Неисправности люминесцентных ламп

Большие размеры таких осветительных приборов и не очень презентабельный дизайн стали причиной их использования на таких объектах, производственные цеха, магазины и офисы. В жилых строениях они применяются не столь массово. Неисправности люминесцентных ламп имеют специфический характер и требуют определенных знаний для выполнения ремонта.

Трудность заключается в том, что конструкция содержит довольно много элементов. Все эти компоненты выполняют конкретные функции по запуску и поддержанию разряда прибора в необходимом эксплуатационном состоянии. А увеличение составляющих деталей любой конструкции обычно снижает параметры надежности и делает ее более уязвимой к выходу из строя.

Принцип работы и некоторые особенности устройства

Невозможно приступить к профилактическим мероприятиям или устранению неисправностей, тщательно не изучив все характеристики и принцип рабочего процесса люминесцентного осветительного прибора. Для начала определимся с источником светового излучения – это лампа, которая состоит из колбы U-образной или цилиндрической формы с удаленным из нее воздухом. Внутренняя часть заполнена парами инертного газа и ртути. Нити накаливания, с расположенными на них парами контактов, размещены по краям колбы.

Лампа газоразрядного типа с параллельно включенным помехоподавляющим конденсатором служит в качестве стартера для выполнения запуска. Замыкание контактов происходит во время подачи напряжения. Этот процесс возникает из-за появления тлеющего разряда в пространстве между электродами. Важный нюанс – как минимум один из этой пары элементов должен быть биметаллическим. Разряд приводит к нагреванию электродов, и они замыкаются. Все происходящее при желании можно увидеть через окно осмотра в корпусе.

Протекание тока происходит в следующем порядке – через последовательно соединенные нити, контакты и дроссель. Начинается образование свободных электронов на покрытых особым составом нитях. Происходящее получило название термоэлектронной эмиссии. Появившиеся элементы способствуют возникновению свободных зарядов внутри прибора, которые в состоянии поддерживать прохождение тока. В дросселе имеется индуктивное сопротивление, ограничивающее прохождение тока в нитях во время разогрева.

Процесс появления в дросселе ЭДС самоиндукции выполняется после того, как электроды остынут и разомкнутся. Стремительный разгон электронов и возникновение их движения происходит благодаря сочетанию напряжения сети с импульсом высокого напряжения. Ионизация молекул инертного газа – следствие процесса их столкновения с образовавшимися электронами. В итоге образуется очень устойчивый разряд, с ограниченным индуктивностью дросселя током.

Вывод стартера из рабочего состояния выполняется его шунтированием загоревшейся лампой. Иногда встречается ситуация, когда загорание не произошло. В подобных случаях происходит циклическое повторение всего процесса до того момента, когда выполнен запуск или выхода из строя какого-либо компонента.
Фильтрация и устранение помех при эксплуатации – обязанность имеющегося в схеме конденсатора. Он подключается параллельно клеммам сети.

Неисправности люминесцентных ламп и способы их устранения

Рассмотрим несколько наиболее распространенных случаев с выходом из строя или сбоями в работе таких приборов:

1. После включения не происходит зажигания. Причины в данном случае могут быть следующие – низкое сетевое напряжение, обрыв или недостаточный контакт провода, поломка стартера, смещение электрода. Для начала поменяем лампу, и в случае повторения ситуации выполняем замену стартера и замеряем на контактах держателя номинальное напряжение. Если отсутствует подача напряжения, ищем обрыв в сети и устраняем его. Далее производится проверка надежности контактов в зонах присоединения к держателю и балластному сопротивлению питающих проводов.
2. Наблюдается мигание светильника, а свечение заметно исключительно с одного конца. Обычно это следствие замыкания в выводах лампы, держателе или проводах. Поменяйте местами концы и попробуйте выполнить запуск. При отсутствии положительного результата, дефект, скорее всего, заключается в проводке или держателе.
3. Тусклое свечение оранжевого оттенка видно на концах. Постоянно происходит чередование его появления и исчезновения. Здесь всегда есть один вариант – во внутреннюю часть попал воздух. Выход только один – замена лампы.
4. После нормального зажигания начинается потемнение с окончательным угасанием. Чаще всего это следствие проблем с балластным сопротивлением. Оптимальное решение – замена данного компонента.
5. Происходит цикличное равномерное зажигание с последующим угасанием. Причин обычно две – неисправность стартера или самой лампы.
6. Включение сопровождается перегоранием спирали и почернением концов. Проверяем балластное сопротивление и напряжение сети питания. При нормальных параметрах напряжения потребуется замена балластного элемента.

Параметры элементов при замене

Для достижения желаемого эффекта номинальные характеристики элементов, которые необходимо поменять, необходимо учитывать очень скрупулезно.

Два параметра для стартеров:

• Данные диапазона мощностей светильников, при запуске которых применяются подобные детали ламп.
• Также важно устройство схемы – для пары ламп или одной.

Характеристики дросселей ПРА:

• Параметры цоколя осветительного прибора – Т8 или Т5.
• Необходимость обеспечения запуска двух или одного светильников.

Подобрать ЭПРА (электронная пуско-регулирующая аппаратура) нужно по таким характеристикам:

• рабочая схема, применяемая при подключении:
• эксплуатационная мощность.

По конструкционному исполнению ЭПРА могут быть в стандартном варианте, и с обустройством дистанционного управления.

Порядок действий при неисправности люминесцентных ламп

При эксплуатации таких ламп могут появиться неисправности в схеме включения вспомогательной аппаратуры — стартера и дросселя. Если в данной схеме лампа не зажигается, необходимо проверить исправность электросети, а также отдельных элементов схемы включения лампы.

Нормальная эксплуатация лампы существенно зависит от внешних условий — от напряжения питающей сети и от температуры окружающего воздуха.

При исправности электросети и всех элементов схемы включенная лампа все же может не зажигаться, если температура окружающей среды меньше +10° С и если колебание напряжения питающей сети превосходит 6–7%. Зажигание лампы происходит обычно не сразу, а после нескольких срабатываний стартера. Полная длительность зажигания не должна превосходить 15 с. Если в течение этого времени лампа не загорится, то возможны неисправности, которые могут быть как в самой лампе, так и в отдельных элементах схемы включения.

Причинами могут быть неисправности:

• в электросети — наличие обрыва или плохого контакта
• стартера — не замыкает цепь накала электродов лампы
• дросселя — обрыв в обмотке дросселя
• патронов — отсутствие контактов
• лампы — обрыв электродов лампы

Проверка и устранение указанных неисправностей производятся в следующем порядке:

• проверить наличие напряжения на контактах патронов лампы и стартера
• заменить лампу. Если новая лампа зажигается, то замененная лампа была неисправной

При включении лампы свечение люминофора, обуславливаемое возникновением вспомогательного разряда, имеется только в одном конце лампы. Лампа мигает, но не зажигается. Причинами этой неисправности могут быть замыкания в проводке, в патроне, в выходах лампы, где свечение люминофора отсутствует.

Устранение неисправности проводится в следующем порядке:

• Лампу переставить так, чтобы неисправный и нормально светящиеся концы ее поменялись местами. Если при такой перестановке свечение будет отсутствовать, данная лампа является дефектной и должна быть заменена новой.
• Если при замене лампы нет свечения, необходимо проверить схему включения и патрон лампы, устранить их замыкания, в случае необходимости патрон сменить.

Свечение на концах лампы имеется и сохраняется длительное время, но лампа не зажигается. Причину нужно искать в неисправности стартера, патрона или проводки. Если стартер вынуть и свечение исчезнет, значит, данный стартер подлежит замене. Если и при отсутствии стартера на концах лампы будет свечение, необходимо проверить проводку, патрон стартера и устранить имеющиеся в них замыкания.

На концах включенной лампы появляется и исчезает тусклое оранжевое свечение, лампа не зажигается и через некоторое время свечение вообще исчезает. Такая лампа должна быть заменена, так как в нее попал воздух.

Если лампа зажигается нормально, но уже в первые часы горения наблюдается сильное потемнение ее концов и через некоторое время она перестает зажигаться, то неисправен дроссель, т.к. пусковой и рабочий токи имеют значения, не соответствующие вольтамперной характеристике.

Для этого надо проверить значение пускового и рабочего токов. В отдельных случаях преждевременное потемнение концов лампы может быть вызвано плохим качеством ее катодов.

Если лампа зажигается нормально, но при горении разряд не заполняет равномерно все пространство между электродами и на отдельных участках извивается в виде змейки, то неисправен дроссель — ток лампы слишком велик. Необходимо проверить значение пускового и рабочего токов лампы, и, если они выходят за пределы, указанные в вольтамперной характеристике, дроссель должен быть заменен новым. Если значение токов не выходит за пределы, то в отдельных случаях может быть неисправна сама лампа — ее катоды обработаны недостаточно хорошо. Лампу следует несколько раз погасить и зажечь, повернуть ее в патронах вокруг собственной оси на 120° и еще раз зажечь и погасить. Если и после этого разряд не заполнит все пространство между электродами, лампу нужно заменить.

Если лампа периодически зажигается и гаснет, то неисправна лампа и стартер. Лампа неисправна, т.к. падение напряжения на лампе во время ее горения превышает напряжение зажигания разряда в стартере. Необходимо проверить падение напряжения в лампе. Если оно превышает значения, указанные в таблице, то данная лампа должна быть заменена новой. Если напряжение зажигания разряда в стартере ниже минимально допустимого значения, значит неисправен стартер.

Лампа зажигается нормально, но горит очень тускло, световой поток, излучаемый лампой, недостаточен. Это объясняется тем, что дроссель не обеспечивает надлежащего режима работы лампы. Если рабочий ток лампы меньше, чем минимально допустимое значение, указанное в таблице, то следует сменить дроссель. Если ток лампы не выходит за нижний предел, значит, лампа должна быть заменена, поскольку в ней мало ртути.

Если при включении установки перегорают спирали лампы, то должен быть заменен дроссель, т.к. в его обмотке частично или полностью пробита изоляция.

При любой неисправности в установке с люминесцентными лампами установка должна быть немедленно отключена. Причина неисправности должна быть выяснена и устранена, поскольку неисправность одного элемента может привести к порче других.

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:

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.

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».

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.