Ремонт люминесцентных светильников и люстр своими руками

Как таковые испорченные люминесцентные лампы восстановлению не подлежат. Во-первых, внутри разреженная атмосфера, во-вторых, колба заполнена парами ртути. Люминесцентные лампы подлежат обязательной утилизации. Факт потери герметичности несёт опасность. Отравление ртутью проявляется не сразу. Сегодня поговорим, как выполняется ремонт люминесцентных светильников и люстр собственноручно.

Виды ламп

Как работает люминесцентная лампа

Внутри люминесцентной лампы разжигается дуга. Постоянно присутствует разряд плазмы. За счёт этого выделяется энергия излучения, в инфракрасном диапазоне. При взаимодействии лучей с люминофором последний начинает светиться. Частота электромагнитных волн меняется на диапазон видимого света. Обычно разрядной средой служат пары ртути. К примеру, на внутренней стенки колбы присутствует капелька этого вещества для поддержания удельной концентрации.

Электроды люминесцентной лампы сложной конфигурации. По форме напоминают подковы. Дуга находится внутри колбы, две ножки торчат наружу. Это делается по понятным соображениям:

1. Наиболее эффективными с точки зрения цена/качество показали себя стартеры на основе дросселей.
2. Высокое индуктивное сопротивление цепи приводит к потерям за счёт сдвига угла между напряжением и током.
3. Для компенсации эффекта используются конденсаторы, включаемые параллельно люминесцентной лампе, а во второй ветке размещается стартер.

Это не единственная причина. К примеру, некоторые балласты, поддерживающие регуляцию яркости, для работы на малых токах требуют подобного включения активных сопротивлений. Форма электродов люминесцентной лампы объясняется целиком особенностями работы. В частности, имеются патроны для люстр, учитывающие указанный момент. Под них выпускаются лампы с цоколем на два штыря. Стандартные газоразрядные часто с виду не отличаются от прочих. А цоколь стандартный – Е27. Отличие колбы преимущественно в классе энергоэффективности (см. цветовую шкалу на упаковке).

Пришло время сказать, что внутри каждой энергосберегающей лампочки и светодиодной заключён драйвер. Это формирователь напряжения питания. Он коренным образом отличается для лампочек светодиодных и газоразрядных (люминесцентных). Разница в амплитуде напряжения: светодиоды требуют 2-3 В для устойчивого горения. Несложно найти в продаже ленту, маркировка которой включает тип источника. К примеру, SMD 3528. Легко найти технические характеристики на указанную модель (data sheet), где показано напряжение питания 3,3 В.

В газоразрядных лампах обычно используется сильно повышенный потенциал. Сообразно продукции магазинов логично поделить наш объект на две части:

• Привычные люминесцентные лампы дневного света.
• Лампочки с цоколями Е27, Е14 и пр., применяются в привычных люстрах и светильниках.

Люминесцентные лампы дневного света

Ремонт люминесцентных светильников логично начать с локализации неисправности. Полагаем, что в запасе имеется сменная лампа, пора вставить её и посмотреть, станет ли гореть. Если все в порядке, неисправность заключается в сгорании электродов колбы. В противном случае поломку следует искать в области стартера и питающей цепи:

Схема подъёма напряжения до 450 В

1. Электроды люминесцентной лампы обычно изготавливаются из вольфрама. Как и нить лампочки накала. Но по причине повышенных нагрузок жаростойкий металл дополнительно покрывают пастами из щелочных металлов. По мере работы защитный слой расходуется: от перегрева сохнет, осыпается или испаряется. В результате через время образуются голые участки вольфрама, который не преминет сгореть при первом удобном случае. В результате дуга гаснет. Это вызывает мгновенное повышение напряжения, что приводит к срабатыванию стартера. Люминесцентная лампа станет моргать, но дуга не зажигается, цепь разомкнута. Ремонту изделие не подлежит, но можно применить схему, изображённую на рисунке. Она проста и позволяет поднять напряжения примерно до 450 В. Ниже рассмотрим, как работает драйвер, а пока заметим, что по мере старения люминесцентной лампы стекло вдоль цоколей постепенно чернеет. Это вызвано постепенным обгоранием электродов.
2. Когда новая люминесцентная лампа не горит, пришло время смотреть драйвер. Здесь нужно заметить, что известно немало схем, сложно дать однозначные рекомендации, что и как в точности делать. Конструкции драйверов разнообразны, начиная от обычных резисторов и заканчивая электронными схемами, питающим люминесцентную лампу напряжением повышенной частоты (до 20 кГц). В результате блокируется так называемый стробоскопический эффект, возникающий за счёт частого моргания. Типичная люминесцентная лампа мерцает с частотой порядка 100 Гц (удвоенная промышленная), что попросту вредно для здоровья. Нужно сказать, что электронный балласт чаще используется в лампочках на цоколь Е27 и им подобных. Что касается нашего случая, по большей части применяется дроссельная схема с компенсирующим конденсатором. Стартер включается параллельно лампе.

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.

Система запуска люминесцентной лампы

Стандартная схема включения люминесцентной лампы выглядит так:

• К одной ветви двойных электродов подаётся питание 220 В. В цепь последовательно включается дроссель и электроды лампы, параллельно стоит компенсирующий конденсатор (для нейтрализации реактивной части сопротивления дросселя).
• Во второй ветке ставится стартер. Он представляет параллельно соединённый контактор и газоразрядную лампочку малой мощности.

Установка люминесцентной лампы

В начальный момент времени, минуя дроссель, напряжение сети прикладывается к стартеру. В результате начинает тлеть газоразрядная лампочка. Ток её сравнительно невелик и составляет 20 – 30 мА. За счёт этого начинается подогрев биметаллического реле, которое в нужный момент замыкается. Тогда напряжение на дросселе начинает стремительно расти, но ток сильно ограничен индуктивным сопротивлением. Постепенно из-за отсутствия тока накала биметаллическое реле остывает, в результате цепь обрывается.

Потом следует резкое перераспределение потенциала по цепи. Наблюдается резкое падение напряжения на дросселе. Обе обмотки его намотаны на единый сердечник, наблюдается резонансный ответный всплеск ЭДС (катушки за счёт направления витков создают складывающийся эффект). Возросшее напряжение пробивает люминесцентную лампу, загорается тлеющая дуга. Это приводит к появлению света. Теперь смотрите, что происходит, когда выгорает электрод:

1. Дуга тухнет, образуется разрыв цепи.
2. Все напряжение оказывается приложенным на стартер.
3. Газоразрядная лампочка зажигается и начинает греть биметаллическое реле.
4. Цепь замыкается, как на старте, потом рвётся.
5. Возникшая ЭДС пытается поджечь люминесцентную лампу, видно, как проскакивает дуга.
6. За счёт краткости момента повышения напряжения вспышка длится мгновение.
7. Все повторяется.

Неисправная люминесцентная лампа моргает. Умные головы догадались постоянно питать её повышенным напряжением (600 В), чтобы дуга не гасла. Понятно, что такой режим считается излишне напряжённым, при подключении по схеме, приведённой в предыдущем разделе, сломанная люминесцентная лампа долго не проработает. Что касается схемы поджига, анализ её проводится так:

1. Ремонт люминесцентных люстр начинается с проверки дросселя. Нужно прозвонить его. Питание отключается, изымать из схемы этот элемент не нужно. Обычно дроссель люминесцентной лампы изготавливается в виде солидных размеров параллелепипеда и имеет два вывода.
2. Компенсирующий конденсатор вряд ли явится причиной поломки, он лишь понижает реактивную часть сопротивления. Допустимо прозвонить на короткое замыкание (если постоянно выбивает пробки).
3. Стартер можно проверить при помощи обычной розетки. Обычно в корпусе имеется окошечко, через которое наблюдают за тлением разряда. В какой-то момент контакты замкнутся. Чтобы это отследить, последовательно со стартером включите обычную лампочку накала. Процесс выглядит так:

• Вначале ничего не происходит.
• Потом лампочка моргает и гаснет.
• Цикл повторяется.

Все это занимает немного времени. Гораздо быстрее, нежели рассказ про ремонт люминесцентных светильников и люстр собственноручно. В результате выполненных мероприятий неисправность окажется локализована.

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.