Ремонт компактных энергосберегающих люминесцентных ламп

Рейтинг:  0 / 5

Подробности

Категория: Люминесцентные лампы

Опубликовано: 22.03.2017 20:32

Просмотров: 2857

К.В. Царев, г. Киев
Рост цен нa электроэнергию привел к повышенному интересу потребителей к энергосберегающим источникам света. Дело в том, что традиционные лампы накаливания являются скорее нагревателями, чем осветительными приборами: они
превращают в свет не более 15% потребляемой электроэнергии. Альтернативой лампам накаливания являются компактные люминесцентные лампы. Благодаря продуманной конструкции они легко устанавливаются в стандартный патрон для лампы накаливания, рассчитанный для работы от сети 220 В/50 Гц. Кроме более высокого КПД такие лампы отличаются длительным сроком службы (производители декларируют 6...8 тыс. ч) и отсутствием мерцания, характерного для обычных люминесцентных ламп.

Однако стоимость компактных люминесцентных ламп в 15—20 раз превышает стоимость ламп накаливания и составляет 3-6 евро. В связи с этим ремонт внезапно вышедших из строя ламп не только актуален, но и экономически целесообразен.



В настоящее время в продаже имеется целый ряд так называемых энергосберегающих ламп, обеспечивающих приятный и комфортный свет при низком энергопотреблении. Свечение таких ламп бывает двух типов: "естественное", или холодное, и "теплый белый свет' - он ближе по спектру к свечению ламп накаливания. Доступность по цене и разнообразие форм исполнения (2—4 дуги, спираль и т.п.) позволяют выбрать такое изделие на любой вкус.
Автор остановил свой выбор на энергосберегающих лампах потому, что производители заявляют длительный срок эксплуатации. Когда он решил заменить люстру, у него уже работали три лампы RADIUM, но в новую люстру они не подходили по дизайну, поэтому автор купил шесть ламп ELECTRUM. Особенность этих ламп китайского производства в том, что они, в отличие от ламп фирм OSRAM, Philips или Volta, зажигаются с некоторой задержкой - от 1 до 15 с. К тому же такие лампы очень чувствительны к некачественному контакту в патроне или выключателе. Лампу следует устанавливать в патрон только при отключенном напряжении.
Радость от новой люстры была недолгой: через 5...6 мес. все шесть ламп ELECTRUM вышли из строя одна за другой.
Пришлось засучить рукава и включить паяльник. Маркировка на лампах: ELECTRUM 220-240V/50-60Hz A-FC-406L 2700K15W.
Разборка ламп
Чтобы разобрать лампу, необходимо запастись терпением и проводить все действия аккуратно, не прилагая чрезмерных усилий. Цоколь лампы состоит из двух частей. На верхней, где установлена сама лампа, по ободу имеются четыре выступа-защелки, которые удерживают всю конструкцию вместе.
Отвертка на рис.1 указывает на один из них.
Чтобы произвести разборку, необходимо аккуратно вставить тонкую отвертку в зазор между половинками цоколя, как показано на рис.2, и, двигаясь по окружности цоколя, вынуть защелки из своих гнезд, после чего обе половинки цоколя легко разделяются.
Внутренняя конструкция не поражает особой технической новизной, поскольку использована элементная база, характерная для 80...90-х гг. XX века. На стороне печатной платы, обращенной к лампе, расположена катушка индуктивности, все остальные элементы установлены с другой стороны. Вид разобранной лампы показан на рис.3,а и
рис.3,б



Конструкции ламп других производителей сильно похожи (автор сравнивал лампы RADIUM с маркировкой: Ralux quick 15W/41 -827 220-240V 50/60 Hz, made in Germany, а также OSRAM, маркировка, к сожалению, не сохранилась, и лампа Zhen Bao с маркировкой EG3U-23W 220V/50Hz 99/12).
На рис.4,а показана печатная плата с элементами лампы производства OSRAM, на рис.4,б - Zhen Bao. Разница в исполнении трансформаторов хорошо заметна невооружен¬ным глазом.
Цоколи у этих ламп несколько больше по размеру, чем у
ELECTRUM, поэтому катушку индуктивности установили со стороны элементов. Поскольку автор не нашел электрических принципиальных схем у производителей, пришлось заниматься восстановлением по печатной плате, а это скучный и длительный процесс. Поэтому в авторской схеме возможны некоторые неточности, но для ремонта это не имеет принципиального значения.





Структурная схема электронного балласта газоразрядных ламп показана на рис.5 и представляет собой выпрямительный мост с фильтром, преобразователь постоянного напряжения в переменное и автоколебательный контур с газоразрядной лампой. В большинстве ламп сама лампа подключена к схеме управления припаянными проводами. Однако в некоторых лампах для этого соединения использован разъем, что уменьшает надежность и долговечность таких ламп.



