Как зажигается люминесцентная лампа: дроссель и стартер

Люминесцентной трубке для запуска нужны два помощника: стартер, прогревающий электроды, и дроссель, ограничивающий ток. Разбираем их работу и признаки неисправностей.

Многие замечали, что в старом офисе или школьном коридоре люминесцентная лампа загорается не сразу, а после одного-двух миганий. Эта задержка — не поломка, а следствие принципа работы схемы. Чтобы трубка зажглась, нужны два вспомогательных элемента, стартер и дроссель, и у каждого своя чёткая задача.

Что происходит внутри трубки

Люминесцентная лампа — это стеклянная трубка с парами ртути низкого давления и небольшим количеством инертного газа. На обоих концах расположены спиральные электроды. Когда между ними возникает разряд, атомы ртути излучают в основном невидимое ультрафиолетовое излучение. Люминофор на внутренней поверхности стекла поглощает его и преобразует в видимый свет. От состава люминофора зависит и оттенок света.

Сложность в том, что в холодной трубке разряд сам не начинается. Мешают две вещи: электроды холодные и не готовы испускать электроны, а сетевого напряжения недостаточно, чтобы «пробить» газ. Стартер и дроссель как раз и устраняют эти два препятствия.

Стартер: выключатель для прогрева

Классический стартер — небольшой цилиндр, внутри которого инертный газ и биметаллический контакт. Он включён последовательно с электродами трубки. Запуск проходит так:

• при замыкании выключателя напряжение подаётся на стартер, и в нём возникает слабый тлеющий разряд;
• разряд нагревает биметаллическую пластину, она изгибается, и контакты замыкаются;
• теперь ток идёт через дроссель и оба электрода, электроды разогреваются;
• тлеющий разряд в стартере прекращается, пластина остывает, контакты размыкаются;
• в момент резкого разрыва цепи дроссель выдаёт короткий импульс высокого напряжения, и трубка зажигается.

После зажигания напряжение на трубке ниже того, что нужно для тлеющего разряда в стартере. Поэтому в рабочем режиме стартер «спит» и в процесс не вмешивается. Если с первой попытки электроды прогрелись недостаточно, цикл повторяется — отсюда и мигания.

Внутри стартера обычно стоит небольшой конденсатор. Он уменьшает искрение при размыкании контактов и снижает радиопомехи.

Дроссель: источник импульса и ограничитель тока

Электромагнитный дроссель — медная обмотка на железном сердечнике, то есть катушка индуктивности. У него две функции. Первая описана выше: создать импульс зажигания, когда стартер разрывает цепь. Вторая, менее известная, — ограничивать ток, когда трубка уже горит.

У газового разряда есть особенность: с ростом тока сопротивление трубки падает, и ток растёт ещё больше. Без ограничителя он быстро увеличился бы до опасных значений и повредил трубку и проводку. Дроссель противодействует изменению переменного тока и удерживает разряд на стабильном уровне. Поэтому дроссель подбирают под мощность трубки.

У электромагнитного дросселя есть и слабые стороны: он греется, со временем может гудеть, а поскольку работает на частоте сети, свет пульсирует — глазу это почти незаметно, но иногда видно на вращающихся деталях. Кроме того, дроссель потребляет реактивную мощность, поэтому в таких светильниках часто ставят компенсирующий конденсатор.

Признаки неисправностей и их причины

• Трубка постоянно мигает и не загорается. Чаще всего изношен стартер или истощены электроды. Замена стартера — самая дешёвая и быстрая первая проверка.
• Концы трубки светятся оранжево-красным, середина тёмная. Контакты стартера залипли, ток всё время идёт через электроды. Стартер нужно заменить, иначе электроды быстро выйдут из строя.
• Концы почернели. Материал электродов постепенно оседает на стекле. Это признак того, что ресурс трубки подходит к концу.
• Сильное гудение или запах гари. Дроссель перегревается или в обмотке межвитковое замыкание. Светильник нужно сразу выключить и показать электрику.
• Плохо зажигается на холоде. При низкой температуре разряд возникает с трудом; типичная ситуация для неотапливаемых складов и гаражей.

Выбирая стартер, проверьте, что указанный на нём диапазон мощностей охватывает мощность трубки. Для одной трубки и для двух коротких трубок, включённых последовательно, используются разные типы стартеров.

Электронный балласт и LED-трубки

В современных светильниках вместо дросселя и стартера стоит электронный балласт. Он сам прогревает электроды и питает трубку высокой частотой: зажигание быстрое, без мерцания и гула. Гнезда для стартера в таких светильниках нет.

Если хотите заменить люминесцентные трубки светодиодными, внимательно изучите схему подключения на упаковке. Некоторые LED-трубки работают в светильнике с электромагнитным дросселем, если вместо стартера поставить специальную перемычку-заглушку, другие требуют исключить дроссель из схемы. Переделку схемы должен выполнять электрик. Разбитая люминесцентная трубка выделяет пары ртути, поэтому помещение нужно проветрить, а осколки не выбрасывать с обычным мусором.

Для объектов, где люминесцентное освещение ещё работает, в каталоге Zaferoğlu Elektrik наряду со светодиодными лампами есть люминесцентные трубки и стартеры.