Энергосберегающая лампа: ремонт своими руками — мой опыт

Когда производители начали массовый выпуск компактных люминесцентных ламп, то заявили, что они экономят энергию. А деньги? Ведь их ресурс заявлен 1000 часов, как и у лампочки Ильича на 60 ватт, а стоят они дороже.

Напрашивается решение — если перегорела энергосберегающая лампа: ремонт своими руками делать надо и продлевать ей жизнь.

Дальше делюсь личным опытом в этом вопросе, подробно поясняю основные этапы технологии поиска неисправностей фотографиями и схемами.

Устройство КЛЛ и физические процессы, вызывающие свечение газового разряда обычной люминесцентной лампы, идентичны. Отличия же заключаются в элементной базе, из которой создается схема пускорегулирующей аппаратуры и габаритах светильника.

Компактная люминесцентная лампа

Компактная лампа вкручивается в обычный патрон, а простая люминесцентная выполняется длинной трубкой.

На примере последней удобнее объяснять основные принципы работы схемы освещения, которые необходимы для ремонта обеих конструкций. Без их понимания браться за паяльник и отвертку нет смысла.

Как работают люминесцентные лампы: 4 фазы запуска и отключения — простое объяснение

Внутри герметичного пространства стеклянной колбы находятся пары ртути, создающие ультрафиолетовый спектр излучения. В видимый свет его преобразует люминофор, нанесенный по внутренней поверхности трубки.

Газовый разряд, вызывающий свечение, протекает между электродами, образованными нитями накала. Для его розжига используется дроссель и стартер.

Устройство люминесцентной лампы

Фаза запуска №1. Разогрев нитей накала

При подаче напряжения выключателем на схему лампы в ней по замкнутой цепи начинает протекать переменный ток. Его путь: дроссель, одна нить накала, емкостное сопротивление стартера, вторая нить накала.

Запуск люминесцентной лампы

Металл обоих электродов разогревается, вокруг них создается электронная эмиссия, облегчающая возникновение тока газового разряда.

Фаза запуска №2. Замыкание контакта стартера

Дроссель, обладая индуктивным сопротивлением, первоначально накапливает электромагнитную энергию.

Внутри стартера между его электродами создается тлеющий разряд, нагревающий биметаллический контакт. Последний начинает выгибаться и замыкает дополнительную цепочку, подключенную параллельно электродам. Через нее начинает протекать ток.

Тлеющий разряд прекращается. Биметалл остывает.

Замыкание контакта стартера

Фаза запуска №3. Газовый разряд

Остывший биметалл стартера отключает контакт дополнительной цепочки.

Дроссель при разрыве цепи формирует импульс повышенного напряжения благодаря наложению ЭДС самоиндукции на сигнал бытовой сети 220 вольт.

Большой всплеск напряжения между электродами колбы пробивает электрическое сопротивление газовой среды, создается ток разряда в ней.

Дроссель же с момента возникновения газового разряда своим сопротивлением ограничивает ток в цепи, предотвращает дуговое замыкание. Лампа светится.

Газовый разряд

На этом этапе стартер уже выполнил свою задачу и в работе не участвует.

Фаза запуска №4.
Снятие напряжения выключателем

Разрыв цепи питания прекращает протекание газового разряда и свечение лампы.

Снятие напряжения выключателем

Изложенная технология запуска за счет предварительного разогрева нитей накала называется горячей. Она обеспечивает наиболее экономный режим создания нагрузок на встроенные электроды, обеспечивает им повышенный ресурс.

Люминесцентную лампу можно запустить в работу быстрее, без прогрева нитей. Для этого между ними достаточно приложить импульс повышенного напряжения. Этот метод называется холодным запуском. Его применение значительно сокращает ресурс оборудования.

Энергосберегающие лампы: принцип работы осветительной схемы в картинках

Принцип работы КЛЛ такой же, как я показал кратко выше. Здесь происходят те же процессы:

  • прогрев нитей накала для обеспечения электронной эмиссии;
  • пробой газовой среды импульсом повышенного напряжения;
  • предотвращение дугового замыкания.
Как работает энергосберегающая лампа

Только все эти функции возложены на электронику ЭПРА — пускорегулирующую аппаратуру или электронный пускатель, встроенный в стандартный цоколь лампы.

Устройство энергосберегающей лампы

Он изготавливается из негорючего пластика, а электронный пускатель выполняется на обычной печатной плате круглой формы.

Электронная плата энергосберегающей лампы

Встречаются и другие конструкции, когда механизм ЭПРА исполнен двумя раздельными блоками:

  1. сетевым выпрямителем с высокочастотным фильтром подавления исходящих помех;
  2. в/ч преобразователем.

Подобная схема распространена в импульсных блоках питания сложных цифровых электроприборов.

Устройство энергосберегающих ламп

Более подробно описание ее составных частей буду приводить ниже.

Энергосберегающая лампа: ремонт с пошаговыми фотографиями

После знакомства с конструкцией можно сделать вывод, что поломка может возникнуть в одном из двух мест:

  1. внутри колбы;
  2. или в электрической схеме.

Реально найти неисправность можно только проведением внутреннего осмотра.

Как разобрать энергосберегающие лампы: советы для новичков

Буду описывать и показывать фотографиями свой личный опыт. Допускаю, что у каких-то изделий могут быть отличия.

Корпус светильника состоит из двух разъемных частей. Щель между ними малозаметна. Она может быть заполнена герметиком или быть без него. Определить это можно тонким, острым лезвием. Например, канцелярским ножом.

Корпус лампы

Первоначально мне пришлось прорезать по окружности слой наполнителя. Но тонкое лезвие под приложенным усилием на изгиб стало сильно гнуться.

Тогда я взял нож электрика. Его толстый клинок приспособлен к работе даже с металлами. Осторожно стал раздвигать им образовавшуюся щель в противоположные направления.

Как разобрать корпус

С одной стороны пришлось даже подрезать остатки клея. Работал очень осторожно. Можно легко продавить пластик и повредить корпус. Тогда возникнут дополнительные проблемы.

Когда раздвигаешь щель ножом или тонкой отверткой, то разъединяется зацепление верхней и нижней части: выступы выдавливаются из пазов.

Крепление корпуса

На очередном фото их лучше видно.

Выступы и пазы

Так выглядят две встроенные платы, соединенные между собой проводами.

Монтаж плат

Плата сетевого фильтра с выпрямителем подключена проводами к цоколю и преобразователю.

Подключение проводов

Она же снизу закрыта крышкой в виде диэлектрического основания с защелками.

Диэлектрическое основание

Она предотвращает соприкосновение двух плат, защищает от создания короткого замыкания и обеспечивает промежуток для отвода тепла за счет естественной вентиляции.

Изоляция платы
После того как удалось разобрать энергосберегающую лампу сразу проводите внутренний осмотр всех ее частей. Обращайте внимание на почернения, обугливания, другие повреждения.

В моем случае сами платы были чистыми, следов нагара на них не было.

Внутренний осмотр

Дорожки тоже находились в рабочем состоянии. Пайка радиодеталей выполнена нормально, явных дефектов не просматривается.

Дорожки на плате

Раз визуальный осмотр электронных компонентов не выявил повреждений, то дальше следует осматривать колбу.

Ремонт оборванной нити накаливания: 2 доступных способа

Первый беглый взгляд на выход нитей накаливания показал на повреждение изоляции, выгорание части наполнителя от повышенного нагрева.

Повреждение изоляции

Интересно то, что медные проволоки выводов от нитей накаливания просто намотаны на штырьки платы. Никакой пайки нет. Металл меди почернел, покрыт слоем окислов.

Плохой контакт

Это косвенный признак повреждения нитей накаливания. Сразу можно сделать вывод, что по ним проходили большие токи, а отвод тепла явно не достаточен. Одна из причин нагрева — повышенное сопротивление места контактов из-за отсутствия пайки.

Дальше необходимо определить исправность электродов, способность их вызывать электронную эмиссию и осуществлять горячий запуск энергоберегалки. Делать это можно только электрическими замерами, а к ним надо подготовиться.

Потребуется разобрать цепочку схемы разогрева нитей накала для прозвонки их целостности. Это удобно делать пинцетом.

Разборка схемы

Разомкнутая цепь выглядит следующим образом.

Размыкание цепи

Для выполнения электрической проверки нам вполне достаточно отмотать и развести всего одну проволочку, а вторую трогать пока не рекомендую.

Подготовленную к замеру схему платы показываю фотографией ниже. На ней же хорошо видны прогары изоляции.

Подготовка схемы

Далее просто берем цифровой мультиметр или обычный тестер и выполняем им замер электрического сопротивления нитей.

Прозвонка цепи

Таким способом я выявил, что с одной стороны колбы нить накала у лампы перегорела и оборвана, а с противоположной — целая. Пометил их для памяти шариковой ручкой и восстановил намотку отключенных проволочек тем же пинцетом.

Восстановление схемы

Дальше предстоит выбор способа ремонта и запуска энергосберегающей лампы по одному из двух вариантов:

  1. горячим методом с бережным розжигом оставшейся в работе нити накаливания;
  2. быстрым холодным способом.

Я выбрал первый. Его и описываю вначале.

Бережной ремонт колбы энергосберегающей лампы

Здесь никаких хитростей нет. Просто надо учесть величину электрического сопротивления нити накаливания. Обычно она где-то в пределах 4÷5 Ом. Потребуется подобрать такой же резистор.

Резисторы

Перебрал одну коробку. В ней его не оказалось, а копаться в остальном запасе было лениво. Решил показать выход из такой ситуации. Спаял составную конструкцию. Для наглядности сделал ее длинной.

Составной резистор

Получилась такая смешная схема: она вполне годится для понимания технологии ремонта светильника, а в реальной жизни потребуется найти нормальный резистор. Это не сложно. Его, кстати, надо подобрать по мощности не менее ватта, а лучше 2.

Шунтирование схемы

Для наглядности это составное сопротивление примотал проволоками к ножкам оборванной нити: зашунтировал им оборванный контакт. Цоколь вкрутил в патрон настольной лампы (абажур снят — смотрите на фото выше).

Подаю на собранную схему напряжение и вижу светящуюся рабочую лампочку.

Светящаяся лампочка
Ремонт энергосберегающей лампы

Остается только подобрать нормальный резистор, запаять его на место составного и собрать все в обратной последовательности внутри диэлектрического корпуса.

Думаю, что особых знаний тут не требуется. На сём перехожу к объяснению ремонта колбы вторым методом.

Вывод: замена оборванной нити накаливания шунтирующим резистором у энергосберегающей и люминесцентной лампы восстанавливает оборванную цепь прохождения тока запуска через стартер или ЭПРА.

Схема холодного запуска энергосберегающей лампы с оборванной нитью

В этой ситуации газовый разряд внутри колбы создается банальным повышением напряжения между электродами за счет подключения умножителя из диодов и конденсаторов.

Умножитель напряжения

Стационарная схема ЭПРА выцепляется из работы. Если она исправна, то ее можно использовать для подключения к другим колбам по принципу горячего запуска. Только следует обратить внимание на соответствие мощностей блока и источника света.

При холодном запуске целая нить накала будет подвергаться экстремальным нагрузкам. Сколько она прослужит дальше рассчитать сложно. Поэтому рекомендую сразу зашунтировать обе на всех концах стеклянной колбы.

Умножитель поднимает величину напряжения до киловольта. На такое значение в принципе рассчитана бытовая проводка. Для изоляции эта опасность не особо критична, а человек подвергается повышенным рискам травматизма от воздействия электрического тока.

Из личного опыта: по схеме холодного запуска лет десять назад восстановил работоспособность пары люминесцентных ламп. Они до сих пор светят.

Для запуска перегоревших энергосберегающих ламп по такой схеме необходимо учесть габариты получающегося умножителя напряжения. Вполне вероятно, что он не поместится в корпусе цоколя даже при изъятом электронном балласте ЭПРА.

В этой ситуации придется делать для него внешний корпус и подключать лампу через дополнительные соединители. Поэтому сразу прикидывайте габариты получающегося умножителя и место под него внутри цоколя колбы.

Ремонт ЭПРА: на что обращать внимание

Самый простой способ проверки исправности пускорегулирующей аппаратуры заключается в подключении ее на колбу с целыми нитями накала и подаче входного напряжения 220. Если лампа светится, то ЭПРА исправна. В противном случае необходимо искать неисправности.

Обычно хозяин покупает в магазине не одну, а несколько одинаковых ламп для организации освещения. Когда они выходят из строя, то их не стоит выбрасывать, а следует проверять причину поломки.

Довольно часто можно собрать одну исправную из двух поврежденных. Еще останутся запасные детали, которые тоже пойдут в дело со временем.

Принципы построения схем импульсных преобразователей и основные типы их конструкций я изложил отдельной статьей для начинающих мастеров. Рекомендую ознакомиться. Многие положения пригодятся при устранении возникающих неисправностей.

При ремонте аппаратуры ЭПРА необходимо соблюдать ту же последовательность действий, что и для ИБП.

Типовую схему электронной пускорегулирующей аппаратуры показываю на картинке ниже. У какой-то конструкции она может незначительно отличаться, но алгоритм действий для проверки элементов практически не меняется.

Типовая схема ЭПРА

Предохранитель FU1 стоит в цепи подачи 220 вольт и работает
совместно с резистором R1 (1÷30 Ом) на выпрямительный мост VD1÷VD4 (TN4005). Диод VD5 этой же марки, а VD6 и VD7 — 1N4148.

Марка динистора VS1 DB3. Он в лампах маленькой мощности может отсутствовать. Транзисторами чаще всего используют MJE 13003.

Номиналы
емкостей: С1 и С3 — 0,1мкФ; С2— 1,5÷10 мкФ (400В); С4 — 0,033÷0,1 мкФ (400В);
С5 — 1800÷3900пФ (650 В).

Дроссели L1 и L2 предназначены для гашения помех высокочастотных сигналов, исключения их выхода в бытовую осветительную проводку.

Монтаж ЭПРА может быть выполнен различными способами.

Монтаж ЭПРА
Плата ЭПРА
Блок ЭПРА

В первую очередь при осмотре платы ЭПРА обращают внимание на состояние предохранителя, электролитических конденсаторов и исправность диодов. Любые отклонения геометрической формы и почернения корпуса свидетельствуют о высокой вероятности повреждения.

Не забывайте перевернуть печатную плату и оценить на глаз состояние дорожек и пайки деталей.

Проверка предохранителя

Его всегда ставят на входе в ЭПРА, могут расположить последовательно с токоограничивающим резистором R1 и даже закрыть их одним корпусом. Встречалась конструкция, выполненная прямо на дорожке за счет уменьшения ее поперечного сечения.

Роль
предохранителя может быть возложена на входное низкоомное сопротивление. Вариантов много. Надо разбираться конкретно.

Целостность предохранителя определяют замером его электрического сопротивления или обыкновенной прозвонкой. В случае пробоя его необходимо заменить. Сразу оценивайте конструкцию нового и возможности его подключения.

Однако напоминаю, что он так просто не сгорает. А это значит: в защищаемой цепи был перегруз или короткое замыкание: требуется проверка всех электронных компонентов.

Проверка диодов

Их целостность тоже определяют прозвонкой, но замеры выполняют в обе стороны полупроводникового перехода. В одном случае исправный диод должен пропускать ток, а в другом — блокировать.

Как работает диод

При проверках диодов, запаянных на плату, могут быть ошибки прозвонки из-за подключения параллельных цепочек: потребуется выпаять его хотя бы с одного конца и разорвать схему.

Если половинку
лезвия от безопасной бритвы подкладывать под прогреваемую деталь, то процесс
можно облегчить.

Проверка конденсаторов

Подозрительные емкости выпаивают из платы и замеряют их величину мультиметром. При его отсутствии можно пользоваться стрелочным тестером. Методику я показал в статье про ремонт импульсных блоков питания.

Проверка транзисторов

Серия MJE 13003 имеет одну очень интересную особенность. Эти биполярные транзисторы выпускаются в одном корпусе тремя модификациями:

  • обычные;
  • с встроенным диодом;
  • составные.

Что стоит в вашем ЭПРА и как работает навскидку сказать сложно. Необходимо разбираться.

Визуально отличить их невозможно, кроме как по мелкой маркировке из трех последних символов. Поэтому лучше прозванивать внутреннюю схему. На картинке ниже показываю принцип сборки составного транзистора. Будьте внимательны.

Транзистор 13003

Проверку транзисторов серии 13003 надо выполнять мультиметром в режиме замера сопротивлений во всех позициях между выводами ножек и затем анализировать полученные результаты.

После проверки всех деталей ЭПРА и замены неисправных выполняется проверка работоспособности светильника под напряжением. И здесь надо быть очень внимательным, не стоит шутить с электричеством.

Советы по технике безопасности при ремонте энергосберегающих ламп

Я подразумеваю, что у вас есть опыт работы под напряжением, но обращаю внимание на:

  • применение разделительного трансформатора;
  • пользование инструментом только с диэлектрическими рукоятками;
  • исключения случаев неустойчивого положения тела;
  • необходимость отворачивать лицо от проверяемого оборудования при подаче напряжения и помещать ЭПРА и колбу на всякий случай в какую-нибудь коробку с крышкой.

Для лучшей фиксации в памяти материала рекомендую посмотреть видеоролик владельца Virtyal plus.

Если же у вас возникли сомнения или вопросы про энергосберегающие лампы и ремонт своими руками их поломок, то воспользуйтесь разделом комментариев.

Рейтинг статьи

Просмотров страницы: 778

2
Оставить комментарий

avatar
1 Цепочка комментария
1 Ответы по цепочке
0 Последователи
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
2 Авторы комментариев
Алексей30.10.1986 Авторы недавних комментариев
  Подписаться  
Уведомление о
30.10.1986
Гость
30.10.1986

Вам надо написать книгу.Назвать её,допустим «Ремонт в быту без формул»,и описывать работу и ремонт всяких бытовых электроприборов.У вас отлично получается писать простым языком.А главное -плюс в том,что нет формул.Как говорил один учёный-«когда нам нечего сказать,мы переходим на формулы».Спасибо за статью.