Ремонт светильника дневного света своими руками

Что делать если не включается люминесцентная лампа — причины неисправности

Лампами дневного света принято называть люминесцентные источники освещения. Они отличаются низким энергопотреблением, высоким сроком службы. Спектр излучения визуально близок к солнечному. Существенным недостатком ламп дневного света служит то, что их нельзя подключать непосредственно к сети. Необходимо использовать специальную пускорегулирующую аппаратуру (ПРА). Устройства ПРА создают возможность возникновения устойчивого газового разряда и равномерность светового потока во время работы.

1. Конструкция светильника
2. Электромагнитный балласт
3. Электронный балласт
4. Как отремонтировать люминесцентный светильник
5. Продление срока службы

Принцип работы люминесцентной лампы

Эти лампы наполнены неоном или аргоном, перемешанным с парами ртути. Во время прохождения через катод (вольфрамовую нить) электрического тока газ начинает излучать ультрафиолетовое свечение, которое человек не видит. Чтобы сделать свет видимым, внутренняя поверхность колбы покрывается люминофором. Длина световой волны зависит от его состава.

На данный момент предлагаются люминесцентные источники света с различной длиной световой волны. Самые дорогие изделия передают различные цвета, в том числе максимально приближенный к солнечному. Он считается базовым, хотя можно купить модели с температурой 2700К – 6500К и различной интенсивностью свечения.

Ремонтные работы

Ремонт мигающего осветительного прибора осуществляем в такой последовательности:

1. Проверяем напряжение в электросети и качественность контактов.
2. Меняем лампочку на исправную.
3. Если светильник продолжает мигать, меняем стартер в светильниках ЭмПРА, проверяем дроссель. В случае с ЭПРА понадобится починка или замена электронного балласта.

Для выполнения ремонтных работ понадобится определенный набор инструментов, в том числе паяльник, мультиметр, отвертки. Очень неплохо, если кроме инструмента имеется хотя бы базовый набор познаний в электротехнике.

Электромагнитный балласт

Чтобы починить устройство с ЭмПРА, выполняем следующие действия:

1. Проверяем конденсаторы. Применяются для снижения электромагнитных помех и компенсации недостатка реактивной мощности. В некоторых случаях неисправность связана с утечками тока в конденсаторах. Эту причину нужно исключить первой, чтобы избежать ненужной замены достаточно дорогостоящего конденсатора.
2. Прозваниваем электромагнитный балласт, чтобы найти пробой. Если мультиметр имеет опцию замера индуктивности, по характеристикам дросселя ищем межвитковое замыкание. Перемотка балласта своими руками не стоит потраченного времени — это очень трудоемкая операция. В связи с этим балласт проще поменять или поставить электронный аналог. Нужный ЭПРА можно купить в магазине или достать из вышедшей из строя лампы.

к содержанию ↑

Электронный балласт

Схемы ЭПРА отличаются в зависимости от производителя. Однако принцип их работы ничем не отличается друг от друга: нити накала характеризуются определенной индуктивностью, что дает возможность задействовать их в автоколебательном контуре. Контур включает конденсаторы и катушки, обладает обратной связью с инвертором, состоящим из мощных транзисторных ключей.

Когда нити нагреваются, их сопротивление возрастает, параметры колебаний меняются. Реакция инвертора состоит в выдаче напряжения для розжига лампочки. Происходит шунтирование током через ионизированную газовую среду напряжения на нитях, вследствие чего снижается накал. Обратная связь инвертора с автоколебательным контуром дает возможность управлять силой тока в лампочке.

Для запитывания инвертора используется диодный выпрямитель, оснащенный системой фильтрации и преодоления помех. Высокочастотный инвертор — одна из причин, почему ЭПРА пользуется повышенным спросом у потребителей. Такая лампа не мигает с удвоенной частотой сети 100 Гц, работает практически бесшумно (в отличие от ЭмПРА).

Ремонт электронного балласта

Для диагностирования состояния ЭПРА в условиях мастерской применяют осциллограф, частотный генератор или другую измерительную технику. Если ремонт проводится дома, поиск проблемы осуществляется путем визуального осмотра электронной платы и последовательного поиска испорченного компонента с помощью подручных измерительных устройств.

Вначале проверяем предохранитель (если есть). Поломка предохранителя нередко оказывается причиной выхода из строя светильника. Бывает это в случае скачка напряжения в электросети. Предохранитель перегорает из-за неправильной работы пускорегулирующего устройства.

Причиной неисправности может быть практически любой элемент балласта, в том числе конденсатор, резистор, транзистор, диоды, дроссели и трансформаторы. На проблему указывает почернение электронных компонентов, произошедшее вследствие выгорания.

Работоспособность системы проверяют мультиметром. Чтобы проверка была качественной, рекомендуется разобрать систему на детали, выпаяв нужные компоненты из платы. Когда детали находятся вместе, возможны ложные результаты измерений. Без выпаивания достоверные показатели можно получить лишь на пробой.

Совет! При тестировании элементов системы нередко появляются проблемы с их идентификацией. В связи с этим рекомендуется еще до начала ремонта обзавестись схемой устройства.

Найденные неисправные детали следует заменить. Пайка полупроводников (диодов и транзисторов) должна осуществляться очень аккуратно, так как эти компоненты легко выходят из строя после перегрева.

Обратите внимание! Запуск электронного балласта без нагрузки недопустим. Вначале следует подключить к балласту лампочку дневного света подходящей мощности.

Схема включения нерабочей люминесцентной лампы: бери от жизни все!

Схема без стартера

На рисунке представили возможную схему включения нерабочей люминесцентной лампы. Смысл: стартера больше нет, а электроды станут постоянно находиться под повышенным напряжением в 450 В. Этим генерируется тлеющий разряд. Принцип работы:

1. В начальный момент времени на положительной полуволне через диод Д4 заряжается конденсатор С4 до сетевого напряжения 220 В х 1,41 (корень из двух) = 310 В. Плюс накапливается на нижней обкладке (согласно схеме).
2. На отрицательной полуволне заряд получает конденсатор С3 через диод Д3. Разница потенциалов на обкладках достигает 310 В.
3. Теперь люминесцентная лампа находится под суммарным напряжением порядка 600 В, этого хватает для образования тлеющей дуги.
4. Конденсатор С4 разряжается через диоды Д1 и Д3, а С3 – через Д2 и Д4.

Назначение конденсаторов С1 и С2 на входе в развязке сети питания от высоковольтной части, в формировании правильного пути заряда и разряда ёмкостей С3 и С4. Понятно, что элементы должны выдерживать режимы работы. Рабочее напряжение конденсаторов не ниже 350 В. С1 и С2 лучше выбирать из ряда бумажных, а С3 и С4 — слюдяные (jelektro.ru). Требования к диодам схожие.

Неисправности люминесцентных ламп

В процессе эксплуатации лампы, её герметичность может быть нарушена и в колбу попадает воздух. Это сопровождается появлением и исчезанием неяркого свечения.

Сгоревшая спираль (наличие чёрного налёта по краям) – визуально проверить это можно, посмотрев внутрь лампы с торцевой части колбы или-же убедиться, «прозвонив» её.

Обломанный или незафиксированный (болтающийся) контакт, напр. в результате неаккуратной установки (снятия) лампы или при неосторожной транспортировке. Такая лампа, по понятным причинам работать не будет и должна быть заменена.

Инструкция по ремонту

Сейчас мы рассмотрим основные неисправности, которые можно устранить без особых вложений. Начнем с электронного балласта, ведь в его схеме достаточно много элементов, которые могут выйти из строя и к тому же трубчатые люминесцентные лампы с ЭПРА на сегодняшний день встречаются более часто.

Балласт

Самая распространенная неисправность — это пробой транзисторов. Определить данную поломку можно только, выпаяв из схемы транзисторы и проверив их тестером. В целом транзисторе сопротивление перехода

400-700 Ом. Сгорая, транзистор за собой тянет резистор в цепи базы номиналом 30 Ом.

Также на плате присутствует предохранитель или низкоомный резистор 2-5 Ом, скорее всего его придется заменить, на чем ремонт и закончится. Возможно дополнительно придется поменять диодный мост или его элементы.

Редко встречается пробой пленочных конденсаторов 47n (пол микрофарада) или конденсатора резонанса в цепи накала. Бывали случаи, когда все из выше перечисленного целое и исправно, а светильник не работает, причина кроется в динисторе DB3. Если вы проверили все элементы цепи, то попробуйте заменить динистор.

Возможно решите, что дешевле будет приобрести новый ЭПРА, чем отремонтировать сломанный. Замена пусковой аппаратуры не должна вызывать сложности, ведь схема подключения нанесена на само устройство. При внимательном изучении проста для понимания, L и N это клеммы для подключения к сети 220В.

Также рекомендуем просмотреть видео, на котором наглядно показывается, как самому отремонтировать электронный балласт люминесцентной лампы:

Обращаем ваше внимание на то, что по такой технологии можно починить и энергосберегающую лампочку КЛЛ. К примеру, если перегорел один накал, ремонт представляет собой следующий порядок действий:

Стартер + дроссель

Если у вас не зажигается лампа старого образца и вы уверены, что причина кроется именно в ней, первым делом рекомендуем проверить стартер. Проще всего выполнить проверку, имея под рукой рабочий стартер с такими же характеристиками. Однако если для замены нет подходящего устройства, тогда можно осуществить проверку работоспособности, используя лампочку накаливания с патроном. Все достаточно просто — подключаем один провод от патрона напрямую в розетку, а второй через стартер, как показано на фото ниже:

Если лампочка светится не будет, значит причина в нем. Инструкция по замене стартера люминесцентной лампы наглядно предоставлена на видео:

Дроссель можно проверить мультиметром, прозвонив его обмотку. Если действительно вышел из строя дроссель, то ремонт люминесцентной лампы сводится к тому, что нужно просто поменять дроссель на целый.

Вот перечислены основные неисправности, с которыми лично сталкивались и успешно устраняли. Следуя нашему алгоритму поиск неисправности займет немного времени и вернуть светильник в работу самостоятельно будет пара пустяков. Надеемся, наша инструкция по ремонту люминесцентной лампы своими руками была для вас понятной и полезной! Обязательно просмотрите видео уроки, т.к. в них подробно рассмотрены все этапы, позволяющие починить неработающую лампочку.

Будет интересно прочитать:

Принцип работы и характеристики

Светильник представляет собой выполненную из стекла колбу прямоугольной формы. С двух сторон, в её торцы, запаиваются по паре электродов. Колба заполняется смесью инертного газа и паров ртути. При подаче на её выводы напряжения возникает тлеющий разряд. Электрод нагревается под действием проходящего через него тока и происходит пробой газа. В результате чего появляется ультрафиолетовое излучение.

Такое излучение не воспринимается человеческим глазом, поэтому на внутренние стенки колбы наносится слой люминофора. Этот материал, поглощая ультрафиолет, излучает видимый свет. Указанное явление получило название люминесценции, отсюда и название лампы. В зависимости от состава люминофора изменяется и оттенок свечения.

Основные характеристики, по которым оцениваются лампы, следующие:

• потребляемая мощность;
• эффективность светоотдачи;
• срок службы;
• экологичность;
• задержка включения;
• мерцания.

Само по себе устройство, включённое в сеть переменного напряжения, работать не сможет. Это связано с тем, что в начальный момент времени оно имеет большое сопротивление. Для появления в нём разряда потребуется кратковременно подать высокое напряжение. После того как возникнет разряд, появится отрицательное дифференциальное сопротивление, т. е. значение тока резко увеличиться, а величина напряжения уменьшится. Такое состояние приведёт к короткому замыканию и выходу лампы из строя.

Для того чтоб этого не происходило, совместно с лампами используются устройства, получившие название балласты. По принципу работы они представляют собой дроссель, подключаемый последовательно с устройством освещения. Используется два основных типа включения:

• с неоновым стартером и электромагнитным дросселем (ЭмПРА);
• с электронным дросселем (ЭПРА).

В большинстве светильников, изготовленных для использования ламп этого типа, уже устанавливаются такого вида балласты.

Электромагнитный дроссель

Состоит из самого дросселя и стартера. Стартер, в этом случае, это неоновая лампочка с параллельно подключённым к ней конденсатором. Выводы неонки выполняются из биметалла. Используя явление самоиндукции, при подаче напряжения, балласт формирует импульс порядка одного киловольта, и за счёт своего сопротивления ограничивает ток, протекающий через лампу.

Такая конструкция характеризуется простотой и хорошей безотказностью.

Электрически схема работает следующим образом. Ток, поступающий из промышленной сети, попадает через дроссель на катод лампы и вывод стартера. Цепочка протекания тока выглядит так: сеть — дроссель — катод — стартер — катод — сеть. Перед тем как произойдёт электрический пробой вся мощность магнитного поля, находящаяся в дросселе, попадает на вывод катода.

