Ремонт люмінесцентних світильників і люстр своїми руками

Зміст:

Як працює люмінесцентна лампа
Люмінесцентні лампи денного світла
Схема включення неробочої люмінесцентної лампи: бери від життя все!
Система запуску люмінесцентної лампи
Ремонт цокольних галогенних лампочок

Як такі зіпсовані люмінесцентні лампи відновленню не підлягають. По-перше, всередині розріджена атмосфера, по-друге, колба заповнена парами ртуті. Ось чому люмінесцентні лампи підлягають обов’язковій утилізації. Крім того, факт втрати герметичності несе в собі певну небезпеку. Отруєння ртуттю виявляє себе не одразу. Сьогодні ми поговоримо про те, як виконується ремонт люмінесцентних світильників і люстр своїми руками.

Види ламп

Зміст

Як працює люмінесцентна лампа

Всередині люмінесцентної лампи запалюється дуга. Всю дорогу присутній розряд плазми. За рахунок цього виділяється енергія випромінювання, зазвичай в інфрачервоному діапазоні. При взаємодії променів з люмінофором останній починає світитися. Тобто частота електромагнітних хвиль змінюється на діапазон видимого світла. Зазвичай розрядної середовищем служать пари ртуті, зокрема, на внутрішньої стінки колби зазвичай є крапелька цієї речовини для підтримки питомої концентрації.

Електроди люмінесцентної лампи зазвичай досить складної конфігурації. Вони за формою нагадують підкови. Дуга знаходиться всередині колби, а дві ніжки стирчать назовні. Це робиться з наступних міркувань: (Див. також: Ремонт своїми руками світильників і люстр)

Найбільш ефективними з точки зору ціна/якість показали себе стартери на основі дроселів.

У той же час високий індуктивний опір ланцюга призводить до того, що виникають втрати за рахунок кута зсуву між напругою і струмом.

Для компенсації цього ефекти зазвичай використовуються конденсатори, які включаються паралельно люмінесцентній лампі, а в другій гілці розміщується стартер.

Це не єдина причина. Наприклад, деякі баласти, що підтримують регулювання яскравості, для роботи на малих струмах вимагають такого ж включення активних опорів. Тобто форма електродів люмінесцентної лампи пояснюється цілком особливостями їх роботи. Зокрема, є патрони для ламп, що враховують цей момент. Під них випускаються лампи з цоколем на два штиря. Як би те ні було, стандартні газорозрядні часто з вигляду нічим не відрізняються від інших. А стандартний цоколь – Е27. Думаєте, що колба особлива? Не завжди, відмінність переважно в класі енергоефективності (див. кольорову шкалу на упаковці).

Тут настав час сказати, що всередині кожної енергозберігаючої лампочки, в тому числі і світлодіодним, укладений драйвер. Це формувач напруги живлення. Він докорінно відрізняється для світлодіодних лампочок і газорозрядних (люмінесцентних). Різниця в амплітуді напруги: світлодіоди зазвичай вимагає близько 2-3 В для стійкого горіння. Кожен може знайти в продажу стрічку, маркування якої включає тип джерела. Наприклад, це може бути SMD 3528. Легко знайти технічні характеристики на цю модель (data sheet), де буде показано напруга живлення 3,3 Ст.

В газорозрядних лампах зазвичай використовується набагато більш високий потенціал. Згідно продукції магазинів логічно поділити наш об’єкт на дві частини:

Звичні люмінесцентні лампи денного світла.
Лампочки з цоколями Е27, Е14 тощо, які застосовуються в звичних люстри і світильники.

Люмінесцентні лампи денного світла

Ремонт люмінесцентних світильників в цьому випадку логічно почати з локалізації несправності. Ми вважаємо, що в запасі є змінна лампа, так що саме час вставити її і подивитися, чи буде вона горіти. Якщо все в порядку, то несправність полягає в згорянні електродів колби. В іншому випадку поломку слід шукати десь в області стартера і живильної ланцюга:

Схема підйому напруги до 450 В

Електроди люмінесцентної лампи зазвичай виготовляються з вольфраму. Як та нитка лампочки розжарення. Але зважаючи на підвищених навантажень жаростійкий метал додатково покривають пастами з лужних металів. По мірі роботи захисний шар витрачається: від перегріву сохне, обсипається або навіть випаровується. У результаті через якийсь час утворюються голі ділянки вольфраму, який не забуде згоріти при першому зручному випадку. В результаті дуга гасне. Це викликає миттєве підвищення напруги, що призводить до спрацьовування стартера. Люмінесцентна лампа у цьому випадку буде моргати, але не запалюється дуга, тому що ланцюг розімкнути. У цьому випадку ремонту виріб не підлягає, але можна застосувати схему, зображену на нашому малюнку. Вона досить проста і дозволяє підняти напруги приблизно до 450 Ст. Нижче ми розглянемо, як працює цей драйвер, а поки що зауважимо, що в міру старіння люмінесцентної лампи скло вздовж цоколів поступово чорніє. Це викликано поступовим обгоранием електродів.

Коли нова люмінесцентна лампа не горить, настав час дивитися драйвер. Тут потрібно зауважити, що є досить багато схем і важко дати однозначні рекомендації, що і як в точності потрібно робити. Конструкції драйверів дуже різноманітні, починаючи від звичайних резисторів і закінчуючи електронними схемами, годує люмінесцентну лампу напругою підвищеної частоти (до 20 кГц). В результаті блокується так званий стробоскопічний ефект, що виникає за рахунок частого моргання. Звичайна люмінесцентна лампа блимає з частотою близько 100 Гц (подвоєна промислова), що просто шкідливо для здоров’я. Потрібно сказати, що електронний баласт найчастіше використовується в лампочках на цоколь Е27 і їм подібних. Що стосується нашого випадку, то здебільшого застосовується дросельна схема з компенсуючим конденсатором. Стартер в цьому випадку включається паралельно лампі. Принцип роботи цієї схеми ми також розглянемо нижче.

Схема включення неробочої люмінесцентної лампи: бери від життя все!

Схема без стартера

На малюнку ми представили одну з можливих схем для включення неробочої люмінесцентної лампи. Сенс полягає в тому, що стартера більше немає, а електроди весь час будуть перебувати під підвищеним напругою до 450 Ст. Цим і генерується тліючий розряд. Давайте подивимося, як це все працює:

У початковий момент часу на позитивній полуволне через діод Д4 заряджається конденсатор С4 до мережевої напруги 220 В х 1,41 (корінь з двох) = 310 Ст. Плюс накопичується на нижньої обкладки (згідно схеми).

На негативній полуволне свій заряд отримує конденсатор С3 через діод Д3. Різниця потенціалів на обкладках також досягає 310 Ст.

Тепер люмінесцентна лампа знаходиться під сумарним напругою близько 600 В, і цього зазвичай вистачає для утворення тліючого дуги.

Конденсатор С4 розряджається через діоди Д1 і Д3, а С3 – через Д2 і Д4.

Призначення конденсаторів С1 і С2 на вході в розв’язці мережі живлення від високовольтної частини, а також у формуванні правильного шляху заряду і розряду ємностей С3 і С4. Зрозуміло, що всі елементи повинні витримувати режими роботи. Тобто робоча напруга конденсаторів повинна бути не нижче 350 У. С1 і С2 краще вибирати з ряду паперових, а С3 і С4 — слюдяні (jelektro.ru). Вимоги до діоди приблизно ті ж самі. (Див. також: Ремонт світлодіодних світильників і люстр своїми руками)

Система запуску люмінесцентної лампи

У звичайному випадку схема включення люмінесцентної лампи виглядає так:

До однієї з гілок подвійних електродів подається живлення 220 В. В цю ланцюг послідовно включається дросель і електроди лампи, а паралельно варто компенсуючий конденсатор (для нейтралізації реактивної частини опору дроселя).
У другій гілці ставиться стартер. Він являє собою паралельно з’єднаний контактор і газорозрядну лампочку малої потужності.

Установка люмінесцентної лампи

В початковий момент часу, минаючи дросель, всі напруга мережі прикладається до стартеру. У результаті починає тліти газорозрядна індикаторна лампочка. Струм її порівняно невеликий і може становити (20 – 30 мА). За рахунок цього починається підігрів біметалевого реле, яке в потрібний момент замикається. Тоді напруга на дроселі починає стрімко зростати, але струм сильно обмежений індуктивним опором. Через якийсь час з-за відсутності струму розжарення біметалічне реле охолоджується, внаслідок чого ланцюг обривається.

Слідом за цим настає різке перерозподіл потенціалу по ланцюгу. Спостерігається різке падіння напруги на дроселі. Обидві його обмотки намотані на єдиний сердечник, за рахунок чого спостерігається резонансний матч сплеск ЕРС (котушки за рахунок спрямування витків створюють складний ефект). Зростаюча напруга пробиває люмінесцентну лампу, і починає горіти тліюча дуга. Це і призводить до появи світла. Тепер дивіться, що відбувається, коли вигорає електрод:

Дуга гасне, за рахунок чого утворюється розрив ланцюга.

Всі напруга виявляється прикладеним на стартер.

Газорозрядна лампа запалюється і починає гріти біметалічне реле.

Ланцюг замикається, як на старті, після чого через якийсь час рветься.

Виникла ЕРС намагається підпалити люмінесцентну лампу, і видно, як запалюється дуга.

Але за рахунок стислості цього моменту (підвищення напруги) спалах триває мить.

Потім все повторюється знову.

Ось чому несправна люмінесцентна лампа блимає. І тоді розумні голови здогадалися постійно живити її підвищеною напругою (600), щоб дуга не гаснула. Зрозуміло, що такий режим є надмірно напруженим, тому при підключенні за схемою, приведеної в попередньому розділі, зламана люмінесцентна лампа довго працювати не може. Що стосується самої схеми запалювання, то аналіз її проводиться наступним чином:

Ремонт люмінесцентних світильників починається з перевірки дроселя. Потрібно продзвонити його. Для цього живлення відключається, а вилучати з схеми цей елемент не потрібно. Зазвичай дросель люмінесцентної лампи виготовляється у вигляді солідних розмірів паралелепіпеда і має всього два висновки.

Компенсуючий конденсатор навряд чи з’явиться причиною поломки, тому що він всього лише знижує реактивну частину опору. Ми б його не чіпали зовсім, хоча можна і продзвонити на коротке замикання (якщо постійно вибиває пробки).

Стартер можна перевірити за допомогою звичайної розетки. Зазвичай в корпусі є віконце, через яке можна спостерігати за тлінням розряду. У якийсь момент контакти замкнуться. Щоб це відстежити, послідовно зі стартером увімкніть звичайну лампочку розжарювання. Процес виглядає так:

Якийсь час нічого не відбувається.
Потім лампочка блимає і гасне.
Цикл повторюється.

Все це займає не так багато часу. Набагато швидше, ніж ми розповідаємо про ремонт люмінесцентних світильників і люстр своїми руками. У результаті виконаних заходів несправність не буде локалізована.

Ремонт цокольних галогенних лампочок

Продаються в магазині лампочки на цоколь Е27 і йому подібні не завжди люмінесцентні. Тут відмінність у тому, що саме є джерелом світла. У нашому випадку випускати його повинен люмінофор. А якщо просто використовується матове скло, то це вже інший тип лампочок.

Імпульсний блок живлення

У будь-якому випадку всередині цоколя знаходиться драйвер (формувач напруги). Якщо лампочка зламалася, то саме час від’єднати різьблення з підставою і подивитися, що всередині. Для цього знадобиться маленька шлицевая викрутка (навіть індикаторна зійде). Колба знімається, і всередині буде звичайний імпульсний блок живлення, такий, як показано на знімку. У цьому випадку для того, щоб усувати несправності люмінесцентних світильників, слід добре розбиратися в електроніці.

Схема складається з діодів, резисторів, конденсаторів, одного дроселя, імпульсного трансформатора і пари транзисторів. Принцип роботи ми описували вище, що стосується колби, то вона відрізняється від своїх старших родичів товщиною і формою. Не більше того. Це все на сьогодні, що ми хотіли сказати про несправності люмінесцентних ламп.

До перевірки потрудіться вичертити на листочку схему друкованої плати, і багато що стане зрозумілим. Монтаж виконаний в один шар, і ми не бачимо, які тут можуть виникнути проблеми. Що стосується самих елементів, то номінали написані тут же, а по друкованої плати, як це водиться у зарубіжної електроніки, йдуть пояснюють позначення.