Неисправности светильников с люминесцентными лампами и их ремонт

Люминесцентные лампы (ЛЛ) используют для освещения и сейчас, несмотря на то, что светодиодные светильники составляют им сильную конкуренцию. Линейные трубчатые лампы чаще устанавливают в офисах, гаражах, на предприятиях, компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) устанавливают в быту и в тех же видах помещений что перечислены выше. Для них есть характерные неисправности, поэтому в этой статье мы рассмотрим, как починить люминесцентные светильник.

Описание конструкции

Люминесцентные лампы различаются формой трубчатой колбы, они бывают:

Характерно для КЛЛ, где колба представляет собой трубку, закрученную в спираль или П-образной формы. Это нужно для уменьшения размеров при сохранении длины и площади излучаемой поверхности.

В общем случае колба люминесцентной лампы представляет собой стеклянную трубку внутрь которой закачаны пары ртути и инертные газы. В колбе установлены две спирали, по одной на каждом из ее концов.

При горении разряда в лампе излучается ультрафиолет, чтобы преобразовать его в видимый свет внутренняя поверхность колбы покрыта слоями люминофора.

Трубки бывают разных диаметров и длин. Обычно чем длиннее лампа — тем она мощнее.

Как уже было сказано — у таких ламп есть две спирали. Они нужны для разогрева газов и питания лампы после её запуска. Из колбы выходят по два штыревых контакта от спиралей с каждой из сторон.

Такой способ подключения называется штырьковый цоколь типа G. В зависимости от расстояния между выводами различают цоколи типа G13 и G5. У которых штырьки расположены на расстоянии 13 и 5 мм соответственно.

Схема питания и нормальный режим работы

Люминесцентные лампы отличаются от обычных тем, что для их работы недостаточно просто так подключить её выводы к сети переменного тока 220В. Схема питания предполагает работу люминесцентной лампы с так называемым ПРА — пускоругелирующий аппарат. Они бывают двух типов:

Электромагнитные ПРА считаются устаревшими, но все равно часто используются и по сей день. Они не столь эффективны и дают свет с едва заметными мерцаниями (низкий коэффициент пульсаций), но надежны и просты в ремонте. Поэтому рассмотрим для начала их.

Чтобы зажечь лампу нужно пробить её газовый промежуток для этого нужно создать импульс повышенного напряжения. Поэтому последовательно лампе устанавливают накопитель энергии — дроссель.

Но такая схема работать все равно не будет, нужно управлять процессом разогрева спиралей и накоплением энергии. Спирали разогревают чтобы спровоцировать эмиссию электронов, в результате чего должен возникнуть разряд в ионизированном газе. В трубчатых люминесцентных лампах разряд является тлеющим.

Поэтому параллельно лампе устанавливается стартер. Внутри стартера расположена неоновая лампочка (типа той, что в вашей индикаторной отвёртке или в подсветке выключателя) внутри которой в качестве электродов выступают биметаллические контактные пластины.

Когда вы подаете на схему напряжение холодные биметаллические контакты замкнуты, через них и две спирали, с которыми он соединен последовательно, протекает ток.

Спирали разогреваются, и биметалл нагревается, до тех пор, пока не разомкнутся контакты стартера. Тогда энергия, накопленная в дросселе будет стремиться поддерживать протекание тока, в результате чего напряжение на лампе начинает расти до тех пор, пока не произойдёт пробой, либо не остынут контакты стартера, они замкнутся и процесс разогрева спиралей начнётся заново.

Кроме стартера и дросселя в светильниках устанавливают конденсаторы для подавления помех, но не всегда.

Схема растрового светильника с 4 лампами, где к одному дросселю подключено по две люминесцентных лампы.

Схема светильника с одной люминесцентной лампой:

Электронный ПРА устроен сложнее. В нем используется явление резонанса напряжений. В основе его схемотехники лежит высокочастотный импульсный блок питания, который нагружен на дроссель последовательно, и конденсатор, подключенный параллельно лампе. Принцип действия ЭПРА достоин описания в отдельной статье — Как устроены и работают ЭПРА люминесцентных ламп.

Подключается он проще чем ЭмПРА, схема нанесена на корпусе эпра и подключение заключается в подаче питания на клеммы, обозначенные буквами L1 и L2. А лампа подключается к оставшимся двум парам клемм.

Типовые неисправности ЭмПРА и их ремонт

Давайте ознакомился какие неисправности могут возникать в схеме со стартером и дросселем:

2. Лампа тускло светится по краям, но не загорается.

3. Лампа начинает тускло светится по краям, ярко вспыхивает и снова гаснет.

4. Лампа тускло светит или заметны мерцания.

5. Вдоль трубки «бегает» свет, неравномерная засветка или подобные явления.

6. Лампа светится, но края трубки чёрные.

Это основные проблемы с люминесцентными лампами, рассмотрим способы их устранения. Если лампа совсем не включается проверьте:

1. Приходит ли вообще напряжение на светильник. Если нет – ищите обрыв на линии питания.

2. Извлеките лампу из патронов для проверки спиралей. Для этого проверните её вдоль своей оси и выведете штыри из зацепления патронов. Теперь нужно проверить не оборваны ли спирали прозвонкой или тестером. Если они не «звонятся» — значит они перегорели, то есть оборваны. В этом случае нужно заменить лампу.

3. Проверьте есть ли контакты в патроне и в каком они состоянии.

4. Извлеките стартер и установите заведомо исправный. Если его контакты разрушились – процесса прогрева происходить не будет, лампа не включится.

5. Измерьте сопротивление дросселя:

Если оно бесконечно – он сгорел, под замену.

Если оно ниже 40 Ом – межвитковое замыкание. В таком случае лампы могут и работать, но быстро сгорать – дроссель нужно заменить.

Если сопротивление вообще нулевое – значит в дросселе КЗ. Лампы включаться не будут, а процесс поджига люминесцентной лампы стартер будет повторять вновь и вновь – под замену.

Если омметра нет под рукой, можно частично проверить обычной прозвонкой – если цепь в норме (пищит/светится индикатор), тогда дроссель точно не в обрыве, но КЗ не исключено. А если прозвнока не звенит или не горит – дроссель в обрыве. Теперь можно проверить КЗ обмотки на корпус, его быть не должно.

Электронный дроссель для люминесцентной лампы: схема, устройство и неисправности

Большинство ЭПРА которые используют для питания люминесцентных ламп построены по простой схеме на основе автогенератора.

Аналогичная схема, но на плате круглой формы стоит в энергосберегайках (КЛЛ).

На рисунке ниже выделены элементы которые сгорают чаще всего.

Диоды обычно используют типа 1n4007 и подобные маломощные. Транзисторы, в зависимости от мощности лампы, обычно это линейка MJE13001, 13003, 13009 и подобные.

Во многих ситуациях, когда нужно быстро починить светильник – проще заменить ЭПРА полностью, а сгоревшее забрать домой для проверки и ремонта «про запас».

Схема питания и ремонт люминесцентных светильников не столь сложен как может показаться и легко поддается ремонту. Если вы используете такие светильники в гараже или мастерской – советую держать несколько рабочих стартеров, на всякий случай. Они выходят из строя чаще всего.

Источник

Способы проверки работоспособности лампы дневного света

Самым популярным источником искусственного света является люминесцентная лампа, которая потребляет в 5–7 раз меньше электроэнергии, чем лампа накаливания, а светит так же ярко. Более экономичные светодиоды с драйверами не смогли вытеснить лампы дневного света с рынка в силу своей высокой цены.

В течение срока использования ЛДС могут потерять работоспособность. Для устранения неполадок необходимо знать, как проверить люминесцентную лампу, в том числе – мультиметром. Об этом и пойдет речь.

Принцип работы

Люминесцентная лампа по принципу действия приравнивается к газоразрядным источникам света, является энергосберегающей. Из стеклянной колбы откачивается воздух и помещается инертный газ с капелькой ртути 30 мг. В противоположные стороны встроены спиральные электроды, напоминающие нить накаливания. Эти электроды припаяны с обеих сторон к двум контактным ножкам, помещенным в диэлектрические пластины. Трубка изнутри покрыта слоем люминофора. Длина, диаметр и форма колбы могут быть разными, внутреннее строение от этого не меняется.

Строение люминесцентной лампы

Включение ЛЛ происходит с помощью пускорегулирующей аппаратуры – электромагнитной или электронной. Электромагнитная пускорегулирующая аппаратура (ЭмПРА) включает в себя главный элемент – дроссель.

Электромеханический дроссель

Это балластное сопротивление в виде катушки индуктивности с металлическим сердечником, последовательно соединенное с ЛДС. Дроссель поддерживает равномерность разряда и корректирует ток при необходимости. В миг включения светильника дроссель сдерживает пусковой ток, пока спиральные нити не разогреются, далее выдает пиковое напряжение от самоиндукции, зажигающее лампу.

Схема люминесцентного светильника с ЭмПРА

Обратите внимание! Дроссель сдерживает ток в системе при включении, предотвращая перегрев спиральных нитей в трубке и их перегорание.

Предъявляемые к балластному сопротивлению требования:

• минимальные потери мощности;
• малые вес и размер;
• отсутствие гула;
• температура накала не выше 600 градусов по Цельсию.

Другой значимый элемент ЭмПРА – стартер тлеющего разряда.

Во время включения светильника в стартере возникает разряд тока, накаляющий биметаллические контакты. Они замыкаются, увеличивая ток в цепи светильника, что ведет к разогреву электродов. Далее биметаллический контакт стартера остывает и размыкает цепь. В этот миг балласт (дроссель) выдает высоковольтный импульс на электроды. Между ними возникает дуговой разряд, вызывающий ультрафиолетовое излучение. От этого люминофор на поверхности колбы светится в видимом для человека спектре.

Люминесцентная лампа с электромагнитным дросселем функционирует в двух режимах: зажигания и свечения.

Электронная пускорегулирующая аппаратура (ЭПРА) используется в светильниках нового поколения, увеличивает срок службы лампы и повышает КПД. В режиме свечения уровень напряжения на электродах допускает работу ЛЛ с перегоревшими спиралями, что невозможно при ЭмПРА. В схеме ЭПРА исключается использование стартеров.

Схема подключения электронного балласта

Электронные балласты достаточно дорогие и сложны для ремонта своими силами, поэтому имеет место широкое применение электромеханических дросселей.

Важно! Лампа с электронным балластом функционирует в четырех режимах: включения, предварительного разогревания, зажигания и горения.

Почему перегорают люминесцентные лампы

Часто лампы дневного света перегорают, что делает их похожими на обычные лампы накаливания. Во время включения светильника в колбе возникает электрическая дуга и происходит сильный нагрев спиральных электродов из вольфрама. Высокая температура приводит к разрушению нитей и перегоранию.

Для продления срока эксплуатации вольфрамовую нить покрывают слоем активного щелочного металла. Это стабилизирует тлеющий разряд между электродами и понижает температуру, сохраняя целостность нити на долгое время. Частое включение-выключение светильника разрушает защитное покрытие, оно осыпается. Разряд, проходя через оголенные части нити, точечно нагревает спираль, что приводит к перегоранию. Это видно на старых трубках как потемнение люминофора.

Перегоревшая лампа дневного света

Перегоревшая лампа дневного светаКолба не должна иметь повреждений, иначе лампа сгорит. Если на концах трубки обнаруживается оранжевое свечение, а лампа не загорается, – внутрь ЛДС попадает воздух. ЛЛ нужно менять.

Выявление неполадок и их устранение

Неисправность лампы дневного света выражается в:

1. Полном отсутствии включения.
2. Кратковременных мерцаниях лампы с дальнейшим включением.
3. Продолжительном мерцании без дальнейшего включения.
4. Гудении.
5. Мерцании в режиме горения.

Это может неблаготворно сказаться на зрении человека, поэтому следует незамедлительно диагностировать поломку и приступить к ремонту светильника. Для этой цели понадобится мультиметр или тестер сопротивления.

Следует помнить! Чтобы понять, где неисправность, в лампе или в светильнике, нужно заменить ЛЛ на заведомо исправную. Если она загорится, это означает, что дело в лампе. Если нет – следует искать неисправность в светильнике.

Часто ЛЛ не горит из-за плохого контакта между штырьками лампы и контактами патрона. Держатели со временем изнашиваются и окисляются. Следует почистить их спиртосодержащей жидкостью, ластиком, мелкой шкуркой, а при необходимости подогнуть или заменить пластинки контактов для лучшего соприкосновения со штырьками. Следует помнить, что ЛДС не работает при температуре ниже –50 ˚С и при скачках напряжения более 7 %.

Целостность спиралей-электродов

Лампа не загорается. Проверяется при помощи мультиметра или индикатора на наличие сопротивления с мини-лампочкой. Переключатель устанавливают на измерение сопротивления – минимальный диапазон, щупами прикасаются к штырькам сначала с одной, потом с другой стороны. Неисправная спираль покажет нулевое сопротивление (нить порвалась). Целая нить покажет незначительное сопротивление – от 3 до 16 Ом. Если даже одна из спиралей покажет обрыв, лампа подлежит замене. Восстановить работоспособность с такой поломкой не получится.

Проверка целостности спиралей-электродов

Неисправности в электронном балласте

В лампах нового поколения используется электронная пускорегулирующая аппаратура (ЭПРА). Чтобы понять, исправен ли балласт, заменяют его на заведомо рабочий. Если светильник включился, это означает, что поломка была в нем. Старый балласт можно починить в домашних условиях. Сначала можно попробовать заменить предохранитель на аналогичный с таким же диаметром и плавкой вставкой. Если спиральные нити слабо светятся – пробит конденсатор между ними. Его нужно заменить на аналогичный, но с рабочим напряжением 2 кВ. В дешевых балластах ставят конденсаторы на 250–400 В, которые часто сгорают.

Устройство электронного балласта

Транзисторы могут перегореть из-за скачков напряжения. При работе сварочного агрегата или любой мощной техники ЛДС желательно выключать. Транзисторы можно взять из списанных балластов или подобрать по таблице. После замены любого элемента нужно проверить исправность светильника, вставив в него лампу мощностью 40 Вт.

Помните! Электронный балласт нельзя включать без нагрузки, он может быстро сломаться. Стоит уделить внимание контактам. При подключении ЭПРА нужно строго соблюдать полярность.

Как проверить дроссель люминесцентного светильника

Признаки неисправности дросселя:

• гудение светильника из-за дребезжания пластин;
• лампа зажигается нормально, потом темнеет по краям и гаснет;
• перегрев ЛДС;
• после включения внутри колбы бегают змейки;
• сильное мерцание.

Проверка дросселя

Для проверки дросселя на исправность из светильника вынимают стартер и замыкают накоротко контакты в его патроне. Вынимают лампу и закорачивают контакты в патронах с обеих сторон. Мультиметр устанавливается в режим измерения сопротивления, щупы присоединяются к контактам в патроне лампы. Обрыв обмотки покажет бесконечное сопротивление, а межвитковое замыкание – значение (стрелка) около нуля.

Сгоревший дроссель выдаст себя паленым запахом и пятнами коричневого цвета. Неисправный элемент не подлежит ремонту и требует замены. Новый дроссель подбирают в соответствии с мощностью лампы.

Как проверить стартер

Если при включении ЛДС мерцает, но не загорается, – неисправен стартер. Отдельно от светильника прозвонить стартер мультиметром не удастся, так как без напряжения его контакты разомкнуты. Схема проверки данного элемента включает в себя лампочку 60 Вт и стартер, подключенные последовательно к сети 220 В.

Как проверить емкость конденсатора тестером

Неисправный конденсатор, находящийся между проводами сети питания, снижает КПД светильника до 40%. В рабочем состоянии КПД составляет 90%, что более экономично. Для ЛЛ до 40 Вт подойдет конденсатор емкостью 4,5 мкФ. Слишком низкая емкость снижает КПД, высокая – вызовет мерцание. Исправность конденсатора проверяют мультиметром с соответствующей функцией.

Включение люминесцентной лампы без дросселя

Перегоревшим лампам можно дать вторую жизнь, если подключить их в схему без дросселя и стартера, применив постоянное напряжение. Для такой цели применяется двухполупериодный выпрямитель с удвоением напряжения. Когда яркость уменьшится со временем, нужно перевернуть лампу в светильнике, чтобы поменять полюса подключения. Следует подбирать радиоэлементы для схемы с напряжением до 900 В, такое значение достигается при пуске.

Схема подключения сгоревшей лампы

Утилизация прибора

Люминесцентные лампы содержат пары ртути, вредные для живых организмов и окружающей среды. Утилизация осуществляется лицензированными организациями, с которыми юридические лица заключают договоры. Выбрасывать ЛДС с обычным мусором запрещено.

Ремонт люминесцентных ламп несложен, если следовать схемам и инструкциям, и позволяет продлить срок службы осветительного оборудования.

Источник