Основные преимущества люминесцентных ламп
Первое, с чего обычно начинается сравнение тех или иных лампочек – энергоэффективность. Под этим понятием скрывается количество потребляемой электроэнергии. Если сравнить обычную лампу накаливания и люминесцентный светильник, разница становится очевидной (см. таблицу):
| Наименование | Лампа накаливания | Люминесцентная лампа |
| Мощность (Вт) | 60 | 13 |
| Световой поток, Люмен | 700 | 700 |
В таблице видно, что при той же интенсивности светового потока люминесцентная лампа потребляет почти в пять раз меньше энергии. При этом качество излучения в разы выше – например, цветопередача лампы накаливания очень низкая, а под светом люминесцентной лампы можно хорошо различить истинные цвета.
Еще одно положительное качество люминесцентных лампочек – долговечность. В отличие от ламп накаливания они могут светить до 10 000 часов, что почти в 10 раз дольше.
Мягкий рассеянный свет благотворно влияет на зрение, и люминесцентные источники света полностью комфортны, поскольку свет излучается равномерно по всей поверхности лампы. Если взять для сравнения лампу накаливания, то на нее очень сложно долго смотреть – яркая спираль быстро вызывает усталость глаз. Люмлампы в этом плане идеальны, как в бытовом, так и в промышленном освещении.
Устранение мигания люминесцентной энергосберегающей лампы
Выключатель со светящимся индикатором разомкнутого состояния контактов плохо совместим с современной люминесцентной энергосберегающей лампой. Индикатор выключателя вызывает кратковременные периодические вспышки (мигание) лампы, Эту проблему обычно устраняют удалением индикатора, что вызывает другую проблему: выключатель без индикатора трудно найти в темноте. В статье предложено очень простое техническое решение, устраняющее мигание лампы.
Рис. 1
Во многих жилых и производственных помещениях установлены выключатели со светящимися индикаторами. Такой индикатор, подключённый параллельно контактам выключателя, облегчает его поиск в темноте Он содержит токоограничительный резистор R1 и неоновую лампу HL1 (рис. 1) или свето-диод HL1, защищённый от обратного напряжения диодом VD1 (рис. 2). Совместно с лампами накаливания такой индикатор работает замечательно — при разомкнутых контактах выключателя SA1 ток, ограниченный резистором R1 до уровня долей-единиц миллиампер, протекает через индикатор, вызывая его свечение, и через лампу, не оказывая на неё никакого воздействия. При замене лампы накаливания современной люминесцентной энергосберегающей индикатор выключателя нарушает нормальную работу такой лампы, превращая её в релаксационный генератор.
выключателя SA1 ток, ограниченный резистором R1 до уровня долей-единиц миллиампер, протекает через индикатор, вызывая его свечение, и через лампу, не оказывая на неё никакого воздействия. При замене лампы накаливания современной люминесцентной энергосберегающей индикатор выключателя нарушает нормальную работу такой лампы, превращая её в релаксационный генератор. Протекающий через индикатор ток заряжает конденсатор фильтра выпрямителя лампы. При достижении на конденсаторе напряжения запуска преобразователя напряжения лампа зажигается, конденсатор быстро разряжается, лампа гаснет и далее процесс повторяется. Визуально это выглядит как мигание. Из-за раздражающего действия многие пользователи отключают индикатор или устанавливают выключатель без индикатора.
Устранить мигание люминесцентной лампы можно очень простым способом: зашунтировать её конденсатором С1, как показано на рис. 3. Реактивное сопротивление этого конденсатора на частоте 50 Гц в десятки раз меньше сопротивления токоограничительного резистора R1. Этот резистор образует с конденсатором делитель напряжения сети. Напряжение на конденсаторе С1 при разомкнутых контактах выключателя недостаточно для зажигания лампы. При замыкании контактов выключателя конденсатор С1 оказывается под полным напряжением сети, дополнительно фильтруя помехи, образующиеся во время работы преобразователя напряжения энергосберегающей лампы.
Рис. 2
Конденсатор С1 удобнее всего установить в месте подключения светильника к электропроводке квартиры. Наиболее надёжны конденсаторы от сетевого фильтра импортной аппаратуры, которые специально предназначены для включения в цепь переменного тока, о чём свидетельствует маркировка «АС». Именно такому конденсатору соответствует номинальное переменное напряжение 250 В, показанное на рис. 3. Несколько хуже отечественные К73-17 с номинальным напряжением 630 В и БМТ-2.
Рис. 3
Ёмкость конденсатора зависит от тока через индикатор — для малогабаритных неоновых ламп оказалось достаточно конденсатора БМТ-2 ёмкостью 0,047 мкФ с номинальным напряжением 400 В. Они надёжно работают под напряжением сети. Ещё надёжнее эти конденсаторы и упомянутые выше К73-17 работают на пульсирующем напряжении, как показано на рис. 4.
Рис. 4
На рис. 3 показан индикатор на неоновой лампе как возможный вариант, это может быть и индикатор на свето-диоде. Для самодельного индикатора пригодна любая лампа тлеющего разряда HL1 на рис. 1 или любой маломощный светодиод видимого спектра излучения HL1 на рис. 2. Диод VD1 (рис. 2) — любой кремниевый маломощный универсальный или импульсный. Сопротивление токоограничительного резистора R1 подбирают по желаемой яркости излучения элемента HL1, но амплитуда тока через HL1 не должна достигать предельно допустимого значения. Если мигание люминесцентной лампы не устранено, необходимо увеличить ёмкость конденсатора С1 (рис. 3) или конденсаторов С1 и С2 (рис. 4), их ёмкость должна быть одинакова.
Варианты исполнения
По стандарту, люминесцентные лампы подразделяют на колбные и компактные. Оба типа используются довольно широко.
Колбные лампы имеют в качестве оболочки стеклянную трубку. Они могут отличаться по типу и диметру цоколя. Такие лампы часто используются в крупных помещениях: магазины, офисы, цеха, склады и так далее.
Компактные люминесцентные лампы имеют оболочку в виде более тонкой (по сравнению с колбными) изогнутой трубки. Их различают по типу цоколя и размерам. Эти лампы производятся под стандартный патрон Е27 и Е14, поэтому их можно использовать вместо ламп накаливания в обычных светильниках. Их мощность, как правило, колеблется в пределах 16-36 Вт. Люминесцентная лампа такого типа имеет небольшие габариты и устойчивость к механическим воздействиям (умеренным, разумеется).
Кроме типа цоколя, на коробке из-под лампы указываются такие данные:
- Цвет излучения: Д – дневной, Б – белый, ХБ – холодно-белый и т. д.
- Мощность в ватах: 16W, 18W и т. д.
- Длина корпуса (если это колбный вариант люминесцентной лампы): 765, 450 и т. д. Подразумевается длина в миллиметрах.
Возвращаясь к типу цоколей, стоит отметить, что они бывают резьбовыми (например, Е27) и штырьковыми (например, G13). Люминесцентная лампа может иметь и другие типы цоколей, но они слабо распространены.
Энергосберегающие лампы могут нанести вреж коже
Ультрафиолетовое излучение энергосберегающих ламп может вызвать раздражение кожи, если находиться к источнику света слишком близко, предупреждают эксперты. Уровень ультрафиолетового излучения, вырабатываемого такими источниками света, сопоставим с воздействием солнца в ясный день.
По словам медицинских экспертов, проблемы могут возникнуть, если долго находиться на расстоянии менее 30 см от некоторых подобных ламп. Наибольшей опасности подвержены люди с чрезмерной чувствительностью кожи, а также пациенты с различными дерматологическими заболеваниями.
Предупреждение касается лишь так называемых “открытых” энергосберегающих ламп, представляющих собой хорошо различимую глазом спираль.
Читать Энергосберегающие лампы – вред
Определяем неисправные элементы на плате пускорегулирующего устройства
Предохранитель.
В первую очередь проверяем предохранитель. Найти его легко. Одним концом он припаян к центральному контакту цоколя лампы, а вторым к плате. На него надета трубка из изоляционного материала. Обычно при такой неисправности предохранители не выживают.
Но как оказалось, это не предохранитель, а пол ваттный резистор сопротивлением около 10 Ом, причем был сгоревшим (в обрыве).
Определяется исправность резистора легко.