Стартер в это время находится в состоянии разрыва цепи. В момент пробоя, из-за того, что сопротивление лампы меньше чем стартера, ток потечёт по цепи: сеть — дроссель — катод — катод — сеть. Дроссель начинает выполнять функцию токоограничителя. Конденсатор С1 является компенсирующим конденсатором и применяется для увеличения коэффициента мощности.

Такая схема обладает рядом недостатков:

• длительный запуск;
• дополнительное потребление электроэнергии дросселем;
• может издавать звуковой фон;
• мерцание лампы с частотой 100 Гц;
• увеличенный вес и габариты.

Электронный дроссель

Основа работы предполагает использование высокочастотного сигнала до 133 кГц, что позволяет исключить мигание лампы в видимом спектре излучения. Существует две возможности реализации запуска:

1. Холодный. Позволяет осуществить включение без задержки. Такой способ запуска уменьшает время эксплуатации прибора.
2. Горячий. Включение осуществляет с прогревом катодов, время запуска составляет около секунды.

Напряжение из питающей сети поступает на диодный мост, состоящий из выпрямительных диодов D1-D4. Через сглаживающий конденсатор попадает на инвертор. Инвертор состоит из четырёх полевых транзисторов, включённых по мостовой схеме и трансформатора Tr. Трансформатор используется тороидального типа. Напряжение колебательного контура, находясь в резонансе, осуществляет пробой газовой среды. После пробоя, сопротивление источника света резко падает. За ним снижается и напряжение, до параметров, позволяющих поддерживать горение.

Нередко встречаются комбинированные способы запуска. В этом случае используется не только подогрев электродов лампы, но и то, что электрическая цепь является колебательным контуром. Резонанс, возникающий в этом контуре, приводит к росту разности потенциалов между выводами источника света. Это приводит к увеличению тока и скорости подогрева электродов. Из-за чего устройство включается сразу. Для того чтоб увеличить срок службы катодов подключается электронный прибор, позистор. Благодаря ему уменьшается добротность контура и ток нагрева уменьшается.

Ремонт люминесцентных светильников

Алгоритм ремонта мигающего светильника дневного света происходит по этапам:

• Проверяется напряжение сети и качество контактов подключения;
• Производится замена лампы на исправную;
• Если светильник и дальше моргает:
  • в светильниках с ЭмПРА нужно поменять стартер и проверить дроссель (балласт);
  • в источниках дневного света с ЭПРА необходим ремонт или замена электронного балласта;

Замена лампы как самый простой способ диагностики светильника

Проверка и ремонт пускорегулирующих аппаратов, как и продление срока службы изношенной лампы, требует радиотехнических познаний и соответствующих инструментов, таких как мультиметр, паяльник, набор отверток и т д.

Электромагнитный балласт

Поскольку люминесцентный светильник с ЭмПРА достаточно прост, после замены лампы и стартера, алгоритм ремонта заключается в следующих этапах:

Проверить конденсаторы, которые используются для уменьшения электромагнитных помех и компенсации потерь реактивной мощности. Иногда, хоть и редко, люминесцентная лампа мигает из-за утечек тока в неисправных конденсаторах, поэтому стоит исключить и эту причину, прежде чем менять относительно дорогой дроссель.

Дроссели для люминесцентных светильников

Электронный балласт

У разных производителей ЭПРА электронные схемы различаются, но, в общем, их принцип действия одинаков – нити накала люминесцентных ламп обладают некой индуктивностью, что позволяет включить их в автоколебательный контур, состоящий из конденсаторов и катушек. Данный контур имеет обратную связь с инвертором, собранным на мощных транзисторных ключах.

Типичная схема электронного пускорегулирующего аппарата для двух люминесцентных ламп

При нагреве нитей их сопротивление увеличивается, изменяются характеристики колебаний, на что реагирует инвертор, выдавая напряжение розжига лампы. Ток через ионизированный газ шунтирует напряжение на нитях, уменьшая их накал. Обратная связь инвертора с автоколебательным контуром позволяет регулировать силу тока в лампе.

Для питания инвертора применяется диодный выпрямитель с системой фильтрации и сглаживания помех. Высокочастотный инвертор является одной из причин большой популярности ЭПРА – подключенная лампа не моргает с удвоенной частотой сети 100 Гц, и не гудит при работе, как это происходит при применении ЭмПРА.

Ремонт электронного балласта

Большинство радиолюбителей не задаются целью понять предназначение и функцию каждого элемента схемы, тем более, если нет возможности проверить характеристики в работе. Поэтому будет намного полезней описать последовательность действий при ремонте.

