EPRA pre žiarivkové lampy: čo to je, ako to funguje, schémy zapojenia lámp s EPRA

Zaujíma vás, načo je potrebný elektronický modul EPRA pre žiarivky a ako by ste ho mali pripojiť? Správna montáž energeticky úsporných svietidiel umožní mnohonásobne predĺžiť ich životnosť, však? Ale Vy neviete, ako pripojiť EPRA a či je to potrebné?

Povieme Vám o účele elektronického modulu a jeho zapojení – v článku sú popísané konštrukčné vlastnosti tohto zariadenia, vďaka ktorému sa vytvára takzvané štartovacie napätie, ako aj udržiava optimálny pracovný režim svietidiel.

Uvedené sú princípové schémy zapojenia žiariviek s použitím elektronického predradníka, ako aj videoodporúčania pre použitie podobných zariadení. Ktoré sú neoddeliteľnou súčasťou schémy výbojových lámp, napriek tomu, že konštrukčné prevedenie takýchto svetelných zdrojov sa môže výrazne líšiť.

Konštrukcie štartovacích regulačných modulov

Konštrukcie priemyselných a domácich žiariviek sa spravidla vybavujú modulmi EPRA. Skratka sa dá celkom jasne prečítať – elektronický štartovací regulačný prístroj.

Elektromagnetické zariadenie starého typu

Pri pohľade na konštrukciu tohto zariadenia z rady elektromagnetickej klasiky si hneď možno všimnúť zjavný nedostatok – objemnosť modulu.

Pravda, konštruktéri sa vždy snažili minimalizovať rozmery EMPRA. Do istej miery sa to podarilo, súdiac podľa moderných modifikácií už v podobe EPRA.

Sada funkčných prvkov elektromagnetického štartovacieho regulačného zariadenia. Jeho súčasťami, ako je vidieť, sú len dva komponenty – tlmivka (takzvaný predradník) a štartér (schéma vytvárania výboja).

Objemnosť elektromagnetickej konštrukcie je spôsobená zavedením veľkorozmernej tlmivky do schémy – povinného prvku určeného na vyhladzovanie sieťového napätia a pôsobenie ako predradník.

Okrem tlmivky sú súčasťou schémy EMPRA štartéry (jeden alebo dva). Je zrejmá závislosť kvality ich práce a životnosti lampy, pretože defekt štartéra spôsobuje falošný štart, čo znamená prúdové preťaženie na vláknach.

Takto vyzerá jeden z konštrukčných variantov štartéra pulzno-regulačného elektromagnetického modulu žiarivkových lámp. Existuje množstvo iných konštrukcií, ktoré sa líšia veľkosťou a materiálom krytu.

Popri nespoľahlivosti štartérového štartu trpia žiarivkové lampy efektom strobovania. Prejavuje sa ako blikanie s určitou frekvenciou blízkou 50 Hz.

Napokon, štartovací a regulačný aparát spôsobuje značné energetické straty, čo v celku znižuje účinnosť lámp žiarivkového typu.

Zdokonalenie konštrukcie na elektronický predradník

Od 90. rokov 20. storočia sa obvody žiarivkových lámp čoraz častejšie dopĺňali vylepšenou konštrukciou štartovacieho a regulačného modulu.

Základom modernizovaného modulu boli polovodičové elektronické prvky. V dôsledku toho sa zmenšili rozmery zariadenia a kvalita práce je na vyššej úrovni.

Výsledkom modifikácie elektromagnetických regulátorov sú elektronické polovodičové zariadenia na spúšťanie a reguláciu svietenia žiarivkových lámp. Z technického hľadiska sa vyznačujú vyššími prevádzkovými parametrami.

Zavedenie polovodičových elektronických predradníkov viedlo prakticky k úplnému odstráneniu nedostatkov, ktoré boli prítomné v obvodoch zastaraných zariadení.

Elektronické moduly vykazujú kvalitnú stabilnú prácu a zvyšujú životnosť žiarivkových svietidiel.