Мультиметр переводите в режим измерения сопротивления на предел «прозвонка» или «200» и производите замер. Если резистор-предохранитель целый, то прибор покажет сопротивление около 10 Ом, ну а если покажет бесконечность (единицу), значит, он в обрыве.
Здесь один щуп мультиметра ставите к центральному контакту цоколя, а второй к месту на плате, куда припаян вывод резистора-предохранителя.
Еще один момент. Если резистор-предохранитель окажется сгоревшим, то когда будете его выкусывать, старайтесь откусить ближе к корпусу резистора, как показано на правой части верхнего рисунка. Потом к выводу, оставшемуся в цоколе, будем припаивать новый резистор.
Колба (лампа).
Далее проверяем сопротивление нитей накала колбы. Желательно выпаять по одному выводу с каждой стороны. Сопротивление нитей должно быть одинаковым, а если разное, значит, одна из них сгорела. Что не очень хорошо.
В таких случаях специалисты советуют параллельно сгоревшей спирали припаять резистор таким же сопротивлением, как у второй спирали. Но в моем случае обе спирали оказались целыми, а их сопротивление составило 11 Ом.
Следующим этапом проверяем на исправность все полупроводники – это транзисторы, диоды и стабилитрон.
Как правило, полупроводники не любят работу с перегрузкой и коротких замыканий, поэтому их проверяем тщательно.
Диоды и стабилитрон.
Диоды и стабилитрон выпаивать не надо, они и так прекрасно прозваниваются прямо на плате.
Прямое сопротивление p-n перехода диодов будет находиться в пределах 750 Ом, а обратное должно составлять бесконечность. У меня все диоды оказались целыми, что немного обрадовало.
Стабилитрон двуханодный, поэтому в обоих направлениях должен показать сопротивление равное бесконечности (единица).
Если у Вас некоторые диоды оказались неисправные, то их надо приобрести в магазине радиокомпонентов. Здесь используются 1N4007. А вот номинал стабилитрона определить не смог, но думаю, что можно ставить любой с подходящим напряжением стабилизации.
Транзисторы.
Транзисторы, а их два – придется выпаять, так как их p-n переходы база-эмиттер зашунтированы низкоомной обмоткой трансформатора.
Один транзистор звонился и вправо и влево, а вот второй был якобы целым, но вот между коллектором и эмиттером, в одном направлении, показал сопротивление около 745 Ом. Но я значение этому не придал, и посчитал его неисправным, так как с транзисторами типа 13003 дело имел в первый раз.
Транзисторы такого типа, в корпусе ТО-92, найти не смог, пришлось купить размером больше, в корпусе ТО-126.
Резисторы и конденсаторы.
Их тоже надо все проверить на исправность. А вдруг.
У меня еще оставался один SMD резистор, номинал которого небыло видно, тем более, что принципиальную схему этого пускорегулирующего устройства я не знал. Но была еще одна такая же рабочая энергосберегающая лампа, и она пришла мне на выручку. На ней видно, что номинал резистора R6 составляет 1,5 Ома.
Чтобы окончательно убедиться в том, что все возможные неисправности были найдены, я прозвонил все элементы на рабочей плате и сравнил их сопротивления на неисправной. Причем выпаивать ничего не стал.
1. Транзисторы 13003 – 2 шт. по 10 рублей каждый (в корпусе ТО-126 – взял 10 штук);
2. SMD резисторы – 1,5 Ома и 510 кОм по 1 рублю каждый (взял по 10 штук);
3. Резистор 10 Ом – 3 рубля за штуку (взял 10 штук);
4. Диоды 1N4007 – 5 рублей за штуку (взял 10 штук на всякий случай);
5. Термоусадка – 15 рублей.
Причины возникновения мерцания
Практически все лампы формируют эффект мерцания
Для того, чтобы решить, как исправить эту проблему важно знать, почему пульсируют лампы. Дело в том, что частота мерцания или пульсации выше крайней частоты слияния мельканий, которые глаз человека не воспринимает напрямую как мерцающий световой поток
Несмотря на это, негативное воздействие сказывается на самочувствии человека и вызывает повышенную утомленность
Чем чаще происходит пульсация, тем большее влияние на организм: начинается головная боль, а также быстрая усталость, что приводит к рассеянности человека, и он не может сфокусировать внимание на работе
Лампами накаливания образуется наиболее сильное мерцание. По причине того, что мерцание в полной мере зависит от самого источника питания, в светодиодных лампах решили эту проблему с помощью применения драйвера, благодаря которому напряжение проходит в виде постоянного тока. Все же не все изготовители стали использовать качественные драйверы, которые способны снизить уровень импульса до нужного значения. Поэтому изготовленный товар имеет низкую себестоимость и в то же время плохое качество.
Иногда бывает так, что при покупке, лампочка светит хорошо без мерцаний, однако со временем мерцание появляется. Это говорит о том, что качество данного продукта низкое
Поэтому при покупке необходимо обращать внимание, указан ли в технических характеристиках коэффициент пульсации. Соответственно такой осветительный прибор стоит дороже
Достоинства и недостатки
Отличие энергосберегающих ламп дневного света от обычных заключается в изменении КПД в сторону увеличения светоотдачи и уменьшения затрат на нагрев. В этом отношении находящиеся на низшей ступени энергосбережения галогеновые лампы имеют КПД от 20% до 45% по сравнению с обычными лампочками накаливания. Самый высокий коэффициент у лам, изготавливаемых с применением технологии IRC – он достигает 45%, при этом световой поток в Лм остается вдвое ниже, чем у люминесцентной лампы аналогичной мощности.
Среднюю и довольно значительную экономию электроэнергии удается достичь, применяя люминесцентные (газоразрядные) лампы. Их КПД приближается к 60%. Именно эти компактные лампы, имеющие изогнутую или свернутую в спираль газовую трубку, впервые начали называться энергосберегающими. Вершиной эволюции осветительных приборов в настоящее время являются светодиоды и создаваемые на их основе лампы. КПД светодиодных ламп может достигать 90%.
Вредны ли энергосберегающие лампы
Бытовые приборы, прежде чем они попадут на прилавок магазина проходят тестирование на соответствие санитарным требованиям и норма пожарной и электробезопасности. Поэтому все продающиеся осветительные лампочки при соблюдении правил их эксплуатации безопасны и безвредны для человека.
Относительную опасность, о которой предупреждает производитель, представляют люминесцентные лампы, наполненные парами ртути. Их не рекомендуется выбрасывать после истечения срока службы, а надлежит сдавать в специальные приемные пункты утилизации. Опасность возникает при нарушении целостности колбы. Количество паров ртути в лампе небольшое. Одиночная лампа, разбитая в жилом помещении, не способна причинить существенный вред здоровью и, тем более, вызвать смертельное отравление. Однако помещение следует тщательно проветрить.
Относительный вред здоровью может быть вызван вредным воздействием мерцания люминесцентных ламп, которое приводит к быстрой утомляемости глаз и может вызвать головную боль. Неправильно подобранная цветовая температура с большим количеством синих тонов также вызывает быструю утомляемость.
Устройство люминесцентной лампы
Люминесцентная лампа относится к категории классических разрядных источников освещения низкого давления. Стеклянная колба такой лампы всегда имеет цилиндрическую форму, а наружный диаметр может составлять 1,2см, 1,6см, 2,6см или 3,8см.
Цилиндрический корпус чаще всего прямой или U-изогнутый. К торцевым концам стеклянной колбы герметично припаиваются ножки с электродами, выполненными из вольфрама.
Устройство лампочки
Внешней стороной электроды подпаиваются к цокольным штырям. Из колбы осуществляется тщательное откачивание всей воздушной массы через специальный штенгель, расположенный в одной из ножек с электродами, после чего происходит заполнение свободного пространства инертным газом с ртутными парами.
На некоторые типы электродов в обязательном порядке производится нанесение специальных активирующих веществ, представленных окислами бария, стронцием и кальцием, а также незначительным количеством тория.
Принцип действия
Принцип действия люминесцентной лампы заключается в создании светового излучения в результате попадания на поверхность люминофора незаметных глазу ультрафиолетовых волн.
В свою очередь, ультрафиолет вырабатывается в момент, когда электрический разряд между двумя контактами проходит сквозь пары ртути, находящиеся внутри колбы.
Следовательно, поскольку прибор содержит в себе некоторое количество этого опасного жидкого металла, обращаться с ним нужно предельно осторожно, не допуская нарушения целостности стеклянных стенок. Если лампочка случайно разбилась, производится самостоятельная очистка места происшествия с помощью слабого раствора марганцовки с последующим тщательным проветриванием помещения
Если лампочка случайно разбилась, производится самостоятельная очистка места происшествия с помощью слабого раствора марганцовки с последующим тщательным проветриванием помещения.
Запрещается утилизация вышедших из строя или разбитых ламп с бытовыми отходами.
Как утилизируют люминесцентные лампы
Внутри колб люминесцентных ламп находится ртуть. Это вещество по ядовитости относится к первому классу опасности.
Содержание ртути в лампе находится в пределах 1÷70 мг (доходит до 1 г). Но даже такой дозы достаточно, чтобы при повреждении колбы нанести вред здоровью человека и другим живым организмам. При регулярном воздействии ядовитых паров ртути происходит ее накапливание в теле, что вызывает развитие различных заболеваний.
Законодательная база
По этой причине в законодательной области разработаны правила обращения и утилизации электронного и электротехнического оборудования, содержащего ртуть:
- на территории Европейского Союза с 2006 года действует Директива RoHS;
- в России – правительственное постановление от 3.09.2010 №681, классификация операций сектора государственного управления (КОСГУ 2020 года подстатьи 225, 226, 244), общероссийский классификатор продукции (ОКПД), ГОСТы (например, 6825-91 – «Лампы трубчатые для общего освещения») и другие нормативные акты.
По закону утилизацию и вывоз ртутьсодержащего оборудования могут выполнять только фирмы, у которых есть на это лицензия. Частные предприниматели и предприятия обязаны делать паспорта на ядовитые отходы и сдавать их на переработку.
Предварительно они должны заключить договор (на 1 год) с утилизирующей фирмой и дать заявку на переработку. При этом стоимость утилизации зависит от вида ламп, а периодичность вывоза отходов устанавливается по договоренности с каждой обслуживаемой организацией отдельно.
Храниться рабочие и отработавшие ртутьсодержащие светильники должны в специально оборудованных складских помещениях с хорошей вентиляцией. Предприятия и предприниматели должны вести журнал хранения, эксплуатации, переработки и замены люминесцентных ламп.
Методы утилизации
На территории РФ широкое распространение получил термовакуумный метод утилизации. Порядок переработки при этом следующий:
- собранные лампочки дробятся прессом;
- раздробленный материал помещают в камеру с большой температурой;
- образующийся при нагреве газ собирается в вакуумной ловушке.
При аналогичном методе на испаряющийся газ воздействуют жидким азотом. Это вызывает затвердение ртути и упрощает ее сбор.
На практике применяется также способ утилизации с помощью химических реагентов. Ими обрабатывают раздробленные светильники. В результате реакции с ртутью образуются устойчивые соединения. Они гораздо безопаснее.
Полученную ртуть используют повторно. Выделенный люминофор отправляют для захоронения на полигонах.
Процесс утилизации люминесцентных ламп
В некоторых городах есть целые полигоны, где утилизируют токсические вещества. В Москве, например, ртутьсодержащие лампочки, используемые в быту, можно бесплатно сдавать в районные отделения ЖЭКов. По всей стране вышедшие из строя лампы принимают в магазинах IKEA, и других специализированных точках продаж.
Согласно статистике только около 10 % лампочек перерабатывают по правилам, а 90 % утилизируют без их соблюдения. Утилизация вредных отходов является актуальной проблемой сегодняшнего дня из-за ухудшения экологии. В этом деле важна привычка и ответственное отношение к себе и окружающей природе.
По своим техническим характеристикам люминесцентные лампы превосходят лампочки накаливания. Их энергосберегающие показатели и разнообразие вызвали широкое использование таких светильников в общественных и в бытовых условиях.
Сравнительно простое устройство и понятный принцип работы делают возможным при минимальных навыках и знаниях обслуживать эти устройства. Понимание маркировки позволяет самостоятельно заменять вышедший из строя элемент схемы аналогичным по характеристикам. Но постоянно следует помнить и соблюдать технику безопасности.
https://youtube.com/watch?v=SU4dzAsRUUM
Заключение
Перед выполнением ремонтных работ хорошо подумайте: разбирать люминесцентную лампу можно лишь в том случае, если вы обладаете необходимыми знаниями и опытом работы.
Категорически запрещается выполнять ремонт энергосберегающих ламп с поврежденными колбами, ведь внутри трубки содержится ртуть или другие опасные элементы, а при разгерметизации изделие становится крайне небезопасным для здоровья человека.
Схемы практически одинаковы, независимо от производителя. Различия могут касаться диодов, шунтирующих спиралей, но если известны принципы конструкции одного изделия, то вы без проблем разберетесь с остальными.
Восстановление работоспособности ламп с электронным балластом
При восстановлении КЛЛ первым делом следует проверить целостность нитей накала (спиралей) внутри стеклянной колбы. Целостность нитей накала просто проверить с помощью обычного омметра. Если сопротивление нитей мало (единицы Ом), то нить исправна. Если же при замере сопротивление бесконечно велико, то нить накала перегорела и применить колбу в данном случае невозможно.
Наиболее уязвимыми компонентами электронного преобразователя, выполненного на основе уже описанной схемы (см. принципиальную схему), являются конденсаторы.
Если люминесцентная лампа не включается, то следует проверить на пробой конденсаторы C3, C4, C5. При перегрузках эти конденсаторы выходят из строя, т.к приложенное напряжение превосходит напряжение, на которое они рассчитаны. Если лампа не включается, но колба светиться в районе электродов, то возможно пробит конденсатор C5.
В таком случае преобразователь исправен, но поскольку конденсатор пробит, то в колбе не возникает разряд. Конденсатор C5 входит в колебательный контур, в котором в момент запуска возникает высоковольтный импульс, приводящий к появлению разряда. Поэтому если конденсатор пробит, то лампа не сможет нормально перейти в рабочий режим, а в районе спиралей будет наблюдаться свечение, вызываемое разогревом спиралей.
Холодный и горячий режим запуска люминесцентных ламп.
Бытовые люминесцентные лампы бывают двух типов:
С холодным запуском
С горячим запуском
Если КЛЛ загорается сразу после включения, то в ней реализован холодный запуск. Данный режим плох тем, что в таком режиме катоды лампы предварительно не прогреваются. Это может привести к перегоранию нитей накала вследствие протекания импульса тока.
Для люминесцентных ламп более предпочтителен горячий запуск. При горячем запуске лампа загорается плавно, в течение 1-3 секунд. В течение этих несколько секунд происходит разогрев нитей накала. Известно, что холодная нить накала имеет меньшее сопротивление, чем разогретая. Поэтому, при холодном запуске через нить накала проходит значительный импульс тока, который может со временем вызвать её перегорание.
Для обычных ламп накаливания холодный запуск является стандартным, поэтому многие знают, что они сгорают как раз в момент включения.
Для реализации горячего запуска в лампах с электронным балластом применяется следующая схема. Последовательно с нитями накала включается позистор (PTC — терморезистор). На принципиальной схеме этот позистор будет подключен параллельно конденсатору С5.
В момент включения в результате резонанса на конденсаторе С5, а, следовательно, и на электродах лампы возникает высокое напряжение, необходимое для её зажжения. Но в таком случае нити накала плохо прогреты. Лампа включается мгновенно. В данном случае параллельно С5 подключен позистор. В момент запуска позистор имеет низкое сопротивление и добротность контура L2C5 значительно меньше.
В результате напряжение резонанса ниже порога зажжения. В течение нескольких секунд позистор разогревается и его сопротивление увеличивается. В это же время разогреваются и нити накала. Добротность контура возрастает и, следовательно, растёт напряжение на электродах. Происходит плавный горячий запуск лампы. В рабочем режиме позистор имеет высокое сопротивление и не влияет на рабочий режим.
Нередки случаи, что выходит из строя как раз этот позистор, и лампа попросту не включается
Поэтому при ремонте ламп с балластом следует обратить на него внимание
Довольно часто сгорает низкоомный резистор R1, который, как уже говорилось, играет роль предохранителя.
Активные элементы, такие как транзисторы VT1, VT2, диоды выпрямительного моста VD1 –VD4 также стоит проверить. Как правило, причиной их неисправности служит электрический пробой p-n переходов. Динистор VS1 и электролитический конденсатор С2 на практике редко выходят из строя.
Главная » Мастерская » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
