Ремонт дросселя лампы дневного света

Люминесцентные лампы получили широкое распространение и успешно вытесняют лампочки накаливания. Люминесцентные светильники сложны в техническом отношении и порой выходят из строя. Поскольку такие лампы достаточно дороги, ремонт светильников дневного света становится актуальным для многих потребителей.

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.

Обратите внимание! Слой люминофора необходим для преобразования ультрафиолета. Если поменять состав слоя, можно получить желаемый оттенок света.

Причины неисправностей

Основной элемент люминесцентного светильника — пускорегулирующее устройство (балласт). Существуют электромагнитные (ЭмПРА) и электронные (ЭПРА) балласты. В электромагнитном балласте есть дроссель и стартер, а в электронном устройстве функциональность обеспечивается за счет работы радиоэлектронных элементов.

Большая часть поломок светильника связана с выходом из строя каких-то компонентов электронной схемы, старением, изнашиванием и перегоранием самой лампочки. Ремонт люминесцентных светильников начинается с установления причины, которая привела к возникновению проблемы.

Мигание лампы

Стандартные лампы накаливания перегорают мгновенно и совершенно неожиданно. Люминесцентные светильники изнашиваются постепенно. Источник света начинает моргать во время включения. Такой симптом указывает на перемены в химическом составе дающего свечение газа (перерождение ртутных паров) и говорит о перегорании электродов.

У мигающей лампы дневного света на торцевой части обычно имеется почернение, представляющее собой нагар. Явление возникает как следствие выгоревшей спирали и запущенных процессов химического характера во внутренней части колбы. Отремонтировать такой светильник до состояния нового изделия нельзя, однако продлить срок его службы вполне реально.

Мигание светильника возможно и в результате неисправности ЭмПРА или ЭПРА. В таком случае для определения поломки понадобится замена лампы.

Саму лампочку выбрасывать не нужно. Существуют нормы, согласно которым люминесцентные источники света необходимо утилизировать с соблюдением определенных правил, поскольку внутри лампы дневного света есть ртутные пары.

Еще одна причина не выбрасывать люминесцентную лампу состоит в том, что даже при перегоревших нитях накаливания срок жизни устройства можно продлить. Ремонтные работы состоят в пайке некоторых элементов светильника или подключении его к ЭПРА методом холодного запуска.

В некоторых случаях даже рабочий светильник начинает мигать во время включения из-за ряда негативных событий, таких как прерывание цепочки стартера в момент нахождения синусоиды на нуле. В такой ситуации индукционного скачка напряжения не хватает на процесс ионизации газовой среды в колбе.

Мигание возникает на старте по причине недостаточного напряжения в электросети. В процессе эксплуатации моргания быть не должно, так как пускорегулирующее устройство удерживает ток на заданном уровне.

Ремонтные работы

Ремонт мигающего осветительного прибора осуществляем в такой последовательности:

1. Проверяем напряжение в электросети и качественность контактов.
2. Меняем лампочку на исправную.
3. Если светильник продолжает мигать, меняем стартер в светильниках ЭмПРА, проверяем дроссель. В случае с ЭПРА понадобится починка или замена электронного балласта.

Для выполнения ремонтных работ понадобится определенный набор инструментов, в том числе паяльник, мультиметр, отвертки. Очень неплохо, если кроме инструмента имеется хотя бы базовый набор познаний в электротехнике.

Электромагнитный балласт

Чтобы починить устройство с ЭмПРА, выполняем следующие действия:

1. Проверяем конденсаторы. Применяются для снижения электромагнитных помех и компенсации недостатка реактивной мощности. В некоторых случаях неисправность связана с утечками тока в конденсаторах. Эту причину нужно исключить первой, чтобы избежать ненужной замены достаточно дорогостоящего конденсатора.
2. Прозваниваем электромагнитный балласт, чтобы найти пробой. Если мультиметр имеет опцию замера индуктивности, по характеристикам дросселя ищем межвитковое замыкание. Перемотка балласта своими руками не стоит потраченного времени — это очень трудоемкая операция. В связи с этим балласт проще поменять или поставить электронный аналог. Нужный ЭПРА можно купить в магазине или достать из вышедшей из строя лампы.

