Ремонт люминесцентных ламп – как самостоятельно выяснить, почему не работает лампа дневного света и как починить своими руками

Содержание

Ремонт люминесцентных ламп своими руками

Содержание:

  1. Взаимодействие компонентов лампы дневного света
  2. Причины неполадок в люминесцентных лампах
  3. Неисправен дроссель в ЭмПРА
  4. Неисправности и ремонт электронного балласта
  5. Видео

Многие системы освещения уже давно пользуются лампами дневного света. Они отличаются экономичностью, высокими эксплуатационными и техническими характеристиками. В настоящее время появились компактные устройства, где система управления свободно размещается в корпусе. Такие лампы могут использоваться в обычных светильниках с резьбовыми патронами.

В связи с конструктивными особенностями и применением пускорегулирующей аппаратуры, иногда в ходе длительной эксплуатации возникают неисправности, и тогда приходится выполнять ремонт люминесцентных ламп своими руками или вызывать специалистов.


Взаимодействие компонентов лампы дневного света

Для того чтобы лампа дневного света заработала, совсем недостаточно ее простого подключения к электрической сети на 220 вольт, как это делается с обычными лампочками накаливания. Запуск осуществляется при помощи специальных пускорегулирующих устройств, которые могут быть электромагнитными (ЭмПРА) или электронными (ЭПРА). Эту особенность должен знать каждый, кто собрался выполнять ремонт люминесцентной лампы самостоятельно.

Электромагнитные устройства хотя и относятся к устаревшим, до сих пор применяются во многих светильниках. Они отличаются невысокой эффективностью, шумом и мерцанием во время работы из-за низкого коэффициента пульсаций. Использование до настоящего времени объясняется их дешевизной, надежностью и простотой ремонта.

Работа ЭмПРА осуществляется по определенной схеме. Чтобы запустить лампочку, требуется пробить ее внутреннюю газовую среду. С этой целью, с помощью накопителя энергии – дросселя, создается импульс высокого напряжения. Однако данной схемы недостаточно, чтобы лампа заработала и стала гореть. Необходим предварительный разогрев электродов для последующей эмиссии и создание тлеющего разряда.

Решение этой задачи осуществляется с помощью стартера, подключаемого параллельно с лампой. Этот прибор выполнен в виде небольшой стеклянной лампочки, внутри которой расположены контакты в виде биметаллических пластин. При подаче напряжения они находятся в холодном замкнутом состоянии и через них к спиралям начинает поступать ток. В процессе подачи тока биметаллические контакты разогреваются и размыкаются. Энергия, накопленная в дросселе, поддерживает течение тока до момента пробоя газовой среды. После этого люминесцентная лампа начинает самостоятельно гореть без посторонней помощи.

Электромагнитные устройства чаще всего являются причиной неисправностей. Электронная аппаратура обеспечивает более качественную работу и не так часто ломается. Как правило, такой блок выходит из строя целиком и подлежит полной замене. Ремонт электронного балласта люминесцентной лампы осуществляется по собственной схеме, путем последовательного тестирования всех компонентов.


Причины неполадок в люминесцентных лампах

Основные неполадки в работе люминесцентных ламп связаны с состоянием пускорегулирующей аппаратуры, называемой балластом. В электромагнитных устройствах чаще всего выходят из строя стартер и дроссель, а в электронных – перегорают различные полупроводниковые и другие элементы. Эту особенность следует учесть, выполняя ремонт светильников с люминесцентными лампами.

Кроме неполадок в аппаратуре запуска и управления, могут возникнуть неисправности и в самом источнике освещения. Чаще всего это происходит в результате износа, старения или перегорания отдельных деталей и компонентов. Поэтому, зная устройство, можно легко установить причину, почему не запускается и не загорается лампа.

Одним из основных признаков неисправности является мигание прибора во время запуска. Этим они отличаются от обычных лампочек, которые перегорают мгновенно. Процесс моргания указывает на возможные изменения химического состава газовой среды в процессе эксплуатации. В таких случаях снижается содержание ртутных паров из-за их постепенного вырождения. Иногда причиной моргания становятся выгоревшие электроды, на которых уменьшается количество нанесенного активного вещества.

Когда люминесцентные лампы начинают мигать, становится хорошо заметно почернение с торцов стеклянной трубки. Именно появление нагара указывает на выгоревшую спираль и необратимые химические процессы. В таких случаях ремонт уже не проводится, возможно лишь продление срока эксплуатации на короткое время. Для этого используется несложная схема или электронный прибор с функцией холодного пуска, подключаемая к выводам контактов.

В некоторых случаях возможно моргание при включении даже полностью исправного светильника. Это происходит под влиянием неблагоприятных факторов. Например, цепь стартера может разорваться, когда синусоида проходит нулевую отметку, и тогда индукционного импульса оказывается недостаточно, чтобы ионизировать внутреннюю газовую среду.

Эта же причина вызывает мигание при запуске из-за низкого сетевого напряжения. В дальнейшем, в процессе работы, при отсутствии скачков напряжения, исправный светильник работает ровно и устойчиво, поскольку пускорегулирующая аппаратура поддерживает определенный уровень тока в газовой смеси.


Неисправен дроссель в ЭмПРА

Многие неисправности люминесцентных ламп связаны с дросселем, содержащимся в схеме ЭмПРА. Внешне это проявляется следующим образом:

  • Светильник не включается совсем.
  • После включения по краям образуется тусклое свечение, но прибор полностью не загорается. Лампа может ярко вспыхнуть и больше не гореть.
  • Становятся хорошо заметны мерцания, а само свечение очень тусклое.
  • Вдоль стеклянной колбы возможно появление светящегося бегающего потока, поверхность засвечена неравномерно и т.д.
  • В то время как лампа светится, становится хорошо заметна чернота по краям трубок.

Проверку следует начинать с наличия сетевого напряжения, которое может полностью отсутствовать, например, из-за обрыва на линии. Затем проводится визуальный осмотр и проверка целостности спиралей. Если они оборваны, лампу необходимо заменить. Далее проверяется состояние контактов в патроне, выясняется исправность стартера. Если все элементы в норме, можно переходить к проверке дросселя.

