Эпра для светодиодных светильников схема

ЭПРА – сокращенное название электронного устройства, с помощью которого запускаются и работают осветительные газоразрядные лампы. Полное название – электронный пуско-регулирующий аппарат. Его задача – стабилизировать напряжение и выровнять пульсацию тока. Его также называют электронным балластом, поскольку он ограничивает ток в электрической цепи.

ЭПРА пришел на смену пуско-регулирующему аппарату (ПРА), состоящему из дросселя (выравнивает пульсацию тока), стартера (запускает работу светильника) и конденсатора (стабилизатор напряжения). Без него не могли включаться и работать люминесцентные лампы, но он был тяжелым, громоздким и обладал рядом недостатков: гудел, долго запускался, лампочки мигали, работали ненадежно.

ЭПРА представляет собой небольшую плату, на которой собраны несколько электронных элементов.

Схема, описание работы

Работа эпры состоит из трех этапов:

Метеорит72 – лучший интернет магазин светодиодного освещения! Товары высочайшего качества, безупречный сервис, широчайший ассортимент, отличные цены, гарантия. Посмотреть продукцию >>>

  1. Процесс разогрева электродов лампы. Этот этап делает включение светильника мгновенным, без миганий, позволяет работать осветительным приборам при низких температурах. Без этого этапа срок эффективного использования гораздо короче.
  2. Включение лампы. Происходит генерация импульса высокого напряжения до 1 600 В, что вызывает пробой газа в колбе лампы.
  3. Стабильная работа, когда на электродах лампочки присутствует небольшое напряжение, только для поддержания постоянной работы.

Принципиальная схема эпры

С1 – конденсатор, который преобразовывает переменное сетевое апряжение 220В в постоянное 260-270В.

Т1 и Т2 – ключи (высоковольтные биполярные транзисторы), входят в состав полумостового преобразователя двухконтактного типа, который преобразовывает полученное постоянное напряжение с низкой частотой 50Гц в напряжение с высокой частотой 3 800 Гц. Применение такого напряжения уменьшает размеры всего устройства.

Трансформатор управляет работой устройства, состоит из одной рабочей обмотки с двумя витками и двух управляющих с четырьмя витками на каждой.

DB3 – симметричный динистор, запускает преобразователь. Когда напряжение возрастает выше определенной величины, динистор открывается. Преобразователь запускается в тот момент, когда динистор передает импульс на транзистор.

На ключи противофазные импульсы подаются с двух обмоток трансформатора. С рабочей обмотки переменное резонансное напряжение попадает на L1 (лампа) через последовательно включенные нити накала и конденсаторы С4 и С5, при неизменяющейся частоте создан резонанс напряжений. Происходит разогрев нити накала за счет наибольшего тока, резонансное напряжение С5 включает светильник. Сопротивление на включенном светильнике уменьшается, но резонанс напряжений присутствует и он поддерживается в рабочем состоянии. Далее все работает автоматически без изменения частоты. Весь запуск происходит менее, чем за 1 секунду.

Более сложные и качественные ЭПРА включают в себя еще элементы для защиты от перепадов напряжения в сети, запуска эпры при отсутствии лампы, импульсных помех.

Преимущества ЭПРА

  • бесшумная работа;
  • освещение ровное, нет мерцания светильника;
  • срок службы лампочек увеличился;
  • компактность и малый вес;
  • более высокий КПД, по сравнению с предшествующим ПРА.
Читайте также:  Электрический степлер для бумаги

Классификация эпра

Эпра ламп можно классифицировать:

  • по мощности ламп;
  • по видам (для газоразрядных, люминесцентных, компактных люминесцентных, натриевых, ртутных, металлогалогенных);
  • по типу управления (аналоговый, цифровой);
  • по производителям.

Подключение ЭПРА

ЭПРА компактны и занимают немного места, легко монтируются. Лампы подключаются по легко доступной схеме, приложенной к электронному преобразователю.

Светильники с эпра

С появлением эпра стали возможны новые конструкции ламп, например, клл – компактные люминесцентные лампы, и новые решения для светильников. Теперь можно использовать больший диапазон цвета и яркости. Светильники стали экономичнее и мобильнее.

Светильник с эпра – это удобный практичный вариант, позволяющий организовать более комфортное освещение в помещении, повысить значение освещения в разработке уникального интерьера, создать более благоприятные условия для жизни и эффективной работы.

Драйвер, или ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат) является компонентом LED-светильника, необходимым для регуляции напряжения и создания постоянного тока.

Как работает ЭПРА?

Драйвер – важный элемент светодиодной лампы. Его задача – преобразовывать переменный ток, поступающий в блок питания светильника от электросети, в постоянный. Затем постоянный ток подаётся к LED-элементу и обеспечивает бесперебойную работу и ровный свет от лампы.

Яркость лампы зависит от мощности светодиода, она может быть постоянной или меняться вручную при помощи регулятора. Драйвер защищает светильник от короткого замыкания и экономит электроэнергию. Он значительно продлевает срок жизни светодиода, а в большинстве LED-светильников работа светодиода без стабилизатора напряжения невозможна. Корпус устройства изготавливается из негорючего пластика, он устойчив к нагреванию и механическому воздействию.

Как выбрать драйвер для LED-лампы?

Стабилизаторы напряжения для светодиодных светильников продаются в комплекте с самим прибором и производятся для конкретной модели, но при необходимости их можно приобрести отдельно. ЭПРА постоянно испытывает на себе перепады электроэнергии, поэтому он обычно изнашивается раньше, чем LED-элемент лампы, и рано или поздно требуется его замена. Наиболее часто используемыми являются стабилизаторы для ламп 36w и 40w с силой тока 350 или 700А.

Выполняя свою работу (преобразование переменного тока в постоянный), ЭПРА потребляет некоторое количество электроэнергии – примерно 20% от мощности лампы. Поэтому, выбирая устройство, необходимо умножать мощность светильника на коэффициент 1,2 – это будет оптимальная мощность драйвера для данной модели. При несоответствии мощности и светодиода их работа будет некорректной, ЭПРА может перегреваться и быстро выйдет из строя, или испортится светодиод.

Стабилизатор напряжения может размещаться как внутри светильника (в специально отведённом для него месте корпуса), так и отдельно. При размещении внутри корпуса важно подобрать драйвер нужного размера.

Включение газоразрядных ламп, в чисто которых входят всем известные люминесцентные лампы, имеет ряд особенностей. Для возникновения разряда между электродами в среде газа требуется импульс высокого напряжения между предварительно прогретыми электродами.

Во время работы ток разряда должен ограничиваться специальным балластом, функции которого выполняет дроссель – катушка с большой индуктивностью.

Пускорегулирующая аппаратура, разработанная для включения люминесцентных ламп имела множество существенных недостатков:

  • низкая надежность стартера из-за наличия контактной группы;
  • громоздкий тяжелый и шумный дроссель;
  • мерцание ламы с частотой питающей сети;
  • длительный процесс зажигания ламп;
  • затрудненный пуск при низкой температуре;
  • низкий КПД;
  • высокий уровень электромагнитных помех.
Читайте также:  Устройство токарно револьверного станка

На смену устаревшим пусковым агрегатам были разработаны электронные устройства, которые не содержат механических контактов и тяжелого и габаритного дросселя.

Малые габариты современных электронных пускорегулирующих устройств (ЭПРА) дали толчок дальнейшему развитию и широкому распространению малогабаритных люминесцентных ламп, которые в народе прозвали «экономками».

Кроме того, ЭПРА имеет следующие достоинства:

  • отсутствуют механические контакты;
  • питание производится высокочастотным напряжением, что полностью исключает мерцание;
  • малые габариты и вес;
  • высокий КПД за счет введения цепей коррекции мощности;
  • минимум сетевых помех и практически полное отсутствие электромагнитных.

Работа лампы с электронным запуском включает несколько последовательных стадий:

  1. Разогрев нитей накаливания.
  2. Инициирование разряда в среде газа между электродами.
  3. Поддержание горения.

Все этапы включения полностью контролируются электронной схемой ЭПРА, которая состоит из следующих элементов:

Не пропускает помехи от ЭПРА в сеть и наоборот.

Устанавливается, в основном в дорогих и мощных пускателях.

Исполняется в виде электролитического конденсатора большой емкости.

Также в состав устройства входят инверторная схема преобразования напряжения и малогабаритный дроссель.

В инверторе используются мощные высоковольтные транзисторные ключи, которые включены в мостовую схему с автогенерацией или управляются специальной микросхемой. В диагональ моста включен многообмоточный резонансный трансформатор, одна из обмоток которого включена последовательно с нитями накала и резонансным конденсатором.

Межэлектродный разряд уменьшает сопротивление рабочей среды лампы, в результате чего резонансный конденсатор оказывается закороченным и резонанс пропадает. Оставшегося значения напряжения достаточно для нормального горения. Ток разряда ограничивается дросселем, включенным последовательно с электродами.

ЭПРА ДЛЯ ПИТАНИЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП

Первоначально конструкции ЭПРА разрабатывались для замены старых дроссельно-стартерных устройств для установки в классические светильники с люминесцентными лампами. Для облегчения перехода на новую аппаратуру, ее габаритные размеры, как говорилось выше, делали схожими со старыми устройствами.

Такой подход позволял без изменения технологических линий по производству светильников устанавливать электронные пускатели.

Использование миниатюрных SMD компонентов и совершенствование схемотехники позволили создавать ЭПРА с минимальными габаритами. Такие устройства помещаются в стандартный цоколь типоразмера Е27 или даже Е14, что привело к широкому распространению энергосберегающих люминесцентных ламп обладающих большим разнообразием:

  • форм;
  • мощностей;
  • цветов и оттенков свечения.

Основными характеристиками электронного пускателя для люминесцентных ламп является допустимая мощность светильника и количество одновременно подключаемых источников. Некоторые типы имеют режим плавного пуска. При этом после нажатия клавиши включения освещения светильник загорается через время от одной до нескольких секунд.

В подобных устройствах за счет схемотехнических решений разряд резонансного конденсатора происходит только после полного прогрева нитей накаливания. Лампы, включаемые через такой пускатель меньше изнашиваются, поэтому срок их службы возрастает.

Некоторые модели дешевых пускорегулирующих аппаратов имеют низкое качество изготовления. Особенно это касается параметров электролитического конденсатора фильтра. Малая емкость приводит к заметным пульсациям света, а низкое граничное напряжение увеличивает вероятность выхода конденсатора из строя.

Читайте также:  Гусеница для детского снегохода своими руками

Очень опасны модели, в которых мощные ключевые транзисторы крепятся радиатором к металлическому корпусу устройства через пластиковую изоляцию. Через некоторое время работы пластик под действием нагрева транзистора деформируется и радиатор замыкается на корпус.

ЭПРА ДЛЯ СВЕТОДИОДНЫХ СВЕТИЛЬНИКОВ И ПАНЕЛЕЙ

Сразу следует заметить, что пускорегулирующая аппаратура для светодиодных ламп и других LED источников света не существует! Как бы не утверждали продавцы магазина или консультанты в интернет-сервисах, это свидетельствует лишь о их некомпетентности.

Светодиодные источники света в пусковых устройствах типа ЭПРА не нуждаются. Необходим источник постоянного напряжения, а в идеальном варианте – стабилизатор тока.

Такие устройства называются драйверами. Они формируют напряжение на выходных клеммах в соответствии с подключаемым источником света и ограничивают или стабилизируют значение выходного тока в определенных пределах.

Дело в том, что светодиоды нормально функционируют только в узком диапазоне протекающего через них тока. Меньшее значение снижает яркость, а высокое вызывает резкое снижение срока службы вплоть до мгновенного перегорания излучающего диода. Светодиод, как полупроводниковый элемент, обладает ярко выраженной зависимостью величины сопротивления от температуры, поэтому ее изменение всего на несколько градусов способно вызвать критический рост тока.

Чем отличается стабилизатор напряжения от стабилизатора тока?

Если выразить простыми словами, то стабилизатор напряжения имеет на выходе стабильное напряжение при том, что ток потребления подключенных устройств может меняться в широких пределах.

Иная ситуация в случае стабилизатора тока. Здесь обеспечивается стабильное значение тока при различных сопротивлениях нагрузки. При этом значение напряжения стабилизатора может изменяться в достаточно широком диапазоне.

Данная характеристика накладывает ограничение на совместимость устройств различных типов. К источнику тока нельзя подключать светодиодные светильники иной мощности, чем той, что указана в спецификации. Нельзя подключать параллельно несколько ламп. В крайнем случае возможно последовательное подключение, но это если позволяет диапазон выходных напряжений.

Драйвер (именно так именуется в настоящее время стабилизатор тока) рассчитан на выходной ток 100 мА и 12 – 24 В выходного напряжения. Можно подключать:

  • светодиодную лампу 100 мА 12 В или 100 мА 24 В;
  • две лампы 100 мА 12 В, соединенные последовательно;
  • две лампы 50 мА 12 – 24 В, соединенные параллельно.

Схема драйвера может быть выполнена быть выполнена как на основе трансформатора, так и при помощи инвертора, что в настоящее время составляет подавляющее большинство устройств. Драйверы с изменяемым значением выходного тока используются для регулировки яркости LED светильников.

Большинство компактных ламп выпускаются со встроенными драйверами, освобождая покупателя от мук выбора. Использование отдельных драйверов необходимо только в случае использования светодиодных лент или изготовления светильников из отдельных светодиодов или матриц.

Приобретая светодиодные панели с фиксированными размерами, желательно сразу же рассчитывать на драйвер с рекомендуемыми параметрами.

© 2012-2019 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector