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:
1. Лампа не включается.
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.
Схема:
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».
Когда-то люминесцентные лампы были настоящим прорывом в обеспечении освещения в домах и офисах. Но как они изменились со временем? Узнайте больше в статье Эволюция люминесцентных ламп
Заключение
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.
Алексей Бартош
