Люминесцентная лампа схема

Ремонт люминесцентного светильника. Основные неисправности и их устранение. Инструкция

Если светильник не пытается зажечься, перед поиском неисправности в нем нужно измерить напряжение на его входных клеммах. Если оно есть, то последовательность поиска такова:

Слегка покрутить лампы вокруг продольной оси. При правильной установке контакты ее должны располагаться параллельно плоскости светильника. Это положение определяется по максимуму усилия вращению или при повторной установке с запоминанием их положения в пространстве.
Заменить стартер на заведомо исправный. Электрики, обслуживающие помещения с люминесцентными светильниками, всегда имеют под рукой запас стартеров для проверки. При его отсутствии можно временно снять стартер с работающего светильника. При этом можно его оставить в работе – стартер не влияет на работоспособность уже зажженной люминесцентной лампы.
Проверить исправность лампы (ламп). В светильниках, имеющих две лампы, они включены последовательно. Стартер и дроссель для них общие. Четырехламповые светильники конструктивно представляют собой два двухламповых, объединенных в одном корпусе. Поэтому при выходе из строя одной лампы, вместе с ней гаснет и вторая.
Исправность ламп проверяют методом замены на исправные. Можно измерить мультиметром сопротивление нитей накала – оно не превышает десятков Ом. Почернение изнутри колбы лампы в районе нитей не свидетельствует о неисправности, но проверке она подвергается в первую очередь.
Если стартер и лампа исправны, проверяется дроссель. Его сопротивление, измеренное мультиметром, не превышает сотен Ом. Можно воспользоваться индикаторной отверткой, проверив прохождение «фазы» через дроссель: если она есть на его входе, то должна быть и на выходе. При возникновении сомнений дроссель заменяют.
Проверить исправность проводки светильника

Обратить внимание на контактные соединения дросселя, стартера и патронов ламп. Для удобства выполнения этой операции светильник лучше снять с потолка и положить на стол

Так будет удобнее и безопаснее.

Схема люминесцентного светильника с одной лампой Если светильник безуспешно пытается зажечься, то причину ищут в очередности: стартер, лампа, дроссель. Выход их из строя в данной ситуации равновероятен.

Схема люминесцентного светильника с двумя лампами

При использовании электронной пуско-регулирующей аппаратуры (ЭПРА) определить ее исправность, используя мультиметр, не просто. В этом случае, поменяв лампы на новые, проверив исправность всех контактных соединений, заменяют ЭПРА. Ее можно отремонтировать, но для этого нужны знания в электронике: умение проверять электронные компоненты и работать паяльником, разбираться в схемах и принципах их работы.

Электронная пуско-регулирующая аппаратура

Если яркость свечения лампы снизилась, то ее необходимо заменить. При отрицательных температурах люминесцентные лампы зажигаются дольше или не зажигаются совсем.

Советы по подключению ламп дневного света

Люминесцентные потолочные светильники используются в производственных помещениях, офисах, жилых домах. Они бывают одно-, двух- и четырехламповые, встроенные и накладные.

Конструкция 4 лампового светильника – это два двухламповых, соединенных параллельно, попарное соединение последовательное. Одна из лампочек оснащается фазосдвигающим конденсатором, предотвращающим мерцание. При необходимости дроссель можно заменить ЭПРА. Порядок соединения указан на корпусе блока.

Для компактных моделей не нужны ни дроссели, ни стартеры, так как они встроены в цоколь. По удобству использования они такие же, как лампочки накаливания.

Если используется дроссель, его мощность должна быть такая же, как у лампы. Для самостоятельного подключения лучше приобрести ЭПРА. Думать о том, как подключить люминесцентную лампу, будет не нужно. На корпусе имеется подробная схема соединения, что снижает вероятность ошибки. Дополнительное преимущество этого варианта – отсутствие мерцания.

Важно так же, что не нужно покупать что-то дополнительно. Все необходимые элементы включены в комплектацию поставки

Устройство

Конструкция люминесцентной лампы состоит из:

• прозрачной вытянутой трубки;
• двух цоколей с двумя электродами;
• стартер, начинающий работать от розжига;
• электромагнитный дроссель;
• конденсатор от сети.

