Замена лампы
Если отсутствует свет и причина проблемы лишь в том, чтобы заменить перегоревшую лампочку, действовать нужно следующим образом:
Разбираем светильник
Делаем это осторожно, чтобы не повредить прибор. Поворачиваем трубку по оси. Направление движения указано на держателях в виде стрелочек
Когда трубка повернута на 90 градусов, опускаем ее вниз. Контакты должны выйти через отверстия в держателях. Контакты новой лампочки должны находиться в вертикальной плоскости и попадать в отверстие. Когда лампа установлена, поворачиваем трубку в обратную сторону. Остается лишь включить электропитание и проверить систему на работоспособность. Завершающее действие — монтаж рассеивающего плафона
Направление движения указано на держателях в виде стрелочек. Когда трубка повернута на 90 градусов, опускаем ее вниз. Контакты должны выйти через отверстия в держателях. Контакты новой лампочки должны находиться в вертикальной плоскости и попадать в отверстие. Когда лампа установлена, поворачиваем трубку в обратную сторону. Остается лишь включить электропитание и проверить систему на работоспособность. Завершающее действие — монтаж рассеивающего плафона.
Принцип работы люминесцентного светильника
Особенность работы люминесцентных светильников заключается в том, что их нельзя напрямую подключать в сеть питания. Сопротивление между электродами в холодном состоянии большое, и величина тока, протекающего между ними, недостаточна для возникновения разряда. Для зажигания требуется импульс высокого напряжения.
Лампа с зажженным разрядом характеризуется низким сопротивлением, которое имеет реактивную характеристику. Для компенсации реактивной составляющей и ограничения протекающего тока последовательно с люминесцентным источником света включается дроссель (балласт).
Многим непонятно, для чего нужен стартер в люминесцентных лампах. Дроссель, включенный в цепь питания совместно со стартером, формирует импульс высокого напряжения для запуска разряда между электродами. Так получается потому, что при размыкании контактов стартера на выводах дросселя формируется импульс ЭДС самоиндукции величиной до 1кВ.
Для чего нужен дроссель
Использование дросселя для люминесцентных ламп (балласта) в цепях питания необходимо по двум причинам:
- формирование напряжения запуска;
- ограничение тока через электроды.
Принцип работы дросселя основан на реактивном сопротивлении катушки индуктивности, которой является дроссель. Индуктивное сопротивление вносит сдвиг фаз между напряжением и током, равный 90º.
Из того, что ограничивающей ток величиной, является индуктивное сопротивление, следует, что дроссели, предназначенные для ламп одной мощности, нельзя использовать для подключения более или менее мощных устройств.
В некоторых пределах возможны допуски. Так, ранее отечественная промышленность выпускала люминесцентные светильники с мощностью 40 Вт. Дроссель 36W для люминесцентных ламп современного производства можно без опасений использовать в цепях питания устаревших светильников и наоборот.
Отличия дросселя от ЭПРА
Дроссельная схема включения люминесцентных источников освещения отличается простотой и высокой надежностью. Исключение составляет регулярная замена стартеров, поскольку в их состав входит группа размыкающих контактов для формирования импульсов запуска.
В то же время схема имеет существенные недостатки, которые заставили искать новые решения включения ламп:
- длительное время запуска, которое увеличивается по мере износа лампы или снижения напряжения питания;
- большие искажения формы напряжения питающей сети (cosф<0.5);
- мерцание свечения с удвоенной частотой питающей сети из-за малой инерционности светимости газового разряда;
- большие массо-габаритные характеристики;
- низкочастотный гул из-за вибрации пластин магнитной системы дросселя;
- низкая надежность запуска при отрицательных температурах.
Проверка дросселя ламп дневного света затрудняется тем, что приборы для определения короткозамкнутых витков распространены мало, а при помощи стандартных приборов можно только констатировать факт наличия или отсутствия обрыва.
Для устранения указанных недостатков разработаны схемы электронной пуско-регулирующей аппаратуры (ЭПРА). Работа электронных схем основана на другом принципе формирования высокого напряжения запуска и поддержания горения.
Высоковольтный импульс генерируется электронными компонентами, а для поддержки разряда используется высокочастотное напряжение (25-100 кГц). Работа ЭПРА может осуществляться в двух режимах:
- с предварительным подогревом электродов;
- с холодным запуском.
В первом режиме на электроды подается низкое напряжения в течение 0.5-1 секунды для первоначального нагрева. По истечении времени подается высоковольтный импульс, из-за которого происходит зажигание разряда между электродами. Данный режим технически реализуется сложнее, но увеличивает срок службы ламп.
Режим холодного запуска отличается тем, что напряжение запуска подается на непрогретые электроды, вызывая быстрое включение. Такой способ запуска не рекомендован для частого использования, поскольку сильно сокращает срок работы, но его можно использовать даже с лампами с неисправными электродами (с перегоревшими нитями накала).
Схемы с электронным дросселем имеют такие преимущества:
полное отсутствие мерцания;
широкий температурный диапазон использования;
малые искажения формы напряжения сети;
отсутствие акустических шумов;
увеличение срока службы источников освещения;
малые габариты и вес, возможность миниатюрного исполнения;
возможность диммирования — изменения яркости путем управления скважности импульсов питания электродов.
Как работает экономка
Внешний облик ламп дневного света может быть различным. Несмотря на это они имеют одинаковый принцип работы, который реализуется благодаря следующим элементам, которые обычно содержит схема прибора:
- электродов;
- люминофор – специальное люминесцентное покрытие;
- стеклянная колба с инертным газом и парами ртути внутри.
Строение люминесцентной лампочки
Такая лампа дневного света представляет собой газоразрядное устройство с герметичной стеклянной колбой. Газовая смесь внутри колбы подобрана таким образом, чтобы снижать затраты энергии, необходимые на поддержку процесса ионизации.
Для этого на электроды люминесцентной лампы подается на электроды напряжение конкретной величины. Они расположены в противоположных сторонах стеклянной колбы. Каждый электрод имеет два контакта, которые соединяются с источником тока. Таким образом происходит обогрев пространства вблизи электродов. Фактическая схема подключения данного источника света состоит из серии последовательных действий:
- нагрев электродов;
- далее на них осуществляется подача высоковольтного импульса;
- в электроцепи поддерживается оптимальное напряжение для создания тлеющего разряда.
В результате этого в колбе образуется ультрафиолетовое невидимое свечение, которое, проходя через люминофор, становится видимым для человеческого глаза. Чтобы поддерживать напряжение для создания тлеющего разряда, схема работы люминесцентных ламп предполагает подключение следующих приспособлений:
дросселя. Он выступает в роли балласта и предназначен для ограничения силы тока, текущего по прибору, до оптимального уровня;
Дроссель для люминесцентных лампочек
стартера. Он предназначен для защиты лампы дневного света от перегрева. При этом он регулирует накал электродов.
Очень часто причиной поломки экономок является выход из строя электронной начинки балласта или перегорания стартера. Чтобы этого избежать, можно не использовать в подключении перегорающие детали.
Стандартная схема соединения
Стандартная схема, применяемая для подключения люминесцентных ламп, может быть видоизменена (идти без дросселя). Это позволит минимизировать рис выхода из строя осветительного прибора.
Вариант включения без балласта
Как мы выяснили, балласт в устройстве лампы дневного света играет важную роль. При этом на сегодняшний день существует схема, при которой можно избежать включение данного элемента, который очень часто выходит из строя. Можно избежать включения, как балласта, так и стартера.
Как видим, данная схема не содержит нить накала. При этом питание ламп/трубки здесь будет осуществляться через диодный мост, который и будет создавать повышенное постоянное напряжение. Но в такой ситуации необходимо помнить о том, что при данном способе питания осветительное изделие может потемнеть с одной стороны. В реализации приведенная выше схема достаточно проста. Ее можно реализовать при помощи старых компонентов. Для такого типа подключения можно использовать следующие элементы:
- трубка/источник света мощностью 18 Вт;
- сборка GBU 408. Она будет выступать в роли диодного моста;
Диодный мост
конденсаторы с рабочим напряжением не превышающего 1000 В, имеющие емкость 2 и 3 нФ.
Собранная схема
Необходимо помнить о том, что подбор диодов для диодного моста, а также конденсаторов необходимо осуществляться с запасом по напряжении. Осветительный прибор, собранный таким образом будет давать свечение немного меньшее по яркости, чем при использовании стандартного варианта подключения с использованием дросселя и стартера.
Подключение ЭПРА
Подсоединение ЭПРА (электронного пускового механизма)
Дроссели являются довольно шумными устройствами. Поэтому их последние годы подключают в систему люминесцентного освещения нечасто, заменяя их ЭПРА, цифровыми или аналоговыми.
В стартере подобные устройства уже не нуждаются. По сути, электронные пусковые устройства – это небольшие электронные платы. Они сами способны регулировать уровень напряжения и обеспечивают ровный свет, без мерцания. Плюс они более безопасны и менее пожароопасны в эксплуатации и имеют больший срок службы.
Вариантов реализации ЭПРА может быть немало, но основных способов запуска два:
- источники предварительно разогревают; это помогает увеличить КПД прибора и снизить его мерцание
- с использованием колебательного контура; нить накала в этом случае является его частью; при прохождении разряда параметры контура меняются, в результате напряжение падает до требуемого уровня
Избавиться от надоедливого гудения и моргания можно, заменив старый дроссель на современный электронный пускорегулирующий механизм. Для этого следует:
- Разобрать старую схему, удалив из нее дроссель, стартер, а также конденсаты. Внутри должны остаться лишь источник света и провода
- Прикрепляем подобранный по мощности ЭПРА к корпусу саморезами. Если ламп две, то мощность электронного механизма должна быть выше в 2 раза
- Соединяем его проводами с гнездами ламп
- Если сборка произведена правильно, оба источника света должны засветиться одновременно, ровным ярким светом. Гудения, естественно, быть уже не должно.
Достоинства и недостатки люминесцентных источников света
Использование ламп для тепличного выращивания растений
ПЛЮСЫ:
- Первым значительным плюсом таких устройств является существенная экономия электроэнергии. Источники света последнего поколения, работающие по этому принципу, тратят ее в 4-5 раз меньше, чем обычные лампы накаливания.
- Кроме высокой светоотдачи, положительным моментом является длительный срок службы. Он может составлять 12-25 тыс. часов. Подобные устройства часто используют для контрастного освещения помещений большой площади (офисов, торговых центров, школ) или уличного освещения. Используют их на транспорте, в уличных фонарях, туннелях.
МИНУСЫ:
- Необходимость подключения дополнительных устройств (стартеров и дросселей)
- Доминирование в спектре желтого света и искажение цветопередачи освещаемых предметов
- Значительные габариты колбы, из-за чего становится сложно равномерно перераспределить поток света
- На силу света в таких источниках способна влиять температура окружающей среды
- Разогрев лампы происходит не сразу; полную яркость она набирает спустя некоторое время, иногда оно может длится 10-15 минут
- значительная пульсация света, что может сказаться отрицательно на зрении
- Наличие, пусть в минимальных количествах ртути, опасной для здоровья человека, растений и животных
Последними разработками ученых стали компактные люминесцентные источники освещения, внешне схожие с обычными лампами накаливания. Они снабжены стандартным патроном, и их можно легко вкрутить в любую люстру или торшер. Никакой модернизации при этом не требуется.
Вся пускорегулирующая аппаратура (ПРА) в них расположена в самом патроне или выносится отдельно в небольшие блоки. Подобные устройства часто называют энергосберегающими.
Сравнение параметров разных источников освещения
Но все же последние годы пользователи предпочитают подключать вместо люминесцентных ламп современные светодиодные. Принцип работы этих устройств существенно отличается. Люминесцентные колбы заполняются газом и парами ртути, и световое излучение образуется за счет разогревания вольфрамовой спирали. В светодиодных устройствах излучателем света является группа диодов или единичный светодиод. Именно он преобразует ток в световые лучи при протекании его через полупроводник.
Подобные устройства не только более прочны и менее опасны (повреждение люминесцентных же грозит попаданием в организм человека ртути). КПД светодиодных источников освещения гораздо больше, поэтому они более экономичны. Схема подключения люминесцентной или светодиодной лампы в обеих случаях максимально проста – достаточно лишь вкрутить ее патрон в цоколь.
Подробно о способах подключения люминесцентных ламп смотрите на следующем видео:
Принцип работы
Принцип работы люминесцентной лампы
Подается питающее напряжение. В начальный момент электрический ток не протекает, так как среда обладает высоким сопротивлением. Ток движется по спиралям, нагревает их и подается на стартер. Появляется тлеющий разряд. После нагрева контактов биметаллические пластины замыкаются. Температура на биметаллической части падает и контакт в сети размыкается. Это приводит к тому, что дроссель создает необходимый импульс в результате самоиндукции, и лампа начинает светить. Дуговой разряд поддерживается за счет термоэлектронной эмиссии, происходящей на на поверхности катода. Электроны разогреваются под действием тока, величину которого ограничивает балласт.
Свет появляется за счет того, что на лампу нанесено специальное вещество – люминофор. Он поглощает ультрафиолетовое излучение и дает свечение определенной гаммы. Цвет можно менять, нанося на колбу различные по составу люминофоры. Они могут быть из галофосфата кальция, ортофосфата кальция-цинка.
Статьи по теме
Схема включения люминесцентных ламп гораздо сложнее, нежели у ламп накаливания. Их зажигание требует присутствия особых пусковых приборов, а от качества исполнения этих приборов зависит срок эксплуатации лампы.
Чтоб понять, как работают системы запуска, нужно до этого ознакомиться с устройством самого осветительного устройства.
Люминесцентная лампа представляет из себя газоразрядный источник света, световой поток которого формируется в главном за счёт свечения нанесённого на внутреннюю поверхность колбы слоя люминофора.
При включении лампы в парах ртути, которыми заполнена пробирка, случается электронный разряд и возникшее при всем этом уф-излучение воздействует на покрытие из люминофора. При всем этом происходит преобразование частот невидимого уф-излучения (185 и 253,7 нм) в излучение видимого света. Ети лампы обладают низким потреблением электроэнергии и пользуются большой популярностью, особенно в производственных помещениях.
При подключении люминесцентных ламп используется особая пуско-регулирующая техника – ПРА. Различают 2 вида ПРА. электронная – ЭПРА (электронный балласт) и электромагнитная – ЭМПРА (стартер и дроссель).
Схема подключения с применением электромагнитный балласта или ЭмПРА (дросель и стартер)
Более распространённая схема подключения люминесцентной лампы – с использованием ЭМПРА. Это стартерная схема включения.
Принцип работы: при подключении электропитания в стартере появляется разряд и замыкаются накоротко биметаллические электроды, после этого ток в цепи электродов и стартера ограничивается лишь внутренним сопротивлением дросселя, в следствии чего же возрастает практически втрое больше рабочий ток в лампе и мгновенно нагреваются электроды люминесцентной лампы. Одновременно с этим остывают биметаллические контакты стартера и цепь размыкается. В то же время разрыва дроссель, благодаря самоиндукции создает запускающий высоковольтный импульс (до 1 кВольта), который приводит к разряду в газовой среде и загорается лампа. После чего напряжение на ней станет равняться половине от сетевого, которого станет недостаточно для повторного замыкания электродов стартера. Когда лампа светит стартер не будет участвовать в схеме работы и его контакты будут и останутся разомкнуты.
В сравнении со схемой с электронным балластом на 10-15 % больший расход электричества.
Долгий пуск не менее 1 до 3 секунд (зависимость от износа лампы)
Неработоспособность при низких температурах окружающей среды. К примеру, зимой в неотапливаемом гараже.
Стробоскопический результат мигания лампы, что плохо оказывает влияние на зрение, при чем детали станков, вращающихся синхронно с частотой сети- кажутся неподвижными.
Звук от гудения пластинок дросселя, растущий со временем.
Схема включения с двумя лампами но одним дросселем. Следует заметить что индуктивность дросселя должна быть достаточной по мощности етих двух ламп. Следует заметить что в последовательной схеме включения двох ламп применяются стартеры на 127 Вольт, они не будут работать в одноламповой схеме, для которой понадобятся стартеры на 220 Вольт
Ета схема где, как видите, нет ни стартера ни дроселя, можна применить если у ламп перегорели нити накала. В таком случае зажечь ЛДС можно при помощи повышающего трансформатора Т1 и конденсатора С1 который ограничит ток протекающий через лампу от сети 220вольт.
Ета схема подойдет все для тех же ламп у которых перегорели нити накала, но сдесь уже ненада повышающего трансформатора что явно упрощает конструкцию устройства
А вот такая схема с применением диодного выпрямительного моста устраняет ее мерцание лампы с частотой сети, которое снановится очень заметным при ее старении.
Электронный Пускорегулирующий Аппарат (ЭПРА) в отличии от электромагнитного подает на лампы напряжение не сетевой частоты, а высокочастотное от 25 до 133 кГц. А это полностью исключает вероятность появления приметного для глаз мерцания ламп. В ЭПРА используется автогенераторная схема, включающая трансформатор и выходной каскад на транзисторах.
Основные преимущества схем с ЭПРА
Повышение срока эксплуатации люминесцентных ламп, благодаря особому режиму работы и пуска.
В сравнении с ПРА до 20% экономия электричества.
Отсутствие в ходе работы шума и мерцания.
Отсутствует в схеме стартер, который часто ломается.
Особые модели выпускаются с возможностью диммирования либо регулировки яркости свечения.
Схема подключения конкретного электронного балласта изображена на каждом конкретном устройстве и не составляет особой проблемы в подключении
Маркировка
Маркировка состоит из нескольких буквенно-цифровых обозначений, меняющихся в зависимости от предприятия-производителя и вида лампы:
- Во всех случаях первой буквой маркировки будет Л в качестве указания на люминесцентный тип источника освещения. Лампы тлеющего разряда начинают обозначение маркировки с символов ТЛ.
- Следующая буква в обозначении марки будет указывать на цвет создаваемый источником освещения (Б-белый, Д-дневной, ХБ-холодно-белый, ТБ-тепло-белый, Е-естественно белый, УФ-ультрафиолетовый, или один из цветовой гаммы от красного до синего цветов, узнаваемый по первой букве названия цвета, универсальный цвет имеет обозначение У; высокое качество цветопередачи обозначается буквами УУ).
- Далее может быть указан диаметр колбы лампы, считающийся важным показателем, поскольку, чем больше диаметр колбы, тем дольше срок ее службы. Этот размер обозначается символом Т с дальнейшим указанием диаметра по Международным Стандартам принято указывать в 1/8 дюйма. Линейка размеров для выпускаемых диаметров колб источников освещения предусматривает размеры 18, 26, 38.
- Дальше может находиться цифра, указывающая ее длину в мм.
- Следующим в порядке очередности показателем является номинальная мощность, в ваттах. Мощность источников освещения лежит в пределах от 4 до 250 Вт для использования в бытовых условиях, в промышленности и на производстве значения мощности значительно выше.
- Следующим символом, упоминаемым в маркировке осветительного прибора, является тип цоколя. В быту используются источники освещения с маленьким, средним и большим размерами цоколя обозначаемыми Е14, Е27, Е40. Последнее обозначение электроламп используется для осветительных приборов мощностью 300-1000 Вт в освещении улиц. Цоколи ламп с креплением штырькового типа обозначаются символом G с последующей цифрой, указывающей на расстояние между штырями.
- Дальше в обозначении маркировки указывается необходимость применения стартера или возможность запуска осветительного прибора с использованием электронного балласта. RS-не требуют стартера, US-универсальный запуск, PHs-требуют стартера.
- Дальнейшим обозначением является информация относительно параметров цвета, выражаемая индексом цветопередачи и температуры свечения, выраженной в Кельвинах. Значение индекса передачи цвета находится в пределах 20-100 RA и должен иметь высокое значение, так как от этого зависит качество передачи цвета. Последние несколько цифр данной части маркировки обозначают температуру, соответствующую данному уровню цветопередачи.
- В маркировке может упоминаться также тип поверхности осветительного прибора, например: U указывает на дуговую форму лампы и количество дуг, S-колбовую, К-кольцевая форма, Б-быстрого запуска, С-форма свечи, Ш-шарообразная колба.
- В некоторых случаях производители указывают на источниках освещения соотношение между их энергопотреблением и потреблением ламп накаливания.
Возможности запуска при сгоревшем оборудовании
В ремонте люминесцентных ламп есть и свои небольшие хитрости. К примеру, срочно понадобилось запустить подобный световой прибор, а стартер вышел из строя, и нет никакой возможности его заменить. Сам по себе этот элемент схемы служит для разогрева нитей накаливания в люминесцентной трубке.
Ну а если, к примеру, вышел из строя дроссель? Его в наше время и в магазинах не во всех найти можно.
Бездроссельное включение
Продлить работу сгоревшего светового прибора вполне возможно. Есть способ, при котором можно включить люминесцентную лампу дневного света без дросселя и стартера (схема подключения на рисунке). Конечно, этот способ подойдет не всем, нужно хотя бы немного разбираться в электротехнике.
Напряжение подается после короткого замыкания нитей накаливания. Выпрямленное напряжение становится больше вдвое, чего вполне хватает для запуска лампы (эту функцию по идее и выполняет дроссель). Конденсаторы С1 и С2 (на схеме) необходимо подобрать для 600 В, а С3 и С4 – с номинальным напряжением в 1 000 В. По прошествии некоторого времени пары ртути, конечно, осядут в области одного из электродов, и свет от лампы станет намного менее ярким. Избавиться от этого можно будет, всего лишь изменив полярность, т. е. просто развернув реанимированную перегоревшую ЛЛ.
Бесстартерное включение
Существуют осветительные приборы, которые предусмотрены исключительно для работы без стартера. На таких лампах имеется маркировка RS. Если такую трубку установить в светильник, оборудованный прерывателем, лампа очень быстро сгорает. Происходит это по причине необходимости большего времени на разогрев спиралей таких люминесцентных трубок. Долговечность стартера небольшая, он часто перегорает, а потому имеет смысл рассмотреть возможность того, как включить люминесцентную лампу без него. Для этого понадобится установка вторичных трансформаторных обмоток. Если запомнить эту информацию, то уже не возникнет вопроса, как зажечь люминесцентный светильник, если произошло перегорание стартера (схема соединения ниже).
Таким образом без лишних затрат можно даже своими руками собрать люминесцентный светильник.
Проверка работоспособности энергосберегающей лампы
Несложное тестирование позволяет своевременно выявить поломку и правильно определить основную причину неисправности, а иногда и выполнить самостоятельно наиболее простые ремонтные работы:
- Демонтаж рассеивателя и внимательный осмотр люминесцентной трубки с целью обнаружения участков выраженного почернения. Очень быстрое почернение концов колбы свидетельствует о перегорании спирали.
- Проверка нитей накала на предмет отсутствия разрывов при помощи стандартного мультиметра. При отсутствии повреждений нитей — показатели сопротивления могут варьироваться в пределах 9,5-9,2Om.
Если проверка лампы не показала сбоев в работе, то отсутствие функционирование может быть обусловлено поломкой дополнительных элементов, включая электронный балласт и контактную группу, которая достаточно часто подвергается окислению и нуждается в зачистке.
Проверка работоспособности дросселя осуществляется отключением стартера и замыканием на патрон. После этого нужно накоротко замкнуть патроны лампы и замерить дроссельное сопротивление. Если заменой стартера не удаётся получить желаемый результат, то основная неисправность, как правило, кроется в конденсаторе.
Блок 2
