Люминесцентные лампы – популярные, но далеко не безупречные
Интересующие нас осветительные устройства, которые часто называют лампами дневного света (ЛДС), характеризуются немалым количеством эксплуатационных достоинств. По сравнению с традиционными лампочками накаливания они имеют следующие преимущества:
- разнообразие световых оттенков;
- высокая светоотдача;
- длительный срок эксплуатации;
- высокий показатель полезного действия;
- рассеянный свет.
Указанные возможности обуславливаются тем, что ЛДС представляют собой газоразрядные приборы, которые способны формировать ультрафиолетовое излучение за счет электроразряда в ртутных парах. Здесь есть одна особенность. Видимый свет от ламп получается только после преобразования ультрафиолетового излучения. Такая модификация становится возможной при использовании составов, содержащих галофосфат кальция либо аналогичных ему соединений-люминофоров.
Конструкция люминесцентных приборов достаточно сложна. Они выполняются в виде баллонов из стекла, в которые закачивают парами ртути и инертный газ. С двух концов ламп устанавливаются особые подогреваемые спиральки (электроды). Когда на последние подается напряжение, возникает электроразряд. Изнутри на стекло ЛДС наносят уже упомянутый люминофор. Цветовые оттенки лампочек дневного света зависят от его типа и состава.
Недостатки газоразрядных осветительных приборов:
- линейчатый неравномерный свет (может вызывать изменение цвета освещаемых участков);
- наличие (до 1 г) ртути;
- истирание люминофора (из-за этого через некоторое время падает коэффициент полезного действия лампы и изменяется ее спектр);
- необходимость в подключении дроссельного пускорегулирующего приспособления ЭПРА либо стартера;
- мерцание.
Конструкционная сложность описываемых устройств становится причиной того, что они перестают функционировать без объективных (как кажется пользователю) причин. Далее мы опишем, как проверить люминесцентную лампу на исправность. Но сначала разберем самые распространенные причины поломки таких осветительных приборов.
Источник: obustroen.ru
Почему перегорают люминесцентные лампы?
Сама лампа представляет собой стеклянную колбу различной геометрической формы, изготовленную из хрупкого кварцевого стекла. Ее внутренние стенки покрыты люминофором – материалом, способным преобразовывать спектр излучения ультрафиолетовых длин волн в видимую часть излучения – дневную. Кварц со временем теряет свою прозрачность.
Внешние механические воздействия на колбу могут привести к появлению в ее структуре микротрещин, следствием которых может быть попадание в герметичную полость воздуха. Это приводит к перегоранию ЛДС. Для свечения необходим тлеющий разряд внутри корпуса, который обеспечивают катоды устройства, представляющие собой вольфрамовые нити накаливания в виде разогреваемых электрическим током спиралей.
Они покрыты слоем щелочного металла для продления срока службы лампы, который при частом ее включении-выключении осыпается. Это, в свою очередь, приводит к перегреву катода и выходу его из строя. Со временем уменьшается эмиссия электрода или его способность испускать электроны со своей поверхности. Их количество уже не способно поддержать тлеющий разряд.
Выявление неполадок и их устранение
Для начала надо вспомнить, что электролюминесцентный светильник выполняет свои функции освещения только тогда, когда согласованно работают все его составные части – сама лампа, балласт, который может быть либо электромеханическим, либо электронным. Таким образом, причины неисправной работы светильника могут находиться как в схеме пускорегулирующей аппаратуры, так и быть отказом работы ЛДС из-за ее старения или нарушения условий эксплуатации.
Проверять люминесцентную лампу (светильник) лучше всего удается при наличии работоспособного аналога. Надо обеспечить удобный доступ ко всем его компонентам. Таким способом можно правильно провести анализ неисправности и дать рекомендации по устранению даже при самостоятельном ремонте. Расскажем, как проверить в домашних условиях лампу дневного света.
Целостность спиралей электродов
Спирали электродов находятся внутри газонаполненной трубки ЛДС и при производстве припаяны к ножкам цоколей лампы. Они расположены в торцевых частях колбы. Таким образом, используя мультиметр в режиме измерения сопротивлений, можно прозвонить лампу дневного света.
Для этого устанавливаем на тестере минимальный предел и подключаем его щупы между электродами. Измеренная величина сопротивления каждой исправной спирали должна находиться в пределах (10-20) Ом. При оборванной нити накала мультиметр покажет бесконечно большую величину на любом пределе измерения. Так своими руками можно определить возможный обрыв. При таком дефекте ЛДС подлежит замене.
Неисправности в электронном балласте
ЭПРА или электронный балласт выполняет функции обеспечения цикла запуска поджига используемой совместно с ним люминесцентной лампы и поддержания тлеющего разряда в колбе в процессе ее работы. Нагревательные спирали ЛДС, обладающие некоторой индуктивностью, используются в схеме автогенератора в диапазоне (30-130) кГц. Применение высокой частоты исключает мигание светового потока такого светильника.
На выходе схемы используются мощные транзисторные ключи. Питание активных элементов ЭПРА постоянным током производится от встроенного выпрямительного устройства, питающегося от розетки сети 220 В 400 Гц. Электронный балласт можно включать только вместе с лампой. Схема подключения электронного балласта изображается на корпусе каждого готового изделия. Проверка на исправность выполняется включением в сетевую розетку и контролем яркости свечения, которую можно установить вручную специальным регулятором.
При возникновении неисправности пользователю можно проверить исправность ЛДС путем ее замены, не забывая «обесточивать» перед этим схему. При замене надо использовать только рекомендуемую лампу. Информация о ней содержится на корпусе изделия. В случае неудачи остается только ремонт электронного балласта специалистами из мастерской.
Как проверить дроссель люминесцентного светильника?
Дроссель представляет собой катушку индуктивности, намотанную на ферромагнитном сердечнике с большой величиной магнитной проницаемости. Он является составной частью электромагнитной пускораспределительной аппаратуры (ЭмПРА).
На этапе включения ЛДС он вместе со стартером обеспечивает разогрев катодов и затем создает высоковольтный импульс (до 1000 В) для создания тлеющего разряда в колбе за счет, свойственной ему электродвижущей силы (ЭДС) самоиндукции.
После выключения из работы стартера дроссель использует свое индуктивное сопротивление для поддержки тока разряда через ЛДС на уровне, необходимым для постоянной и стабильной ионизации газово-ртутной смеси, используемой в колбе. Величина индуктивности такова, что сопротивление дросселя для переменного тока защищает спирали электродов от перегрева и перегорания.
Проверить исправность дросселя люминесцентной лампы можно путём измерения сопротивления с помощью омметра. Он входит в состав комбинированного прибора электрика.
Если проверить дроссель лампы дневного света мультиметром, можно обнаружить либо его исправное состояние, при котором измеренное активное сопротивление соответствует его паспортным данным, либо столкнуться с несоответствиями. Проанализировав их, можно сделать вывод о характере обнаруженного дефекта.
Замыкания сопровождаются неприятным запахом и изменением цвета защитной изоляции. При любом внешнем проявлении или обнаруженном отклонении величины измеренного сопротивления от номинального его значения дроссель необходимо заменить.
Как проверить стартер?
Это устройство входит в состав электромагнитной пускорегулирующей аппаратуры и при совместной работе с дросселем обеспечивает запуск процесса образования тлеющего разряда в колбе ЛДС при подаче переменного напряжения сети на контакты светильника. Конструктивно стартер выполнен в виде небольшой лампочки, внутренняя полость которой заполнена инертным газом.
Внутри колбы находятся два биметаллических контакта, один из которых имеет сложный профиль. В исходном состоянии контакты разомкнуты. При подаче на выводы стартера напряжения в газовой среде возникает дуговой разряд, который нагревает контакты. Они изменяют свою форму и происходит их короткое замыкание, в цепи начинает протекать электрический ток.
Контакт имеет меньшее переходное сопротивление, чем существующая до этого «дуга» и температура в нем начинает уменьшаться. Это остывание приводит к повторному изменению формы контактов, в результате которого происходит их размыкание. Дроссель балласта в этот момент вырабатывает высоковольтный импульс, который приводит к появлению тлеющего разряда в ЛДС и протеканию в ней тока, ионизирующего газово-ртутную смесь. Стартер выполнил свое предназначение – произвел запуск.
Если цикл прошел по описанному сценарию, то стартер прошел тестирование в составе ЭмПРА. Другим способом проверки его работоспособности может быть только его замена исправным и имеющим те же параметры, что и исследуемый.
Как проверить емкость конденсатора тестером?
При обесточенной схеме и присоединении щупов тестера в режиме омметра к выводам стартера, к которым подключен конденсатор, он не должен прозваниваться и иметь бесконечно большое сопротивление.