Колба лампочки производится из кварцевого стекла. В начале работы на производстве из колбы выкачивают воздух и создают вакуумную среду, а потом она наполняется смесью инертного газа с добавлением ртути. Последняя должна быть в газообразном состоянии, потому что внутри высокое давление.

Превращение в световой луч

Поверхность колбы изнутри покрывается фосфоресцирующим веществом, оно перерабатывает энергию ультрафиолетового света в видимый человеческому глазу луч.

К концам электродов лампочки подсоединяется переменное напряжение сети. Нити из вольфрама покрываются тяжелым металлом, который во время работы испускает электроны. В основном используются цезий, барий, талий. Дроссель похож на катушку, у которой высокая величина магнитной проницаемости.

Электрод

Наружной частью электрод спаивается с цоколем. Из сосуда начинают обильное откачивание всего воздуха с помощью штенгеля, который находится в одной из ножек c электродами. Далее начинается наполнение вакуумной среды инертными газами c добавками ртути.

На определенные виды электродов обязательно напыляют активирующее вещество, например оксид бария, талия или кальция.

Стандартный цоколь

Атом ртути

В люминесцентную лампу добавляют немного ртути, которая превращается в пар во время розжига разряда, и некоторую часть аргона, которая помогает повышению срока эксплуатации изделия и улучшению условий для оживления атомов ртути.

При включении устройства к сети подается электрический разряд, оживляющий работу паров ртути. Тонкая пленка люминофора активизируется под воздействием света паров ртути.

Стеклянная трубка

Трубка из стекла может иметь различный диаметр. Сила светового потока может быть разной, это зависит от мощности люминесцентной лампы. Для ее правильной работы необходим стартер дроссельного вида.

Внимание! Температура в трубке не должна быть свыше 55 градусов. Поэтому данную лампу нельзя применять в промышленных горячих цехах

Классическая электросхема

Люминофор

Самой главной частью люминесцентного устройства будет слой люминофора. КПД люминофоров— соотношение величины излучаемых квантов к величине, поглощённых по большей степени, зависит от качества сырья, используемого при производстве люминофора.

Особенности работы

В люминесцентных светильниках, также именуемых разрядными или газоразрядными, источником света является не раскаленная металлическая нить, как в обычной лампочке, а электрическая дуга (дуговой разряд) в газовой среде.

Производимый дугой свет в чистом виде является непригодным «к употреблению», так как в значительной мере состоит из невидимого ультрафиолетового излучения, а видимая составляющая имеет зеленовато-голубой цвет.

Ситуацию исправляет нанесенный на внутреннюю поверхность колбы люминофор — особое вещество, которое при облучении ультрафиолетом начинает светиться красноватым светом. Этот свет смешивается с зелено-голубым, так что в итоге свечение лампы становится почти белым.

Для люминесцентных светильников характерны следующие особенности:

1. Для поддержания дуги требуется гораздо меньшее напряжение (его называют напряжением горения), чем для ее создания (напряжение зажигания или пробоя газового промежутка).
2. Чтобы обеспечить длительный срок службы лампы, электроды ее перед включением, то есть созданием дуги, следует прогреть.
3. При попытке уменьшить проходящий через лампу ток ее электроды остывают и лампа гаснет, что делает невозможным ее регулирование (диммирование) традиционными способами.
4. Сопротивление газовой среды в устоявшемся режиме, то есть когда дуга уже возникла, чрезвычайно мало, поэтому для ограничения силы тока последовательно с лампой обязательно нужно включать сопротивление. Поскольку лампа работает на переменном токе, это сопротивление может быть индуктивным (дроссель).

Дроссель называют балластом, потому что он является дополнительной нагрузкой, но при этом не производит какой-либо полезной работы.

Электронный балласт

Все недостатки описанной выше схемы стимулировали изыскания. В результате была разработана схема электронного балласта. Она которая подает не сетевую частоту в 50Гц, а высокочастотные колебания (20-60 кГц), тем самым убирая очень неприятное для глаз мигание света.

Один из электронных балластов — ЭПРА

Выглядит электронный балласт как небольшой блок с выведенными клеммами. Внутри находится одна печатная плата, на которой собрана вся схема. Блок имеет небольшие габариты и монтируется в корпусе даже самого небольшого светильника. Параметры подобраны так, что пуск происходит быстро, бесшумно. Для работы больше никаких устройств не надо. Это так называемая безстартерная схема включения.

На каждом устройстве с обратной стороны нанесена схема. По ней сразу понятно, сколько ламп к нему подключается. Информация продублирована и в надписях. Указывается мощность ламп и их количество, а также технические характеристики устройства. Например, блок на фото выше обслуживать может только одну лампу. Схема ее подключения есть справа. Как видите, ничего сложного нет. Берете провода, соединяете проводниками с указанными контактами:

• первый и второй контакты выхода блока подключаете к одной паре контактов лампы:
• третий и четвертый подаете на другую пару;
• ко входу подаете питание.

Все. Лампа работает. Ненамного сложнее схема включения двух люминесцентных ламп к ЭПРА (смотрите схему на фото ниже).

ЭПРА для двух ламп дневного света

Преимущества электронных балластников описаны в видео.

Такое же устройство вмонтировано в цоколь ламп дневного света со стандартными патронами, которые еще называют «экономлампами». Это аналогичный осветительный прибор, только сильно видоизмененный.

Это тоже люминесцентные лампы, только форма другая

Как работает люминесцентная лампа

Принципы работы люминесцентных источников света основываются на следующих положениях:

1. На схему направляется напряжение. Однако вначале ток не попадает на лампочку из-за высокого напряжения среды. Ток движется по спиралям диодов, постепенно нагревая их. Ток подается на стартер, где напряжения достаточно для появления тлеющего разряда.
2. В результате нагрева контактов пускателя током происходит замыкание биметаллической пластины. Металл берет на себя функции проводника, разряд завершается.
3. Температура в биметаллическом проводнике падает, происходит размыкание контакта в сети. Дроссель создает импульс высокого напряжения в результате самоиндукции. Вследствие этого зажигается люминесцентная лампочка.
4. Через осветительный прибор идет ток, который уменьшается вдвое, так как напряжение на дросселе сокращается. Его не хватает для еще одного запуска стартера, контакты которого находятся в разомкнутом состоянии при включенной лампочке.

Чтобы составить схему включения двух лампочек, установленных в одном осветительном приборе, необходим общий дроссель. Лампы подключаются последовательно, однако на каждом источнике света имеется параллельный стартер.

Варианты подключения люминесцентных ламп

Строго говоря, вариантов как выбрать, установить и подключить люминесцентную лампу немного. Эти параметры задаёт схема люминесцентной лампы, а также компоновка осветительного прибора

Обратите внимание – мы в этой статье не рассматриваем характеристики , нас больше интересует вопрос, как подключить люминесцентную лампу правильно. Исходя из этой задачи, мы имеем в виду что:

• Нагрузка на электропроводку должна быть минимальна;
• Условия эксплуатации требуют именно такой лампы (об этом ниже);
• Параметры сети стабильны (плавная регулировка диммерами невозможна, а перепады напряжения это постоянная замена сгоревших люминесцентных ламп);
• Требования к освещению помещения не позволяют использовать лампы накаливания, или это прямая экономия на электроэнергии;
• Каждая лампа это отдельный прибор, снабженный демпфирующим дросселем, балластом и стартёром, причём использовать даже в промышленных масштабах мощных дроссель на 10-ть ламп невозможно.

Из этого вытекает, что каждая люминесцентная лампа, применяемая нами в быту, должна точно занимать своё место. Причём в отличие от иных , это место которое снабжено:

• Специальным цоколем (за исключением адаптированных к винтовым цоколям энергосберегающих ламп);
• Специальным «глушителем» света (абажуром). Как правило, матовым стеклом, которое позволяет убрать эффект «мерцания»;
• Доступом. Когда замена люминесцентных ламп и элементов прибора (обычно стартёров) делается быстро, без особых трудозатрат.

Сам процесс подключения должен выглядеть таким образом. Мы берём фазу, на которую вешаем контакт лампы. Нейтральный провод присоединяем к дросселю, от которого замыкаем второй контакт в лампе. При подаче напряжения лампа будет «моргать», примерно раза три-четыре в минуту. Это значит, что ток пробоя достаточен.

Для плавного пуска лампы нужен стартёр, он же балласт, он же ключевой элемент Пусковой Регулирующей Аппаратуры (ПРА). Сегодня более применимы Электронные ПРА, ЭПРА. Главная задача балласта – балансировать нагрузку. Иначе говоря, не позволять дросселю «плеваться зарядом», что приводит к вспышкам, а не спокойному горению лампы. Ещё раз посмотрите на схему:

Балласт висит над контактами лампы, балансируя разряды внутри колбы. Название не случайно, стартёр не только запускает непрерывный разряд внутри лампы, но и не позволяет этому разряду выйти за рамки внутри колбы. Случаев взрыва люминесцентных ламп практически нет, но «чёрная трубка» это скорее правило, а не исключение. Тот самый случай, когда люминофор выгорел из-за переразряда. Обычно так происходит, когда стартёр выходит из строя после того, как лампа зажглась.

Подключение люминесцентных ламп делаем последовательно, следя за тем, чтобы и дроссель и стартёр работали каждый на свою лампу. При подключении готового светильника (в котором много ламп) убедимся в том, что стартёров столько, сколько ламп, иначе выход из строя одного стартёра может выключить весь осветительный прибор.

Мы понимаем, что этот тип освещения, не боится влаги, перепадов температур и безопасен как источник пожара (кроме ), поэтому в аквариумах другие лампы не используют

, а там влажность в зоне светильника почти 100%.

Ещё мы помним, что ЛЛ – это источник яда и заражения

. Поэтому не будем их устанавливать там, где они могут быть физически разрушены. Что ещё осталось узнать про люминесцентные лампы, о чём предпочитают не писать в сети?

Подключение через электронный балласт

• большие размеры;
• хорошо слышимый жужжащий звук.

В электронном балласте перед дросселем устанавливается инвертор, похожий на те, что имеются в современных сварочных аппаратах.

Инвертор состоит из двух модулей:

1. Выпрямитель (обычный диодный мост), преобразующий сетевой переменный ток в постоянный.
2. Собственно, инвертор: электронный узел с двумя быстропереключаемыми транзисторами, которые, работая под управлением микросхемы, превращают постоянный ток в переменный, но с очень большой частотой — порядка 20 – 40 кГц.

С повышением частоты переменного тока габариты всех индуктивных устройств — дросселей, трансформаторов — уменьшаются. Устраняется и жужжание, а кроме того, лампа работает более ровно (уменьшается коэффициент мерцания).

Электромагнитные балласты

Еще одно отличие данной схемы: стартер заменен конденсатором. Как известно, цепочка «дроссель – конденсатор» представляет собой резонансный контур, в котором токи при подаче переменного напряжения с резонансной частотой возрастают до бесконечности. При запуске микросхема инвертора формирует ток с частотой, близкой к резонансной. Вследствие этого в цепи появляется необходимый для прогрева электродов ток и при этом на конденсаторе формируется напряжение зажигания лампы.

После ее включения микросхема инвертора сразу меняет частоту формируемого переменного тока с тем, чтобы через лампу протекал ток нужной силы.

В схеме с электронным балластом часто присутствует блок управления, который играет роль стабилизатора (исправляет отклонения напряжения в сети) и корректирует некоторые параметры преобразованного тока.

С его же помощью пользователь может менять в определенных пределах частоту напряжения на выходе инвертора, регулируя тем самым светимость люминесцентной лампы.

Как подключить лампу

Люминесцентную лампу можно подключить несколькими способами. Выбор конкретного метода зависит от условий эксплуатации, а также предпочтений пользователя.

Подключение с использованием электромагнитного баланса

Распространенным считается метод подключения с использованием стартера и ЭмПРА. В данном случае появление питания в сети порождает заряд в стартере, который впоследствии осуществляет замыкание биметаллических электродов.

Ограничения тока в схеме осуществляется за счет внутреннего дроссельного сопротивления. Рабочий ток можно увеличить практически в три раза. Стремительный нагрев электродов и проявление процесса самоиндукции вызывает зажигание.

Подключение при помощи ЭмПРА

Сравнивая метод с другими схемами подключения ламп дневного света, можно сформулировать недостатки:

• значительный расход электроэнергии;
• длительный запуск, который может занимать 3 с;
• схема не способна функционировать в условиях пониженных температур;
• нежелательное стробоскопическое мигание, негативно влияющее на отображение объектов;
• дроссельные пластинки по мере износа могут работать с громким гудением.

Две трубки и два дросселя

Нередко при подключении лампы дневного света используют подключение с двумя дросселями на две трубки. В данном случае реализуется последовательное подключение нагрузок с подачей фазы проводки на вход элемента сопротивления.

Выход в это же время через фазу соединяется с контактом осветительного прибора. Второй контакт при этом направляется на нужный вход стартера.

Схема с двумя трубками и двумя дросселями

Затем от стартера контакт идет к лампе, а свободный полюс подсоединяется к нулю схемы. Далее точно также производится подключение второго светильника. Первым делом подсоединяется дроссель, после чего монтируется нужная колба.

Схема подключения двух ламп от одного дросселя

Для подсоединения двух осветительных приборов от одного стабилизатора потребуется два стартера. Схема экономная, поскольку дроссель представляется наиболее дорогим компонентом системы. Подключение происходит в соответствии с основными правилами функционирования электрических цепей. Схема показана на рисунке ниже.

Схема подключения двух светильников от одного дросселя

Электронный балласт

Электронный балласт представляет собой современный аналог традиционного электромагнитного стабилизатора. Он значительно улучшает пуск схемы и делает использование осветительного прибора более комфортным.

Перед поступлением тока на нагрузку, происходит его выпрямление через диодный мост. При этом напряжение сглаживается, а конденсаторы гарантируют стабильную подачу электроэнергии.

Подключение с помощью электронного балласта

Обмотки трансформатора в данном случае включаются противофазно, а генератор нагружается высокочастотным напряжением. При подаче резонансного напряжения внутри колбы происходит пробой газовой среды, который порождает необходимое свечение.

Сразу после розжига, показатели сопротивления схемы падают, также как и подаваемое на нагрузку напряжение. Запуск при помощи подобной схемы обычно занимает не более секунды. Причем можно легко использовать источники освещения без стартера.

Использование умножителей напряжения

Использование умножителей напряжения

Представленный метод помогает использовать люминесцентную лампу без электромагнитной балансировки. В ряде случаев он представляется наиболее эффективным, так как помогает продлить срок службы аппарата. Даже перегоревшие приборы способны проработать некоторое время при мощностях не превышающих 40 Вт.

Схема выпрямления обуславливает значительное ускорение схемы и возможность увеличить напряжение в два раза. Для обеспечения нагрузки стабильным напряжением используются конденсаторы, подбирающиеся в зависимости от конкретных требований к системе.

Важно помнить, что люминесцентные лампочки не предназначены для работы с постоянным током. С течением времени ртуть скапливается в определенном участке, что в свою очередь порождает значительно снижение яркости

Для восстановления показателя необходимо периодически менять полярность, переворачивая колбу. Также можно установить переключатель, чтобы не нужно было разбирать сам прибор.

Подключение без стартера

Схема подключения без стартера

Стартер в электрических схемах выполняет функции элемента, увеличивающего время разогрева прибора. Однако этот компонент недолговечен, поэтому пользователи задумываются о возможности подключения освещения без него. Для этого лучше всего использовать вторичные трансформаторные обмотки.

Схема запуска

Когда подключение лампочки произведено, необходимо убедиться в ее правильности и в исправности пускорегулирующих аппаратов. Для проведения тестов нужно иметь мультиметр, при помощи которого можно проверить катодные тела накала.

Разрешенный уровень сопротивления не превышает 10 Ом. Если мультиметр указал сопротивление как бесконечное, то не нужно торопиться выбрасывать лампу. Это устройство еще сохраняет работоспособность, но применять его необходимо в системе холодного запуска. Теперь можно пробовать запустить светильник.

Внимание! В обычных условиях провода стартера разомкнуты, а его конденсатор не позволяет постоянному току проходить. Проще говоря, мультиметр должен показывать достаточно высокое сопротивление, которое может быть больше 100 Ом

Схема поджига люминесцентной лампы

В заключении нужно отметить, что схема люминесцентной лампы достаточно тяжелая, которая не под силу обычному человеку. Но существует множество вариантов, благодаря которым работа значительно упрощается

Важно помнить о том, что детей нельзя допускать к этому виду деятельности. При монтаже светильника нужно обесточить все помещение