В зависимости от схемы включения ламп применяют ЭмПРА стартерные и бесстартерные.

Стартерные ЭмПРА состоят из дросселя, стартера (зажигателя) и конденсаторов.

Стартер служит для автоматического предварительного подогрева электродов и зажигания лампы. Представляет собой лампу тлеющего разряда, состоящую из стеклянного баллона 2, наполненного инертным газом – неоном (рис. 2.6, а). В стеклянном баллоне вмонтированы два электрода: один металлический, другой биметаллический. Между электродами имеется зазор 2…3 мм.

Дроссель, представляет собой катушку индуктивности с сердечником из листовой электротехнической стали. Дроссель имеет индуктивность 4…5 Гн. Такая большая величина индуктивности, как правило, достигается за счет стального сердечника с высокой магнитной проницаемостью. Дроссель создает механические вибрации светильника на частоте 50 Гц с соответствующим звуковым давлением на той частоте. Кроме того, эта индуктивность приводит к значительному сдвигу по фазе между током и напряжением и снижению коэффициента мощности.

Серьезным недостатком схемы питания на частоте питающей сети являются пульсации светового потока лампы из-за низкой инерционности люминофора, что приводит к стробоскопическому эффекту при выполнении ряда производственных операций с вращающимися механизмами.

На рис. 3.2 приведена типовая схема стартерного зажигания люминесцентной лампы, включаемой в сеть 220 В.

В момент включения лампы выключателем SA, ее электроды и стартер оказываются включенными на полное напряжение сети. Напряжения сети для зажигания лампы не достаточно, но достаточно, чтобы вызвать в стартере разряд. В стартере возникает тлеющий разряд, под действием которого биметаллический электрод нагревается и, изгибаясь, замыкается с другим электродом неоновой лампы. Цепь стартера замыкается, и начинается процесс нагрева электродов лампы. По окончании разряда в стартере биметаллический электрод охлаждается, выпрямляется и разрывает электрическую цепь. А так как в электрическую цепь последовательно с лампой включена индуктивная нагрузка (дроссель), то в момент размыкания возникает импульс повышенного напряжения, вызывающий мощный дуговой разряд в лампе и зажигает ее.

а) б)

Рис. 3.2. Схема электрическая включения люминесцентной лампы в сеть:

а – стартер (неоновая лампа тлеющего разряда): 1 – металлический электрод; 2 – стеклянный баллон; 3 – защитная оболочка;
4 – биметаллический электрод;
б – схема принципиальная: 1 – стартер; 2 – лампа; 3 – балластный дроссель

Напряжение, подводимое к электродам лампы, воздействует на свободные электроны и ионы, находящиеся в газе, заставляя их перемещаться. На своем пути движущиеся электроны и ионы сталкиваются с атомами газа и срывают с их орбит другие электроны, которые лавинообразно увеличиваю поток движущихся частиц. Срыв электронов со своих орбит сопровождается выделением квантов света. При этом резонансное излучение газов, наполняющих трубку (пары ртути, либо пары натрия), лежит в ультрафиолетовой области спектра и поэтому разряд не может быть источником видимого излучения. Поэтому на внутреннюю поверхность трубки наносится люминофор, преобразующий ультрафиолетовое излучение газа – наполнителя трубки – в излучение видимого спектра. Люминофор должен иметь достаточно высокую инерционность для того, чтобы снизить мерцание света при питании лампы от промышленной сети.

Стартерная схема зажигания относительно проста и дешева и поэтому широко распространена, но вызывает дополнительный расход электроэнергии около 20 % из-за включения в схему дросселя.