссель, ИЗУ, желательно конденсатор и само осветительное устройство. Затем попытайтесь найти схему подключения, которая обычно изображена на корпусе балласта или зажигающего прибора.

Чтобы запустить ДНаТ, подведите к балласту фазу, потом пустите ее на зажигающее устройство, а потом подключите источник света. После этого можно проверить работоспособность лампы.

Как упоминалось ранее, схема подключения ДНаТ с применением ИЗУ с двумя и тремя выводами отличается. Первые лучше использовать для маломощных лампочек, для запуска которых достаточно импульса до 2 киловольт.

С трехконтактным ИЗУ

Комплект для ДНаТ можно собрать в компактном щитке или встроить в корпус осветительного прибора, если его габариты позволяют.

Подключение газоразрядных светильников проводиться по такому плану:

Внимание. В первую очередь проверьте изоляцию дросселя и конденсатора с помощью тестера. Для этого переключите прибор в режим максимального сопротивления. Это поможет узнать, не проходит ли напряжение на корпус.

• Найдите 2 провода с отрицательным зарядом, которые выходят из автомата. Одну жилу проведите к лампе, а вторую – к соответствующему выходу на дросселе, который имеет маркировку «N». Устанавливайте балласт только в разрыв фазного кабеля (не нулевого), который идет к лампе.
• Потом расключите фазу. Одну жилу, идущую с автомата, вставьте в контакт дросселя, а потом подключите его к клемме ИЗУ с маркировкой «В».
• Вставьте провод в вывод зажигающего устройства, обозначенный «Lp» и проведите его к патрону лампы.

После этого можно проверить работоспособность ДНаТ.

С двухконтактным ИЗУ

Зажигающие устройства с двумя выводами подключаются параллельно источнику света. То есть, после дросселя нужно завести фазный провод в однотипный выход ИЗУ, а к другой клемме подключают жилу с отрицательным зарядом. При этом не важно откуда она выходит, ее можно провести даже от патрона.

Конденсаторное устройство подключите параллельно все цепи. Для этого просто один кабель соедините с фазой автомата, а второй с нулем. Потом протяните провод и разведите его концы на патрон.

5 ошибок при подключении лампы ДНаТ

Часто новички при подключении натриевой лампы допускают ошибки, которые приводят к тому, что срок эксплуатации осветительного прибора уменьшается:

1. Неправильно подключают дроссель с 4 выводами. Начинающие мастера заводят фазный и нулевой провод на одни клеммы, а к другим подсоединяют лампу. Но это неправильно. Чтобы не допустить ошибку, нужно изучить схему, которая изображена на корпусе балласта, и строго соблюдать ее.

Важно! В продаже имеются дроссели на 4, 5, 6 выходов. Схема подключения разных видов устройств отличается.

1. Устанавливают лампу голыми руками. После прикосновения к стеклу на корпусе остается жир, который после нагревания ДНаТ темнеет, образуя пятна. Целостность лампы на этих участках может нарушиться. Чтобы этого не случилось, перед запуском всегда протирайте стекло.
2. Используют для подключения ДНаТ дроссели с большей мощностью. Например, нельзя в комплект для подключения источника света на 250Вт включать балласт на 400Вт. Это приведет к тому, что светильник начнет моргать, и со временем лампа придет в негодность. Подбирайте дроссель с мощностью такой же, как у источника света.
3. Подключают дроссель от другого вида натриевых ламп, например, ДРЛ, к ДНаТ. Если балласт подобран неправильно, то осветительный прибор быстрее выйдет из строя.
4. Не включают в комплект для подключения ДНаТ конденсатор. Тогда провода постоянно перегреваются.

Запомните эти ошибки, чтобы не допускать их во время работы.

Основные выводы

Как видите, дроссель для ДНаТ – это необходимое устройство, которое обеспечивает бесперебойную работу осветительной аппаратуры.

Оно уменьшает пульсацию напряжения, сглаживает частоту тока, ограничивает и стабилизирует его подачу.

Но, чтобы осветительный прибор работал корректно, подбирайте дроссель с такой же мощностью, как у лампы.

Для подключения ДНаТ кроме балласта понадобиться ИЗУ и конденсатор.

Чтобы правильно подключить светильник, изучите схему на корпусе балласта, и строго соблюдайте ее.

Не допускайте распространенные ошибки при подключении осветительного устройства, чтобы оно прослужило вам, как можно дольше.