В первую очередь с помощью мультиметра измеряется его сопротивление. Тестер выставляется в нужный режим и проводятся замеры. Все последующие действия будут зависеть от результатов измерений:

  • На табло мультиметра знак бесконечности – дроссель сгорел, не работает и его нужно менять.
  • Сопротивление менее 40 Ом свидетельствует о межвитковом замыкании. В таких случаях лампа работает лишь короткое время и затем сгорает. То есть, дроссель также подлежит замене.
  • При нулевом сопротивлении в дросселе, как правило, имеет место короткое замыкание. Стартер будет неоднократно пытаться запустить лампу, но она не включится. Дроссель необходимо менять.
  • При отсутствии мультиметра можно выполнить частичную проверку путем прозвонки. Если дроссель в нормальном состоянии, то индикатор будет реагировать – светиться или пищать. Отсутствие какой-либо реакции указывает на неисправность или обрыв индукционного устройства.

Неисправности и ремонт электронного балласта

Существуют разные схемы электронных балластов, но принцип действия каждого из них практически не отличается. Поэтому ремонт люминесцентной лампы производится в определенной последовательности, с некоторыми различиями. В газоразрядных устройствах установлены нити накаливания, обладающие некоторой индуктивностью. Благодаря этому свойству они включаются в схему автоколебательного контура с катушками и конденсаторами. Этот контур находится в обратной связи с инвертором, основой которого служат мощные транзисторные ключи.

Нагревание нитей приводит к увеличению их сопротивления, параметры колебаний подвергаются изменениям. Инвертор реагирует на эти изменения и выдает нужное значение напряжения для запуска лампы. Пройдя сквозь ионизированный газ, ток выполняет шунтирование напряжения на нитях и снижает их накал. Сила тока внутри лампы регулируется за счет обратной связи инвертора и контура автоколебаний.

Питание инвертора осуществляется с помощью диодного выпрямителя, оборудованного фильтрационной системой, выполняющей сглаживание помех. Высокая частота инвертора позволяет полностью исключить моргание и шум во время работы, поэтому ЭПРА пользуются широкой популярностью среди потребителей.

Зная устройство электронного балласта, гораздо проще определиться с тем, как его быстро отремонтировать. Качественная диагностика может быть выполнена только в специализированной мастерской с использованием осциллографа и прочего оборудования. Если же проверка производится самостоятельно, то начинать следует с визуального осмотра неисправной платы. После этого все детали поочередно проверяются измерительными приборами, имеющимися в наличии.

Наиболее частой причиной отказа электронной аппаратуры или ЭПРА для люминесцентных ламп является сгоревший транзистор, который легко определяется в ходе осмотра. При невозможности визуального определения, детали поочередно выпаиваются из платы и прозваниваются мультиметром. В исправном состоянии сопротивление транзисторов будет составлять 400-700 Ом. Если один из транзисторов перегорает, то обычно сгоревшим оказывается и резистор в 30 Ом.

Еще одним слабым местом электронной схемы считается предохранитель с низким сопротивлением от 2 до 5 Ом. Иногда может сгореть один из элементов диодного моста. В таких случаях ремонт ЭПРА заключается в установке вместо неисправных деталей новых элементов, и балласт вновь продолжит свою работу.


Ремонт светильников с люминесцентными лампами

Автор Фома Бахтин На чтение 3 мин. Просмотров 692 Опубликовано

Наряду с высокой светоотдачей, экономичностью и большим сроком службы, люминесцентные лампы имеют и свои недостатки. Это – газоразрядные источники света, преобразующие электрическую энергию в световую после прохождение электрического тока через газ.

В отличие от обычных ламп накаливания, их эксплуатация требует обязательного наличия в схеме подключения пускорегулирующей аппаратуры – дросселя и стартера.

Поэтому, светильники с люминесцентными лампами имеют гораздо большее количество контактов и соединений, чем в светильниках с теми-же лампами накаливания, что не может не сказаться на их надёжности в эксплуатации.

«Плохой» контакт

Контакт в светильнике

Очень частой причиной неисправности люминесцентных светильников является плохой контакт. Даже при установке и подключении новых светильников нередки случаи, когда лампы или часть ламп в них не загорается именно по этой причине.

Ремонт светильника, в этом случае заключается в протяжке контактов. Обычно, это клеммы дросселя, контакты в ламподержателях (патронах ламп), патроны стартеров. Для устранения плохого контакта лампы в патроне иногда достаточно просто пошевелить лампу.

Неисправности пускорегулирующей аппаратуры (ПРА)

Стартер светильника

Наиболее частая причина неисправности пускорегулирующей аппаратуры – это негодный стартер, функция которого состоит в замыкании цепи накала электродов лампы («зажигание» лампы). С нерабочим стартером лампа попросту работать не будет – необходима его замена.

Ещё один признак неработающего стартера в светильнике – свечение (мерцание) по краям лампы. Убедиться в его неисправности можно, выкрутив стартер из патрона – свечение по краям исчезает и лампа начинает работать в нормальном режиме. Способ устранения такой неисправности тот-же:  замена стартера.

Неисправность дросселя

Признаки неисправности дросселя могут быть следующими:

Ремонт светильников с люминесцентными лампами

  • Нормальный запуск лампы, но в процессе её работы видно неравномерное заполнение разрядом пространство в колбе между электродами, а на отдельных её участках свечение в виде змейки. Необходимо проверить значение рабочего и пускового токов лампы. В случае их выхода за пределы нормы, указанные в вольтамперной характеристике, дроссель следует заменить.
  • Перегорание спирали в лампе и выход её из строя  – признак частично или полностью пробитой изоляции обмотки. Ремонт – замена дросселя.
  • Постоянное гудение дросселя – результат вибрации пластин  его магнитопровода. Устраняется заменой дросселя.

Дроссель лампы

Неисправности люминесцентных ламп

Спираль люминесцентной лампы

В процессе эксплуатации лампы, её герметичность может быть нарушена и в колбу попадает воздух. Это сопровождается появлением и исчезанием неяркого свечения.

Сгоревшая спираль (наличие чёрного налёта по краям) – визуально проверить это можно, посмотрев внутрь лампы с торцевой части колбы или-же убедиться, «прозвонив» её.

Прозвонить лампу

Обломанный или незафиксированный (болтающийся) контакт, напр. в результате неаккуратной установки (снятия) лампы или при неосторожной транспортировке. Такая лампа, по понятным причинам работать не будет и должна быть заменена.

