Ремонт энергосберегающих ламп своими руками

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Предохранитель

Найти предохранитель несложно. Данный компонент конструкции объединяет цоколь и плату. Предохранитель сверху обработан изолятором и состыкован с резистором.

Чтобы проверить работоспособность предохранителя, понадобится мультиметр. Один из контактных щупов размещаем на участке с предохранителем, а другой подводим к плате. Измеряем сопротивление. Если все в порядке, этот показатель будет приблизительно 10 Ом. В случае перегоревшей лампы мультиметр определит единицу.

Если причина поломки в предохранителе, его нужно демонтировать. «Откусывать» предохранитель нужно поближе к резисторному корпусу. Такой подход даст возможность беспроблемной пайки нового элемента.

Колба

Перед проверкой платы следует посмотреть на состояние электродов в колбе. Перегоревшую нить следует заменить. При отсутствии такой же нити допускается применение резистора с тем же уровнем сопротивления. Резистор припаиваем параллельно со сгоревшей спиралью. Также проверяем работоспособность всех полупроводников, имеющихся на плате.

Транзисторы и резисторы

Для проверки состояния транзисторов вначале изымаем их из схемы. Сделать это нужно обязательно, так как p-n-переходы зашунтированы в трансформаторной обмотке. При обнаружении поломки допускается замена транзистора на такой же, с такими же параметрами. Причем размеры корпуса транзистора могут быть и другими, но рабочие характеристики должны быть идентичными.

Сопротивление резисторов проверяем тем же способом – с помощью мультиметра. Показатели номинального сопротивления обычно указаны на корпусе устройства. При наличии другой (исправной) лампочки сравниваем работу всех элементов, поочередно их прозвонив.

Конденсаторы

Порядок действий для проверки конденсатора такой же, как и в случае с ранее названными компонентами. При наличии неисправности необходима замена данного элемента.

Неисправный конденсатор легко узнать по его деформированности. Обычно наблюдается вздутие, заметны потеки. Поломка конденсатора – самая частая причина выхода из строя недорогих ламп китайского производства.

На основании произведенных измерений делаем ряд выводов:

При обрыве нити накала пускорегулирующий аппарат, вероятнее всего, исправен.
В случае перегорания нити ее можно восстановить.
Если с колбой лампы все в порядке, речь идет о неисправности балласта.

Скачать книги

• В.В.Федоров. Люминесцентные лампы / Подробно рассмотрены принципы работы люминесцентных ламп. Процесс производства, схемы включения, параметры. Много теории, хороший учебник, djvu, 2.72 MB, скачан: 12239 раз./

• П.А.Дормакович. Газосветная реклама. / Вопросы эксплуатации, монтажа и разработки трубчатых разрядных ламп с холодным катодом., djvu, 2.86 MB, скачан: 4081 раз./

• Пособие по ремонту энергосберегающих ламп / Пособие по ремонту энергосберегающих ламп. Рассказано, как можно дать вторую жизнь энергосберегающей лампе. Или из двух-трех собрать одну., doc, 25.62 MB, скачан: 27452 раз./

• Ремонт энергосберегающих ламп / Интересная и полезная подборка ссылок, статей и советов по ремонту ламп. Спасибо за труд автору luna1509!!!, pdf, 1.32 MB, скачан: 6371 раз./

Напоминаю, что много книг по электронике, электрике можно скачать также со страницы .

Виды ЭСЛ

Энергосберегающие лампы бытового назначения делятся на три вида:

Люминесцентные. Наиболее распространенные электрические приборы. Бывают трубчатыми, кольцевыми и компактными. Разрядные световые источники. Содержат инертный газ с небольшим объемом ртути.
Галогенные. Усовершенствованный вариант ламп накаливания. Спектр света идентичен солнечному. К ЭСЛ относятся условно. Энергетическая экономия лишь в два раза превышает показатели ламп накаливания. Теплоотдача высока.
Светодиодные лампы. Высокотехнологичные изделия. Отличаются высоким КПД. Часто используется в декоративных целях.

Ремонт светодиодных ламп своими руками

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы. Многие считают ремонт осветительной техники сложной задачей, не стоящей внимания, особенно когда речь идет про светодиодные лампы. На самом деле это не так. Затраты на ремонт значительно ниже, чем приобретение новых устройств, при этом не требуется особенных знаний или умений.

Если в вашем доме имеются светодиодные лампы и они стали со временем плохо работать можно проверить их мощность и провести несложный ремонт. Чтобы работа была выполнена профессионально, достаточно соблюдать технику безопасности и иметь под рукой необходимый инструмент.

При нынешних ценах это позволит неплохо сэкономить, не приобретая новые светодиодные лампы.

Также его применяют для того чтобы проверить целостность проводов. На эту тему есть статья. Мультиметр достаточно часто необходим в домашнем бытовом ремонте, так что его приобретение никогда не будет лишним.

Если проверка не выявит напряжения, значит, осветительный прибор ни при чем.

Необходимо найти обрыв или повреждение на электропроводке. Если напряжение присутствует, то не забудьте удостовериться в исправности расходных материалов — лампочек. Это касается приборов с патроном, куда вставляются светодиодные лампы.

Обратите внимание

Теперь переходим к возможным неисправностям самого прибора. В новых моделях все чаще устанавливают предохранитель — возможно, он сгорел и требует замены.

Дело, может быть, в проводах, тогда их стоит прозвонить (проверить на целостность, отсутствие замыкания).

Ремонт светодиодных ламп

Светодиодные лампы состоят из управляющей схемы и самих светодиодов. Для того чтобы светодиодные лампы стали работать в прежнем режиме, проводим нехитрый ремонт. Вам понадобится минимальный опыт пайки. В противном случае придется приобретать неисправные блоки отдельно. Кроме того, в китайских устройствах чаще всего сгорают выпрямители тока.

Проверить его также можно мультиметром. Нормальное напряжение в нем варьируется от 5 до 25 Вольт и ток до 0.1 Ампера. Часто перегорают недостаточно качественные или маломощные конденсаторы.

Их, при неисправности меняем сразу, благо в России такие стоят около 5 рублей. Еще проверьте резисторы и диоды, опять же при помощи мультиметра.

Для их проверки вам понадобится батарейка или аккумулятор на 9-10 Вольт, с ее помощью мы сможем быстро проверить каждый диод. Неисправные диоды можно заменить или вывести из цепи, сомкнув выводы. Новые диоды покупаются в составе LED-ленты — купите или несколько разных, или сверьте размеры резисторов перед покупкой, чтобы не пришлось перепаивать еще и резисторы.

Лучше всего брать мощные диоды — они ярче светят. Напоминаем что минимум яркости ля жилого помещения — 150 люксов (желательно 200), в противном случае нагрузка на глаза значительно возрастает. Измерить освещенность светодиодные лампы можно при помощи переносного люминометра. Вот таким нехитрым способом можно самостоятельно отремонтировать светодиодные лампы.

Возможные проблемы с лампой

Можно даже не проверять нити тестером, если стекло колбы подгорело возле цоколя, их можно смело менять но подходящие по сопротивлению. В тех случаях, когда лампа просто моргает при включении, возможен выход из строя конденсатора. Самый большой конденсатор на схеме, на 400 В, может вздуться, это значит, что он вышел из строя. Естественно, что нужно его заменить на аналогичный по номиналу.

Вышедший из строя конденсатор может привести в свою очередь к подгоранию контактов на транзисторах, иногда они могут взрываться и это сразу заметно при вскрытии лампы. В этих случаях транзисторы также заменяют на новые (как правило, это транзисторы 13003). Вот ещё несколько типичных проблем с ЭСЛ:

пробой конденсатора, который установлен между нитями накала, его заменяют на соответствующий по номиналу (3,3Нф, 2кВ);
ЭСЛ неважного качества могут моргать или не включаться при температуре воздуха около 3-5 градусов ниже нуля, либо выше +40-45⁰С;
лампа может терять интенсивность свечения со временем, так, люминофор низкого качества может показывать только 50% эффективности к концу срока службы.

При замене транзисторов, при ремонте балласта, необходимо учитывать, что номинал транзистора зависит от мощности лампы. В таблице приведена зависимость наименований применяемых транзисторов от мощности ЭСЛ.

Конструкция энергосберегающей лампы

Основные конструктивные особенности таких современных источников света обуславливают наличие значительных преимуществ в процессе эксплуатации. Помимо экономии электрической энергии и понижения нагрузки на бытовую сеть, энергосберегающие лампы имеют длительный срок службы, выделяют незначительное количество тепловой энергии, образуют равномерное и комфортное для глаз свечение.

В зависимости от конструктивного исполнения колбы, все энергосберегающие компактные лампы представлены следующими вариантами:

«U» – ствольчатый тип;
«W» – ствольчатый тип с особой конструкцией;
«S» – спиральный тип;
«R» – рефлекторный тип;
«C» – с защитным колпачком типа «Свеча»;
«Ш» – конструктивный тип «Шар».
«M» – малогабаритный тип;
«P» – с корпусом типа «Рубашка»;
«F» – с особой конструкцией спирального типа.

Устройство лампочки

Устройство любой современной энергосберегающей лампы отечественного и зарубежного производства одинаковое, и представлено:

газоразрядной трубкой, предназначенной для излучения светового потока;
корпусом с электронной схемой пуска и питания, или так называемым электронным балластом.

В цокольной части осветительного прибора основные элементы представлены контактами для питания и стандартной резьбой для установки в патрон. Запаянная с двух сторон трубчатая колба на концах имеет электроды. Внутренняя часть колбы покрыта специальным слоем люминофора, а внутри баллона содержится смесь на основе инертного газа и ртутных паров. В результате процесса ионизация смеси происходит свечение включенной лампы.

Следует отметить, что конструкция энергоэффективной лампы, вне зависимости от типа, не предназначена для установки в осветительных приборах, оснащенных регуляторами уровня освещенности или диммерами.

Составляющие схемы

Стандартные бытовые энергосберегающий лампы любой мощности имеют одну схему работы и включают следующие элементы со своими особыми функциями:

На пусковом конденсаторе происходит зажигание лампы.
Фильтр электромагнитных помех предотвращает мерцание и прочие сбои, идущие из сети.
Стабилизирующий фильтр-емкость обеспечивает подачу тока заданных параметров, тем самым продлевая срок эксплуатации прибора.
Токоограничитель защищает схему от избытка напряжения и поддерживает его постоянное значение.
Транзисторы биполярные.
Предохранитель-резистор предотвращается электронику от резкого повышения напряжения в сети.

Основные компоненты энергосберегающей лампы показаны на рисунке ниже:

Если энергосберегающая лампа вдруг перестала светить, ее можно попытаться восстановить своими руками. Необходимо сделать ремонт колбы или электронной схемы. Для доступа запчастей потребуются другие аналогичные лампочки, для разборки – плоская отвертка, а для прозвонки компонентов – мультиметр

Особую осторожность нужно проявлять при контакте с колбой. Ни в коем случае нельзя ее повреждать, так как выход находящихся в ней паров ртути опасен для здоровья!

Определяем неисправные элементы на плате пускорегулирующего устройства.

Предохранитель.

В первую очередь проверяем предохранитель. Найти его легко. Одним концом он припаян к центральному контакту цоколя лампы, а вторым к плате. На него надета трубка из изоляционного материала. Обычно при такой неисправности предохранители не выживают.

Но как оказалось, это не предохранитель, а пол ваттный резистор сопротивлением около 10 Ом

, причем был сгоревшим (в обрыве).

Определяется исправность резистора легко. Мультиметр переводите в режим измерения сопротивления на предел «прозвонка

» или «200 » и производите замер. Если резистор-предохранитель целый, то прибор покажет сопротивление около10 Ом , ну а если покажетбесконечность (единицу), значит, он в обрыве. Как измерить сопротивление можно прочитать здесь.

Здесь один щуп мультиметра ставите к центральному контакту цоколя, а второй к месту на плате, куда припаян вывод резистора-предохранителя.

Еще один момент. Если резистор-предохранитель окажется сгоревшим, то когда будете его выкусывать, старайтесь откусить ближе к корпусу резистора, как показано на правой части верхнего рисунка. Потом к выводу, оставшемуся в цоколе, будем припаивать новый резистор.

Колба (лампа).

Далее проверяем сопротивление нитей накала колбы. Желательно выпаять по одному выводу с каждой стороны. Сопротивление нитей должно быть одинаковым, а если разное, значит, одна из них сгорела. Что не очень хорошо.

В таких случаях специалисты советуют параллельно сгоревшей спирали припаять резистор таким же сопротивлением, как у второй спирали. Но в моем случае обе спирали оказались целыми, а их сопротивление составило 11 Ом

Следующим этапом проверяем на исправность все полупроводники – это транзисторы

,диоды истабилитрон . Если Вы не знаете, как проверить транзистор или диод, то прочитайте статью, как проверить транзистор мультиметром.

Как правило, полупроводники не любят работу с перегрузкой и коротких замыканий, поэтому их проверяем тщательно.

Диоды и стабилитрон.

Диоды и стабилитрон выпаивать не надо, они и так прекрасно прозваниваются прямо на плате. Прямое сопротивление p-n перехода диодов будет находиться в пределах 750 Ом

, а обратное должно составлятьбесконечность . У меня все диоды оказались целыми, что немного обрадовало.

Стабилитрон двуханодный

, поэтому в обоих направлениях должен показать сопротивление равноебесконечности (единица).

Если у Вас некоторые диоды оказались неисправные, то их надо приобрести в магазине радиокомпонентов. Здесь используются 1N4007

. А вот номинал стабилитрона определить не смог, но думаю, что можно ставить любой с подходящим напряжением стабилизации.

Транзисторы.

Транзисторы, а их два — придется выпаять, так как их p-n переходы база-эмиттер зашунтированы низкоомной обмоткой трансформатора.

Один транзистор звонился и вправо и влево, а вот второй был якобы целым, но вот между коллектором и эмиттером, в одном направлении, показал сопротивление около 745 Ом

. Но я значение этому не придал, и посчитал его неисправным, так как с транзисторами типа 13003 дело имел в первый раз.

Транзисторы такого типа, в корпусе ТО-92, найти не смог, пришлось купить размером больше, в корпусе ТО-126.

Резисторы и конденсаторы.

Их тоже надо все проверить на исправность. А вдруг.

У меня еще оставался один SMD резистор, номинал которого небыло видно, тем более, что принципиальную схему этого пускорегулирующего устройства я не знал. Но была еще одна такая же рабочая энергосберегающая лампа, и она пришла мне на выручку. На ней видно, что номинал резистора R6

составляет1,5 Ома .

Чтобы окончательно убедиться в том, что все возможные неисправности были найдены, я прозвонил все элементы на рабочей плате и сравнил их сопротивления на неисправной. Причем выпаивать ничего не стал.

1. Транзисторы 13003 – 2 шт. по 10 рублей каждый (в корпусе ТО-126 — взял 10 штук); 2. SMD резисторы — 1,5 Ома и 510 кОм по 1 рублю каждый (взял по 10 штук); 3. Резистор 10 Ом – 3 рубля за штуку (взял 10 штук); 4. Диоды 1N4007 – 5 рублей за штуку (взял 10 штук на всякий случай); 5. Термоусадка – 15 рублей.

Ремонт энергосберегающей лампы при неисправности электронного балласта

Если причина неисправности энергосберегающей лампы кроется в электронном балласте, то следует найти все перегоревшие элементы и уточнить, какие детали можно будет использовать дальше. Чтобы выяснить причину неисправности, электронную плату осматривают со всех сторон и визуально определяют ее состояние: нет ли каких-нибудь механических повреждений, трещин, сколов.

Также необходимо обратить внимание на внешний вид элементов, потому что можно обнаружить перегоревшие полупроводники, следы перегорания обмотки трансформаторов, вздувшиеся конденсаторы. Если при внешнем осмотре платы не выявлено никаких неисправностей, начинают проверку работоспособности ее главных элементов

Предохранитель (ограничительный резистор). Один конец такого элемента припаивают к центральному контакту цоколя, а второй – к плате. В основном предохранитель располагается в термоусаживающей трубке. Если резистор выходит из строя, он сгорает и разрывает всю электрическую цепь. Прозванивают его при помощи мультиметра: если элемент исправлен, то сопротивление составляет 10 Ом, если неисправен – то бесконечность (обрыв).
Диодный мост. Такой элемент экономной лампы обычно имеет четыре диода, а его обязанностью является выпрямление напряжения сети 220 В. Чтобы проверить диоды, выпаивать их необязательно, а следует прозвонить непосредственно на плате. Если они в порядке, то прямое сопротивление р− n перехода будет составлять 750 Ом, а обратное будет равняться бесконечности. При неисправном диоде его сопротивление будет в обрыве в обоих направлениях.
Конденсатор фильтра. Этот элемент сглаживает пульсацию выпрямленного напряжения. В основном он перегорает в экономных лампах китайского производства. Перед тем как перегореть, лампочка начинает работать с различными отклонениями: гудит, плохо включается, иногда можно заметить слабое мигание в выключенном состоянии. Визуально неисправность этого элемента достаточно легко заметить. Это могут быть потеки, вздутие, потемнение.
Высоковольтный конденсатор. Благодаря этому элементу создается импульс, обеспечивающий в колбе появление разряда. Его пробой считается самой частой причиной неисправности энергосберегающих ламп. Такая неисправность выявляется очень легко: в результате этого лампа перестает загораться, а в районе электродов можно наблюдать свечение, которое образуется из-за разогрева нитей накаливания.

После этого следует проверить исправность остальных элементов электронной платы: диодов, транзисторов и резисторов. Перед проверкой транзисторы обязательно выпаивают, потому что между их р− n переходами имеются подключения резисторов, диодов и т.д., в результате чего показания мультиметра могут быть неправильными.

Следует знать, что если была выявлена одна неисправность, то часто можно обнаружить и другую, так как в основном перегорает не один элемент, а вся цепь. Поэтому для точного результата применяют следующий метод.

Итак, если у одной лампы повреждена спираль, но электронная схема целая, а у другой поврежден дроссель, то ремонт своими руками будет заключаться в следующем: соединяют рабочий балласт и исправную колбу. Такие компоненты подходят друг к другу, если лампы являются одинаковыми. В итоге после ремонта лампа продолжает работать, как и раньше.

Стоит ли ремонтировать энергосберегающие лампы

Решение о том, ремонтировать или не ремонтировать лампу, во многом зависит от количества неисправных источников света. Если речь идет о единственной перегоревшей лампочке, не стоит связываться с трудоемким процессом ремонта. Когда ламп много, ремонт обретает экономический смысл. Из частей нескольких ламп реально собрать одну, которая будет работоспособной. Из практики известно, что для сборки одной лампочки понадобятся детали от 3–4 испорченных источников света.

Принимая решение о ремонте лампы, стоит подумать о предстоящих затратах. Придется потратиться на покупку деталей (если их нельзя взять из лампочек, которые перегорели), на поездку в магазин или на рынок. Кроме того, процесс поиска и причин достаточно трудоемок, поэтому следует учесть и затраты времени.

Причины неисправности лампочки

Прежде чем ремонтировать лампу, ее нужно разобрать, чтобы установить причины поломки.

Оптимальный способ устранения проблемы – системность действий. Поэтому выполнять работу будем, соблюдая четкую последовательность:

Подготавливаем набор инструментов.
Производим демонтаж лампы.
Ищем и устраняем неисправности.
Собираем лампу в обратном порядке.

Для выполнения ремонта понадобятся такие инструменты:

плоская отвертка;
мультиметр;
паяльник на 25–30 Вт, а также набор для пайки.

Демонтаж осуществляем в таком порядке:

Вначале открепляем колбу от цоколя

Операцию следует выполнять предельно осторожно, чтобы сохранить целостность цоколя. Детали лампочки стыкуются между собой защелками

Чтобы разобрать прибор, рекомендуется задействовать отвертку с тонким, но широким жалом. Одна из защелок обычно расположена там, где указаны технические данные лампочки. Отвертку направляем в щель и аккуратным поворотом раздвигаем половинки. Далее отвертку продвигаем по кругу – до тех пор, пока лампа не разделится на две части, а затем открепляем цоколь и колбу.
Отсоединяем провода, идущие к нитям накаливания. К колбе присоединены две пары проводов (они и являются нитями накаливания), чтобы протестировать на исправность, их нужно отсоединить. Нити обычно не припаяны, а намотаны на штырьки из проволоки в несколько витков. В связи с этим открепление нитей обычно не представляет трудностей.
Проверяем нити лампы на работоспособность. В колбе чаще всего имеется пара спиралей с сопротивлением в 10–15 Ом. Проверку осуществляем с помощью мультиметра. Если нити не испорчены, то проблема, вероятнее всего, кроется в балласте. И наоборот: при поврежденных нитях балласт исправен.