к содержанию ↑

Электронный балласт

Схемы ЭПРА отличаются в зависимости от производителя. Однако принцип их работы ничем не отличается друг от друга: нити накала характеризуются определенной индуктивностью, что дает возможность задействовать их в автоколебательном контуре. Контур включает конденсаторы и катушки, обладает обратной связью с инвертором, состоящим из мощных транзисторных ключей.

Когда нити нагреваются, их сопротивление возрастает, параметры колебаний меняются. Реакция инвертора состоит в выдаче напряжения для розжига лампочки. Происходит шунтирование током через ионизированную газовую среду напряжения на нитях, вследствие чего снижается накал. Обратная связь инвертора с автоколебательным контуром дает возможность управлять силой тока в лампочке.

Для запитывания инвертора используется диодный выпрямитель, оснащенный системой фильтрации и преодоления помех. Высокочастотный инвертор — одна из причин, почему ЭПРА пользуется повышенным спросом у потребителей. Такая лампа не мигает с удвоенной частотой сети 100 Гц, работает практически бесшумно (в отличие от ЭмПРА).

Ремонт электронного балласта

Для диагностирования состояния ЭПРА в условиях мастерской применяют осциллограф, частотный генератор или другую измерительную технику. Если ремонт проводится дома, поиск проблемы осуществляется путем визуального осмотра электронной платы и последовательного поиска испорченного компонента с помощью подручных измерительных устройств.

Вначале проверяем предохранитель (если есть). Поломка предохранителя нередко оказывается причиной выхода из строя светильника. Бывает это в случае скачка напряжения в электросети. Предохранитель перегорает из-за неправильной работы пускорегулирующего устройства.

Причиной неисправности может быть практически любой элемент балласта, в том числе конденсатор, резистор, транзистор, диоды, дроссели и трансформаторы. На проблему указывает почернение электронных компонентов, произошедшее вследствие выгорания.

Работоспособность системы проверяют мультиметром. Чтобы проверка была качественной, рекомендуется разобрать систему на детали, выпаяв нужные компоненты из платы. Когда детали находятся вместе, возможны ложные результаты измерений. Без выпаивания достоверные показатели можно получить лишь на пробой.

Совет! При тестировании элементов системы нередко появляются проблемы с их идентификацией. В связи с этим рекомендуется еще до начала ремонта обзавестись схемой устройства.

Найденные неисправные детали следует заменить. Пайка полупроводников (диодов и транзисторов) должна осуществляться очень аккуратно, так как эти компоненты легко выходят из строя после перегрева.

Обратите внимание! Запуск электронного балласта без нагрузки недопустим. Вначале следует подключить к балласту лампочку дневного света подходящей мощности.

Запуск при сгоревшем светильнике

Если не горит лампа из-за вышедшего из строя стартера и заменить его нет возможности, рекомендуется использовать бесстартерное включение. На случай выхода из строя дросселя существует возможность бездроссельного включения. Рассмотрим данные способы устранения проблемы включения чуть подробнее.

Бездроссельное включение

Схема подключения без участия дросселя представлена на картинке ниже. Способ достаточно сложный, для реализации понадобятся знания в области электротехники.

Подача напряжения осуществляется вслед за коротким замыканием нитей накаливания. После выпрямления напряжение увеличивается в 2 раза, чего более чем достаточно для запуска лампочки. Таким образом, включение производится без использования дросселя.

Конденсаторы С1 и С2 берут на 600 В, для конденсаторов C3 и C4 понадобится номинал напряжения на 1000 В. Спустя определенный срок ртутные пары осядут на один из электродов, свет несколько померкнет (или лампа совсем перестанет загораться). Чтобы выйти из положения, достаточно поменять полярность, то есть развернуть восстановленную люминесцентную лампу.

Бесстартерное включение

В продаже имеются светильники, которые работают исключительно без использования стартера. Такие устройства маркируются аббревиатурой RS. Если подобную лампу поставить на светильник, оснащенный стартером, она очень быстро перегорит. Причина в том, что для данной лампы нужно больше времени на разогрев спирали. Срок службы стартера невелик, механизм часто выходит из строя. В связи с этим было бы практично рассмотреть вопрос о включении лампы дневного света без стартера. Бесстартерная схема включения показана на следующем рисунке.

Продление эксплуатационного срока лампочки

Еще в самом начале массовой эксплуатации ламп дневного света радиолюбители приспособились продлевать сроки эксплуатации перегоревших устройств. Включение таких источников света обеспечивалось за счет роста напряжения, направленного на электроды лампочки.

Увеличение напряжения осуществляется по схеме, в которой участвует двухполупериодный умножитель на конденсаторах и диодах. Благодаря такому подходу на электродах лампы при ее включении имеется пик напряжения, превышающий 1000 В. Этого достаточно, чтобы осуществить холодную ионизацию ртутных паров и создать разряд в газовой среде колбы. В результате появляется возможность розжига и стабильного свечения люминесцентной лампы даже со сгоревшей спиралью.

Главный минус схемы — слишком высокий номинал напряжения конденсаторов, который не должен быть меньше 600 В. Столь большое напряжение делает устройство слишком громоздким. Еще один недостаток — использование постоянного тока, в связи с чем ртутные пары скапливаются рядом с анодом. По этой причине лампочку нужно время от времени переключать, извлекая ее из держателей и проворачивая.

Резистор выступает в качестве ограничителя тока, так как в противном случае не избежать разрыва лампочки. Намотку резистора можно осуществить своими руками. Для этого понадобится нихромовая проволока.

Вместо резистора чаще всего используют лампочки накаливания на 127 В и мощностью от 25 до 150 Вт. Необходимо, чтобы мощность светильника, используемого вместо резистора, была значительно выше мощности люминесцентной лампы.

Номинальные значения других компонентов, расчет по которым проведен с учетом мощности лампы дневного света, показаны в следующей таблице:

Согласно данным, приведенным в таблице, сопротивление и мощность рассеивающей лампочки возникает за счет параллельного подключения нескольких источников света на 127 В. Диоды лучше всего заменить на изделия импортного производства со схожими параметрами. Что касается конденсаторов, они должны работать при напряжении не меньше 600 В.

Многие системы освещения уже давно пользуются лампами дневного света. Они отличаются экономичностью, высокими эксплуатационными и техническими характеристиками. В настоящее время появились компактные устройства, где система управления свободно размещается в корпусе. Такие лампы могут использоваться в обычных светильниках с резьбовыми патронами.

В связи с конструктивными особенностями и применением пускорегулирующей аппаратуры, иногда в ходе длительной эксплуатации возникают неисправности, и тогда приходится выполнять ремонт люминесцентных ламп своими руками или вызывать специалистов.

Взаимодействие компонентов лампы дневного света

Для того чтобы лампа дневного света заработала, совсем недостаточно ее простого подключения к электрической сети на 220 вольт, как это делается с обычными лампочками накаливания. Запуск осуществляется при помощи специальных пускорегулирующих устройств, которые могут быть электромагнитными (ЭмПРА) или электронными (ЭПРА). Эту особенность должен знать каждый, кто собрался выполнять ремонт люминесцентной лампы самостоятельно.

Электромагнитные устройства хотя и относятся к устаревшим, до сих пор применяются во многих светильниках. Они отличаются невысокой эффективностью, шумом и мерцанием во время работы из-за низкого коэффициента пульсаций. Использование до настоящего времени объясняется их дешевизной, надежностью и простотой ремонта.

Работа ЭмПРА осуществляется по определенной схеме. Чтобы запустить лампочку, требуется пробить ее внутреннюю газовую среду. С этой целью, с помощью накопителя энергии – дросселя, создается импульс высокого напряжения. Однако данной схемы недостаточно, чтобы лампа заработала и стала гореть. Необходим предварительный разогрев электродов для последующей эмиссии и создание тлеющего разряда.

Решение этой задачи осуществляется с помощью стартера, подключаемого параллельно с лампой. Этот прибор выполнен в виде небольшой стеклянной лампочки, внутри которой расположены контакты в виде биметаллических пластин. При подаче напряжения они находятся в холодном замкнутом состоянии и через них к спиралям начинает поступать ток. В процессе подачи тока биметаллические контакты разогреваются и размыкаются. Энергия, накопленная в дросселе, поддерживает течение тока до момента пробоя газовой среды. После этого люминесцентная лампа начинает самостоятельно гореть без посторонней помощи.

Электромагнитные устройства чаще всего являются причиной неисправностей. Электронная аппаратура обеспечивает более качественную работу и не так часто ломается. Как правило, такой блок выходит из строя целиком и подлежит полной замене. Ремонт электронного балласта люминесцентной лампы осуществляется по собственной схеме, путем последовательного тестирования всех компонентов.

Причины неполадок в люминесцентных лампах

Основные неполадки в работе люминесцентных ламп связаны с состоянием пускорегулирующей аппаратуры, называемой балластом. В электромагнитных устройствах чаще всего выходят из строя стартер и дроссель, а в электронных – перегорают различные полупроводниковые и другие элементы. Эту особенность следует учесть, выполняя ремонт светильников с люминесцентными лампами.

Кроме неполадок в аппаратуре запуска и управления, могут возникнуть неисправности и в самом источнике освещения. Чаще всего это происходит в результате износа, старения или перегорания отдельных деталей и компонентов. Поэтому, зная устройство, можно легко установить причину, почему не запускается и не загорается лампа.

Одним из основных признаков неисправности является мигание прибора во время запуска. Этим они отличаются от обычных лампочек, которые перегорают мгновенно. Процесс моргания указывает на возможные изменения химического состава газовой среды в процессе эксплуатации. В таких случаях снижается содержание ртутных паров из-за их постепенного вырождения. Иногда причиной моргания становятся выгоревшие электроды, на которых уменьшается количество нанесенного активного вещества.

Когда люминесцентные лампы начинают мигать, становится хорошо заметно почернение с торцов стеклянной трубки. Именно появление нагара указывает на выгоревшую спираль и необратимые химические процессы. В таких случаях ремонт уже не проводится, возможно лишь продление срока эксплуатации на короткое время. Для этого используется несложная схема или электронный прибор с функцией холодного пуска, подключаемая к выводам контактов.

В некоторых случаях возможно моргание при включении даже полностью исправного светильника. Это происходит под влиянием неблагоприятных факторов. Например, цепь стартера может разорваться, когда синусоида проходит нулевую отметку, и тогда индукционного импульса оказывается недостаточно, чтобы ионизировать внутреннюю газовую среду.

Эта же причина вызывает мигание при запуске из-за низкого сетевого напряжения. В дальнейшем, в процессе работы, при отсутствии скачков напряжения, исправный светильник работает ровно и устойчиво, поскольку пускорегулирующая аппаратура поддерживает определенный уровень тока в газовой смеси.

Неисправен дроссель в ЭмПРА

Многие неисправности люминесцентных ламп связаны с дросселем, содержащимся в схеме ЭмПРА. Внешне это проявляется следующим образом:

• Светильник не включается совсем.
• После включения по краям образуется тусклое свечение, но прибор полностью не загорается. Лампа может ярко вспыхнуть и больше не гореть.
• Становятся хорошо заметны мерцания, а само свечение очень тусклое.
• Вдоль стеклянной колбы возможно появление светящегося бегающего потока, поверхность засвечена неравномерно и т.д.
• В то время как лампа светится, становится хорошо заметна чернота по краям трубок.

Проверку следует начинать с наличия сетевого напряжения, которое может полностью отсутствовать, например, из-за обрыва на линии. Затем проводится визуальный осмотр и проверка целостности спиралей. Если они оборваны, лампу необходимо заменить. Далее проверяется состояние контактов в патроне, выясняется исправность стартера. Если все элементы в норме, можно переходить к проверке дросселя.

В первую очередь с помощью мультиметра измеряется его сопротивление. Тестер выставляется в нужный режим и проводятся замеры. Все последующие действия будут зависеть от результатов измерений:

• На табло мультиметра знак бесконечности – дроссель сгорел, не работает и его нужно менять.
• Сопротивление менее 40 Ом свидетельствует о межвитковом замыкании. В таких случаях лампа работает лишь короткое время и затем сгорает. То есть, дроссель также подлежит замене.
• При нулевом сопротивлении в дросселе, как правило, имеет место короткое замыкание. Стартер будет неоднократно пытаться запустить лампу, но она не включится. Дроссель необходимо менять.
• При отсутствии мультиметра можно выполнить частичную проверку путем прозвонки. Если дроссель в нормальном состоянии, то индикатор будет реагировать – светиться или пищать. Отсутствие какой-либо реакции указывает на неисправность или обрыв индукционного устройства.

Неисправности и ремонт электронного балласта

Существуют разные схемы электронных балластов, но принцип действия каждого из них практически не отличается. Поэтому ремонт люминесцентной лампы производится в определенной последовательности, с некоторыми различиями. В газоразрядных устройствах установлены нити накаливания, обладающие некоторой индуктивностью. Благодаря этому свойству они включаются в схему автоколебательного контура с катушками и конденсаторами. Этот контур находится в обратной связи с инвертором, основой которого служат мощные транзисторные ключи.

Нагревание нитей приводит к увеличению их сопротивления, параметры колебаний подвергаются изменениям. Инвертор реагирует на эти изменения и выдает нужное значение напряжения для запуска лампы. Пройдя сквозь ионизированный газ, ток выполняет шунтирование напряжения на нитях и снижает их накал. Сила тока внутри лампы регулируется за счет обратной связи инвертора и контура автоколебаний.

Питание инвертора осуществляется с помощью диодного выпрямителя, оборудованного фильтрационной системой, выполняющей сглаживание помех. Высокая частота инвертора позволяет полностью исключить моргание и шум во время работы, поэтому ЭПРА пользуются широкой популярностью среди потребителей.

Зная устройство электронного балласта, гораздо проще определиться с тем, как его быстро отремонтировать. Качественная диагностика может быть выполнена только в специализированной мастерской с использованием осциллографа и прочего оборудования. Если же проверка производится самостоятельно, то начинать следует с визуального осмотра неисправной платы. После этого все детали поочередно проверяются измерительными приборами, имеющимися в наличии.

Наиболее частой причиной отказа электронной аппаратуры или ЭПРА для люминесцентных ламп является сгоревший транзистор, который легко определяется в ходе осмотра. При невозможности визуального определения, детали поочередно выпаиваются из платы и прозваниваются мультиметром. В исправном состоянии сопротивление транзисторов будет составлять 400-700 Ом. Если один из транзисторов перегорает, то обычно сгоревшим оказывается и резистор в 30 Ом.

Еще одним слабым местом электронной схемы считается предохранитель с низким сопротивлением от 2 до 5 Ом. Иногда может сгореть один из элементов диодного моста. В таких случаях ремонт ЭПРА заключается в установке вместо неисправных деталей новых элементов, и балласт вновь продолжит свою работу.

Общеизвестен факт, что светильники с лампами дневного света широко распространены не только на производствах и в организациях, но и в частных домах и квартирах. Наверняка у каждого второго человека в гараже или кладовке найдется старый, запылившийся подобный световой прибор, который уже не работает, а выкинуть его жалко. Тогда почему бы своими руками не отремонтировать эти лампы? Тем более, если есть возможность найти где-то старые и никому не нужные светильники, ремонт не будет стоить ни копейки, а как отремонтировать – сейчас разберемся.

Главное, что необходимо знать, прежде чем начать ремонт люминесцентных светильников – это принцип их работы.

Принцип работы устройства

Понять принцип работы люминесцентной лампы можно на примере схематического изображения, представленного ниже.

На ней можно увидеть:

1. пускорегулирующий аппарат (стабилизатор);
2. трубку лампы, включающую в себя электроды, газ и люминофор;
3. слой люминофора;
4. стартерные контакты;
5. стартерные электроды;
6. цилиндр корпуса стартера;
7. пластинку из биметалла;
8. наполнение колбы из инертного газа;
9. нити накаливания;
10. излучение ультрафиолета;
11. пробой.

Слой люминофора наносится на внутреннюю стенку лампы для того, чтобы преобразовать ультрафиолет, который невидим человеку, в освещение, принимаемое обычным зрением. При изменении состава этого слоя можно изменить оттенок цвета осветительного прибора.

Итак, зная устройство лампы и схему светильника, можно приступать к его восстановлению.

Неисправности люминесцентной лампы и способы их устранения

Первым делом нужно проверить, нет ли неисправности в люминесцентной лампе, при помощи тестера или мультиметра. Необходимо помнить, что в схеме, к примеру, светильника Армстронг с ЭПРА на 4 лампы (4 х 18) при перегорании одной не будут работать все четыре. В приборах с одним стартером на 2 трубки должны быть исправны обе, ну а при подключении со стартером на каждую лампу достаточно одной рабочей, и светильник будет работать, даже если вторая неисправна.

После подачи питания, если светильник не горит, нужно проверить подачу напряжения на него. Сделать это можно с вводного клеммника.

Неисправности светильников с дросселем

Итак, если предыдущие шаги выполнены, а светильник по-прежнему не работает, нужно начинать проверку всех узлов схемы осветительного прибора, т. е. непосредственно приниматься за ремонт люминесцентных ламп.

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.