Принцип работы люминесцентной лампы

Историческая справка

История создания люминесцентной лампы интересна и поучительна сама по себе. В процессе ее разработки появились дополнительно полезные и для других областей технологии: вакуумная откачка, получение разных по составу люминофоров и другие.

Сначала была изобретена вакуумная стеклянная трубка . В 1856 году немецкий изобретатель Генрих Гайслер изобрел вакуумный насос, позволивший удалять (откачивать) воздушную среду из стеклянной колбы. Впоследствии колба в виде прямолинейной трубки стала именоваться трубкой Гайслера.

На концы трубки припаивались металлические электроды для проведения экспериментов по пропусканию электрического тока либо через вакуум (остаточный газ в трубке), либо через различные газы, которые напускались после откачки воздуха.

При достижении напряжения пробоя от одного электрода к другому начинал течь ток и возникало свечение слабой интенсивности, цвет которого менялся в зависимости от того, какой именно газ напускался взамен удаленного воздуха: двуокись углерода (для белого свечения) или азот (для розового).

Экспериментальная лампа Гайслера

Далее французский физик Александр Беккерель в 1859 году предложил наносить на внутреннюю поверхность стеклянной трубки тонкий слой люминесцирующего слоя (люминофора), который начинал светиться в видимой области спектра при возбуждении атомов ультрафиолетовым (УФ) излучением.

В 1901 году американец Питер-Купер Хьюитт предложил добавлять ртуть, что существенно повысило яркость нового светового источника. ЛЛ была экономичней лампочек накаливания в 8 раз, но ее излучение имело сине-зеленый оттенок, придававший человеческим лицам жутковатый трупный цвет.

На основании этих результатов знаменитый американский изобретатель Томас Эдисон в 1907 году впервые запатентовал люминесцентную лампу с люминофором из вольфрамата кальция.

За год до Эдисона аналогичную лампу смог воспроизвести Даниэль Фарлан Мур, экспериментировавший с двуокисью углерода (СО2) и азотом (N2).

Ближе всего к современному варианту ЛЛ подошли в 1927 году немецкие изобретатели Эдмунд Джермер, Фридрих Мейер и Ганс Шпаннер. Первоначальной целью их исследований было получение источника УФ-излучения. После нанесения люминофора определенного состава лампа стала давать равномерный белый свет, что привело Э. Джермера к мысли о создании нового источника дневного света, комфортного для глаз человека.

Кроме этого инженеры значительно улучшили параметры ЛЛ, увеличив давление паров ртути. Получение соответствующего патента закрепило за Э. Джермером авторские права на базовые принципы устройства ЛЛ.

Люминесцентные лампы начали массово производиться и продаваться только в 1938 году, когда лампы четырех типоразмеров были обнародованы американской , которая выкупила патенты и надолго получила почти монопольные права на освоение этого перспективного рынка.

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ЛАМПЫ

Люминесцентные лампы являются одним из основных источников освещения в офисных помещениях, на предприятиях, в общественных местах.

До недавнего времени такая ситуация была обусловлена несколькими факторами: утилитарным внешним видом, ограниченным модельным рядом и довольно сложным, для рядового пользователя, обслуживанием.

Однако, с недавних пор, появился довольно большой выбор бытовых люминесцентных ламп, как в плане новых конструкций и эксплуатационных характеристик, так и по внешнему виду и удобству эксплуатации. При этом замена в квартире всех лампочек накаливания на энергосберегающие люминесцентные источники света сэкономит до 80% электроэнергии.

Устройство и принцип действия люминесцентной лампы.

Стеклянная колба, наполненная инертным газом и парами ртути, покрыта изнутри слоем люминофора. Она может иметь различные размеры и разнообразные формы. Для подачи электроэнергии имеется от 2 до 4 электродов и набор элементов под общим названием – схема запуска.

Группа электродов состоит из двух или четырех токопроводящих контактных стержней, между которыми натянута нить накаливания. Ее покрывают специальным эмиссионным веществом для более интенсивного излучения электронов в процессе функционирования, а также для увеличения срока службы изделия.

Все люминесцентные лампы, независимо от особенностей их конструкции, имеют сходный принцип функционирования. На электроды подается ток, после чего они разогреваются и начинают постепенно испускать электроны. Однако интенсивности электронного потока недостаточно для возникновения между электродами тлеющего разряда – потока ионизированного газа.

После того как электроды разогрелись, активизируется схема управления отвечающая за запуск. Этот элемент посылает кратковременный импульс напряжения, зажигающий в колбе лампы, вначале инертный газ, а затем ртутные пары. Ионизация электрическим током соединения этих двух веществ дает свет в ультрафиолетовом диапазоне.

Люминесцентные лампы (они же лампы дневного света)

Люминесцентная лампа – это газоразрядный прибор, где источником света выступает разряд между анодом и катодом. Этот разряд, проходя через пары ртути, образует ультрафиолет, который под воздействием люминофора преобразуется в видимое свечение. Люминесцентные лампы пришли на замену малоэффективной лампе накаливания: при меньшем потреблении электроэнергии они создают равное количество света и служат до 70 раз дольше.

Внутри группы люминесцентные лампы делятся на подвиды – общего и специального назначения. Первые используют во внутренних и наружных системах освещения, вторые – в бактерицидных установках для дезинфекции воды, воздуха и поверхностей. Лампы выпускают мощностью от 5 до 80 Вт в колбах различного формата: витые, линейные, кольцевые и прочие. КПД вдвое превосходит показатели ламп накаливания, поскольку на выработку света приборы расходуют 70% получаемой энергии.

За счет низкого нагрева колбы люминесцентная лампа отличается пожарной безопасностью, а сами лампочки можно монтировать даже в светильники с ограничением по рабочей температуре. 20-ваттная люминесцентная лампа заменяет лампу накаливания 100 Вт, создавая равное количество света с улучшенной цветностью. В зависимости от модели, лампы работают от бытовой сети 220 В или подключаются через ПРА для стабилизации напряжения до заданных параметров. Служат от 5 до 70 тысяч часов.

Технические характеристики ламп

Люминесцентные лампы – это всем знакомые о офисному освещению трубчатые линейные лампы, дающие ровный дневной свет. Технически они являются газоразрядными ртутными лампами низкого давления, что накладывает некоторые особенности на условия эксплуатации. Так, они не любят работать в холодной среде, им требуется дополнительное оборудование для запуска и работы (ЭПРА), и они содержат ртуть, а потому требуют специальной утилизации.

Однако преимущества таких ламп перекрывают все их недостатки – они легкие, дешевые, имеют энергоэффективность в 10 раз больше ламп накаливания и такую же, как у светодиодов, и для освещения больших тёплых пространств (офисы и магазины) являются наиболее выгодным источником света.

Существует две разновидности – линейные и компактные люминесцентные лампы, которые различают по типу конструкции, цоколя и имеющие разное применение. Линейные виды лампочек выпускают в трех форматах: кольцевидные, U-образные, в виде прямой трубки.

Виды люминесцентных ламп:

Все виды линейных ламп оснащают штырьковым цоколем типа «G», расположенным по обеим сторонам или с одной стороны прибора. Для подключения к сети питания лампы нуждаются в пускорегулирующей аппаратуре, которая отвечает за стабильный запуск и, регулируя параметры напряжения, продлевает эффективный срок их службы. Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) насчитывают больше разновидностей, и в быту имеют более распространённое название – энергосберегающие:

• витые; • грушеобразные; • шаровидные; • по форме лотоса; • лампы-таблетки; • свеча и свеча на ветру.

КЛЛ оснащают двумя типами цоколей – винтовым (Е14, Е27), штырьковым (G23, GX53 и другие). Корпус компактных источников оборудован встроенным дросселем, поэтому их можно подключать напрямую к сети напряжения. То есть изначально их проектировали как прямую замену лампы накаливания – чтобы энергосберегающие лампы можно быть установить в то же место и просто включить. Несмотря на то, что энергосберегающие лампы дл сих пор являются наиболее выгодным источником света для дома, морально они считаются устаревшими, и под натиском производителей светодиодов их выпускается всё меньше и меньше.

Характеристики источников света

Характеристика люминесцентных ламп Люминесцентные лампы имеют не только технические характеристики. Как любое электротехническое изделие, они обладают электрическими характеристиками, а как осветительный прибор – световыми параметрами.

К электрическим характеристикам относятся:

• Номинальное напряжение. Напряжение сети, которое подходит для работы лампы. Составляет 220 В или 110 В.
• Рабочее напряжение. Величина на лампе при ее горении. Равняется половине номинального и составляет 100-110 В для сети 220 В и 45-60 В для электросетей 110 В.
• Напряжение зажигания. Величина на лампочке, необходимая для появления разряда. Она значительно выше сетевого значения и не является постоянной величиной. Зависит от схемы зажигания, условий окружающей среды.
• Номинальная мощность. По этому показателю выделяют слабомощные (до 18 Вт), средней мощности (до 58 Вт) и мощные (от 58 Вт) устройства. Также в продаже можно найти высокоинтенсивные лампочки с мощностью 150 Вт, но они практически не используются из-за малой эффективности.
• КПД. Люминесцентное освещение дает коэффициент полезного действия превышает 20%.
• Диаметр колбы – 12,16,26,38 мм.
• Размеры цоколя 14 и 27 мм.

Сравнительная таблица различных типов ламп Светотехнические характеристики газоразрядных ламп:

• Номинальный световой поток. Задается через 100 часов после горения.
• Индекс цветопередачи. Зависит от исполнения лампы. В стандартных приборах равняется 50-70%, в лампах с повышенной цветопередачей составляет 97%.
• Цветовая температура. Показывает, какой оттенок будет у свечения. Люминесцентные лампы выполняются в диапазоне от 2700 К до 6500 К.

Эксплуатационные характеристики:

• Световая отдача зависит от цветности и мощности. Наибольшей обладают бытовые лампы ЛБ 40 Вт – 80 лм/Вт. Из выпускаемых ламп максимальная светоотдача у серии Т5 с электронным ПРА – 104 лм/Вт.
• Средняя продолжительность горения. Зависит от электродов и прочности покрывающей их оксидной пленки. У ламп средней мощности продолжительность составляет 15000 часов.
• Коэффициент пульсаций. В большинстве люминесцентных ламп он равняется 23%, кроме устройств с улучшенной цветопередачей, в которых достигается значение 70%.
• Зависимость от температуры окружающей среды. При низких температурах ухудшаются условия зажигания. Диапазон рабочих температур составляет от 5 до 55° С.
• Утилизация. Так как в лампе содержится ртуть и другие вредные компоненты, ее нужно утилизировать особым способом. Для этого прибор нужно отнести и сдать в специальный пункт приема.

Свойства ртути

Все опасения при использовании люминесцентного освещения родились не на пустом месте. Ведь в производстве ламп используется небольшое количество паров ртути, которые ядовиты для человека, как считает большинство. Понять смысл этого стереотипа позволят знания о свойствах этого единственного жидкого в естественных условиях металла.

Из курса химии мы знаем, что при комнатной температуре ртуть находится в жидком состоянии. Сам по себе это тяжелый серебристый металл не представляет опасности. Однако ртуть способна испаряться даже при такой невысокой температуре, не говоря уже о более серьезных ее значениях. Эти пары способны не только самостоятельно распределяться по воздуху внутри помещения, но и образовывать летучие соединения с органическими веществами, абсорбироваться на предметах обихода, мебели и даже на обычных частичках пыли.

Капли ртути в пробирке

Пары могут проникать через строительные материалы, толщу воды и почвы. Жидкая ртуть обладает слабой вязкостью и большим поверхностным натяжением, что способствует разделению одной капли на множество более мелких. Это еще больше увеличивает площадь испарения. Частицы жидкой ртути очень подвижны, что сильно затрудняет демеркуризацию помещения. Они легко растворяются в органических растворителях и даже в воде в отсутствии свободного кислорода. При рН = 8 растворимость находится на минимуме. При изменении этого показателя в любую сторону растворимость увеличивается. Жидкая ртуть способна без труда растворять некоторые металлы, даже благородные. При этом образуются так называемые амальгамы. В связи с этим закономерно, что это вещество разрушающе действует на металлические конструкционные материалы.

Химические свойства ртути таковы, что она очень сильно ионизирована, а это создает большие сложности при превращении ее паров в относительно безопасные соли. При комнатной температуре невозможно ее окисление на воздухе. Нужны очень сильные окислители. Не подходят даже разбавленные кислоты, такие, как серная и соляная. Требуется концентрированная азотная кислота или царская водка, чтобы прошла реакция окисления ртути. Именно сложность нейтрализации этого ядовитого вещества и обуславливает необходимость принятия серьезных мер безопасности при использовании ртути в различных приборах, в том числе и в люминесцентных лампах.

Разновидности

Все разнообразие люминесцентных ламп характеризуется достаточно большим спектром параметров. Но в рамках данной статьи мы рассмотрим наиболее отличительные из них.

По величине давления газа внутри колбы, на практике различают светильники высокого и низкого давления:

• Высокого давления – такие люминесцентные приборы выдают плотный световой поток насыщенных цветовых оттенков. Применяются в достаточно мощных моделях с номиналом от 50 до 2000 Вт, характеризуются сроком службы от 6 тыс. до 15 тыс. часов.
• Низкого давления – отличается относительно небольшой плотностью газа в емкости, применяется для освещения помещений в быту или на производстве.

По форме колбы энергосберегающей лампочки – колба может иметь классическую грушевидную форму со стеклянной спиралью внутри, продолговатую вытянутую форму, вид спиралевидной трубки закрученной вокруг оси, кольцевидные и других форм.

Рис. 2. Разновидности колбы

По конструкции цоколя различают люминесцентные лампы со стандартным цоколем E с числовым обозначением, указывающим диаметр самого цоколя газоразрядного источника. G – штыревой, в котором число после буквенной маркировки показывает расстояние между контактами, а перед на количество пар контактов. Также можно встретить модели с цоколем типа W и F, но они используются довольно редко.

Рис. 3. Разновидности цоколей

По цветовой температуре свечения различают люминесцентные приборы с горячим желтым и холодным синим спектром. Также существуют варианты нейтрального цвета свечения. Цветовые температуры подбираются в соответствии с поставленными задачами: теплые для жилья, холодные для производственных объектов.

Рис. 4. Цветовая температура

Виды

Лампы различаются по нескольким факторам: форма колбы и давление внутри. Каждый вариант имеет свои сферы применения и конструкционные особенности.

Лампы высокого и низкого давления

По величине давления внутри колбы лампочки делятся на два типа:

• Высокого давления. Применяются в основном на улице.
• Низкого давление. Используются в жилых домах и различных учреждениях.

Линейные лампочки

Линейная лампа дневного света представляет собой трубку из стекла, к концам которой приварены ножки, в которых находятся электроды. На внутренней поверхности нанесен слой люминофора.

Вам это будет интересно Электросчетчик Меркурий 201Однолинейная расчетная схема

Являются разновидностью линейных ламп. Имеют замкнутую кольцевую форму.

Круглая ЛДС

Наиболее распространенная вариация с прямой конструкцией трубки.

Трубчатая лампочка

Что такое люминесцентные лампы

Вся планета давно уже обеспокоена вопросом экономии электроэнергии. Обычные лампы накаливания уже можно признать морально устаревшими. Низкий КПД, а об энергосбережении вопрос можно и не поднимать. При их работе экономии электроэнергии просто не существует. Поэтому одним из вариантом будут газоразрядные излучатели. Они созданы в России под руководством С.И. Вавилова в 1936 году.

Лампы люминесцентные (газоразрядные) — это колба с парой электродов. Им можно придать любую форму. При подаче напряжения между электродами начинается эмиссия электронов (тлеющий разряд), создающая излучение света. Свет этот мы не можем видеть. Спектр в ультрафиолетовом диапазоне. Чтобы мы могли получить видимый свет (длина волны должна быть в пределах видимого нами спектра) внутреннюю поверхность колбы покрывается веществом, которое может излучать видимый свет – люминофором. При разряде люминофор начинает светиться. Герметичная колба заполнена инертным газом и парами ртути. Ее наличие необходимо для тлеющего разряда. Жидкий металл его усиливает. Инертный газ безвреден для человека, так как он не вступает ни в какие химические реакции. Но, ртуть – метал опасный для человека. Поэтому возникают проблемы утилизации и вопросы о том, как избежать ртутного заражения.

Принцип работы источника дневного света

Разновидности

Первоначально в качестве ПРА для люминесцентной лампы использовались электромагнитные дроссели (балласты) со стартерами. Этот комплект назывался электромагнитным пускорегулирующим аппаратом – ЭмПРА. Позже появились электронные аналоги ЭмПРА на транзисторах и микросхемах, выполняющие ту же функцию. Они получили название ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат), или просто «электронный балласт». Рассмотрим конструкцию и принцип работы этих пускорегулирующих устройств.

Нередко под ЭмПРА подразумевают только электромагнитный дроссель, что не совсем верно. ЭмПРА – это дроссель и стартер – два отдельных узла.

Электромагнитный

ЭмПРА – это обычный дроссель – катушка, намотанная на магнитопроводе, и газоразрядная малогабаритная лампочка со встроенными биметаллическими контактами (рабочими электродами).

Рассмотрим процессы, происходящие в светильнике с ЭмПРА. При включении в колбе стартера зажигается разряд, который нагревает электроды из биметалла. В результате электроды замыкаются и подключают к питающей сети через дроссель спирали электродов ЛЛ. При этом тлеющий разряд в колбе лампочки-стартера гаснет.

Спирали люминесцентной лампы разогреваются, их способность испускать электроны многократно увеличивается. После остывания контактов стартера они размыкаются. В результате на электродах ЛЛ появляется импульс высокого (до 1 кВ) напряжения, создаваемого самоиндукцией дросселя.

На схеме буквами обозначены:

• А – люминесцентная лампа.
• В – сеть переменного тока.
• С – стартер.
• D – биметаллические электроды.
• Е – искрогасящий конденсатор.
• F – нити накала катодов.
• G – электромагнитный дроссель (балласт).

Высокое напряжение пробивает газовый промежуток. В колбе ЛЛ начинается разряд. При этом ртуть переходит в парообразное состояние, сопротивление газового промежутка резко падает. Чтобы разряд не перешел в неуправляемый дуговой, ток через лампу ограничивается дросселем с большим индуктивным сопротивлением. Поэтому его называют балластом.

Электронный

Внешне электронный балласт для люминесцентных ламп похож на электромагнитный. У него серьезные конструктивные отличия и другой принцип работы.

Как видно на фото, в электронном балласте много радиоэлементов. Рассмотрим типовую структурную схему ЭПРА и узнаем, как он работает.

Переменное сетевое напряжение проходит через фильтр электромагнитных помех, выпрямляется, сглаживается и подается на инвертор. Задача инвертора – обеспечить напряжение для работы ЛЛ. Сформированное инвертором напряжение через схему ограничения тока (балласт) подается на лампу. Схема запуска служит только для пуска ЛЛ. После выполнения своей функции в дальнейшей работе она не участвует.

Узлы инвертора, балласта и пуска на структурной схеме разделены условно. Часто функции балласта выполняет инвертор, дополнительно являющийся стабилизатором тока. В некоторых схемах он играет роль стартера, самостоятельно принимая решение о подогреве спиралей лампы и о подаче на них запускающего высоковольтного импульса.

Более простые схемы запуска представляют собой обычный конденсатор, образующий со спиралями и выходными дросселями колебательный контур. Последний настроен на частоту работы инвертора. Возникающий при погашенной лампе резонанс повышает напряжение на электродах лампы до единиц и даже десятков киловольт и зажигает разряд в колбе без предварительного подогрева спиралей (холодный пуск).

Что даёт такая схема? Прежде всего, мерцание. Обычный электромагнитный дроссель питает лампу переменным током частотой 50 Гц. Люминофор имеет малую инерционность и в промежутках между полуволнами заметно теряет яркость свечения. В результате люминесцентная лампа заметно мерцает. Это плохо для зрения.

Особенно заметно мерцание на изношенных лампах, люминофор которых теряет свойства инерционности.

Инвертор, питающий ЛЛ, работает на частотах десятка и даже сотни кГц. При этом инерционности люминофора достаточно, чтобы «переждать» паузы между питающими импульсами без заметной потери яркости. То есть благодаря ЭПРА у люминесцентной лампы малый коэффициент пульсаций.

Далее электронная схема обеспечивает стабильным питанием лампу, даже если сетевое напряжение отличается от номинального. К примеру, ЭПРА POSVET (фото см. выше) позволяет работать ЛЛ при напряжении в сети от 195 до 242 В. У лампы, подключённой через ЭмПРА, при таких напряжениях либо сократится срок эксплуатации, либо она не запустится.

Варианты применения

В настоящее время люминесцентные устройства получили большое применение, как в освещении промышленных объектов, так и в организации интерьера помещения. Светильники с лампами дневного и белого света применяются во многих целях:

• Люминесцентные светильники ЛБ 40 низкого давления, предназначенные для освещения всей площади помещения закрытого типа.
• Люминесцентная лампа для аквариумов и комнатных растений, обеспечивающая локальное освещение.
• Фитолампы (цветочные светильники) — люминесцентные лампы для цветов и растений.
• Настольная и настенная лампа дневного света, придающая мягким освещением уютную обстановку при чтении или отдыхе.

Проверка элементов лампы

Если после включения светильника лампочка работает неправильно, необходимо выяснить причину такого поведения. Перед тем как приступить к ремонту требуется убедиться, что причина неисправности именно в светильнике.

Проверяем присутствие напряжение и работоспособность выключателя. Это легко сделать, имея пробник наличия напряжения в электрической сети. Когда точно станет известно, что проблема в источнике света, в первую очередь потребуется выяснить какие элементы нуждаются в ремонте. Это может быть как сама колба, так и пусковое устройство.

Вот перечень основных неисправностей и причин вызвавших их.

1. Нет никакой реакции на включение. Требуется проверить лампу и дроссель, а также место крепления лампы в патроне.
2. Лампа не загорается в середине. Неисправен стартер или высоковольтный конденсатор.
3. Лампа не включается, слышен посторонний звук. Неисправность в дросселе.
4. Нарушение в оттенке свечения источника. Изменения в люминесцентном слое колбы.
5. При включении происходит мигание, эффект стробоскопа, запуска нет. Причиной может быть стартер или плохой контакт в патроне.
6. Устройство светит тускло и в оранжевом спектре. Нарушение герметичности колбы, лампу необходимо как можно быстрей утилизировать.
7. Края колбы чёрного цвета. Необходимо поменять лампу.

Проще всего можно осуществить проверку путём замены лампы и стартера на заведомо исправные. Проведение такой работы не должно составить труда. В случае если замены нет, придётся проверять исправность с помощью тестера. Если после замены лампа всё так же не работает, то поломка в дросселе.

Проверка дросселя

Первым сигналом, что неисправность в дросселе, будет периодическое моргание света лампы, или визуально можно будет наблюдать за распространением разряда в середине колбы. Для проверки нам понадобится любой мультиметр с функцией прозвонки или измерения сопротивления.

Переключив тестер в режим прозвонки, необходимо дотронутся щупами до выходов обмоток дросселя. Если на экране горит цифра один, или когда стрелочный прибор показывает бесконечность, то обмотка находится в обрыве. Сопротивление исправного дросселя составляет около 40 Ом. В случае отображения нулевого сопротивления или порядка нескольких Ом, делаем вывод, что произошло межвитковое замыкание.

Аналогично можно проверить на короткое замыкание стартер, конденсатор и другие электронные части схемы.

Необходимо отметить, что в случае замены дросселя своими руками необходимо обратить внимание на соответствие мощностей лампы и дросселя

Проверка стартера

При этом используется ручное замыкание контактов через кнопку, т. е. имитация работы пускателя. Сначала замыкается кнопка S1, а далее включаем и через секунду отключаем линию кнопкой S2, т. е. имитируем работу стартера

В этом случае необходимо соблюдать осторожность, так как напряжение на кнопке будет превышать входное сетевое равное 220 в

Проверка люминесцентной лампы

Саму лампу (колбу), можно проверить используя схему подключения без стартера или установкой её в исправный светильник.

В таком виде, схема позволяет использовать обычную лампочку накаливания в качестве ограничителя по току. Проверяемая лампа подключается последовательно с выпрямителем. Так как питание осуществляется с использованием постоянного тока, то это вызывает быстрый износ электродов. Хотя, в таком подключении яркость излучения будет заметно ниже, чем при нормальном включении, всё равно, возможно оценить состояние лампы. Мощность лампочки выбирается от 40 Вт, диоды и конденсаторы берутся с запасом по напряжению.

Используя тестер, можно убедиться в целостности контактной пары в самой колбе. Для этого необходимо замерить сопротивление между её выводами. В рабочем состоянии оно должно составлять порядка нескольких Ом.

Основные технические характеристики

При покупке лампочки следует ориентироваться на следующие параметры:

Мощность. Это основная характеристика осветительного, да и любого электроприбора в целом. Двадцативаттная лампочка способна заменить 100-ваттную лампу с вольфрамовой нитью накаливания.

Сравнительные характеристики по мощности

• Тип цоколя.
  Лампы накаливания имеют традиционный «цоколь Эдисона». Энергосберегающие лампы, соответствующие данному цоколю, имеют обозначение E27.
  Для настенных и настольных ламп, а также маленьких светильничков могут использоваться приборы с цоколем E14 немного меньшего размера.
  Цоколи E40 используются для мощных осветительных приборов, имеющих отличие от ламп накаливания.
• Цветовая температура.
  Результатом некорректного подбора цветовой температуры лампы может быть раздражение глаз.
  Для офисов и рабочих мест необходимо подбирать светильники с холодным белым и голубым свечением, цветовая температура которых колеблется от 6 000 до 6 500 К.
  Для гостиной комнаты лучше иметь естественный белый свет (около 4 200 К).
  В кухню и спальную комнату лучше приобретать «экономки», имеющие цветовую температуру чуть более 2 700 К. Они излучают мягкий желтый свет и похожи на лампы накаливания.
• Цена и срок службы.
  Не стоит гнаться за дешевизной, так как есть риск нарваться на дешевую подделку, которая не прослужит и 1 000 часов вместо 6 000.
  При выборе энергоэффективных ламп лучше отдавать предпочтение брендовым лампочкам, которые хорошо зарекомендовали себя на рынке световой индустрии. Это позволит получить дополнительную экономию за счет большего срока службы. Известны фирмы-производители КЛЛ: Osram, Philips, DeLux, Navigator, Camelion, Эра.
  Старожилом на рынке энергоэффективных ламп является компания Philips, которая начала выпуск своей продукции еще в восьмидесятых годах и хорошо зарекомендовала себя. За надежность и прекрасный внешний вид «энергосберегайки» полюбились потребителям.
  Osram специализируется по выпуску ламп с 1985 года. Долгий срок эксплуатации (до 15 000 часов) позволяет с успехом использовать их в разных местах и экономить энергоресурсы.
  Сравнительно недавно появившаяся фирма Navigator (2006 год) снискала уважение потребителей из-за высокой надежности и широкого ассортимента продукции разной формы и назначения, вплоть до декоративных.
  Лампочки Camelion также надежно утвердились на отечественном рынке. Широкий ценовой диапазон позволяет найти своего потребителя с разным уровнем дохода. Есть более дешевые, эконом-варианты, срок службы которых всего 6 000 часов, для классического варианта срок службы достигает 8 000 часов, для эксклюзива – 10 000.
  Энергосберегающие лампы Эра существуют на отечественном рынке с 2008 года. Их широкий ассортимент может заменить любые лампы накаливания разной формы и типа цоколя.

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.

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.

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.

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

Основные выводы

Энергосберегающие лампы
различаются по типу цоколя на резьбовые и штырьковые, по температуре цвета
светового потока, а также по геометрическим параметрам и форме колбы. При этом
среди ее основных эксплуатационных хаpaктеристик выделяются:

1. Мощность.
2. Вид цоколя.
3. Форма колбы.
4. Цветовая температура.
5. Срок эксплуатации.

Работа энергосберегающей люминесцентной лампы основана на схеме розжига свечения паров ртути под действием высоковольтного напряжения, проходящего через спираль накала. Ее главными особенностями являются долговечность, экономия, равномерное яркое свечение и возможность самостоятельного ремонта.

ПредыдущаяОсвещениеУличный фонарь своими руками: необходимые материалы, требования к безопасности, монтажСледующаяОсвещениеКак отремонтировать энергосберегающую лампу своими руками