Для диагностики ЭПРА в ремонтных мастерских используется осциллограф, генераторы частоты и другое измерительное оборудование. В домашних условиях возможности поиска неисправных компонентов сводится к визуальному осмотру электронной платы и последовательному поиску перегоревшей детали при помощи имеющихся измерительных инструментов.

Поиск неисправности на плате электронного балласта

Первым делом следует проверить предохранитель, если он присутствует в схеме. Выход из строя предохранителя может оказаться единственной проблемой, возникшей из-за перенапряжения в сети. Но чаще перегоревший предохранитель, как правило, указывает на более сложные неисправности пускорегулирующего аппарата лампы дневного света.

Как показывает практика, в электронном балласте могут выйти из строя любые компоненты – конденсаторы, резисторы, транзисторы, диоды, дроссели и трансформаторы. Визуально определить неисправность можно по характерному почернению деталей, изменению цвета платы или вспучиванию конденсаторов, как показано на видео:

Для проверки деталей мультиметром (особенно транзисторов и диодов) их лучше выпаять из платы – сопротивление других элементов схемы может давать ложные показания измерений. Не выпаивая детали, их можно гарантированно проверить только на пробой. При проверке деталей может возникнуть проблема с их идентификацией, поэтому, будет полезно для ремонта сначала скачать схему устройства.

Выявленный дефектный элемент подлежит замене. Паять полупроводниковые приборы – диоды и транзисторы следует с особой осторожностью – они чувствительны к перегреву. Следует помнить, что запускать электронный балласт без нагрузки нельзя, то есть, нужно подключить к нему лампу дневного света соответствующей мощности.

Самодельный ЭПРА

Многие радиолюбители переходят с ЭмПРА, изготовляя самодельный электронный балласт для люминесцентных источников дневного света. Схема электронного балласта с измеренными в контрольных точках осциллограммами приведена на рисунке:

Схема электронного балласта

На рисунке ниже показана осциллограмма в момент запуска (розжига) лампы дневного света, а также приводится чертеж печатной платы и внешний вид электронного пускорегулирующего аппарата.

Печатная плата балласта, его внешний вид и осциллограмма в момент запуска лампы

На видео ниже мастер, изготовивший данный электронный балласт, указывает на основные особенности собственноручного изготовления данного устройства:

Продление срока службы лампы дневного света

Уже во время начала массовой эксплуатации люминесцентных светильников радиолюбители научились продлевать срок их службы и заставляли зажигаться лампы дневного света, у которых перегорели нити накаливания. Зажигание обеспечивалось путем увеличения напряжения, приложенного к электродам лампы.

Увеличение напряжения производится по схеме с двухполупериодным умножителем на диодах и конденсаторах. Таким образом на электродах лампы в момент запуска достигается пик напряжения свыше 1000 В, что является достаточным для холодной ионизации паров ртути и возникновения разряда в газе колбы. Поэтому возможен розжиг и стабильная работа лампы даже с перегоревшими спиралями.

Номиналы компонентов устройства запуска ламп указаны в таблице ниже

Основным недостатком данной схемы запуска ламп дневного света является большое номинальное напряжение конденсаторов – не менее 600 В, что делает устройство весьма громоздким. Другим недостатком является постоянный ток, из-за чего пары ртути будут накапливаться возле анода, поэтому лампу нужно будет периодически переключать, вынимая из держателей и оборачивая.

Резистор выполняет функцию ограничения тока, иначе лампа может взорваться. Резистор можно намотать своими руками, используя проволоку из нихрома, но, такие же результаты дает правильно подобранная лампа накаливания, в которой рассеиваемая тепловая энергия не пропадет даром, а будет выделяться в виде дополнительного свечения лампочки.

В большинстве случаев радиолюбители используют вместо резистора лампы накаливания на 127 В, мощностью 25-150 Вт, комбинируя их в случае надобности. Мощность лампы, подключаемой вместо резистора, должна в несколько раз превышать мощность подключаемого люминесцентного светильника. Номиналы других элементов, рассчитанные исходя из мощности лампы дневного света, указаны в таблице.

Номиналы компонентов устройства запуска перегоревших люминесцентных ламп

В данной таблице требуемое сопротивление и мощность рассеивающей лампы достигается путем параллельного подключения нескольких лампочек на 127 В. Диоды могут быть заменены на импортные, с аналогичными характеристиками. Конденсаторы должны выдерживать напряжение не менее 600 В.