Электрические принципиальные схемы ламп разных производителей тоже очень похожи. Для примера на рис.6 показана схема лампы Volta КЛС24/ПК-3 230 В 50/60 Гц. Отличия такой лампы от ламп других производителей состоят в номиналах конденсатора фильтра С2, конденсаторов СЗ и С4. В зависимости от мощности лампы используются транзисторы различных типов. Схема представляет собой автогенератор с трансформаторной связью, собранный по полумостовой схеме на транзисторах VT1 и VT2, к выходу которой включен колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности L1, конденсаторов СЗ, С4 и газоразрядной лампы.



Автоколебательный режим обеспечивает трансформатор Tpl, первичная обмотка которого включена в колебательный контур, а вторичные - в базовые цепи транзисторов VT1 и VT2. Частота автоколебаний определяется величиной индуктивности L1 и емкости конденсаторов СЗ и С4. Для первоначального запуска схемы после включения служат элементы R3, VD7 и С6. В момент, когда напряжение на конденсаторе С6 возрастает до величины, достаточной для
пробоя стабилитрона VD7, через него начинает протекать ток, и транзистор VT2 открывается. Диод VD5 разряжает
конденсатор С6 при открывании транзистора VT2 и исключает влияние пусковой цепи на работу схемы в рабочем режиме.
Ток заряда конденсаторов СЗ, С4, протекающий по первичной обмотке трансформатора Tpl, создает во вторичных обмотках напряжение, достаточное для закрывания VT2 и открывания VT1. Это приводит к разряду конденсаторов СЗ, С4 через открытый транзистор VT1. Ток в первичной и вторичных обмотках трансформатора Tpl меняет свое направление, и транзистор VT1 закрывается, a VT2 открывается, и процесс повторяется.
Сразу после включения, когда катоды газоразрядной лампы холодные, подводимого напряжения к лампе недостаточно для ее зажигания. На этом этапе колебательный контур состоит
из последовательно включенных конденсаторов СЗ, С4 и индуктивности L1, что приводит к увеличению частоты
автоколебаний. Ток, протекающий через катоды и конденсатор С4, приводит к разогреву катодов и поджигу лампы.
После зажигания лампы конденсатор С4 шунтируется низким сопротивлением светящейся лампы, частота автоколебаний уменьшается до рабочей величины, разогрев катодов прекращается.
Резистор R7 служит для разряда конденсаторов колебательного контура СЗ, С4 после выключения лампы.



Иногда лампу подключают к средней точке двух идентичных по номиналу конденсаторов С5 и С6, как показано на рис.7.
На печатной плате ламп ELECTRUM место для них есть, но фирма-изготовитель решила ''сэкономить'' и не устанавливать эти элементы.
Ремонт электроламп
Его следует начинать с проверки наличия питающего напряжения и напряжения на выходе фильтра.
Помните, что все элементы схемы находятся под опасным для жизни напряжением, поэтому следует строго выполнять правила электробезопасности!
Лампу нужно подключить к питающей сети через развязывающий трансформатор 220 В/220 В и пользоваться инструментами с изолированными ручками.
Далее проверяют режим работы транзисторов. Следует убедиться, что оба они не пробиты и работают в ключевом режиме.
Затем проверяют целостность
катодов лампы и конденсаторов СЗ и С4. Причины отказов ламп:
1.Основным источником бед большинства из шести ламп ELECTRUM являлась неисправность одного из ее катодов. Такая лампа ремонту не подлежит. Конечно, такую лампу можно заставить работать и с неисправными катодами, подав на нее высокое напряжение с умножителя и ограничив рабочий ток до паспортной величины. Однако "упаковать" элементы умножителя в заводской цоколь так просто не удастся, поэтому читатели могут попробовать приспособить что-нибудь оригинальное, но это уже тема другой статьи.
2.   Другим источником проблем оказались резисторы R1 и R3, а также конденсатор С1.
После их замены электронные балласты начинают работать сразу, без всяких проблем, сложностей с их настройкой после ремонта не возникло. Если после включения не открывается транзистор VT2, следует проверить элементы пусковой цепи R3-VD7-C6.
Из шести ламп ELECTRUM удалось восстановить только три - у остальных были несправны катоды. К сожалению, эти лампы проработали всего около полугода и вышли из строя, хотя были включены в открытую люстру с хорошим доступом воздуха, что исключало их перегрев.
Лампа производства фирмы Zhen Вао проработала столько же и вышла из строя из-за неисправности катода.
Ремонт ламп Volta и Radium
"Долгожителями" оказались лампы Volta и RADIUM. Две из трех ламп этих фирм работают до сих пор, причем одна без
ремонта работает уже более 5 лет. Когда вышли из строя две лампы Volta, одну из них случайно сломали при разборке, поэтому пришлось из двух сделать одну работающую.
Проблема всех этих ламп была в резисторе R1 и электролитическом конденсаторе фильтра С1. Скорее всего, в них
выходит из строя конденсатор фильтра, вследствие чего из-за увеличения тока через резистор R1 последний также
приходит в негодность. Резистор выполняет функцию плавкого предохранителя, следует признать, что довольно успешно, так как потемневших от перегрева элементов на платах ламп обнаружено не было.
Из всех ламп, которые автору пришлось ремонтировать, ни в одной не было обнаружено неисправных полупроводниковых приборов.