Ремонт люминисцентной лампы


Из старого- как новое! Переборка светильника дневного света.


Ремонт люминесцентных светильников и люстр своими руками

Как таковые испорченные люминесцентные лампы восстановлению не подлежат. Во-первых, внутри разреженная атмосфера, во-вторых, колба заполнена парами ртути. Люминесцентные лампы подлежат обязательной утилизации. Факт потери герметичности несёт опасность. Отравление ртутью проявляется не сразу. Сегодня поговорим, как выполняется ремонт люминесцентных светильников и люстр собственноручно.

Виды ламп

Виды ламп

Как работает люминесцентная лампа

Внутри люминесцентной лампы разжигается дуга. Постоянно присутствует разряд плазмы. За счёт этого выделяется энергия излучения, в инфракрасном диапазоне. При взаимодействии лучей с люминофором последний начинает светиться. Частота электромагнитных волн меняется на диапазон видимого света. Обычно разрядной средой служат пары ртути. К примеру, на внутренней стенки колбы присутствует капелька этого вещества для поддержания удельной концентрации.

Электроды люминесцентной лампы сложной конфигурации. По форме напоминают подковы. Дуга находится внутри колбы, две ножки торчат наружу. Это делается по понятным соображениям:

  1. Наиболее эффективными с точки зрения цена/качество показали себя стартеры на основе дросселей.
  2. Высокое индуктивное сопротивление цепи приводит к потерям за счёт сдвига угла между напряжением и током.
  3. Для компенсации эффекта используются конденсаторы, включаемые параллельно люминесцентной лампе, а во второй ветке размещается стартер.

Это не единственная причина. К примеру, некоторые балласты, поддерживающие регуляцию яркости, для работы на малых токах требуют подобного включения активных сопротивлений. Форма электродов люминесцентной лампы объясняется целиком особенностями работы. В частности, имеются патроны для люстр, учитывающие указанный момент. Под них выпускаются лампы с цоколем на два штыря. Стандартные газоразрядные часто с виду не отличаются от прочих. А цоколь стандартный – Е27. Отличие колбы преимущественно в классе энергоэффективности (см. цветовую шкалу на упаковке).

Пришло время сказать, что внутри каждой энергосберегающей лампочки и светодиодной заключён драйвер. Это формирователь напряжения питания. Он коренным образом отличается для лампочек светодиодных и газоразрядных (люминесцентных). Разница в амплитуде напряжения: светодиоды требуют 2-3 В для устойчивого горения. Несложно найти в продаже ленту, маркировка которой включает тип источника. К примеру, SMD 3528. Легко найти технические характеристики на указанную модель (data sheet), где показано напряжение питания 3,3 В.

В газоразрядных лампах обычно используется сильно повышенный потенциал. Сообразно продукции магазинов логично поделить наш объект на две части:

  • Привычные люминесцентные лампы дневного света.
  • Лампочки с цоколями Е27, Е14 и пр., применяются в привычных люстрах и светильниках.

Люминесцентные лампы дневного света

Ремонт люминесцентных светильников логично начать с локализации неисправности. Полагаем, что в запасе имеется сменная лампа, пора вставить её и посмотреть, станет ли гореть. Если все в порядке, неисправность заключается в сгорании электродов колбы. В противном случае поломку следует искать в области стартера и питающей цепи:

Схема подъёма напряжения до 450 В

Схема подъёма напряжения до 450 В

  1. Электроды люминесцентной лампы обычно изготавливаются из вольфрама. Как и нить лампочки накала. Но по причине повышенных нагрузок жаростойкий металл дополнительно покрывают пастами из щелочных металлов. По мере работы защитный слой расходуется: от перегрева сохнет, осыпается или испаряется. В результате через время образуются голые участки вольфрама, который не преминет сгореть при первом удобном случае. В результате дуга гаснет. Это вызывает мгновенное повышение напряжения, что приводит к срабатыванию стартера. Люминесцентная лампа станет моргать, но дуга не зажигается, цепь разомкнута. Ремонту изделие не подлежит, но можно применить схему, изображённую на рисунке. Она проста и позволяет поднять напряжения примерно до 450 В. Ниже рассмотрим, как работает драйвер, а пока заметим, что по мере старения люминесцентной лампы стекло вдоль цоколей постепенно чернеет. Это вызвано постепенным обгоранием электродов.
  2. Когда новая люминесцентная лампа не горит, пришло время смотреть драйвер. Здесь нужно заметить, что известно немало схем, сложно дать однозначные рекомендации, что и как в точности делать. Конструкции драйверов разнообразны, начиная от обычных резисторов и заканчивая электронными схемами, питающим люминесцентную лампу напряжением повышенной частоты (до 20 кГц). В результате блокируется так называемый стробоскопический эффект, возникающий за счёт частого моргания. Типичная люминесцентная лампа мерцает с частотой порядка 100 Гц (удвоенная промышленная), что попросту вредно для здоровья. Нужно сказать, что электронный балласт чаще используется в лампочках на цоколь Е27 и им подобных. Что касается нашего случая, по большей части применяется дроссельная схема с компенсирующим конденсатором. Стартер включается параллельно лампе.

Схема включения нерабочей люминесцентной лампы: бери от жизни все!

Схема без стартера

Схема без стартера

На рисунке представили возможную схему включения нерабочей люминесцентной лампы. Смысл: стартера больше нет, а электроды станут постоянно находиться под повышенным напряжением в 450 В. Этим генерируется тлеющий разряд. Принцип работы:

  1. В начальный момент времени на положительной полуволне через диод Д4 заряжается конденсатор С4 до сетевого напряжения 220 В х 1,41 (корень из двух) = 310 В. Плюс накапливается на нижней обкладке (согласно схеме).
  2. На отрицательной полуволне заряд получает конденсатор С3 через диод Д3. Разница потенциалов на обкладках достигает 310 В.
  3. Теперь люминесцентная лампа находится под суммарным напряжением порядка 600 В, этого хватает для образования тлеющей дуги.
  4. Конденсатор С4 разряжается через диоды Д1 и Д3, а С3 – через Д2 и Д4.

Назначение конденсаторов С1 и С2 на входе в развязке сети питания от высоковольтной части, в формировании правильного пути заряда и разряда ёмкостей С3 и С4. Понятно, что элементы должны выдерживать режимы работы. Рабочее напряжение конденсаторов не ниже 350 В. С1 и С2 лучше выбирать из ряда бумажных, а С3 и С4 — слюдяные (jelektro.ru). Требования к диодам схожие.

Система запуска люминесцентной лампы

Стандартная схема включения люминесцентной лампы выглядит так:

  • К одной ветви двойных электродов подаётся питание 220 В. В цепь последовательно включается дроссель и электроды лампы, параллельно стоит компенсирующий конденсатор (для нейтрализации реактивной части сопротивления дросселя).
  • Во второй ветке ставится стартер. Он представляет параллельно соединённый контактор и газоразрядную лампочку малой мощности.
Установка люминесцентной лампы

Установка люминесцентной лампы

В начальный момент времени, минуя дроссель, напряжение сети прикладывается к стартеру. В результате начинает тлеть газоразрядная лампочка. Ток её сравнительно невелик и составляет 20 – 30 мА. За счёт этого начинается подогрев биметаллического реле, которое в нужный момент замыкается. Тогда напряжение на дросселе начинает стремительно расти, но ток сильно ограничен индуктивным сопротивлением. Постепенно из-за отсутствия тока накала биметаллическое реле остывает, в результате цепь обрывается.

Потом следует резкое перераспределение потенциала по цепи. Наблюдается резкое падение напряжения на дросселе. Обе обмотки его намотаны на единый сердечник, наблюдается резонансный ответный всплеск ЭДС (катушки за счёт направления витков создают складывающийся эффект). Возросшее напряжение пробивает люминесцентную лампу, загорается тлеющая дуга. Это приводит к появлению света. Теперь смотрите, что происходит, когда выгорает электрод:

  1. Дуга тухнет, образуется разрыв цепи.
  2. Все напряжение оказывается приложенным на стартер.
  3. Газоразрядная лампочка зажигается и начинает греть биметаллическое реле.
  4. Цепь замыкается, как на старте, потом рвётся.
  5. Возникшая ЭДС пытается поджечь люминесцентную лампу, видно, как проскакивает дуга.
  6. За счёт краткости момента повышения напряжения вспышка длится мгновение.
  7. Все повторяется.

Неисправная люминесцентная лампа моргает. Умные головы догадались постоянно питать её повышенным напряжением (600 В), чтобы дуга не гасла. Понятно, что такой режим считается излишне напряжённым, при подключении по схеме, приведённой в предыдущем разделе, сломанная люминесцентная лампа долго не проработает. Что касается схемы поджига, анализ её проводится так:

  1. Ремонт люминесцентных люстр начинается с проверки дросселя. Нужно прозвонить его. Питание отключается, изымать из схемы этот элемент не нужно. Обычно дроссель люминесцентной лампы изготавливается в виде солидных размеров параллелепипеда и имеет два вывода.
  2. Компенсирующий конденсатор вряд ли явится причиной поломки, он лишь понижает реактивную часть сопротивления. Допустимо прозвонить на короткое замыкание (если постоянно выбивает пробки).
  3. Стартер можно проверить при помощи обычной розетки. Обычно в корпусе имеется окошечко, через которое наблюдают за тлением разряда. В какой-то момент контакты замкнутся. Чтобы это отследить, последовательно со стартером включите обычную лампочку накала. Процесс выглядит так:
  • Вначале ничего не происходит.
  • Потом лампочка моргает и гаснет.
  • Цикл повторяется.

Все это занимает немного времени. Гораздо быстрее, нежели рассказ про ремонт люминесцентных светильников и люстр собственноручно. В результате выполненных мероприятий неисправность окажется локализована.

Ремонт цокольных галогенных лампочек

Продающиеся в магазине лампочки на цоколь Е27 и ему подобные не всегда люминесцентные. Здесь отличие в том, что является источником света. В нашем случае испускать его должен люминофор. А если просто используется матовое стекло, это уже иной тип лампочек.

Импульсный блок питания

Импульсный блок питания

Внутри цоколя находится драйвер (формирователь напряжения). Если лампочка сломалась, пора отсоединить резьбу с основанием и посмотреть, что внутри. Понадобится маленькая шлицевая отвёртка (даже индикаторная сойдёт). Колба снимается, внутри обычный импульсный блок питания, как показано на снимке. Чтобы устранять неисправности люминесцентных светильников, следует хорошо разбираться в электронике.

Схема состоит из диодов, резисторов, конденсаторов, одного дросселя, импульсного трансформатора и пары транзисторов. Принцип работы описывали выше, что касается колбы, она отличается от своих старших сородичей толщиной и формой. Не более.

До проверки потрудитесь вычертить на листочке схему печатной платы, многое станет ясным. Монтаж выполнен в один слой, мы не видим особых сложностей. Номиналы элементов написаны здесь же, по печатной плате, как водится у зарубежной электроники, идут поясняющие обозначения.

Ремонт люминесцентных ламп своими руками

Все больше и больше в эксплуатации у населения становится компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), в обиходе называемых энергосберегающими. Но, поскольку рынок наводнен относительно дешевой продукцией низкого качества, некоторые экземпляры не отрабатывают заявленный производителем срок службы. В итоге экономия получается призрачной: затраченные на покупку лампы деньги не оправдывают себя. Даже правильная эксплуатация КЛЛ не дает гарантии, что она прослужит долго.

Неисправные КЛЛ — многие из них можно восстановить

Иногда поломанная лампа подлежит ремонту. Детали для замены можно взять из другой КЛЛ или купить в магазине радиотоваров. Это окажется дешевле, чем приобретать новую лампу.

Устройство и принцип работы компактных люминесцентных ламп

Для успешной починки любого устройства нужно знать его конструкцию и принцип действия. Компактная люминесцентная лампа состоит из частей, указанных на рисунке.

Устройство КЛЛ
  1. Стеклянная трубка с парами ртути и инертным газом внутри.
  2. Люминофор на внутренней поверхности трубки.
  3. Электронный балласт.
  4. Корпус
  5. Цоколь.

По краям трубки расположены электроды, похожие на нити лампы накаливания. В момент запуска через них проходит ток, разогревая материал, которым они покрыты. Свойства покрытия таковы, что при разогреве из него в окружающее пространство начинают эмиссировать свободные электроны.

Затем схема электронного балласта, называемого еще электронным пускорегулирующим аппаратом (ЭПРА), формирует между крайними электродами импульс высокого напряжения. В трубке возникает ток за счет ранее появившихся при разогреве электронов. При движении они бомбардируют атомы инертного газа в трубке, превращая их в ионы. Наличие положительно и отрицательно заряженных частиц в трубке обеспечивает возможность прохождения по ней тока.

Как только происходит пробой газового промежутка в трубке с образованием достаточного количества носителей электрического тока, напряжение на ее концах снижается.

При столкновении движущихся заряженных частиц с атомами ртути последние излучают свет в ультрафиолетовом спектре. Покрытие из люминофора преобразует свет в видимое излучение.

Электронный балласт выполняет следующие функции:

  • обеспечивает прохождение тока через электроды в момент для их разогрева;
  • формирует импульс для пробоя газового промежутка колбы;
  • поддерживает напряжение на электродах колбы, необходимое для устойчивого разряда в ней.

Схема балласта сначала превращает переменное напряжение питающей сети в постоянное. Это необходимо для работы электронной схемы лампы. Затем при помощи автогенератора формируется переменное напряжение частотой десятков тысяч герц. За счет этого уменьшаются габаритные размеры ЭПРА и коэффициент пульсаций светового потока лампы.

Типовая схема КЛЛ

Выпрямитель состоит из четырех диодов, включенных по мостовой схеме. В цепь питания включается обрывной резистор или предохранитель. В качестве сглаживающего фильтра применяется электролитический конденсатор в паре с дросселем.

Дополнительно последовательно со схемой выпрямителя устанавливается ограничительный резистор. Его назначение – уменьшить бросок тока, возникающий при подключении питания, когда конденсатор фильтра выпрямителя еще разряжен. В дешевых изделиях ограничительный резистор и дроссель сглаживающего фильтра отсутствуют.

Запуск происходит за счет терморезистора, включенного между электродами лампы. В холодном состоянии его сопротивление невелико. После подачи напряжения по нему протекает ток, разогревающий и электроды, и сам терморезистор. При нагревании сопротивление его увеличивается, ток через цепь накала уменьшается до минимальной величины. Он остается таким до тех пор, пока лампу не отключат и резистор не остынет. После этого схема вновь готова к запуску.

Теперь рассмотрим порядок отыскания неисправностей в КЛЛ и методы их устранения.

Внешний осмотр люминесцентной лампы

Для начала лампу нужно разобрать. Для этого рассоединяем половинки корпуса, вставив плоскую отвертку в пазы его соединительного шва. Действуя отверткой как рычагом и передвигая ее по шву, добиваемся раскрытия защелок, скрепляющих половинки между собой.

КЛЛ в разобранном виде

Затем осматриваем печатную плату и детали, установленные на ней. Проверяем качество пайки – выводы деталей не должны шевелиться в плате при покачивании. Осматриваем дорожки на целостность, проверяем надежность пайки проводов к контактам колбы.

На деталях и плате не должно быть следов копоти от замыканий, а вздувшийся электролитический конденсатор требует замены.

Диагностика нитей накаливания

О возможном обрыве нитей накаливания свидетельствует потемнение внутренней поверхности колбы в местах их расположения. Для диагностики измеряется сопротивление нитей мультиметром – оно составляет около 10 Ом. Если одна из нитей оборвана, лампу можно заставить работать, припаяв параллельно контактам нити резистор с сопротивлением 10 Ом.

Старт КЛЛ с таким резистором возможен за счет электронов, выделяемых вблизи исправного электрода. Однако запускаться она будет хуже, так как носителей на этом этапе станет меньше, а их движение – эффективным только при определенном направлении питающего трубку тока.

Можно сразу же проверить терморезистор в цепи накала. Его сопротивление в холодном состоянии должно соответствовать указанному на корпусе.

Если оборваны обе нити, лампу придется утилизировать. Но электронные компоненты выбрасывать не стоит, они еще пригодятся для ремонта других ламп.

Неисправности выпрямителя

Диагностика электронной схемы лампы начинается с проверки целостности предохранителя (обрывного резистора). Найти его не сложно – он последовательно соединен с одним из проводов цоколя и расположен недалеко от диодов выпрямителя. Предохранитель не перегорает сам по себе, его обрыв – следствие короткого замыкания в защищаемой цепи.

В этом же районе расположен и ограничительный резистор. Его сопротивление невелико – несколько единиц Ом. Но иногда на плате вместо него производители устанавливают перемычку.

Диоды выпрямителя проверяются мультиметром по очереди, для чего один из выводов каждого из них отпаивается от платы. Для проверки мультиметр устанавливают в режим измерения сопротивления и касаются его щупами диода, меняя полярность их подключения. В одном направлении диод проводит ток, и его сопротивление равно сотням Ом, а в другом – бесконечности. Если это не так или в обратном направлении диод имеет некоторое сопротивление, то его меняют.

Электролитический конденсатор фильтра питания проверяется мультиметром: щупы подключаются к выводам в соответствии с указанной на корпусе полярностью. При коротком замыкании между выводами, отсутствии зарядного тока или не желании его уменьшаться до бесконечности, конденсатор меняется. Однако гарантированный способ убедиться в его исправности – выпаять и временно заменить новым. Рабочее напряжение конденсатора – 400 В, напряжения питания мультиметра недостаточно для его объективной проверки.

При наличии в схеме фильтра питания дросселя его тоже нужно проверить на целостность.

Поиск неисправностей в схеме генератора

Приоритетное направление поиска – полупроводниковые элементы. В схеме генератора импульсов КЛЛ это транзисторы, диоды и динистор.

Динистор – это полупроводниковый прибор, который имеет большое сопротивление в обоих направлениях до тех пор, пока напряжение на его выводах не превысит величину порогового значения.

Проверить исправность динистора в домашних условиях можно, заменив таким же или аналогом, имеющим одинаковое напряжение открытия. Косвенно неисправность элемента определяется мультиметром, если измеренное сопротивление детали хотя бы в одном направлении не равно бесконечности.

Биполярные транзисторы также проверяются мультиметром. Для этого поочередно измеряется сопротивление между базой и коллектором, базой и эмиттером в обоих направлениях. В одном направлении транзистор «открыт» и сопротивление выводов относительно базы порядка сотни Ом. Во всех остальных комбинациях подключения щупов мультиметра оно равно бесконечности. Между коллектором и эмиттером оно равно бесконечности всегда.

Если полупроводниковые элементы исправны, проверяется исправность оставшихся деталей – конденсаторов и резисторов.

Оцените качество статьи:

Устройство энергосберегающей лампы. Схема и ремонт.

Схема и ремонт люминесцентных энергосберегающих ламп

В настоящее время всё большее распространение получают так называемые люминесцентные энергосберегающие лампы. В отличие от обычных люминесцентных ламп с электромагнитным балластом, в энергосберегающих лампах с электронным балластом используется специальная схема.

Благодаря этому такие лампы легко установить в патрон взамен обычной лампочки накаливания со стандартным цоколем E27 и E14. Именно о бытовых люминесцентных лампах с электронным балластом далее и пойдёт речь.

Отличительные особенности люминесцентных ламп от обычных ламп накаливания.

Люминесцентные лампы не зря называют энергосберегающими, так как их применение позволяет снизить энергопотребление на 20 – 25 %. Их спектр излучения более соответствует естественному дневному свету. В зависимости от состава применяемого люминофора можно изготавливать лампы с разным оттенком свечения, как более тёплых тонов, так и холодных. Следует отметить, что люминесцентные лампы более долговечны, чем лампы накаливания. Конечно, многое зависит от качества конструкции и технологии изготовления.

Устройство компактной люминесцентной лампы (КЛЛ).

Компактная люминесцентная лампа с электронным балластом (сокращённо КЛЛ) состоит из колбы, электронной платы и цоколя E27 (E14), с помощью которого она устанавливается в стандартном патроне.

Внутри корпуса размещается круглая печатная плата, на которой собран высокочастотный преобразователь. Преобразователь при номинальной нагрузке имеет частоту 40 – 60 кГц. В результате того, что используется довольно высокая частота преобразования, устраняется “моргание”, свойственное люминесцентным лампам с электромагнитным балластом (на основе дросселя), которые работают на частоте электросети 50 Гц. Принципиальная схема КЛЛ показана на рисунке.

Принципиальная схема эконом лампы

По данной принципиальной схеме собираются в основном достаточно дешёвые модели, к примеру, выпускаемые под брендом Navigator и ERA. Если вы используете компактные люминесцентные лампы, то, скорее всего они собраны по приведённой схеме. Разброс указанных на схеме значений параметров резисторов и конденсаторов реально существует. Это связано с тем, что для ламп разной мощности применяются элементы с разными параметрами. В остальном схемотехника таких ламп мало чем отличается.

Разберёмся подробнее в назначении радиоэлементов, показанных на схеме. На транзисторах VT1 и VT2 собран высокочастотный генератор. В качестве транзисторов VT1 и VT2 используются кремниевые высоковольтные n-p-n транзисторы серии MJE13003 в корпусе TO-126. Обычно на корпусе этих транзисторов указываются только цифровой индекс 13003. Также могут применяться транзисторы MPSA42 в более миниатюрном корпусе формата TO-92 или аналогичные высоковольтные транзисторы.

Миниатюрный симметричный динистор DB3 (VS1) служит для автозапуска преобразователя в момент подачи питания. Внешне динистор DB3 выглядит как миниатюрный диод. Схема автозапуска необходима, т.к преобразователь собран по схеме с обратной связью по току и поэтому сам не запускается. В маломощных лампах динистор может отсутствовать вообще.

Преобразователь лампы

Диодный мост, выполненный на элементах VD1 – VD4 служит для выпрямления переменного тока. Электролитический конденсатор С2 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Диодный мост и конденсатор С2 являются простейшим сетевым выпрямителем. С конденсатора C2 постоянное напряжение поступает на преобразователь. Диодный мост может выполняться как на отдельных элементах (4 диодах), либо может применяться диодная сборка.

При своей работе преобразователь генерирует высокочастотные помехи, которые нежелательны. Конденсатор С1, дроссель (катушка индуктивности) L1 и резистор R1 препятствуют распространению высокочастотных помех по электросети. В некоторых лампах, видимо из экономии 🙂 вместо L1 устанавливают проволочную перемычку. Также, во многих моделях нет предохранителя FU1, который указан на схеме. В таких случаях, разрывной резистор R1 также играет роль простейшего предохранителя. В случае неисправности электронной схемы потребляемый ток превышает определённое значение, и резистор сгорает, разрывая цепь.

Дроссель L2 обычно собран на Ш-образном ферритовом магнитопроводе и внешне выглядит как миниатюрный броневой трансформатор. На печатной плате этот дроссель занимает довольно внушительное пространство. Обмотка дросселя L2 содержит 200 – 400 витков провода диаметром 0,2 мм. Также на печатной плате можно найти трансформатор, который указан на схеме как T1. Трансформатор T1 собран на кольцевом магнитопроводе с наружным диаметром около 10 мм. На трансформаторе намотаны 3 обмотки монтажным или обмоточным проводом диаметром 0,3 – 0,4 мм. Число витков каждой обмотки колеблется от 2 – 3 до 6 – 10.

Колба люминесцентной лампы имеет 4 вывода от 2 спиралей. Выводы спиралей подключаются к электронной плате методом холодной скрутки, т.е без пайки и прикручены на жёсткие проволочные штыри, которые впаяны в плату. В лампах малой мощности, имеющих малые габариты, выводы спиралей запаиваются непосредственно в электронную плату.

Ремонт бытовых люминесцентных ламп с электронным балластом.

Производители компактных люминесцентных ламп заявляют, что их ресурс в несколько раз больше, чем обычных ламп накаливания. Но, несмотря на это бытовые люминесцентные лампы с электронным балластом выходят из строя довольно часто.

Связано это с тем, что в них применяются электронные компоненты, не рассчитанные на перегрузки. Также стоит отметить высокий процент бракованных изделий и невысокое качество изготовления. По сравнению с лампами накаливания стоимость люминесцентных довольно высока, поэтому ремонт таких ламп оправдан хотя бы в личных целях. Практика показывает, что причиной выхода из строя служит в основном неисправность электронной части (преобразователя). После несложного ремонта работоспособность КЛЛ полностью восстанавливается и это позволяет сократить денежные расходы.

Перед тем, как начать рассказ о ремонте КЛЛ, затронем тему экологии и безопасности.

Опасность люминесцентных ламп и рекомендации по использованию.

Несмотря на свои положительные качества люминесцентные лампы вредны как для окружающей среды, так и для здоровья человека. Дело в том, что в колбе присутствуют пары ртути. Если её разбить, то опасные пары ртути попадут в окружающую среду и, возможно, в организм человека. Ртуть относят к веществам 1-ого класса опасности.

При повреждении колбы необходимо покинуть на 15 – 20 минут помещение и сразу же провести принудительное проветривание комнаты. Необходимо внимательно относиться к эксплуатации любых люминесцентных ламп. Следует помнить, что соединения ртути, применяемые в энергосберегающих лампах опаснее обычной металлической ртути. Ртуть способна оставаться в организме человека и наносить вред здоровью.

Кроме указанного недостатка необходимо отметить, что в спектре излучения люминесцентной лампы присутствует вредное ультрафиолетовое излучение. При длительном нахождении близко с включенной люминесцентной лампой возможно раздражение кожи, так как она чувствительна к ультрафиолету.

Наличие в колбе высокотоксичных соединений ртути является главным мотивом экологов, которые призывают сократить производство люминесцентных ламп и переходить к более безопасным светодиодным.

Разборка люминесцентной лампы с электронным балластом.

Несмотря на простоту разборки компактной люминесцентной лампы, следует быть аккуратным и не допускать разбития колбы. Как уже говорилось, внутри колбы присутствуют пары ртути, опасные для здоровья. К сожалению, прочность стеклянных колб невысока и оставляет желать лучшего.

Для того чтобы вскрыть корпус где размещена электронная схема преобразователя, необходимо острым предметом (узкой отвёрткой) разжать пластмассовую защёлку, которая скрепляет две пластмассовые части корпуса.

Далее следует отсоединить выводы спиралей от основной электронной схемы. Делать это лучше узкими плоскогубцами подхватив конец вывода провода спирали и отмотать витки с проволочных штырей. После этого стеклянную колбу лучше поместить в надёжное место, чтобы не допустить её разбития.

Колба лампы

Оставшаяся электронная плата соединена двумя проводниками со второй частью корпуса, на которой смонтирован стандартный цоколь E27 (E14).

Лампа с электронным балластом

Восстановление работоспособности ламп с электронным балластом.

При восстановлении КЛЛ первым делом следует проверить целостность нитей накала (спиралей) внутри стеклянной колбы. Целостность нитей накала просто проверить с помощью обычного омметра. Если сопротивление нитей мало (единицы Ом), то нить исправна. Если же при замере сопротивление бесконечно велико, то нить накала перегорела и применить колбу в данном случае невозможно.

Наиболее уязвимыми компонентами электронного преобразователя, выполненного на основе уже описанной схемы (см. принципиальную схему), являются конденсаторы.

Если люминесцентная лампа не включается, то следует проверить на пробой конденсаторы C3, C4, C5. При перегрузках эти конденсаторы выходят из строя, т.к приложенное напряжение превосходит напряжение, на которое они рассчитаны. Если лампа не включается, но колба светиться в районе электродов, то возможно пробит конденсатор C5.

В таком случае преобразователь исправен, но поскольку конденсатор пробит, то в колбе не возникает разряд. Конденсатор C5 входит в колебательный контур, в котором в момент запуска возникает высоковольтный импульс, приводящий к появлению разряда. Поэтому если конденсатор пробит, то лампа не сможет нормально перейти в рабочий режим, а в районе спиралей будет наблюдаться свечение, вызываемое разогревом спиралей.

Холодный и горячий режим запуска люминесцентных ламп.

Бытовые люминесцентные лампы бывают двух типов:

Если КЛЛ загорается сразу после включения, то в ней реализован холодный запуск. Данный режим плох тем, что в таком режиме катоды лампы предварительно не прогреваются. Это может привести к перегоранию нитей накала вследствие протекания импульса тока.

Для люминесцентных ламп более предпочтителен горячий запуск. При горячем запуске лампа загорается плавно, в течение 1-3 секунд. В течение этих несколько секунд происходит разогрев нитей накала. Известно, что холодная нить накала имеет меньшее сопротивление, чем разогретая. Поэтому, при холодном запуске через нить накала проходит значительный импульс тока, который может со временем вызвать её перегорание.

Для обычных ламп накаливания холодный запуск является стандартным, поэтому многие знают, что они сгорают как раз в момент включения.

Для реализации горячего запуска в лампах с электронным балластом применяется следующая схема. Последовательно с нитями накала включается позистор (PTC — терморезистор). На принципиальной схеме этот позистор будет подключен параллельно конденсатору С5.

Схема включения позистора в люминесцентной лампе

В момент включения в результате резонанса на конденсаторе С5, а, следовательно, и на электродах лампы возникает высокое напряжение, необходимое для её зажжения. Но в таком случае нити накала плохо прогреты. Лампа включается мгновенно. В данном случае параллельно С5 подключен позистор. В момент запуска позистор имеет низкое сопротивление и добротность контура L2C5 значительно меньше.

В результате напряжение резонанса ниже порога зажжения. В течение нескольких секунд позистор разогревается и его сопротивление увеличивается. В это же время разогреваются и нити накала. Добротность контура возрастает и, следовательно, растёт напряжение на электродах. Происходит плавный горячий запуск лампы. В рабочем режиме позистор имеет высокое сопротивление и не влияет на рабочий режим.

Нередки случаи, что выходит из строя как раз этот позистор, и лампа попросту не включается. Поэтому при ремонте ламп с балластом следует обратить на него внимание.

Довольно часто сгорает низкоомный резистор R1, который, как уже говорилось, играет роль предохранителя.

Активные элементы, такие как транзисторы VT1, VT2, диоды выпрямительного моста VD1 –VD4 также стоит проверить. Как правило, причиной их неисправности служит электрический пробой p-n переходов. Динистор VS1 и электролитический конденсатор С2 на практике редко выходят из строя.

Главная &raquo Мастерская &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Ремонт люминесцентной лампы своими руками.

Ремонтируем люминесцентную лампу

Несколько лет пользуюсь светильником с трубчатой 18-ти ваттной люминесцентной лампой.Особых нареканий он ( светильник) не вызывл… Кроме  замены  сгоревших люминесцентных ламп, никаких отказов в работе не было. Но,  как говорится, ничто не вечно…

Некоторое время назад при попытке включить светильник  внутри него раздался хлопок, сопровождавшийся вспышкой. Светильник был немедленно обесточен, снят и задвинут на дальнюю полку в кладовой.  Учитывая его солидный возраст первым решением было выбросить светильник на свалку.  Позже все-таки было решено попытаться отремонтировать его.

Приступаем к ремонту.

Разбираем светильник и извлекаем люминесцентную лампу. Первым дело проверяем омметром нити накала лампы на предмет обрыва. Нити накала оказались целыми, соответственно и лампа оказалась исправной и пригодной к дальнейшей эксплуатации.

После вскрытия светильника сразу бросилось в глаза ужасное состояние заводского сетевого шнура, который находился внутри корпуса светильника.  Изоляция шнура потрескалась во многих местах, утратила эластичность и крошилась прямо под пальцами.

Вот такой вид имеет сетевой шнур после десяти лет эксплуатации

Такое состояние провода таит в себе следующие опасности:

-возможность поражения электрическим током;

-возможность возникновения замыкания и, как следствие, возгорания;

Поэтому этот шнур меняем в первую очередь!

Продолжаем работу…  Хлопок внутри светильника явно указывал на отказ электронного балласта.

Извлекаем электронный балласт

Визуальный осмотр не выявил сгоревших резисторов. Сетевой предохранитель также был исправен. Сетевой предохранитель –это крайняя левая деталь на платке балласта и обозначена как F1.

А вот электролитический конденсатор номиналом  4,7мкФ х 400V оказался вздутым

Чтобы проводить дальнейший ремонт не вслепую, пришлось поискать в сети схемы электронных балластов.  Их есть великое множество, и они очень похожи друг на друга. Различие состоит только в номиналах некоторых деталей, наличии/отсутствии дополнительных защитных элементов и типе транзисторов.

Попытка сверить схему балласта из моей лампы с схемами из сети показала что, в нашем случае в схему балласта включены дополнительные элементы. Поэтому чтобы не ломать голову пришлось  составить схему по печатной плате.

Первым делом в таких случаях проверяем транзисторы. Оба транзистора оказались негодными с пробитыми переходами Б-К. В данном  балласте применены транзисторы типа ЕВ13003, которые являются аналогами транзистора MJE13003, но имеют отличную от оригинала цоколевку. Это нужно учитывать при замене вышедших из строя  транзисторов.

Дальнейшая проверка  выявила пришедшие в негодность резисторы R2,R3,R4,R5,R6,R7. Характер неисправности у всех резисторов аналогичен-увеличение сопротивления до 1МОм и больше.

Вышедшие из строя элементы помечены красными кружками на принципиальной схеме

Все конденсаторы ( кроме вышеуказанного электролита С2) оказались исправными.

Вместо негодных впаиваем резисторы типа МЛТ-0,125  необходимых номиналов.

Вместо транзисторов ЕВ13003 запаиваем какие-то китайские типа S13003.

Собираем светильник в обратном порядке.

Пробное включение…. Все заработало!!! ))

Всегда интересен вопрос выяснения причины выхода из строя радиодеталей. Применительно к этому светильнику, а точнее, к его электронному балласту, мои соображения следующие… Уже после ремонта обратил внимание на то, что корпус светильника в зоне установки электронного балласта ощутимо нагревается. Раньше на это как-то внимания не обращал. Нагрев указывает на то, что радиоэлементы работают в тяжелых температурных условиях. На мой взгляд-это одна из главных причин отказа радиоэлементов. Первым от перегрева видимо вышел из строя электролитический конденсатор 4,7мкФ х 400В, который является фильтром после диодного мостика. Ухудшение подавления пульсаций выпрямленного напряжения увеличило уровень напряжений, приложенных к переходам транзисторов. Следующим вылетел один из транзисторов, а дальше по принципу домино-вылетел и другой, попутно сгорели резисторы в базовых и эмиттерных цепях.. И все..Дальше был ремонт.

Ремонт и основные неисправности ламп дневного света

Люминесцентный светильник

Лампы дневного света (сокращенно ЛДС) заняли достойную нишу на рынке электроосветительных приборов благодаря своей экономичности и высоким эксплуатационным характеристикам.

Появились различные модификации ЛДС, позволяющие усовершенствовать устройства запуска ламп (ЭПРА), минимизировать размеры светильников, сделать компактные люминесцентные лампы (КЛС), совместив колбу и электрическую плату в одном корпусе.

Данные осветительные электроприборы существенно дороже обычных лампочек накаливания, поэтому, при выходе из строя люминесцентных светильников, стоит задуматься об их ремонте и восстановлении.

Подробно принцип работы люминесцентных источников света, их подключение и замена описаны в предыдущей статье, а узнать о видах, достоинствах и преимуществах люминесцентных энергосберегающих ламп можно, перейдя по данной ссылке. Здесь будут описаны основные неполадки люминесцентных светильников, методы продления срока службы ЛДС и возможности ремонта пускорегулирующих аппаратов (ПРА).

Причины неполадок люминесцентных светильников

Стоит коротко описать взаимодействие компонентов люминесцентного светильника – сама лампа не может работать без пускорегулирующего аппарата (балласта), который бывает электромагнитным (ЭмПРА) в виде дросселя и стартера, и электронным (ЭПРА), в котором физические условия запуска и свечения источника света обеспечиваются радиоэлектронными составляющими.

Электронный балласт для люминесцентных светильников Osram

Соответственно, причиной неработающего светильника могут быть неполадки, как в электронной схеме пускорегулирующего аппарата, так и старение, износ и перегорание самой лампы. Правильное определение причин позволит осуществить своими руками ремонт неработающей лампы дневного света.

Мигание лампы как признак неполадок

В отличие от обычных лампочек накаливания, которая перестает работать (перегорает) мгновенно и всегда неожиданно, скорый износ лампы дневного света можно определить по тому, как она моргает (мигает) во время запуска.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *