Лампы всех типов и назначений, фурнитура, светильники
Оптовые и розничные поставки светотехники
Доставка товара по России транспортными компаниями
Телефоны: (343) 361-10-21
ООО "Электро-Сайт"
620137, Екатеринбург
ул. Студенческая, 11
E-mail: office@electro-site.ru

Электронные балласты
Технические характеристики
Принцип работы

ЭПРА

Питание светильников с ЭПРА от силовых трансформаторов

При питании светильников от силового трансформатора со схемой соединения звезда-звезда с нулем и загрузке этого трансформатора только светильниками с электронными балластами более чем на 60 % возникают колебания фазных напряжений с частотой 10-20 Гц, что приводит к мерцанию ламп и нестабильной работе остального оборудования.
Максимальные напряжения при этом могут достигать значений 300V и более, что будет в свою очередь приводить к выходу ЭПРА и другого оборудования со строя.
Выходом из этой ситуации является применение силовых трансформаторов с Z – образной схемой соединения обмоток или загрузка трансформатора со схемой соединения звезда-звезда с нулем светильниками с электронными балластами не более чем на 60%.
Остальная нагрузка трансформатора может быть активной или активно-индуктивной.

Энергосберегающие электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА)

ДРЛ Ртутные

Пульсация светового потока происходит с двойной частотой сети.
При работе в сети 50Гц в схеме со стандартным Электромагнитным дросселем ЭмПРА (ПРА), коэффициент пульсаций состовляет 63-74%
При наличии вращающихся деталей машин, пулсация может вызывать стробоскопический эффект. * (См. СНиП 23-05-95.)
Стробоскопический (мерцание ламп) эффект можно уменьшить (только уменьшить) при включении ламп в разные фазы.

МГЛ Металлогалогенные и ДНаТ Натриевые лампы

Пульсации МГЛ, в схеме со стандартным дросселем ЭмПРА (ПРА), ниже чем в ДРЛ и оставляют 30%.

Традиционная система электропитания лампы от сети переменного напряжения 220В 50 Гц содержит токоограничивающий реактор, последовательно включенный с лампой и устройство, формирующее высоковольтные импульсы для зажигания разряда.

Проблемы, связанные с электромагнитными ПРА, следующие:
мерцание от сети 50 Гц; *
нестабильность мощности и светового потока лампы при колебаниях сетевого напряжения;
низкий коэффициент мощности;
большая масса реактора ПРА, наличие отдельного блока импульсного запуска и необходимость применения дополнительного конденсатора для улучшения коэффициента мощности;
отсутствие возможности управления светом;

Эти недостатки устраняются при использовании электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА):
Стабильность светового потока на весь срок службы лампы;
Увеличение срока службы лампы от номинального, от 20% и выше, за счет стабилизации мощности в широком диапазоне изменения питающего напряжения и оптимизации режима розжига – «мягкий» пуск;
Надежное отключение неисправных ламп или ламп с отклонением рабочего режима;
Рабочий диапазон температур -40…+85°С;
Широкий диапазон входного напряжения 100…264W:
Высокое качество потребляемой электроэнергии - коэффициент мощности близкий к единице (0,98), благодаря потреблению синусоидального тока с нулевым фазовым сдвигом;
Работа ЭПРА на повышенной частоте с высоким К.П.Д. (96% );
Снижение энергопотерь на 50-55% по сравнению с электромагнитным ПРА;
Стабилизация выходной мощности при изменениях напряжения питающей сети;
Возможность подключения к линии большего числа светильников при полном отсутствии фактора разности уровня освещенности в начале и конце линии;
Бесшумная работа (отсутствие шумовых помех) за счет питания током повышенной частоты (свыше 20 кГц);
Низкий уровень радиопомех, который достигается путем использования специальных фильтров;
Отсутствие бросков коммутационных токов в силовой питающей цепи при включении аппаратов;
Отсутствие низкочастотных пульсаций светового потока (мерцания лампы - стробоскопического эффекта); *
Отсутствие дополнительного оборудования (конденсаторов и ИЗУ) для запуска и компенсации реактивной мощности;
Низкое тепловыделение блока ЭПРА;
Малая масса и габариты ЭПРА.

Схема ЭПРА представлена на рис. 1 и содержит следующие узлы: сетевой фильтр, выпрямитель, корректор коэффициента мощности, инвертор, устройство поджига и устройство управления мощностью.

Рис. 1. Схема ЭПРА для МГЛ/ДНаТ – 250.
Схема
1. ЭПРА выполнен на базе полумостового инвертора напряжения на силовых МОП-транзисторах, работающих на повышенной частоте модуляции. Для управления силовыми МОП-транзисторами инвертора используется интегральная микросхема высоковольтного драйвера, что обеспечивает надежный запуск, стабильную работу ЭПРА в широком диапазоне температур и низкий уровень динамических потерь в транзисторах.
Дискретное управление частотой модуляции инвертора, соответственно, током лампы и потребляемой мощностью осуществляется путем изменения емкости времязадающей RC-цепи управляющей микросхемы при помощи ключа S, в цепь которого включен дополнительный конденсатор.
Инвертор обеспечивает питание лампы током повышенной частоты в двух режимах - режиме полной мощности и в режиме энергопотребления на уровне 50% от номинального, что дает адекватное управление яркостью свечения лампы.
Переключение режимов осуществляется при помощи устройства управления мощностью, включающего компаратор, на вход которого поступает выпрямленное сетевое напряжение, селектор импульсов по длительности и запоминающее устройство, управляющее ключом S.
При подключении к сети в ЭПРА всегда устанавливается режим полной мощности.
Команда на переключение режима поступает от станции управления, силовая часть которой представляет собой тиристорный коммутатор, и заключается в прерывании питающего сетевого напряжения на время, равное половине его периода повторения.
Управляющее воздействие идентифицируется устройством управления мощностью ЭПРА и изменяет состояние запоминающего устройства.
Ключ S размыкается, повышая рабочую частоту инвертирования, и ЭПРА переходит в режим пониженной мощности. При повторном управляющем воздействии ЭПРА возвращается в исходное состояние.
Наличие в устройстве управления мощностью селектора импульсов по длительности позволяет исключить ложные срабатывания при сбоях, возникающих в сети.

На рис. 2,а приведены осциллограммы сетевого напряжения и тока лампы при переходе на пониженную мощность.

2. Применение активного корректора коэффициента мощности решает проблемы совместимости ЭПРА с питающей сетью.
Корректор выполнен по схеме повышающего импульсного преобразователя на мощном МОП-транзисторе, управление которого производится от специализированной интегральной микросхемы [2], что обеспечивает энергопотребление с коэффициентом мощности в номинальном режиме на уровне 0,98. Корректор коэффициента мощности формирует квазисинусоидальный ток в реакторе, включенном на выходе выпрямителя, а сетевой фильтр снижает уровень высокочастотных гармоник в потребляемом токе. Как видно, из представленных в таблице 1 данных, коэффициент мощности имеет высокое значение при всех возможных режимах в диапазоне изменения напряжения 220В ± 15%.
Осциллограммы сетевого напряжения и потребляемого тока приведены на рис. 2,б.
Вторым положительным свойством применения корректора является высокая стабильность освещенности при изменении напряжения питающей сети за счет стабилизации напряжения в силовой цепи постоянного тока.

Рис. 2. Осциллограммы:
а)
График
б)
График
а) – сетевого напряжения и тока лампы в режиме переключения мощности;
б) – сетевого напряжения и потребляемого из сети тока.

3. Сетевой фильтр помимо сглаживания высокочастотных пульсаций потребляемого тока, возникающих при работе активного корректора коэффициента мощности, обеспечивает подавление радиопомех, генерируемых ЭПРА. Наличие активного корректора и сетевого фильтра обеспечило выполнение стандарта МЭК 555.2, жестко регламентирующего уровень высших гармоник потребляемого из сети тока.


На входе сетевого фильтра включен традиционный узел защиты от сетевых перенапряжений, включающий варистор и предохранитель.
Соединенный последовательно с предохранителем терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления ограничивает бросок входного тока при подключении ЭПРА к сети, обусловленный зарядом емкостного фильтра на входе инвертора.

4. Зажигание лампы производится путем подачи на ее электроды высокого напряжения.
Напряжение необходимое для зажигания может быть получено в резонансном контуре или сформировано специальной схемой в виде повторяющихся импульсов.
Для надежного зажигания лампы в высокочастотной резонансной схеме требуется напряжение, действующее значение которого превышает 1 - 1,2 кВ, что приводит к 3 - 4 кратной перегрузке по току по отношению к номинальному току лампы [4] и, как следствие, к увеличению установленной мощности силовых полупроводниковых ключей инвертора, снижению надежности и дополнительным потерям мощности в режиме холостого хода.
Продолжительный режим холостого хода, возникающий при выходе лампы из строя или ее отсутствии, становится практически недопустимым.
Требуется усложнение схемы для обеспечения повторно-кратковременного режима пуска.
Поэтому для пуска лампы была использована импульсная система зажигания.
Устройство поджига выполнено по известной динисторной схеме запуска [1], формирующей высоковольтные импульсы напряжения с амплитудой 3-4 кВ.

Схема содержит накопительный конденсатор, заряд которого производится через резисторы от шин питания инвертора.
Разряд конденсатора происходит через динистор на дополнительную обмотку реактора, что вызывает формирование на его силовой обмотке высоковольтного импульса напряжения в виде затухающего гармонического сигнала, который через силовые ключи и разделительный конденсатор прикладывается к электродам лампы.
После зажигания лампы осцилляция прекращается, поскольку цепь нагрузки изменяет условия заряда конденсатора и не позволяет достигнуть напряжению на нем значения порога срабатывания динистора.

5. За зажиганием лампы следует относительно длительный (несколько минут) процесс ее разгорания.
В течение этого времени напряжение на лампе растет от 20-30 В до номинального значения, составляющего для ламп ДНаТ мощностью 250 Вт примерно 100 В.
Ток ограничивается сопротивлением реактора и его действующее значение не превышает 3,1 А, что составляет 120-130% его номинального значения.
Значение рабочей частоты выбрано вблизи 20 кГц [5] для исключения так называемого акустического резонанса и сопровождающих его явлений: нестабильности светового потока, локального перегрева стенок разрядной трубки, приводящего к возможному ее растрескиванию.

6. ДНаТ имеет резко возрастающие вольт-амперную и, соответственно, вольт-мощностную характеристики для равновесной температуры разрядной трубки [5].
Такая зависимость обуславливает сильное влияние параметров ПРА на характеристики лампы.
Кроме того, в процессе эксплуатации происходит постепенный рост напряжения на натриевых лампах.
При реальных колебаниях сетевого напряжения (более 5%) вольт-мощностная характеристика комплекта электромагнитный ПРА - лампа выходит за рамки четырехугольника, построенного в соответствии с требованиями МЭК, что говорит о превышении допустимого уровня мощности практически в течение всего срока службы лампы [5].
Вольт-мощностная характеристика ЭПРА, построенная в относительных единицах приведена на рис. 3.
Как видно из рис. 3 мощность P растет с увеличением напряжения Uл на лампе и максимального своего значения Рmax достигает при напряжении составляющим примерно 0,65 выходного напряжения U инвертора.
При дальнейшем росте напряжения на лампе мощность падает.

Максимально допустимое превышение, которое согласно публикациям МЭК составляет 16%, будет иметь место при номинальном напряжении на лампе составляющем примерно 0,44 выходного напряжения инвертора.
Для лампы ДНаТ-250 Вт с расчетным номинальным напряжением 100 В и напряжением в цепи постоянного тока 400 В при использовании полумостовой схемы инвертора максимальное превышение мощности составит 9%.

Таким образом правильный выбор напряжения в промежуточной цепи постоянного тока ЭПРА позволяет обеспечить ограничение выходной мощности на требуемом уровне.
Отсутствует необходимость введения дополнительных обратных связей (например, изменяющих частоту модуляции инвертора) для ограничения мощности, негативным проявлением которых может явиться ухудшение устойчивости системы ЭПРА - лампа в динамических режимах.
Опыт разработки ЭПРА с активным корректором коэффициента мощности показывает, что при наличии уже существующих обратных связей приходится решать вопросы устойчивости системы в переходных режимах.

Рис. 3.
График

Как отмечалось, в течение эксплуатации происходит постепенное увеличение напряжения на натриевой лампе.
В отличие от работы на промышленной частоте, где срок службы лампы определяется известным переходом в циклический режим из-за роста напряжения перезажигания, при работе с ЭПРА повышенная частота питающего напряжения приводит к полному исчезновению пиков перезажигания, а погасание разряда связано с нарушением устойчивости работы лампы в комплекте с ЭПРА [5,6].
Срок службы ламп увеличивается, в том числе, за счет ограничения максимальной мощности, однако объективную оценку могут дать только ресурсные испытания в реальных условиях эксплуатации.
Электронный балласт обеспечивает заметную экономию материалов.

На рис. 4 приведена сравнительная фотография ЭПРА и электромагнитного ПРА для натриевой лампы мощностью 250 Вт. В состав электромагнитного ПРА входят ограничительный реактор, тиристорное устройство зажигания и конденсатор для компенсации реактивной мощности.
При сопоставимых габаритах ЭПРА имеет в 3 раза меньший вес и более удобен в монтаже.

Рис. 4.
ЭмПРА,ИЗУ, конденсатор и ЭПРА

Экономичность ЭПРА определяется уменьшенным энергопотреблением при сохранении светового потока за счет уменьшения на 50-55% потерь по сравнению с электромагнитным ПРА, дополнительным энергосбережением благодаря возможности управления световым потоком лампы (переход на пониженную мощность), уменьшенными эксплуатационными расходами за счет повышения срока службы ламп.

Более высокая, по сравнению с традиционным ПРА, стоимость ЭПРА компенсируется постоянно увеличивающейся стоимостью электроэнергии и сокращением затрат на обслуживание осветительных установок.

Рис. 5.
Схема включения подключения ПРА ЭПРА
Схема подключения ПРА и ЭПРА

ЭПРА для промышленных объектов, теплиц и оранжерей 250-600W

    Применение ЭПРА исключает пульсацию ламп

    Применение

    Эксплуатируется в светильниках для внутреннего освещения производственных помещений, наружного освещения.

    Преимущества ЭПРА

  • Увеличение срока службы лампы на 20% и более за счет оптимального режима ее работы;
  • Пониженный до 30% по сравнению с электромагнитными ПРА расход электроэнергии;
  • Возможно ступенчатое регулирование светового потока;
  • Наличие защиты от неисправностей ламп;
  • Отключение ЭПРА при неисправной лампе;
  • Бесшумная работа светильника;
  • Надежное зажигание при температурах до -45°С;
  • Постоянный световой поток лампы во всем диапазоне питающего напряжения;
  • Отсутствие стробоскопического эффекта.

    ЭПРА соответствуют:

  • по безопасности - ГОСТ МЭК928-2002 (EN 60928);
  • по рабочим характеристикам - ГОСТ МЭК929-2002 (EN 60929);
  • по электромагнитной совместимости - ГОСТ Р 51318.15-99 (EN 55015);
  • по устойчивости к помехам - ГОСТ Р 51317.4.11-99 (EN 61000-3-2).

    Технические данные электронного ПРА:

  • Напряжение сети переменного тока 220/230В с частотой 50/60Гц в диапазоне 180-250V;
  • Напряжение сети постоянного тока в диапазоне 220-260V;
  • cos φ>0.96;
  • Количество подключаемых ламп - 1;
  • Рабочая частота ЭПРА - 33-70 кГц;
  • Тип регулирования светового потока - ступенчатое;
  • Глубина регулирования - 50%;
  • Регулирование осуществляется подачей на вход Uупр напряжения сети переменного тока;
  • Степень защиты от посторонних тел и воды - IP20;
  • Класс защиты от поражения электрическим током - I;
  • Максимально температура нагрева корпуса - 70°С;
  • Допустимая температура окружающей среды - -45°С- +45°С.

    Наименование

  • ЭПРА 250W ДНаТ - для натриевых ламп высокого давления
  • ЭПРА 400W ДНаТ - для натриевых ламп высокого давления
  • ЭПРА 600W ДНаТ - для натриевых ламп высокого давления



ЭПРА для газоразрядных ламп 250-600W

При использовании материалов сайта ссылка на сайт источник обязательна.

Если затрудняетесь в выборе или замене ламп, комплектующих для осветительного оборудования -
консультация по телефонам: +7 (343) 361-10-21, 361-34-21 или ICQ: 447932884

 Прайсы на товар

 Каталоги продукции



Cloudim - онлайн консультант для сайта бесплатно.