Для чего нужен дроссель в люминесцентных лампах? (схемы подключения)

Электрическая схема и конструкция печатной платы настольного светильника

В корпусе настольной лампы была размещена только одна печатная плата драйвера, закрепленная с помощью двух саморезов.

На основании светильника был закреплен разъем, на который с адаптера подавалось питающее напряжение постоянного тока 12 В. От разъема к плате шли два провода по которым на нее подавалось питающее напряжение. На фотографии это два нижних провода справа, красный и черный. По двум верхним проводам питающее напряжение подавалось на светодиоды.

Со стороны проводников на печатной плате было припаяно несколько резисторов, выпрямительный диод и микросхема типа HC8T0506, обеспечивающая сенсорное включение лампы и необходимый ток для диммирования светодиодов.

На противоположной стороне платы находилось два электролитических конденсатора и два активных элемента. Стабилизатор напряжения L7808 на напряжение 5 В, и ключевой n-p-n транзистор D808. Было еще три простых конденсатора и резистор.

Для удобства самостоятельного ремонта настольного светильника начертил его структурную электрическую схему, которая изображена на фотографии.

Питающее напряжение 220 В от бытовой электропроводки подается на выносной блок питания, который преобразует переменное напряжение в напряжение постоянного тока величиной 12 В. Такая конструкция настольной лампы удобна тем, что в случае полного перегорания блока питания его легко заменить другим стандартным.

Так как для работы микросхемы HC8T0506 нужно напряжение 5 В, то на входе схемы установлена микросхема L7808, снижающая напряжение до 5 В. Величина тока, необходимая для заданного свечения светодиодов обеспечивается с помощью транзистора D808.

В качестве источника света в настольной лампе установлено 12 светодиодов мощностью по 0,5 Вт. Как и во многих других led светильниках светодиоды подключены не правильно, параллельно четыре группы по три последовательно соединенных светодиода.

При такой схеме включения в случае перегорания одной из триад, ток через другие увеличится на 25%, что повлечет их перегрев и перегорание. Но, похоже, светодиоды были в лампе надежными, так как лампа до поломки при ежедневной эксплуатации отработала 7 лет.

Что делать если не включается лампа

Согласно техническому регламенту не допускается использование настольной лампы на 220 В с прямым соединением к розетке. То есть напрямую подключаться нельзя, только через выключатель.

Чтобы определить причину поломки, применяем тестер. Понадобится проверка целостности электропроводки. Вынимаем штекер из розетки, отключаем лампу и тестируем уровень сопротивления. Подходит только лампа накаливания. Галогенные или светодиодные лампочки не используем, так как они дают разрыв.

Лепестков имеется два:

• прямой центральный;
• боковой в виде полумесяца.

Один из лепестков должен напрямую прозваниваться с вилкой. После размыкания переключателя тестируем шнур на целостность. Прикасаемся одним щупом тестера к клемме, вторым — проверяем штекерные штыри. В нормальной ситуации прозванивается одна жила, а вторая размыкается переключателем. Проверяем ее, поставив кнопку в положение включенного света. Если при таком подходе прозваниваются обе жилы, настольная лампа исправна. Однако чаще всего нужно продолжить поиск проблемы и разобрать переключатель.

После разборки видно, что одна из жил — сквозная (байпас). Начинаем прозванивать вторую с обеих сторон (вилка и патрон). В светильниках китайского производства обычно бывает неисправен переключатель. Его дно показано на фотографии ниже. Оно съемное, поэтому для надежности после починки закреплено клеем. Верхняя клавиша зафиксирована на пластиковой оси и легко извлекается. Хотя делать это не рекомендуется ввиду хрупкости материала.

Конструкция переключателя не отличается сложностью:

1. Клавиша, имеющая небольшую шахту, контактирует с пружинным толкателем.
2. В основании находится бегунок. Он выполняет замыкание и размыкание контактов.

В данном случае проблема чаще всего возникает со сборкой, поскольку многие домашние мастера идут по пути удаления клавиши и установки и прижатия сверху бегунка. Данный подход не является правильным. Клавиша плохо входит в цоколь светильника. Поэтому проще использовать основание.

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.

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.

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.

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.

Схема проверки стартера

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.

Как проводится проверка работоспособности ламп

Проверка источника света сводится к тому, чтобы убедиться в сохранности целостности спирали с обеих сторон колбы. Для этих целей можно использовать цифровой мультиметр или тестер.*

Если прибор выдал значение (например, 10 ом), то лампа целая и нити не перегорели. А вот если мультиметр выдает полный обрыв, то нить перегорела.

Дополнительным визуальным способом определить неисправность дросселя, без помощи измерительного прибора, является наличие эффекта «огненной змейки». Она периодически «вьется» по колбе. Ее появление демонстрирует факт того, что ток в источнике света превышает свои допустимые значения. Поэтому электрический заряд стал нестабильным. В такой ситуации мультиметром нужно проверить вольт-амперные характеристики источника света. Если будут выявлены даже незначительные несоответствия с заданными производителями параметрам, то необходимо менять дроссель.

В данной ситуации проверка проводиться следующим образом:

• два провода, идущие от дросселя, нужно отсоединить;
• их соединяем с цоколем рабочей контрольной лампы;
• подключаем полученную конструкцию к электросети.

Если люминесцентный осветительный прибор загорелся в полную силу, то значит дроссель исправен и причина поломки кроется в другом. Самостоятельно ремонтировать устройство источников света дневного типа можно только людям, имеющим необходимые знания, а также набор инструментов. Заменяя дроссель нужно обязательно отключить осветительный прибор от сети электропитания

Обратите внимание! Помните, что просто нажав на выключатель, вы не сможете полностью обесточить светильник. Напряжение в нем все равно останется

При ремонте внимательно следите за схемой подключения определенных элементов устройства прибора, а также обязательно используйте мультиметр для проверки конечного результата ремонтных работ.

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.

Ремонт настольных ламп своими руками

Как закрепить лампу на рабочем месте

Простая китайская настольная лампа устроена унифицировано. Минус изделия – сравнительно малая площадь подставки в сочетании с массивным плафоном. Порядок ремонта настольного светильника в большинстве случаев ясен. Для восстановления устойчивости внутрь вставляют массивную дощечку либо стальную пластину. Кажется, это уже слишком для настольной лампы, но когда требуется в домашних условиях сварить мелочь, а видимость нулевая, волей-неволей осознаёшь необходимость освещения. Бежать в магазин за дорогой лампой? Нет, просто приспособить настольную.

Ремонт патрона

Раздробленный патрон или деталь с контактами, покрытыми следами коррозии, починить не удастся. Единственный вариант — замена.

На фотографии вверху показано несколько разновидностей патронов:

Белый керамический патрон, устанавливаемый на плоскость. По конструкции он является составным элементом настольной лампы

Обратите внимание на хорошо изолированный узел. Подобный патрон стоит приблизительно 40 рублей.
Черные патроны подходят к светильникам наклонного типа

Ввиду недостаточно хорошей изоляции устанавливать их в ванной комнате не рекомендуется.

В некоторых случаях для того, чтобы отремонтировать лампу, достаточно почистить контакты патрона. Делают это мелкозернистой шкуркой. Процесс зачистки позволяет уменьшить сопротивление контакта, что помогает упростить розжиг.

Основные виды неисправностей и методы их устранения

Прежде всего, нужно проверить, есть ли напряжение на контактах лампы и стартера. Если напряжение отсутствует, нужно заменить эти элементы, и светильник начнет работать нормально.

Но случаются ситуации (причем довольно часто), когда напряжение есть, а ЛДС не загорается или часто моргает. Почему это происходит? Рассмотрим все самые распространенные поломки и причины.

1. Если люминесцентная лампа при включении не мигает, но и не загорается, мог произойти разрыв цепи. Для его обнаружения следует прозвонить цепь при помощи мультиметра. Иногда случаются ситуации, когда просто вышла из строя вилка прибора или отсоединился провод, например, от балластного сопротивления или держателя;
2. Иногда при включении ЛДС слабое свечение возникает только с одного конца светильника. При этом слышны потрескивания, но свечение не усиливается. Причиной этого может быть короткое замыкание в патроне или проводке. Приведем два способа решения этой проблемы:
   1. Лампу нужно перевернуть, чтобы светящийся и неработающий конец вошли в другие патроны. Если свечение не восстановилось, необходимо заменить колбу;
   2. Если после замены работоспособность лампы не восстановилась, нужно проверить целостность патронов или проводки.
3. Еще одной поломкой ЛДС является вариант, когда на концах колбы возникает желтое свечение, которое со временем гаснет. Такую лампу необходимо заменить, поскольку произошла разгерметизация колбы, и в нее попал воздух;
4. Через некоторое время нормальной работы лампы может наблюдаться потемнение ее концов. В этом случае нужно проверить дроссель: снять показания рабочего и пускового тока. При такой неисправности, эти токи часто повышены, что и приводит к потемнению колбы. Требуется заменить дроссель новым;
5. Если при работе светильника периодически возникают темные пятна или проскакивают змейки электрического разряда, но свечение продолжается, возможно, неисправен стартер. Для более точного определения, почему это происходит, снимается рабочий ток на лампе. Если он повышен, заменяют дроссель. При нормальных значениях тока, колбу нужно повернуть в патронах несколько раз. Если свечение не восстановилось, лампа подлежит замене;
6. При постепенном уменьшении светового потока, также нужно замерить рабочий ток. Если он выше нормы, то причина, почему лампа светит не на полную мощность, в дросселе. При показателях в пределах нормы, следует заменить лампу: в ней оказалось недостаточное количество ртути.

Кроме этого, люминесцентные лампы моргают, но могут не загораться, по внешним факторам:

• Температура ниже +5 °C (такие светильники должны устанавливаться только внутри помещений);
• Низкое напряжение в сети (отклонение более 10% от нормы).

Эти факторы влияют на нормальную работу ЛДС и могут стать одной из причин того, что лампа не загорается.

Неполадки и их устранение

Определить перегорание люминесцентной лампы можно по нескольким факторам:

• лампа не включается при подаче напряжения;
• при запуске наблюдаются кратковременные мерцания, постепенно переходящие в равномерное свечение;
• прибор долго мерцает, но не может разгореться в полную силу;
• при работе слышен сильный гул;
• лампочка работает, однако во время свечения наблюдаются мерцания и пульсации.

Лампа в момент пульсации.

Полный отказ от включения повод проверить прибор. Но при мерцании пользователи откладывают диагностику и ремонт на неопределенный срок. Делать этого не рекомендуется, т.к. пульсирующее свечение некомфортно и негативно действует на зрение.

Перед началом проверки убедитесь, что проблема в лампе, а не в светильнике. Для проверки подключите к светильнику заведомо исправную колбу.

Если дело в патроне, почистите контакты спиртовой жидкостью, зачистите шкуркой и в случае необходимости измените их положение относительно колбы. Возможно, проблема в слабом контакте между компонентами системы.

Если светильник исправен, проблема в лампе.

Целостность спиралей электродов

Первый этап проверки колбы это измерение сопротивления в контактах системы мультиметром. Установите режим проверки сопротивления, выбирая минимальный диапазон значений. Щупы приложите к контактам лампы с обеих сторон.

Нулевое сопротивление свидетельствует о разрыве нити между электродами во внутренней части колбы. На исправном устройстве показатель сопротивления будет находиться в диапазоне от 3 до 16 Ом в зависимости от характеристик модели.

Неисправности в электронном балласте

В современных осветительных приборах для стабилизации напряжения используется электронная пускорегулирующая аппаратура. Рекомендуется сначала попробовать заменить балласт на рабочий и проверить исправность системы. Если причина в нем, можно приступать к самостоятельной починке устройства.

Неисправный ЭПРА.

Первым делом меняется предохранитель. Слабое свечение электродов свидетельствует о пробитом конденсаторе. Его можно заменить, но лучше сразу подбирать конденсатор с рабочим напряжением 2 кВ. Это даст запас надежности, поскольку в подавляющем большинстве дешевых ЭПРА применяются конденсаторы с показателями не более 400 В. Такие элементы плохо переносят нагрузки и быстро сгорают.

Проверять балласт после ремонта нужно только с подключенной нагрузкой, поскольку работа вхолостую быстро приведет к поломке.

Как проверить дроссель

Неисправность дросселя обычно выражается гудением светильника, темнеющими краями колбы, перегревом, сильным мерцанием во время работы. Если хоть один из этих признаков имеет место, надо проверить элемент сопротивления.

Проверка дросселя.

Проверка включает шаги:

1. Из светильника вытаскивается стартер.
2. Контакты в патроне замыкаются накоротко.
3. Колба вытаскивается из паза, контакты в патронах закорачиваются.
4. Включается мультиметр в режиме измерения сопротивления.
5. Щупы подсоединяются к контактам в патроне лампы. Бесконечное сопротивление говорит об обрыве обмотки, малое значение в области нуля — о межвитковом замыкании.

Как проверить стартер

Если лампа мерцает, но не загорается в полную силу, надо проверить стартер. Проверка возможна только при последовательном подключении лампочки на 60 Вт и стартера к сети.

Как проверить емкость конденсатора тестером

Проблема с конденсатором может оказать существенное влияние на всю систему, снизив КПД с 90% до 40%. Конденсатор подбирается по мощности конкретной лампы. К примеру, для 40 Вт оптимальный конденсатор емкостью 4,5 мкФ.

Проверка конденсатора тестером.

Емкость проверяется мультиметром или тестером.

Проверка мультиметром

Мультиметр очень полезный инструмент для эффективной проверки узлов лампы. Переключите его в режим прозвонки или измерение сопротивления в минимальном диапазоне.

Если при подключении щупов к контактам колбы на дисплее мультиметра появляется конкретное значение, лампа исправна. Отсутствие сигналов говорит об обрыве нити. Проверка других узлов осуществляется так же. Нужно лишь заранее ознакомиться с номинальными значениями сопротивлений на контактах и прозвонить их. Даже минимальное отклонение может стать причиной поломки.

Проверка ЛЛ мультиметром.

Устройство лампы

Люминесцентный источник счета – это осветительный прибор, в котором ультрафиолетовое излучение преобразуется в видимый свет определенного спектра. Свечение достигается благодаря электрическому разряду, который появляется при подаче электричества в газовой среде. Образуется ультрафиолет, который воздействует на люминофор. В результате лампочка загорается и начинает светить.

Большая часть люминесцентных ламп изготавливается в форме цилиндрических трубок. Могут встречаться более сложные геометрические формы колбы. По краям трубки располагаются вольфрамовые электроды, которые припаяны к наружным штырькам. Именно к ним подается напряжение.

Стандартная схема лампочки состоит из стартера и дросселя. Дополнительно могут использоваться различные управляющие механизмы. Основной задачей дросселя является образование импульса необходимой величины, которое сможет включить лампу. Стартер представляет собой тлеющий разряд, у которого электроды находятся в инертной среде из газов. Обязательное условие – один электрод должен быть биметаллической пластиной. Если лампа выключена, электроды разомкнуты. При подаче напряжения они замыкаются.

Классификация проводится по разным критериям. Основной из них – свет. Он может быть дневным или белым с разной цветовой температурой. Разделение производится и по ширине трубки. Чем она больше, тем выше мощность лампы и площадь освещаемого участка. Люминесцентные лампы делятся по числу контактов, рабочему напряжению, наличию стартера, форме.

Основные выводы

Справиться с заменой люминесцентной лампы может даже новичок, так как алгоритм работ прост и не требует особых навыков.

1. Лампы этого вида чаще всего применяются в офисных, складских и производственных помещениях.
2. Они используются как в накладных, так и во встроенных светильниках.
3. Алгоритм замены может зависеть от типа цоколя и вида светильника.
4. Перед работой техника безопасности требует отключить электричество.
5. Все использованные лампы должны быть утилизированы посредством обращения в специальные организации.

При замене требуется точность и аккуратность, тогда срок службы лампы и самого светильника будет таким же, как и в заявленных технических характеристиках.

Предыдущая

Лампы и светильникиВиды и основные технические характеристики ламп накаливания

Следующая

Лампы и светильникиСпот-светильник – что это такое и как может использоваться в организации освещения