Включение люминесцентной лампы без дросселя
Для решения этого вопроса собирается схема выпрямления напряжения с ее удвоением. Выводы каждой нити накала объединяются. Постоянного напряжения такой схемы хватит для создания тлеющего разряда внутри ЛДС.
Источник: simplelight.info
Почему перегорают люминесцентные лампы
ЛДС имеют большой срок эксплуатации, но иногда перегорают.
учается такое чаще всего при включении светильника. Возникающая в колбе мощная дуга нагревает вольфрамовые спиральные электроды до высокой температуры, разрушающей металл и приводящей к перегоранию спиралей. Для увеличения сроков работоспособности нити на вольфрам наносят тонкий слой защитного металла. Он позволяет снизить температуру и продлить срок службы нити. При частом включении и выключении защитный слой выкрашивается, оголенные участки вольфрамовой нити перегорают, лампа перестает работать.
Другая причина перегорания дает о себе знать по появлению на изделии свечения, окрашенного в оранжевый цвет. Это значит, в колбу ЛДС проник воздух, светильник гореть не будет.
Выявление неполадок и их устранение
Все неисправности ЛДС сводятся к следующему:
- изделие не включается;
- светильник мерцает и выключается;
- мерцание длится долго, изделие не загорается;
- гудение без включения;
- ЛДС горит, но с мерцанием.
Эти проявления приводят к порче зрения, поэтому ремонтировать светильник следует немедленно. Для проверки люминесцентной лампы нужно иметь мультиметр для измерения сопротивления. Сначала меняют лампу на годную. Если она включается — дело в ней, не горит — применяем инструмент.
Распространенной причиной является ослабление контакта между электродами лампы и клеммами патрона. Их нужно почистить спиртосодержащим средством или ластиком, использовать для этого шкурку с мелким зерном или просто слегка подогнуть штырьки. Этот способ хорошо помогает при устранении неисправности в домашних условиях.
ЛДС не предназначена для работы при низких температурах окружающего воздуха и при больших скачках напряжения в сети (более 7%).
Целостность спиралей-электродов
При неполадках часто случаются причины, которые не всегда видны невооруженным глазом. В этом случае нужно прозвонить изделие мультиметром или проверить индикатором. Его переключатель нужно установить в положение, измеряющее сопротивление. Диапазон — самый малый из всех возможных. Щупами касаются штырьков и смотрят на табло. Если спираль порвана или сгоревшая — на табло светится 0, если она целая — цифры 3-16 Ом. Порванная или сгоревшая нихромовая нить не восстанавливаются, изделие требуется заменить.
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.
Как проверить дроссель люминесцентного светильника
ЛДС работает вместе с дросселем, который предназначен для регулировки тока и не дает возможности перегорания спиралей из-за перегрева. Это устройство представляет собой обмотку из проволоки с металлическим сердечником. Неисправность может находиться в дросселе, если:
- светильник сильно гудит;
- лампа загорается, но быстро гаснет с появлением темных пятен;
- ЛДС перегревается во время горения;
- внутри стеклянной колбы наблюдается сильное мерцание и бегающие змейки.
Неисправность чаще всего кроется в перегорании или обрыве обмотки, в потере изоляции. Для обнаружения причины нужно измерить сопротивление дросселя. Если оно бесконечное — есть обрыв обмотки. Малое сопротивление — потеря изоляции, приводящая к межвитковому замыканию.
Перед проверкой дросселя лампы дневного света мультиметром нужно вынуть стартер и закоротить контакты в патроне. На следующем этапе снять лампу и в каждом патроне замкнуть клеммы. Щупами прибора коснуться контактов. Сгоревший дроссель издает сильный характерный запах и имеет коричневые пятна на корпусе. Исправность дросселя свидетельствует о неисправности других деталей. Неисправный дроссель заменяется запасной деталью.
Как проверить стартер
ЛДС не горит, а мерцает — такое случается при неисправности стартера. Чтобы проверить его работоспособность, невозможно проводить тестирование мультиметром, так как контакты стартера при выключенном напряжении разомкнуты.
Проверить эту деталь можно лампой накаливания мощностью 40 Вт, которую подключают последовательно через стартер к сети. При исправном стартере лампа светится и через некоторые промежутки времени на мгновение гаснет. Процесс сопровождается щелчками контактов. При неисправном стартере ЛДС не горит или светится без моргания тусклым светом.
Как проверить емкость конденсатора тестером
При неисправности конденсатора в схеме КПД светильника снижается до 40%. Для изделий мощностью 36-40 Вт устанавливается конденсатор, имеющий емкость 4,5 мкФ. Если она ниже нормы — КПД снижается, при более высокой емкости лампа начинает мерцать. Для проведения измерений конденсатор должен прозваниваться тестером. При касании щупами выводов рабочей детали прибор показывает бесконечное сопротивление. Если оно меньше 2 Мом — это признак большой утечки тока.
Включение люминесцентной лампы без дросселя
Люминесцентные лампы имеют возможность подключения без применения стартера и балластного дросселя через выпрямитель, удваивающий напряжение. При этом могут гореть даже вышедшие из строя ЛДС. Со временем яркость свечения уменьшается. Для устранения этой причины лампа в патроне переворачивается, контакты меняются местами Схема простая, ее можно спаять самостоятельно из деталей, рассчитанных на напряжение 900 В.
Любая люминесцентная лампа наполнена парами ртути, наносящей большой вред человеческому организму и природе. Поэтому выбрасывать вышедшие из строя изделия вместе с бытовым мусором запрещено. При правильном уходе и своевременном ремонте срок их службы увеличивается.
Источник: bezopasnik.info
Люминесцентные лампы в продажу поступают в двух исполнениях – так называемых линейном и компактном. Почему-то принято применять термин «энергосберегающая» только к последней модификации, хотя это в полной мере относится ко всем разновидностям люминесцентных ламп.
С тем, как проверить люминесцентную лампу на пригодность к эксплуатации с помощью простейшего бытового мультиметра, мы и разберемся.
В чем особенность люминесцентных осветительных приборов? Они, так же как и традиционные «лампочки Ильича», имеют нить накала. Наиболее вероятная причина выхода люминесцентной лампы из строя – «обрыв» цепи.
Как проверить целостность люминесцентной лампы мультиметром? Обычной прозвонкой. Под рукой может быть или электронный, или эл/механический измерительный прибор. В последнем случае нужно не забыть сделать корректировку его нуля. Для этого на передней панели есть специальный шлиц, под плоскую тонкую отвертку.
Переключатель устанавливается на измерение сопротивлений. Предел – минимальный (Ом). Если в мультиметре предусмотрен режим сигнализации, то выбирается он.
Щупы прибора прикладываются в выводам люминесцентной лампы. Сопротивление нити накала столь незначительно, что оно практически не отразится на шкале. В электронном мультиметре на индикаторе появится ноль с несколькими сотыми долями (или прозвенит зуммер), а стрелка механического устремится к значению «0».
Что учесть при проверке
При рассмотрении особенности люминесцентной лампы автор не зря взял в кавычки «слово обрыв». Даже если прибор и не «зажигается» и нить не прозванивается, это еще не свидетельство того, что она сгорела и ее следует выбрасывать. Что необходимо проделать?
Все изложенное справедливо для изделий линейных. А как быть с проверкой люминесцентной компактной лампы? Принцип тот же. Зная спецификацию прибора, найти в интернете его электронную схему – не проблема. Останется только уточнить, где на плате фиксируются выводы, и перед прозвонкой один из них отпаять. Хотя на практике этим мало кто занимается, так как произвести разборку довольно трудно, а продукцию отдельных изготовителей и невозможно.
Если после постановки в светильник люминесцентная лампа все-таки не загорается, то причину нужно искать в другом месте (балласт, линия и так далее). Но это уже несколько иная тема.
Источник: electroadvice.ru
Как устроен люминесцентный светильник
Стеклянная загерметизированная трубка из тонкого прозрачного стекла, на стенки которой внутри нанесен люминофор тонким слоем. Она заполнена смесью инертного газа с незначительным количеством ртутных паров. На концах колбы внутри баллона размещены маленькие нагревательные спирали. Разогрев нити током вызовет тлеющий газовый разряд смеси, сопровождаемый свечением газа в ультрафиолетовом спектре, не видимом глазу. Это свечение вызывает излучение люминофорным слоем света в видимом спектре. Химический состав люминофора определяет цвет полученного от люминесцентного источника света.
Кроме тлеющего разряда в источниках дневного света может использоваться дуговой разряд. Ртутная дуговая лампа обладает очень высокой светоотдачей. Спектр свечения не приятен для глаз, поэтому ДРЛ в основном используются в уличном освещении.
Принцип работы лампы
До проверки исправности лампы дневного света нужно представлять ее работу. Основной принцип работы люминесцентной лампы заключается в использовании тлеющего разряда, возникающего в газовой смеси от подачи повышенного напряжения. Ток потребления при таком разряде маленький. Для реализации этого в светильнике, кроме люминесцентной трубки, необходимо наличие пускорегулирующего устройства, состоящего из дросселя и стартера, или их электронных аналогов в современных моделях – ЭПРА.
Дроссель это балласт в виде катушки провода на сердечнике. Элемент обладает большой индуктивностью и включен в цепь последовательно. При подаче питания создает пусковой бросок напряжения, необходимый для обеспечения возникновения разряда. В момент начала ионизации газа в трубке возникает очень большой ток. Для ограничения его в момент пуска предназначен дроссель. После пуска, за счет самоиндукции, он обеспечивает питание спиралей — электродов повышенным (600-1000 В), поддерживающим тлеющий разряд, напряжением. Также устраняет мерцание и помехи в питающую сеть.
Стартер представляет собой неоновую лампу, напряжение зажигания которой ниже, чем напряжение питания, но выше рабочего напряжения люминесцентного светильника. Его задача – пропустить ток в момент пуска, и обеспечить прохождение тока через спирали подогрева. После разогрева электродов, возникновения разряда в трубке с засвечиванием люминофора, напряжение на стартере уменьшится, разряд в неоновой лампочке стартера исчезнет, обеспечивая разрыв цепи прохождения тока по спиралям.
Электрическая схема светильника выглядит так: провод питающей сети 220 В соединен с выводом нити накаливания на одном конце лампы. Один из выводов спирали на другом конце трубки, через последовательно включенный дроссель, соединен со свободным выводом сети. Параллельно незадействованным выводам спиралей подключен стартер.
К проводам сети подключен конденсатор, уменьшающий помехи проникающих в сеть питания при работе светильника.
После включения питания светильника, ток сети через дроссель и спираль попадает на стартер. Ко второму выводу стартера ток попадает через другую спираль. Получившееся напряжение, приложенное к стартеру, включает его и через спирали, расположенные на концах трубки, течет ток. Нити разогреваются, возникает ионизация газа с тлеющим разрядом по объему лампы и последующее загорание люминесцентной лампы.
Напряжение между спиралями падает, параллельно включенный им стартер разрывает пусковой ток и больше в работе не участвует. Лампа светиться за счет повышенного напряжения, приложенного к концам трубки.
Рабочий ток светильника меньше пускового и гораздо меньше тока лампы накаливания с одинаковой мощностью, чем обеспечивает экономичность ламп дневного света.
С чего начинать проверку работоспособности лампочки мультиметром
При помощи мультиметра нужно проверить обрыв нитей накала. Мультиметр установить в режим прозвонки или измерения сопротивлений на малом пределе. Проверяем спирали с обоих концов трубки. В режиме прозвонки, при исправных спиралях, будет слышен зуммер. В режиме измерения, на индикаторе мультиметра при исправности будет светиться 5-10 Ом. Перегорание спирали нити подогрева — это самая распространенная причина отказа светильника дневного света и легко выявляется проверкой мультиметром.
Как протестировать дроссель лампы дневного света мультиметром
Для проверки берем мультиметр в режиме прозвонки или измерения маленького сопротивления и замеряем дроссель. Зуммер или показания индикатора укажут на наличие или отсутствие обрыва провода внутри дросселя.
Проверить изоляцию на пробой изоляции, нужно выставить мультиметр в режим измерения сопротивления на максимальном пределе. Индикатор мультиметра должен показать обрыв при касании любого из выводов и металлического корпуса.
Прозвонка стартера
Тестирование стартера мультиметром заключается в проверке неоновой лампочки на внутреннее замыкание. Для этого снимаем корпус и мультиметром становимся на один вывод лампы любым щупом. Вторым проводом мультиметра касаемся другого вывода неонки. Мультиметр не должен показать сопротивления.
Испытать работоспособность стартера можно без мультиметра. Вытащить стартер из гнезда без нарушения остальной схемы. Включить питание. Соблюдая осторожность и убедившись в хорошей изоляции инструмента, кратковременно закоротить контакты гнезда стартера. Лампа светильника должна загореться при исправности всех остальных элементов схемы.
Источник: VseOToke.ru