Принцип действия ламп дневного света
Принцип работы люминесцентной лампы необычайно прост. Она включает в себя стеклянную трубку, которую заполняют благородным газом и ртутными парами. В ее края встраивают электроды. При включении образуется заряд и возникает ультрафиолетовый свет. Внутреннюю часть колбы покрывают специальным слоем люминофора. Под воздействием УФ-излучения он начинает светиться. У исправной лампы тестер покажет наличие сопротивления. Светильники часто оборудуются электронным балластом.
Использование таких режимов позволяет увеличить длительность работы светильников. Кроме того они имеют высокий коэффициент полезного действия.
Принцип работы
Люминесцентная лампочка представляет собой газоразрядный источник света, в которой разряд электричества в ртутных парах образует ультрафиолетовое излучение. Вследствие воздействия ультрафиолета с помощью люминофора появляется свечение.
Принцип действия светильника показан на схеме, представленной ниже:
Цифровые обозначения на схеме:
- стабилизатор (пускорегулирующее устройство);
- ламповая трубка (включает электроды, газовую среду и люминофор);
- слой люминофора;
- контакты стартера;
- электроды;
- стартерный цилиндр;
- биметаллическая пластина;
- наполнитель колбы (инертный газ);
- нити накаливания.;
- ультрафиолетовое излучение;
- пробой.
Советы по технике безопасности при ремонте энергосберегающих ламп
Я подразумеваю, что у вас есть опыт работы под напряжением, но обращаю внимание на:
- применение разделительного трансформатора;
- пользование инструментом только с диэлектрическими рукоятками;
- исключения случаев неустойчивого положения тела;
- необходимость отворачивать лицо от проверяемого оборудования при подаче напряжения и помещать ЭПРА и колбу на всякий случай в какую-нибудь коробку с крышкой.
Для лучшей фиксации в памяти материала рекомендую посмотреть видеоролик владельца Virtyal plus.
Если же у вас возникли сомнения или вопросы про энергосберегающие лампы и ремонт своими руками их поломок, то воспользуйтесь разделом комментариев.
Почему перегорают люминесцентные лампы.
Электроды люминесцентной лампы, как и у ламп накаливания делаются из вольфрамовой нити, но только покрытой активной массой из щелочных металлов. Без нее вольфрамовая спираль очень быстро бы сгорела от перегрева в результате образования между нитями разряда, а так обеспечивается стабильно тлеющий электрический разряд.
Но со временем покрытие на вольфрамовой нити выгорает или осыпается, особенно процесс усиливается во время
запуска включения, потому что в этот момент- разряд происходит только на маленьком отрезке нити, вызывая усиленный перегрев ее в этом месте. Поэтому на старых лампах по концам возле цоколя видны потемнения на люминофоре.
Постепенно с выгоранием активной массы электродов— будет происходить все больший их разогрев, из-за этого рано или поздно одна из нитей перегорает. И лампа перестает работать.
Сайлентблок
Использование узла, где отсутствует трение, а движение элементов подвески происходит за счет резины, стало когда-то революционным решением в автомобилестроении. Этому узлу не нужна смазка, здесь отсутствуют зазоры и шумы. Подвержена износу только резина сайлентблока, со временем она становится мене упругой и расслаивается.
Часто пластичный элемент отсоединяется от основы, теряется упругость и увеличивается люфт. Износ зависит от начального монтажа узла, степени постоянной загрузки автомобиля. На состояние сайлентблоков влияет дорожная пыль, влага, коррозия, которые приводят к разрушению контактов между резиной и металлической основой.
Оказывает значительное влияние на ресурс работы сайлентблоков состояние подвески и степень постоянной загрузки авто. Очень вредят резине сайлентблоков температурные перепады, химические вещества.
Распространенные виды поломок
Светодиодные осветительные приборы, из-за своего достаточно сложного устройства, могут иметь самые разнообразные неисправности, от вида которых будет зависеть проводимые своими руками ремонтные действия. Но наиболее часто встречаются типовые поломки, к которым относятся следующие моменты:
- полное или частичное отсутствие освещения;
- появление кратковременного мигания;
- самопроизвольное отключение света во время работы прибора;
- выход из строя лампочки или светодиодов.
Светодиодная лампочка
Привести к поломке светильника такого плана могут самые разнообразные причины. Наиболее часто причинами поломок светодиодных осветительных приборов становятся следующие моменты:
- неправильные условия эксплуатации. При покупке лампы обязательно узнайте, какие условия работы будут считаться оптимальными для нее. Если люстра или настенное бра функционируют в неподходящих условиях, то высока вероятность появления поломки;
- перегрев. Проблемы у светодиодного светильника могут начаться тогда, когда температура диодов превысила 50 градусов. Из-за такой высокой температуры может случиться разрыв контактов нити или самого держателя, а также произойти отслоение на плате контактов;
- выгорание светодиода. Оно может происходить полностью или частично. Причиной этому служит перенапряжение сети или пробой конденсатора (перегорание);
Это основные причины, которые могут привести к неисправности светодиодного прибора. Но кроме них встречаются дополнительные причины, к которым относятся следующие моменты:
- неправильное подключение изделия к сети;
- кратковременное замыкание, появившееся в цепи;
- неправильный монтаж прибора;
Светодиодная люстра на потолке
- несоблюдение схемы его подключения;
- изначально купленное некачественное изделие. Например, это может быть плохая припайка контактов цепи, а также светодиодов и прочих элементов устройства светильника (например, драйвера). Обычно такие моменты носят название «заводской дефект».
Как видим, привести к неисправности данного типа осветительных приборов могут самые разнообразные причины. Поэтому, чтобы сделать ремонт своими руками, необходимо найти в начале причину поломки.
Функции стартера и дросселя
Аппаратура со стартером и дросселем до сих пор используется во многих источниках освещения. Именно они нередко становятся причиной того, что люминесцентная лампа моргает или вообще не запускается. Газовая среда внутри колбы является проводником электрического тока и обладает отрицательным сопротивлением. Между электродами, расположенными с разных сторон, снижается напряжение, одновременно возрастает ток, который требует ограничения.
В схеме присутствует дроссель, называемый балластом, с помощью которого и создается импульсное высокое напряжение, зажигающее газовую смесь. Здесь же устанавливается стартер, изготовленный в виде стеклянной колбы с газовой средой, с размещенными внутри нее двумя электродами. Один из этих электродов представляет собой биметаллическую пластину, а изначально они оба находятся в разомкнутом состоянии. Этот прибор известен еще как лампа тлеющего разряда.
Стартер и дроссель используются в электромагнитной аппаратуре. Их действие осуществляется в определенной последовательности:
- После подачи напряжения ток вначале не может преодолеть расстояние между противоположными электродами из-за высокого сопротивления газовой среды. Изначально он попадает на спирали катодов и способствует их разогреву. Одновременно ток поступает на стартер, и его величины вполне достаточно для создания внутри него тлеющего разряда.
- Под действием тока контакты стартера нагреваются, в результате происходит замыкание биметаллической пластины. Действие тлеющего разряда прекращается, а проводником становится уже металлический контакт.
- После остывания биметаллического электрода происходит размыкание контактов. Одновременно в дросселе возникает самоиндукция, образующая высокое импульсное напряжение. Под действием этого импульса лампа загорается.
- Далее напряжение на дросселе падает, а ток, проходящий через лампу, уменьшается в два раза. Силы тока уже недостаточно, чтобы повторно запустить стартер, и его контакты остаются в разомкнутом положении в течение всего периода свечения.
При одновременном подключении сразу двух ламп для люминесцентных светильников используется общий дроссель, подключенный последовательно с ними. Стартеры подключаются параллельно к каждой лампе. В случае выхода из строя одной лампы, вторая также отключится, и это является основным недостатком данной схемы. Для люминесцентных ламп рекомендуется пользоваться специальными выключателями, поскольку обычные приборы могут не выдержать действия больших стартовых токов, что приведет к залипанию контактов.
Схема подключения, запуск
Пускорегулирующий аппарат подключается с одной стороны к источнику питания, с другой – к осветительному элементу. Нужно предусмотреть возможность установки и крепления ЭПРА. Подключение производится в соответствии с полярностью проводов. Если планируется установить две лампы через ПРА, используется вариант параллельного соединения.
Схема будет выглядеть следующим образом:
Группа газоразрядных люминесцентных ламп не может нормально работать без пускорегулирующего аппарата. Его электронный вариант конструкции обеспечивает мягкий, но одновременно с тем и практически мгновенный запуск источника света, что дополнительно продлевает срок его службы.
Поджиг и поддержание функционирования лампы осуществляется в три этапа: прогрев электродов, появление излучения в результате высоковольтного импульса, поддержание горения осуществляется посредством постоянной подачи напряжения небольшой величины.
Определение поломки и ремонтные работы
Если наблюдаются проблемы в работе газоразрядных ламп (мерцание, отсутствие свечения), можно самостоятельно сделать ремонт. Но сначала необходимо понять, в чем заключается проблема: в балласте или осветительном элементе. Чтобы проверить работоспособность ЭПРА, из светильников удаляется линейная лампочка, электроды замыкаются, и подсоединяется обычная лампа накаливания. Если она загорелась, проблема не в пускорегулирующем аппарате.
В противном же случае нужно искать причину поломки внутри балласта. Чтобы определить неисправность люминесцентных светильников, необходимо «прозвонить» все элементы по очереди. Начинать следует с предохранителя. Если один из узлов схемы вышел из строя, необходимо заменить его аналогом. Параметры можно увидеть на сгоревшем элементе. Ремонт балласта для газоразрядных ламп предполагает необходимость использования навыков владения паяльником.
Если с предохранителем все в порядке, далее следует проверить на исправность конденсатор и диоды, которые установлены в непосредственной близости к нему. Напряжение конденсатора не должно быть ниже определенного порога (для разных элементов эта величина разнится). Если все элементы ПРА в рабочем состоянии, без видимых повреждений и прозвон также ничего не дал, осталось проверить обмотку дросселя.
В некоторых случаях проще купить новую лампу. Это целесообразно сделать в случае, когда стоимость отдельных элементов выше ожидаемого предела или при отсутствии достаточных навыков в процессе пайки.
Ремонт компактных люминесцентных ламп выполняется по сходному принципу: сначала разбирается корпус; проверяются нити накала, определяется причина поломки на плате ПРА. Часто встречаются ситуации, когда балласт полностью исправен, а нити накаливания перегорели. Починку лампы в этом случае произвести сложно. Если в доме имеется еще один сломанный источник света сходной модели, но с неповрежденным телом накала, можно совместить два изделия в одно.
Таким образом, ЭПРА представляет группу усовершенствованных аппаратов, обеспечивающих эффективную работу люминесцентных ламп. Если было замечено мерцание источника света или он и вовсе не включается, проверка балласта и его последующий ремонт позволят продлить срок службы лампочки.
Как продлить жизнь лампе
Вечная люминесцентная лампа — это лишь красивый оборот речи, но если у нее перегорели ниточки накала, есть возможность ее оживить и она тоже будет включаться.
Кроме перечисленных недостатков — у лампы есть ниточка накаливания, которая способна перегорать. Это вынуждает заменить лампу на новую.
Но есть способ продлить жизнь такому источнику света. Если нити накала оборвались — нужно увеличить подающее напряжение. Есть даже определенные преимущества:
- Свет загорается почти мгновенно;
- Отсутствует характерное жужжание и гул;
- Для запуска такие устройства как стартер уже не нужны.
Но схему элементов для включения прибора освещения придется немного изменить:
В схему включаются бумажные конденсаторы С1 и С4. Они должны быть подобраны с таким расчетом, чтобы рабочее напряжение превышало используемое в 1.5 раза.
Желательно подобрать слюдяные конденсаторы С2 и С3.
Резистор R1 на схеме только проволочный. Подбирается исходя из мощностных показателей лампы по таблице:
Таким образом, удастся уменьшить напряжение на местах а и б при зажигании лампочки Л1. Что обеспечит стабильную работу светильника настроенного на работу под напряжением 220 В.
Диоды Д1, Д2 в паре с конденсаторами С2 и С3 смогут повысить напряжение до 900 В. Это должно обеспечить уверенное зажигание как раз тогда, когда происходит включение. Для подавления радиопомех при включении помогают конденсаторы С2и С3.
Надо заметить, что из схемы можно исключить элементы Д1, Д4, С2, С3 — лампа загорится, но тем самым понижается надежность включения.
Данная схема хорошо подходит для перегоревших светильников. Ниточек накаливания нет, но газ начинает сам светиться после прямого прострела между двумя электродами.
Обязательное условие! Электроды должны быть на разных концах люминесцентного светильника.
Этот способ включения будет работать и с новыми (целыми) лампами. Но при таком обращении срок работы газа-наполнителя сокращается. Сам источник освещения проработает меньше, по сравнению с классическим включением, но если есть доступ к перегоревшим светильникам, такие изменения в схеме будут не лишними.
Причины выхода из строя осветительных LED-приборов
Чтобы проще было разобраться с причинами, обобщим все данные в одной общей таблице.
Причина поломки | Описание | Решение проблемы |
Перепады напряжения | Такие светильники в меньшей мере подвержены поломкам из-за перепадов напряжения, однако чувствительные скачки могут «пробить» диодный мост. В результате перегорают LED-элементы. | Если скачки чувствительны, нужно установить стабилизатор напряжения, который значительно продлит срок службы светового оборудования, но и остальных бытовых приборов. |
Неправильно подобран светильник | Отсутствие должной вентиляции влияет на драйвер. Выделяемое им тепло не отводится. В результате происходит перегрев. | Выбрать светильник с хорошей вентиляцией, которая обеспечит нужный теплообмен. |
Ошибки монтажа | Неправильно выбранная система освещения, его подключение. Неверно высчитанное сечение электропроводки. | Здесь выходом будет разгрузить линию освещения или заменить осветительные приборы устройствами, потребляющие меньше мощности. |
Внешний фактор | Повышенная влажность, вибрации, удары или запыленность при неправильном подборе IP. | Правильный подбор степени защиты или устранение негативных факторов. |
Есть и такие приборы, но ремонту они не подлежат
Перегорела или не горит люминесцентная лампа: как починить
Учитывая отличные технические параметры, люминесцентные лампы с успехом замещают лампы накаливания. На рынке существует огромный выбор ЛЛ, их маркировка стандартизирована. Однако люминесцентные светильники имеют более сложное устройство, а значит и подвержены частым поломкам.
Поиск неисправности лампы
Когда не загорается люминесцентная лампа необходимо найти неисправность. Причинами неудовлетворительной работы люминесцентных светильников считаются:
- Если прибор не загорается, то причиной, возможно, является отсутствие контакта либо неисправность в электропроводке. Выявить неисправность несложно – достаточно поменять лампу. В случае отсутствия положительного результата стоит заменить стартер. В случае отрицательного результата, причина отсутствия света находится не в лампе, а в неисправности проводки. Неисправность устраняется при помощи поиска обрыва и проверки контактов.
Как правильно снять лампу
- Люминесцентное освещение мерцает, однако, не включается, светиться лишь, с одной стороны. Поводом для этого может служить замыкание. Для проверки необходимо переустановить лампу, поменяв концы. В случае отсутствия положительного результата придется её сменить. Если и это не поможет, тогда неисправность следует искать в держателе либо проводке.
- Концы лампы освещены тусклым оранжевым светом. Прибор не включается. В этом случае, скорее всего, в колбу попал воздух, и она непригодна для дальнейшей эксплуатации.
Тусклый свет на концах лампы
- Концы лампы освещены тусклым оранжевым светом. Прибор не включается. В этом случае, скорее всего, в колбу попал воздух, и она непригодна для дальнейшей эксплуатации.
- Лампа дневного света первоначально загорается, а потом темнеет с концов и гаснет. Ситуация возникает при неисправности балластного сопротивления, которое не обеспечивает нормальный рабочий режим.
- Люминесцентный светильник включается и выключается, не входя в рабочий режим. Возможная причина этого заключается в неработоспособности лампы либо стартера, которые требуют замены.
- Во время включения происходит перегорание спиралей, и чернеют концы. Подобная ситуация может быть связана с несоответствующим напряжением либо неисправностью балластного сопротивления. Необходимо привести напряжение в соответствие либо сменить балластное сопротивление.
Темные концы лампы, признак перегорания спиралейОтличием от обыкновенных ламп накаливания, которые перегорают моментально и внезапно, является то, что люминесцентный светильник подает признак скорого изнашивания. О скорой замене подобной лампы может свидетельствовать то, что она начинает моргать во время включения. Подобное свойство связано с тем, что начались изменения в химическом составе газа и изнашивании электродов.
Рекомендации
Если нет реакции на включение, прежде чем начать искать неисправность рекомендуется замерить напряжение на входных клеммах. При его наличии искать неисправность в следующем порядке:
- Немного повернуть лампы вокруг оси. В случае точной установки контакты расположены параллельно плоскости светильника. Правильное положение можно определить, почувствовав усилие при постановке на место.
- Сменить стартер на рабочий. Специалисты, обслуживающие множество приборов освещения с лампами дневного света, постоянно имеют с собой заведомо рабочий стартер. При отсутствии такового лучше взять его для проверки с действующего светильника.
- Испытать работоспособность лампы. Если светильник имеет две лампы, то это сделать не составляет труда. В противном случае придётся разыскать работающую лампу в другом месте.
- Замерить мультиметром сопротивление.
- В случае исправности лампы и стартера, проверяется дроссель. Для этого поможет мультиметр или простая индикаторная отвертка. При проверке фаза должна быть на выходе и входе. В случае появления сомнений дроссель заменяется.
- Далее, проверяется отсутствие дефектов в проводке светильника. Для проверки светильник желательно снять. Проверяются все контактные соединения дросселя, патронов и стартера.
Продление срока службы
Если перегорела люминесцентная лампа — не беда, однако, лучше продлить её срок. Длительность эксплуатации люминесцентных ламп зависит от нескольких моментов:
- Придерживаться режима использования – включать прибор на долговременный срок, но не слишком часто;
- Соблюдать рекомендованные температурные условия;
- Точно выбирать приборы освещения в соответствии с характеристиками изготовителя;
- При возможности залудить контакты для исключения их окисления под влиянием внешних факторов.
Устройство и принцип работы ламп дневного света
Особенность здесь одна – видимое освещение от лампы возникает только после того, как ультрафиолетовое излучение модифицируется. Такое преобразование возможно лишь при применении тех соединений, в которых содержится галофосфат кальция или иные составы с наличием люминофоров.
По принципу функционирования ЛДС можно приравнять к источникам освещения газоразрядного типа. В колбу из стекла помещают инертный газ, предварительно откачав из неё воздух, а после добавляют в газ 30 мг ртути. В оба края сосуда устанавливаются спиралевидные электроды, схожие с нитью накаливания. Они с каждой стороны припаиваются к 2 контактным ножкам, которые помещаются в пластины диэлектрического типа. Внутреннюю поверхность трубки покрывает слой люминофора.
Включается дневной светильник при помощи пускорегулирующего устройства – электромагнитного или электронного типа. Электромагнитное устройство включает в себя основной элемент – дроссель. Это сопротивление балластного типа в форме индуктивной катушки с сердечником из металла, которое последовательно соединено с люминесцентной лампой.
Неисправности в электронном балласте
Часть светильников с ЛДС работают только с подключением электронного балласта ЭПРА (пускорегулирующая аппаратура). Ее тоже нужно проверить на исправность. Сначала желательно заменить балласт на рабочий и включить светильник. Свидетельством неисправности балласта будет свечение лампы. Неисправную аппаратуру можно привести в порядок своими руками в условиях дома.
Начинают ремонт с замены предохранителя. Если после этого нити начнут слабо светиться, это будет являться признаком пробоя конденсатора. Его заменяют на другой, рассчитанный на напряжение 2 кВ. Стандартные иногда устанавливаются на 250-400 В, при работе они сгорают.
Следующая часто выходящая из строя деталь балласта — транзистор. Он перегорает по причине скачков напряжения в сети. Эти скачки могут вызываться работой сварочных аппаратов, включенных в общую электросеть. Сгоревший транзистор меняется на подобранный из радиодеталей или снимается с подобного пускорегулирующего устройства. После выполнения всех ремонтных операций в светильник вставляется ЛДС мощностью 40 Вт и включается в сеть.
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.
Схема бездроссельного включения
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.
Схема включения без дросселя и стартера