Kurs-ufa.ru

В помощь Электрику
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ремонт балласта люминесцентных ламп своими руками

Люминесцентная лампочка представляет собой газоразрядный источник света, в которой разряд электричества в ртутных парах образует ультрафиолетовое излучение. Вследствие воздействия ультрафиолета с помощью люминофора появляется свечение.

Принцип действия светильника показан на схеме, представленной ниже:

Цифровые обозначения на схеме:

  • стабилизатор (пускорегулирующее устройство);
  • ламповая трубка (включает электроды, газовую среду и люминофор);
  • слой люминофора;
  • контакты стартера;
  • электроды;
  • стартерный цилиндр;
  • биметаллическая пластина;
  • наполнитель колбы (инертный газ);
  • нити накаливания.;
  • ультрафиолетовое излучение;
  • пробой.

Обратите внимание! Слой люминофора необходим для преобразования ультрафиолета. Если поменять состав слоя, можно получить желаемый оттенок света.

Разновидности и принцип функционирования

Главная функция ЭПРА заключается в преобразовании переменного тока в постоянный. По-другому электронный балласт для газоразрядных ламп называется еще и высокочастотным инвертором. Один из плюсов таких приборов – компактность и, соответственно, небольшой вес, что дополнительно упрощает работу люминесцентных источников света. А еще ЭПРА не создает шум при работе.

Балласт электронного типа после подключения к источнику питания обеспечивает выпрямление тока и подогрев электродов. Чтобы люминесцентная лампа зажглась, подается напряжение определенной величины. Настройка тока происходит в автоматическом режиме, что реализуется посредством специального регулятора.

Такая возможность исключает вероятность появления мерцания. Последний этап – происходит высоковольтный импульс. Поджиг люминесцентной лампы осуществляется за 1,7 с. Если при запуске источника света имеет место сбой, тело накала моментально выходит из строя (перегорает). Тогда можно попытаться сделать ремонт своими руками, для чего требуется вскрыть корпус. Схема электронного балласта выглядит так:

Основные элементы ЭПРА люминесцентной лампы: фильтры; непосредственно сам выпрямитель; преобразователь; дроссель. Схема обеспечивает еще и защиту от скачков напряжения питающего источника, что исключает необходимость ремонта по данной причине. А, кроме того, балласт для газоразрядных ламп реализует функцию коррекции коэффициента мощности.

По целевому назначению встречаются следующие виды ЭПРА:

  • для линейных ламп;
  • балласт, встроенный в конструкцию компактных люминесцентных источников света.

ЭПРА для люминесцентных ламп подразделяются на группы, отличные по функциональности: аналоговые; цифровые; стандартные.

Устройство энергосберегающей лампы. Схема и ремонт.

В настоящее время всё большее распространение получают так называемые люминесцентные энергосберегающие лампы. В отличие от обычных люминесцентных ламп с электромагнитным балластом, в энергосберегающих лампах с электронным балластом используется специальная схема.

Благодаря этому такие лампы легко установить в патрон взамен обычной лампочки накаливания со стандартным цоколем E27 и E14. Именно о бытовых люминесцентных лампах с электронным балластом далее и пойдёт речь.

Отличительные особенности люминесцентных ламп от обычных ламп накаливания.

Люминесцентные лампы не зря называют энергосберегающими, так как их применение позволяет снизить энергопотребление на 20 – 25 % . Их спектр излучения более соответствует естественному дневному свету. В зависимости от состава применяемого люминофора можно изготавливать лампы с разным оттенком свечения, как более тёплых тонов, так и холодных. Следует отметить, что люминесцентные лампы более долговечны, чем лампы накаливания. Конечно, многое зависит от качества конструкции и технологии изготовления.

Устройство компактной люминесцентной лампы (КЛЛ).

Компактная люминесцентная лампа с электронным балластом (сокращённо КЛЛ) состоит из колбы, электронной платы и цоколя E27 (E14), с помощью которого она устанавливается в стандартном патроне.

Внутри корпуса размещается круглая печатная плата, на которой собран высокочастотный преобразователь. Преобразователь при номинальной нагрузке имеет частоту 40 – 60 кГц . В результате того, что используется довольно высокая частота преобразования, устраняется “моргание”, свойственное люминесцентным лампам с электромагнитным балластом (на основе дросселя), которые работают на частоте электросети 50 Гц. Принципиальная схема КЛЛ показана на рисунке.

По данной принципиальной схеме собираются в основном достаточно дешёвые модели, к примеру, выпускаемые под брендом Navigator и ERA. Если вы используете компактные люминесцентные лампы, то, скорее всего они собраны по приведённой схеме. Разброс указанных на схеме значений параметров резисторов и конденсаторов реально существует. Это связано с тем, что для ламп разной мощности применяются элементы с разными параметрами. В остальном схемотехника таких ламп мало чем отличается.

Разберёмся подробнее в назначении радиоэлементов, показанных на схеме. На транзисторах VT1 и VT2 собран высокочастотный генератор. В качестве транзисторов VT1 и VT2 используются кремниевые высоковольтные n-p-n транзисторы серии MJE13003 в корпусе TO-126. Обычно на корпусе этих транзисторов указываются только цифровой индекс 13003 . Также могут применяться транзисторы MPSA42 в более миниатюрном корпусе формата TO-92 или аналогичные высоковольтные транзисторы.

Миниатюрный симметричный динистор DB3 (VS1) служит для автозапуска преобразователя в момент подачи питания. Внешне динистор DB3 выглядит как миниатюрный диод. Схема автозапуска необходима, т.к преобразователь собран по схеме с обратной связью по току и поэтому сам не запускается. В маломощных лампах динистор может отсутствовать вообще.

Диодный мост, выполненный на элементах VD1 – VD4 служит для выпрямления переменного тока. Электролитический конденсатор С2 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Диодный мост и конденсатор С2 являются простейшим сетевым выпрямителем. С конденсатора C2 постоянное напряжение поступает на преобразователь. Диодный мост может выполняться как на отдельных элементах (4 диодах), либо может применяться диодная сборка.

Читать еще:  Узо в электрике

При своей работе преобразователь генерирует высокочастотные помехи, которые нежелательны. Конденсатор С1, дроссель (катушка индуктивности) L1 и резистор R1 препятствуют распространению высокочастотных помех по электросети. В некоторых лампах, видимо из экономии 🙂 вместо L1 устанавливают проволочную перемычку. Также, во многих моделях нет предохранителя FU1, который указан на схеме. В таких случаях, разрывной резистор R1 также играет роль простейшего предохранителя. В случае неисправности электронной схемы потребляемый ток превышает определённое значение, и резистор сгорает, разрывая цепь.

Дроссель L2 обычно собран на Ш-образном ферритовом магнитопроводе и внешне выглядит как миниатюрный броневой трансформатор. На печатной плате этот дроссель занимает довольно внушительное пространство. Обмотка дросселя L2 содержит 200 – 400 витков провода диаметром 0,2 мм. Также на печатной плате можно найти трансформатор, который указан на схеме как T1. Трансформатор T1 собран на кольцевом магнитопроводе с наружным диаметром около 10 мм. На трансформаторе намотаны 3 обмотки монтажным или обмоточным проводом диаметром 0,3 – 0,4 мм. Число витков каждой обмотки колеблется от 2 – 3 до 6 – 10.

Колба люминесцентной лампы имеет 4 вывода от 2 спиралей. Выводы спиралей подключаются к электронной плате методом холодной скрутки, т.е без пайки и прикручены на жёсткие проволочные штыри, которые впаяны в плату. В лампах малой мощности, имеющих малые габариты, выводы спиралей запаиваются непосредственно в электронную плату.

Ремонт бытовых люминесцентных ламп с электронным балластом.

Производители компактных люминесцентных ламп заявляют, что их ресурс в несколько раз больше, чем обычных ламп накаливания. Но, несмотря на это бытовые люминесцентные лампы с электронным балластом выходят из строя довольно часто.

Связано это с тем, что в них применяются электронные компоненты, не рассчитанные на перегрузки. Также стоит отметить высокий процент бракованных изделий и невысокое качество изготовления. По сравнению с лампами накаливания стоимость люминесцентных довольно высока, поэтому ремонт таких ламп оправдан хотя бы в личных целях. Практика показывает, что причиной выхода из строя служит в основном неисправность электронной части (преобразователя). После несложного ремонта работоспособность КЛЛ полностью восстанавливается и это позволяет сократить денежные расходы.

Перед тем, как начать рассказ о ремонте КЛЛ, затронем тему экологии и безопасности.

Опасность люминесцентных ламп и рекомендации по использованию.

Несмотря на свои положительные качества люминесцентные лампы вредны как для окружающей среды, так и для здоровья человека. Дело в том, что в колбе присутствуют пары ртути. Если её разбить, то опасные пары ртути попадут в окружающую среду и, возможно, в организм человека. Ртуть относят к веществам 1-ого класса опасности .

При повреждении колбы необходимо покинуть на 15 – 20 минут помещение и сразу же провести принудительное проветривание комнаты. Необходимо внимательно относиться к эксплуатации любых люминесцентных ламп. Следует помнить, что соединения ртути, применяемые в энергосберегающих лампах опаснее обычной металлической ртути. Ртуть способна оставаться в организме человека и наносить вред здоровью .

Кроме указанного недостатка необходимо отметить, что в спектре излучения люминесцентной лампы присутствует вредное ультрафиолетовое излучение. При длительном нахождении близко с включенной люминесцентной лампой возможно раздражение кожи, так как она чувствительна к ультрафиолету.

Наличие в колбе высокотоксичных соединений ртути является главным мотивом экологов, которые призывают сократить производство люминесцентных ламп и переходить к более безопасным светодиодным.

Разборка люминесцентной лампы с электронным балластом.

Несмотря на простоту разборки компактной люминесцентной лампы, следует быть аккуратным и не допускать разбития колбы. Как уже говорилось, внутри колбы присутствуют пары ртути, опасные для здоровья. К сожалению, прочность стеклянных колб невысока и оставляет желать лучшего.

Для того чтобы вскрыть корпус где размещена электронная схема преобразователя, необходимо острым предметом (узкой отвёрткой) разжать пластмассовую защёлку, которая скрепляет две пластмассовые части корпуса.

Далее следует отсоединить выводы спиралей от основной электронной схемы. Делать это лучше узкими плоскогубцами подхватив конец вывода провода спирали и отмотать витки с проволочных штырей. После этого стеклянную колбу лучше поместить в надёжное место, чтобы не допустить её разбития.

Оставшаяся электронная плата соединена двумя проводниками со второй частью корпуса, на которой смонтирован стандартный цоколь E27 (E14).

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.

Читать еще:  Что такое уравнивание потенциалов

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.

Неисправности светильников с дросселем

Итак, если предыдущие шаги выполнены, а светильник по-прежнему не работает, нужно начинать проверку всех узлов схемы осветительного прибора, т. е. непосредственно приниматься за ремонт люминесцентных ламп.

Схема последовательного подключения люминесцентных ламп

Много чего может сказать визуальный осмотр, иногда невооруженным взглядом видны пробои, вмятины и другие причины того, почему лампа не загорается.

Как и в любом ремонте, сначала необходимо проверить элементарное. Имеет смысл поменять стартер на заведомо рабочий, после этого лампа должна загореться, и тогда эту неисправность люминесцентного светильника можно будет исключить. Однако не всегда под рукой может оказаться подходящий по параметрам стартер, а проверить тот, что есть, как-то нужно, вдруг причина не в нем?

Все достаточно просто. Потребуется обычный светильник с лампочкой накаливания. Питание на нее нужно подать так – в разрыв одного из проводов включить последовательно проверяемый стартер, второй же оставить целым. Если лампа загорелась или заморгала, то прибор работоспособен и проблема не в нем.

Далее проверяем входное и выходное напряжение на дросселе. У работающего тестер должен показать ток на выходе. При необходимости этот узел схемы нужно заменить.