Vyššia účinnosť, plynulá regulácia jasu, zvýšený účinník – to všetko sú výhodné ukazovatele nových modulov elektronických predradníkov.

Z čoho sa skladá zariadenie?

Hlavnými súčasťami obvodu elektronického modulu sú:

• usmerňovacie zariadenie;
• filter elektromagnetického žiarenia;
• korektor účinníka;
• filter vyhladzovania napätia;
• invertorový obvod;
• tlmivkový prvok;

Schéma zapojenia predpokladá jednu z dvoch variácií – mostíkovú alebo polomostíkovú. Konštrukcie, ktoré používajú mostíkovú schému, spravidla podporujú prácu s lampami s vysokým výkonom.

Približne na takéto svetelné zariadenia (s výkonom od 100 wattov) sú určené štartovacie a regulačné moduly vyhotovené podľa mostíkovej schémy. Tá okrem podpory výkonu pozitívne ovplyvňuje charakteristiky napájacieho napätia.

Medzitým sa v zložení žiarivkových svietidiel prevádzkujú najmä moduly postavené na báze polomostíkovej schémy.

Takéto zariadenia sa na trhu vyskytujú častejšie v porovnaní s mostíkovými, pretože na tradičné použitie postačujú svietidlá s výkonom do 50 W.

Osobitosti práce zariadenia

Činnosť elektroniky možno podmienečne rozdeliť na tri pracovné fázy. Najprv sa aktivuje funkcia predhrievania žhaviacich vlákien, čo je kľúčovým momentom z hľadiska životnosti plynových svietidiel.

Táto funkcia sa javí obzvlášť potrebná v podmienkach nízkoteplotného okolitého prostredia.

Pohľad na pracovnú elektronickú dosku jedného z modelov štartovacieho regulačného modulu na polovodičových prvkoch. Táto malá ľahká doska úplne nahrádza funkčnosť masívnej tlmivky a pridáva rad vylepšených vlastností.

Potom sa obvodom modulu spustí funkcia generovania vysokonapäťového impulzu impedancie – úroveň napätia približne 1,5 kV.

Prítomnosť napätia takejto veľkosti medzi elektródami je nevyhnutne sprevádzaná prierazom plynného prostredia banky žiarivky – zapálením lampy.

Nakoniec sa pripája tretia fáza činnosti obvodu modulu, ktorej hlavnou funkciou je vytváranie stabilizovaného napätia horenia plynu vo vnútri banky.

Úroveň napätia je v tomto prípade pomerne nízka, čím sa zabezpečuje malá spotreba energie.

Princípová schéma predradníka

Ako už bolo uvedené, často používanou konštrukciou je modul elektronického predradníka zostavený podľa dvojtaktnej polomostovej schémy.

Principiálna schéma polomostového zariadenia na spúšťanie a reguláciu parametrov žiarivkových svietidiel. Nie je to však zďaleka jediné obvodové riešenie, ktoré sa používa na výrobu elektronických predradníkov.

Takáto schéma pracuje v nasledujúcom poradí:

1. Sieťové napätie 220 V prichádza na diódový mostík a filter.
2. Na výstupe filtra vzniká jednosmerné napätie 300 – 310 V.
3. Invertorovým modulom sa zvyšuje frekvencia napätia.
4. Z invertora napätie prechádza na symetrický transformátor.
5. Na transformátore sa pomocou riadiacich spínačov vytvára potrebný pracovný potenciál pre žiarivku.

Riadiace spínače, inštalované v obvode dvoch sekcií primárneho a na sekundárnom vinutí, regulujú požadovaný výkon.

Preto sa na sekundárnom vinutí vytvára vlastný potenciál pre každú fázu činnosti lampy. Napríklad pri zahrievaní žhaviacich vlákien jeden, v režime aktuálnej činnosti druhý.

Pozrime sa na principiálnu schému polomostového elektronického predradníka pre lampy s výkonom do 30 W. Tu sa sieťové napätie usmerňuje zostavou štyroch diód.

Usmernené napätie z diódového mostíka prichádza na kondenzátor, kde sa vyhladí v amplitúde a filtruje od harmonických.

Na kvalitu práce schémy vplýva správny výber elektronických prvkov. Normálna práca je charakterizovaná parametrom prúdu na plusovom vývode kondenzátora C1. Trvanie impulzu zapaľovania svietidla je určené kondenzátorom C4.

Ďalej prostredníctvom invertujúcej časti schémy, zostavenej na dvoch kľúčových tranzistoroch (polovičný most), sa napätie, ktoré prišlo zo siete s frekvenciou 50 Hz, transformuje na potenciál s vyššou frekvenciou – od 20 kHz.

Je už privádzaný na svorky žiarivky na zabezpečenie pracovného režimu.

Približne rovnakým princípom funguje mostíková schéma. Rozdiel spočíva len v tom, že v nej sa používajú nie dva invertory, ale štyri kľúčové tranzistory. Následne sa schéma trochu skomplikuje, pridávajú sa ďalšie prvky.

Uzol schémy invertora, zostavený podľa mostíkovej schémy. Tu sa v práci uzla zúčastňujú nie dva, ale štyri kľúčové tranzistory. Pričom často sa uprednostňujú polovodičové prvky poľnej štruktúry. Na schéme: VT1…VT4 – tranzistory; Tp – transformátor prúdu; Up, Un – meniče

Medzitým práve mostíkový variant zostavy umožňuje pripojenie veľkého množstva žiaroviek (viac ako dve) na jednom predradníku. Spravidla sú zariadenia zostavené podľa mostíkovej schémy navrhnuté na výkon záťaže od 100 W a viac.

Možnosti zapojenia žiariviek

V závislosti od obvodových riešení, používaných v konštrukcii predradníkov, môžu byť varianty pripojenia veľmi rôzne.

Ak jeden model zariadenia podporuje napríklad pripojenie jedného svietidla, iný model môže podporovať už súčasnú prácu štyroch žiaroviek.

Najjednoduchší variant napájania svietidla cez elektromagnetický predradník: 1 – vlákno žeravenia; 2 – štartér; 3 – sklenená banka; 4 – tlmivka; L – fázová línia napájania; N – nulová línia

Najjednoduchším pripojením sa javí variant s elektromagnetickým zariadením, kde základnými prvkami schémy sú len tlmivka a štartér.

Tu sa od sieťového rozhrania fázová línia spája s jednou z dvoch svoriek tlmivky a nulový vodič je privedený na jednu svorku žiarivky.

Fáza, vyhladená na tlmivke, sa odvádza z jej druhej svorky a spája sa na druhú (opačnú) svorku.

Zvyšné dve voľné svorky žiarovky sa pripájajú do zásuvky štartéra. To je v podstate celá schéma, ktorá sa pred objavením elektronických polovodičových modelov elektronických predradníkov používala všade.

Variant pripojenia dvoch žiarivkových svietidiel cez jednu tlmivku: 1 – filtračný kondenzátor; 2 – tlmivka, výkonom zodpovedajúca výkonu dvoch svetelných zariadení; 3, 4 – lampy; 5,6 – štartéry; L – fázový vodič; N – nulový vodič

Na základe rovnakej schémy je realizované riešenie s pripojením dvoch žiarivkových lámp, jednej tlmivky a dvoch štartérov. Pravdaže, v tomto prípade je potrebné vybrať tlmivku podľa výkonu, vychádzajúc z celkového výkonu výbojkových svietidiel.

Tlmivkový schémový variant je možné upraviť s cieľom odstránenia defektu stroboskopického efektu. Ten pomerne často vzniká práve na svietidlách s elektromagnetickým predradníkom.

Úprava je sprevádzaná doplnením schémy diódovým mostíkom, ktorý je zapojený za tlmivkou.

Zapojenie k elektronickým modulom

Varianty pripojenia žiarivkových lámp na elektronických moduloch sa trochu líšia. Každý elektronický predradník má vstupné svorky pre privedenie sieťového napätia a výstupné svorky pre záťaž.

V závislosti od konfigurácie predradníka sa pripája jedna alebo niekoľko lámp. Spravidla je na telese zariadenia akejkoľvek kapacity, určeného na pripojenie príslušného počtu svietidiel, uvedená schéma zapojenia.

Postup pripojenia žiarivkových svietidiel k zariadeniu na spúšťanie a reguláciu, pracujúcemu na polovodičových prvkoch: 1 – rozhranie pre sieť a uzemnenie; 2 – rozhranie pre svietidlá; 3,4 – svietidlá; L – fázová prípojka; N – nulová prípojka; 1…6 – kontakty rozhrania

Na schéme vyššie je napríklad predpokladané napájanie maximálne dvoch žiarivkových lámp, pretože v schéme je použitý model dvojlampového predradníka.

Dve rozhrania zariadenia sú navrhnuté tak: jedno pre pripojenie sieťového napätia a uzemňovacieho vodiča, druhé pre pripojenie lámp. Tento variant je tiež z radu jednoduchých riešení.

Podobné zariadenie, ale určené už na prácu so štyrmi lampami, sa líši prítomnosťou zvýšeného počtu svoriek na rozhraní pripojenia záťaže. Sieťové rozhranie a vedenie pripojenia uzemnenia zostávajú nezmenené.

Rozvod pripojenia podľa štvoržiarivkového variantu. Ako zariadenie na spúšťanie a reguláciu sa tiež používa elektronický polovodičový predradník. Na schéme 1…10 – kontakty rozhrania zariadenia na spúšťanie a reguláciu

Avšak popri jednoduchých zariadeniach – jedno-, dvoj-, štyrižiarivkových – sa vyskytujú predradné konštrukcie, ktorých schéma predpokladá použitie funkcie regulácie svietenia žiarivkových lámp pomocou.

Toto sú tzv. riadené modely regulátorov. Odporúčame vám bližšie sa oboznámiť s princípom činnosti regulátora výkonu osvetľovacích zariadení.

Čím sa podobné prístroje líšia od už uvedených zariadení? Tým, že okrem sieťového a záťažového rozhrania sú vybavené aj rozhraním na pripojenie riadiaceho napätia, ktorého úroveň je zvyčajne 1 – 10 voltov jednosmerného prúdu.

Štvorsvietidlová konfigurácia s možnosťou plynulej regulácie jasu: 1 – prepínač režimu; 2 – kontakty prívodu riadiaceho napätia; 3 – uzemňovací kontakt; 4, 5, 6, 7 – žiarivkové svietidlá; L – fázové napájacie vedenie; N – nulové vedenie; 1…20 – kontakty rozhrania štartovacieho a regulačného zariadenia

Takto rozmanitosť konfigurácie elektronických štartovacích a regulačných modulov umožňuje organizovať systémy osvetľovacích zariadení rôznej úrovne. Nemyslí sa tým len úroveň výkonu a pokrytia plôch, ale aj úroveň riadenia.

Závery a užitočné video k téme

Video materiál, vytvorený na základe praxe elektromontéra, rozpráva a ukazuje – ktorý prístroj z dvoch by mal byť koncovým používateľom uznaný za kvalitnejší a praktickejší.

Tento príbeh opäť potvrdzuje, že jednoduché riešenia vyzerajú spoľahlivo a trvanlivo:

Medzitým sa EPRA naďalej zdokonaľujú. Na trhu sa pravidelne objavujú nové modely takýchto prístrojov. Elektronické konštrukcie tiež nie sú bez nedostatkov, ale v porovnaní s elektromagnetickými variantmi jednoznačne vykazujú lepšie technické a prevádzkové vlastnosti.

Vy sa vyznáte v otázkach princípu činnosti a schém zapojenia EPRA a chcete doplniť vyššie uvedený materiál osobnými postrehmi? Alebo sa chcete podeliť o užitočné odporúčania ohľadom detailov opráv, výmeny alebo výberu štartovacieho a regulačného zariadenia? Napíšte, prosím, svoje komentáre k tomuto príspevku do bloku nižšie.