Ремонт светильников с люминесцентными лампами

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.

Ремонт люминесцентных ламп своими руками

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.

Ремонтируем светильники с люминесцентными лампами

Применение люминесцентных ламп получило широкое распространение как в производственных и офисных помещениях, так и в быту. По сравнению с традиционными лампами накаливания их применение дает значительное преимущество в плане экономии электроэнергии. Но практически каждому приходилось сталкиваться с ситуацией, когда или гудит лампа дневного света или она начинает мигать. Достаточно 10 минут пребывания в комнате с неисправным светильником, чтобы человек полностью потерял работоспособность. Рекомендуется ремонт светильника не откладывать на долгое время.

Преимущества и недостатки ЛЛ

ЛЛ — это газоразрядный источник света, обладающий высокой степенью светоотдачи, благодаря прохождению электрического тока через газ, которым наполнена стеклянная колба. В быту и на производстве применяются ртутные лампы освещения низкого давления, которые представляют из себя стеклянную трубку, герметичную с обоих концов, с наружными контактами. Изнутри поверхность стекла покрыта тонким слоев люминофора, а сама трубка заполняется инертным газом аргоном и парами ртути.

Но в отличие от обычных ламп накаливания для их работы требуется дополнительное пускорегулирующее оборудование — дроссель и стартер.

Поэтому от применения люминесцентных ламп есть свои плюсы и минусы.

• Они обладают хорошей светоотдачей и более высоким КПД (чем у лампочки накаливания);
• Свет не узконаправленный, а более рассеянный;
• Большие разновидности цветовых оттенков излучаемого света;
• Отличаются длительным (от 2000 до 20 000 часов непрерывной работы) сроком службы при условии не больше пяти включений за день.

Из минусов можно отметить:

• Из-за применения паров ртути, обладают высокой химической опасностью;
• Неприятный для глаз спектр излучения, который способен вызывать искажения при цветопередаче;
• Само покрытие люминофором имеет свойство со временем стареть, приводя к снижению светоотдачи, что приводит и к понижению КПД;
• Работающий осветительный прибор мерцает с удвоенной частотой сетевого напряжения;
• Присутствие дополнительных пускорегулирующих элементов — дросселя и стартера. Из-за большого количества соединений вспомогательных приборов, снижается надежность в эксплуатации;
• Сами лампы обладают довольно низким коэффициентом мощности.

Неисправности люминесцентных светильников и способы их устранения

Такие светильники — технически сложное устройство. Характерны большим количеством конструктивных элементов, которые имеют много контактов. Такая сложная конструкция просто должна время от времени выходить из строя. И неполадки могут быть разными. Например, такие как:

• Лампа начинает часто мигать, но не включается. Скорее всего, она вышла из строя. Если контакты исправны и замыканий в проводке нет — ее нужно заменить.
• С обоих концов светильника долгое время есть свечение, но она сама не зажигается. Проверить пусковой стартер, целостность проводов и состояние контактных групп у патрона, чтобы лампа загоралась равномерно;
• Периодическое тусклое свечение оранжевого цвета на концах лампы. Это означает, что патрон разгерметизирован и в колбу попадает воздух. Такую лампу нужно немедленно заменить. Вынимая ее из патрона, обязательно соблюдайте меры предосторожности. Если скрутить цоколи или разбить стеклянное покрытие — в воздух могут попасть ядовитые пары ртути;
• Если начинает быстро перегорать, горит тускло, по обоим концам чернеет, а свечение неравномерное — виновник пусковой дроссель или электронный балласт;
• Неприятное гудение лампы. Собственно в самой лампе гудеть нечему, в ней кроме газа и спирали ничего нет. Чаще всего причина кроется в пусковом дросселе. Такое эффект был в светильниках советского образца. В те времена электрики просто снимали защитные крышки с обмотки. Если не помогло — под крепления подкладывается прокладка из тонкой резины. Гудеть не перестало — дроссель лучше заменить. У современных светильников можно заменить лампу или стартер;
• Лампа не вставляется в гнезда крепления. Причина — в обломанном или погнутом контакте. Это может случиться при неправильной транспортировке или хранении. При такой поломке, лампу нужно заменить на исправную;
• Лампы горели, но внезапно погасли. Бывает, что от вибрации светильника обламывается провод. Обычно возле ламподержателя или дросселя. Потребуется пропайка проводов, чтобы восстановить цепь.

У современных люминесцентных светильниках есть специальный балластный резистор. Благодаря ему обеспечивается высокое напряжение для ионизации газа-наполнителя, которое моментально падает сразу после того как появилось свечение. Такие светильники мгновенного срабатывания постепенно вытесняют из повседневного применения устаревшие приборы со стартером.

Как продлить жизнь лампе

Вечная люминесцентная лампа — это лишь красивый оборот речи, но если у нее перегорели ниточки накала, есть возможность ее оживить и она тоже будет включаться.

Кроме перечисленных недостатков — у лампы есть ниточка накаливания, которая способна перегорать. Это вынуждает заменить лампу на новую.

Но есть способ продлить жизнь такому источнику света. Если нити накала оборвались — нужно увеличить подающее напряжение. Есть даже определенные преимущества:

• Свет загорается почти мгновенно;
• Отсутствует характерное жужжание и гул;
• Для запуска такие устройства как стартер уже не нужны.

Но схему элементов для включения прибора освещения придется немного изменить:

В схему включаются бумажные конденсаторы С1 и С4. Они должны быть подобраны с таким расчетом, чтобы рабочее напряжение превышало используемое в 1.5 раза.

Желательно подобрать слюдяные конденсаторы С2 и С3.

Резистор R1 на схеме только проволочный. Подбирается исходя из мощностных показателей лампы по таблице:

Таким образом, удастся уменьшить напряжение на местах а и б при зажигании лампочки Л1. Что обеспечит стабильную работу светильника настроенного на работу под напряжением 220 В.

Диоды Д1, Д2 в паре с конденсаторами С2 и С3 смогут повысить напряжение до 900 В. Это должно обеспечить уверенное зажигание как раз тогда, когда происходит включение. Для подавления радиопомех при включении помогают конденсаторы С2и С3.

Надо заметить, что из схемы можно исключить элементы Д1, Д4, С2, С3 — лампа загорится, но тем самым понижается надежность включения.

Данная схема хорошо подходит для перегоревших светильников. Ниточек накаливания нет, но газ начинает сам светиться после прямого прострела между двумя электродами.

Обязательное условие! Электроды должны быть на разных концах люминесцентного светильника.

Этот способ включения будет работать и с новыми (целыми) лампами. Но при таком обращении срок работы газа-наполнителя сокращается. Сам источник освещения проработает меньше, по сравнению с классическим включением, но если есть доступ к перегоревшим светильникам, такие изменения в схеме будут не лишними.

Заключение

Конечно, такое освещение лучше традиционных источников света. Но иногда требуется ремонт и техобслуживание светильников с люминесцентными лампами. Любую неисправность можно легко устранить. Но необходимо помнить, что приступая к ремонту, светильник нужно обязательно обесточить. Это связано как с техникой безопасности, так и с защитой элементов управления таких светильников.

Видео по теме

{SOURCE}