Если же и после этого светильник не загорится, тогда придется прозвонить на целостность все провода лампы, а также проверить напряжение на контактах патронов.

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.

Читать еще:  Ремонт эпра для люминесцентных ламп своими руками

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.

Почему мигает люминесцентная лампа

Схема люминесцентной лампы

Электронный балласт для люминесцентных ламп

Основные выводы

Люминесцентные лампочки успешно заменяют традиционные источники света с нитью накаливания. В магазинах предлагается большой ассортимент, позволяющий выбрать изделие для любых условий. Сложная конструкция способствует поломкам, но они устраняются достаточно просто даже неспециалистом.

Чтобы самостоятельно провести ремонт, необходимо разбираться в устройстве и принципе работы с различными пусковыми устройствами.

  • если после перевода включателя в положение «включено» светильник не горит, нужно покрутить лампочку вокруг оси, чтобы определить правильность положения (при установке на место должно чувствоваться усилие);
  • проверить работоспособность стартера, при необходимости присоединить исправный элемент;
  • проверить работоспособность лампы путем замера сопротивления;
  • если лампочка и стартер исправны, тестируется дроссель, проводится ремонт или замена;
  • проверяется проводка на предмет дефектов, контакты на патроне и пусковом устройстве.

Перед началом ремонта необходимо определить, сколько будут стоить детали, требующие замены. Если цена не отличается от стоимости нового пускового устройства, ремонт теряет смысл.

Особенности конструкции

Прежде, чем приступать к ремонту, необходимо понимать устройство осветительного прибора. Основные элементы конструкции представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Устройство энергосберегающей лампы

Обозначения:

  • А – Колба спиралевидной формы. По сути это запаянная трубка, внутри нее находится инертный газ (как правило, аргон) и пары ртути. С каждого ее края вплавлены два электрода, между которыми натянута нить накала. Внутренняя часть трубки покрыта люминофором.
  • В – Верхняя часть корпуса, к которой крепится колба. Сразу предупреждаем, что вытащить колбу не нарушив целостность корпуса нереально, поэтому их лучше воспринимать как единую конструкцию.
  • С – смонтированное на печатной плате пускорегулирующее устройство, его еще называют электронным балластом или просто балластом. Как вы понимаете, при его выходе из строя, осветительный прибор превращается в предмет утилизации. Схема балласта будет приведена в соответствующем разделе.
  • D – Предохранитель, как правило, его роль играет низкоомное сопротивление.
  • E – Нижняя часть корпуса, в него устанавливается балласт, крепление с верхней частью обеспечивается при помощи защелок.
  • F – цоколь. В быту более распространены типы Е14 (миньон) и Е27. Нижняя часть корпуса с цоколем, также представляют собой единую, неразборную конструкцию. На внешней части корпуса нанесена маркировка осветительного прибора, где указаны его основные характеристики.

Ремонт цокольных галогенных лампочек

Продающиеся в магазине лампочки на цоколь Е27 и ему подобные не всегда люминесцентные. Здесь отличие в том, что является источником света. В нашем случае испускать его должен люминофор. А если просто используется матовое стекло, это уже иной тип лампочек.

Импульсный блок питания

Внутри цоколя находится драйвер (формирователь напряжения). Если лампочка сломалась, пора отсоединить резьбу с основанием и посмотреть, что внутри. Понадобится маленькая шлицевая отвёртка (даже индикаторная сойдёт). Колба снимается, внутри обычный импульсный блок питания, как показано на снимке. Чтобы устранять неисправности люминесцентных светильников, следует хорошо разбираться в электронике.

Схема состоит из диодов, резисторов, конденсаторов, одного дросселя, импульсного трансформатора и пары транзисторов. Принцип работы описывали выше, что касается колбы, она отличается от своих старших сородичей толщиной и формой. Не более.

До проверки потрудитесь вычертить на листочке схему печатной платы, многое станет ясным. Монтаж выполнен в один слой, мы не видим особых сложностей. Номиналы элементов написаны здесь же, по печатной плате, как водится у зарубежной электроники, идут поясняющие обозначения.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector