Прежде чем браться за ремонт энергосберегающих ламп, рассмотрим некоторые философские вопросы.
Надо ли браться за ремонт энергосберегающей лампы?
Прежде всего, надо честно ответить себе на этот вопрос, всё посчитать (деньги и время), и только потом переходить к технической стороне вопроса. Надеюсь, моя статья поможет сделать правильный выбор.
Итак, цену нормальной новой энергосберегайки примем 150 руб. Что это значит? Если лампа поломалась после года работы, считаю, что ремонтировать её нет смысла. Прежде всего потому, что цена необходимых деталей – около 50 руб., плюс стоимость ремонта ещё около 100 руб. Под стоимостью ремонта я подразумеваю цену усилий и затраченного времени.
И главное – ресурс и качество работы лампы со временем неуклонно падает, и это прежде всего относится к люминисцентной колбе. Она по краям темнеет, общая яркость с каждым часом снижается. Как на фото ниже.
Колба компактной люминесцентной лампы темнеет по краям. Справа – лампа накаливания, горит без проблем. Фото из статьи .
КПД такой лампы падает – она больше греется, но меньше светит. Появляется ещё неприятный эффект – лампа “думает”, прежде чем включиться. И включается через секунду-другую, и разгорается не сразу, а через минуту-другую.
Меня это иногда бесит, когда я спешу, а приходится бродить в потёмках.
Вывод – если энергосберегающая лампа поломалась после года работы – ремонт лампы экономически невыгоден. Возможно, кое-что пойдёт на запчасти, об этом позже.
Более того, сейчас, когда хорошие светодиодные лампы можно приобрести за 90-120 руб., смысла в ремонте КЛЛ вообще не стало.
Ну, а для храбрых и отчаянных – эта статья.
Терминология и принцип работы
Будем расширять сознание.
Люминесцентные, компактные, энергосберегающие, с электронным балластом, с инвертором – всё одно и то же, суть одна. Более того, такие лампы имеют совершенно разные конструкции. Например, может быть цоколь G9, как у галогенной лампы, может обычный – Е14, Е27, Е40.
Может лампа быть отдельно, и вставляться через патроны, а электронный балласт – отдельно. Это относится прежде всего к линейным, или трубчатым лампам. Пример такой конструкции – светильники типа “Армстронг” для офисных помещений.
То есть, бывают разные конструкции, а суть одна.
Все эти лампы в последнее время модно стало называть “энергосберегающими”, но суть одна. А почему так называют – потому что при той же яркости они потребляют примерно в 5 раз меньше электроэнергии. По заявлениям продавцов, и с этим можно поспорить.
Кстати, часто происходит путаница между понятиями “лампа ” и “светильник “. Я в данном случае разделяю эти два понятия так. Лампа – это колба со спиралью, наполненная газом. А светильник – это лампа плюс схема, которая обеспечивает поджиг и горение лампы. Схема эта тоже может называться – электронный балласт, ЭПРА, инвертор, блок питания, генератор, и т.д.
Электронный балласт ЭПРА. Ещё четыре лампы – и будет светильник типа “Армстронг”
В подробности вдаваться не будем. Но принцип работы один.
Имеется выпрямитель, который из 220В 50Гц выдаёт постоянное напряжение 300…315 Вольт. Далее на этом напряжении работает генератор высокой (по сравнению со входной) частоты (около 10…15 кГц). Генератор выдаёт напряжение, которое питает трубку, наполненную газом и покрытую специальным составом. Можно рассказать и глубже, но это есть и на других сайтах.
А пока важно лишь знать, что энергосберегающая лампа принципиально состоит из двух частей – электронного блока и стеклянной части (трубки, или колбы).
Раньше вместо электронного балласта (ЭПРА, электронный пускорегулирующий аппарат) ставили дроссель и стартер, но это уже совсем старая история.
Причины поломок энергосберегающих ламп
Причины поломки КЛЛ – банальны, как и в любой электронной технике, а именно:
- Перегрев по разным причинам,
- Некачественные комплектующие,
- Частые включения/выключения,
- Проблемы с питающим напряжением (пониженное/повышенное, низкое ).
Но вот ещё одна причина, которая не кажется очевидной с первого раза, мне прислал описание этой проблемы мой постоянный читатель Владимир:
А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?
Подписывайся, и читай статью дальше:
Довольно неожиданно, но КЛЛ оказались очень чувствительны к качеству соединительных элементов и патронов. Отчасти это понятно, контактирующие элементы разрабатывались под лампы накаливания с их большим током потребления , и переход на КЛЛ мог привести к неустойчивому соединению. Дело в том, что у любого элемента, обеспечивающего механическую коммутацию электрического сигнала, например, реле, есть две характеристики – «максимальный» и «минимальный» ток.
Первое понятно, оно определяется площадью и формой контакта, а второй параметр встречается реже и менее известен. Он закладывается при проектировании типа покрытия контактирующих поверхностей. Если ничего специально не предпринимать, то на поверхности контактов образуется окисная пленка, которая увеличивает сопротивление во включенном состоянии вплоть до «неустойчивого соединения». В дальнейшем на этом месте образуется «нагар», что приводит к усилению дефекта.
Некачественное соединение приводит к броскам тока заряда сглаживающего конденсатора электронного балласта КЛЛ, что снижает ресурс его работы, и скачкообразно изменяет режим работы всей КЛЛ, а это уже может привести к худшим последствиям – сгоранию электроники или разрушению цепей накала в колбе. И это не просто слова, я сам столкнулся с проявлением данного дефекта. У меня в одной комнате висит лампа с пятью рожками под лампы типа Е14 («миньон»). В одном из них сгорела люминесцентная лампа, отметил «бывает» и забыл. Но через месяц, в этом же патроне, пришла в негодность совсем новая лампа. Это показалось странным, но разбираться не было никакого желания, и лампа была просто заменена.
Увы, примерно через месяц история повторилась вновь, что было крайне странно, ведь в соседних рожках были установлены точно такие же лампы и к ним никаких претензий не предъявлялось. Единственно, что могло вызывать проблему – это патрон злосчастного рожка. Обычный карболитовый патрон, один из трёх, что были на лампе (оригинальные были уничтожены взорвавшимися лампами накаливания, что и подвигло к переходу на КЛЛ). Тщательный внешний осмотр не выявил никаких дефектов, соединение проводов надежное, контактирующие поверхности под лампу чистые и без каких-либо следов нагара. Однако в этом патроне сгорело столько ламп при непонятных причинах, от чего нельзя отмахнуться.
Что ж, обезжирил контактирующие поверхности, а потом еще и отшлифовал мелкой шкуркой. После профилактики дефект не проявлял себя, на данный момент лампа в этом рожке отработала уже больше года. Попробую предположить, что виною был тонкий слой жира на поверхности контакта, что приводило к неустойчивому соединению. Если бы на этом месте стояла лампа накаливания, то всё бы функционировало в нормальном режиме – довольно большой ток лампы пробил слой окисла и установилось надежное соединение.
Проблема выявилась именно с КЛЛ, в ней ток потребления значительно меньше, а сам ток непостоянен во времени. Отдельно хочется подчеркнуть – обращайте повышенное внимание на качество соединительных элементов и патронов при использовании ламп с низким током потребления, особенно при подозрительно низком сроке работы этих ламп. Не всё определяется качеством КЛЛ, источник проблемы может находиться и вне ее.
Что ломается в энергосберегающих лампах
В этом разделе опишу, как что нужно проанализировать перед как починить энергосберегающую лампу .
1. Вскрываем лампу.
Как правило, место вскрытия – там, где наносится надпись с названием и техническими параметрами лампы. Там же располагаются и концы стеклянной колбы, если колба имеет несколько перегибов.
Как разобрать КЛЛ. В месте вскрытия поддеваем плоской отверткой.
Посла вскрытия лампы видим её устройство:
2. Колба.
Если есть заметное потемнение на концах, то колбу можно смело выбрасывать. Также, можно считать колбу негодной, если она проработала в лампе более 2 лет.
3. Нити накаливания
Если состояние колбы нормальное, прозваниваем её нити накаливания омметром. Сопротивление должно быть несколько Ом. Чем больше мощность, тем меньше сопротивление.
В энергосберегающих лампах тоже есть нити накаливания, они нужны для первоначального розжига. Этот факт не любят упоминать маркетологи.
4. Электронный балласт.
Спираль и колба нормальные, удача! Ремонт энергосберегающей лампы, возможно, имеет смысл.
Осматриваем плату электронного балласта. Как правило, если там что-то сгорело, это сразу видно. Особенно сгоревшие резисторы. Хотя, резисторы могут выходить из строя без видимых последствий. Как правило, сгорают резисторы в эмиттерных и базовых цепях, и транзисторы. Если сгорело что-то ещё, за ремонт браться не советую. Или просто придётся поменять всё на плате, потратив много времени.
Электронные балласты от компактных люминесцентных ламп. Некоторые запчасти уже вытащены…
5. Конденсатор фильтра.
Это тот самый конденсатор, который сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Когда , некоторые говорят, что именно этот конденсатор “виноват”. Если он вздутый, его обязательно надо поменять. Ёмкость лучше выбрать на шаг больше. Например, стоял 4,7 мкФ – поставить 6,8. Но это не принципиально. Рабочее напряжение конденсатора – то же, что и у старого, или больше, если поместится в корпус.
6. Монтаж.
И конечно проверить предохранитель, целостность монтажа, пайку, механические повреждения. Конечно, это лучше делать в первую очередь, сразу после вскрытия.
Теперь надо принять решение. Я брался за ремонт только в случае, когда у меня под рукой много однотипных сгоревших ламп, так ремонт идёт гораздо веселее.
Много поломанных ламп. Ремонт имеет смысл.
Как показывает практика, из 10 ламп, поломанных в силу естественных причин, нормальный выход – 3-4 штуки.
Схема энергосберегающей лампы
Перед тем, как браться за ремонт, надо рассмотреть принципиальные электрические схемы энергосберегающих (компактных люминесцентных) ламп, которые приведены в отдельной статье . Чтобы быть в курсе, как лампа устроена.
Ремонт энергосберегающей лампы
Что мы видим в этих схемах? Если в светильнике одна лампа – то там по любому 2 транзистора. Вот они и сгорают, и тянут за собой резисторы.
Для ремонта лампы надо прежде всего определить, какие сгорели резисторы. Как правило, сейчас для обозначения номинала резистора применяется цветовая маркировка, без этого в ремонте никак.
Например, последняя схема, номер 17. Там выгорают резисторы 1 Ом и 20 Ом, итого 4 резистора.
С транзисторами чуть сложнее. От мощности транзистора зависит, какова мощность всей лампы (светильника). Транзисторы применяются высоковольтные, тип MJE или аналоги. Вот примерная таблица соответствия модели транзистора и мощности лампы:
- MJE13001 (мощность до 7 Вт)
- MJE13002 (мощность до 10 Вт)
- MJE13003 (мощность до 15 Вт)
- MJE13004 (мощность до 20 Вт)
- MJE13005 (мощность до 40 Вт)
- MJE13006 (мощность до 75 Вт)
- MJE13007 (мощность до 100 Вт)
- MJE13008 (мощность до 120 Вт)
- MJE13009 (мощность до 150 Вт)
Мощности ориентировочные, лучше конечно брать с запасом.
Даташиты на транзисторы и что ещё нарыл по теме как обычно выкладываю ниже. Если кому надо, могу опубликовать методику проверки транзисторов. И ещё – у разных производителей одни и те же транзисторы могут иметь разную цоколевку, надо проверять перед пайкой.
Теперь по ценам на детали. 4 низкоомных резистора мощностью 0,25Вт будут стоить минимум 8 руб. Цены берём розничные. Популярный транзистор MJE13003 – 25 руб, опять розница. Итого – 33 рубля на детали для ремонта лампы мощностью до 15 Вт.
Но смысл будет, только если поставить это дело на поток, и если лампы на ремонт будут халявные. Например, на предприятии, где в одном цехе может использоваться например 100 ламп.
Пример отремонтированной лампы.
По случаю недавно разобрал отремонтированную мной ещё в 2010 году КЛЛ.
Точнее, не разобрал, а она сама “разобралась” – защёлки корпуса выскочили, и колба повисла на проводах:
Вот что мы имеем внутри:
Видно, что замене подверглись резисторы и транзисторы (судя по пайке).
Резисторы при этом за неимением нужных номиналов подобраны так, что вместо одного резистора 10 Ом в параллели 2 по 22 Ома, а вместо 51 Ом – два по 110:
Напоминаю, что абсолютно то же самое относится и к ЭПРА к светильникам со сменными лампами.
Ну а если лампа не засветилась после замены резисторов и транзисторов – выкинуть электронный балласт. Хотя, после пробного включения целостность новых впаянных деталей я поставлю под сомнение.
А вот один из вариантов, как можно использовать электронный балласт от компактной люминесцентной лампы – засветить обычную линейную (трубчатую) лампу.
Облагородить – и получится прекрасный светильник.
Скачать справочные данные на транзисторы для люминесцентных ламп
Теперь – выкладываю файлы по теме, как обычно, всё можно скачать бесплатно и свободно.
Сегодня широко применяются для освещения домов, гаражей и квартир- компактные люминесцентные лампы, которые в 5-7 раз меньше потребляют электроэнергии по сравнению с обычными лампами накаливания. Последние очень просто и быстро заменить на энергосберегающие, благодаря одинаковой конструкции и размерам цоколя для ламп.
Однако, к сожалению цена на компактные люминесцентные лампы в 20-30 раз выше стоимости аналогичных по мощности ламп накаливания. В Я рассказывал о том, как отремонтировать светодиодные лампы, а сегодня Я подробно остановлюсь на компактных люминесцентных лампах или сокращенно- КЛЛ.
Если у Вас перестала работать энергосберегающая КЛЛ, то не спешите их выкидывать, потому что довольно часто замена не дорогих радиодеталей позволяет восстановить ее работоспособность.
Ремонт своими руками компактной люминесцентной лампы.
- Первым делом необходимо аккуратно разобрать на две части
пластиковый корпус, что бы добраться до электронной платы, находящейся внутри.
- Далее следует проверить на целостность или прозвонить предохранитель
, который устанавливается на один из проводов, идущих от контактов цоколя. Как прозванивать смотрим . В дешевых моделях предохранителя может и не быть. Если он все же есть, то примерное его месторасположение изображено на схеме.
Неисправный предохранитель- необходимо отремонтировать или лучше заменить
на равноценный с одинаковой величиной максимальной токовой нагрузки. Мой друг, например припаял напрямую провод к плате без всяких предохранителей, если что выбьет автомат или отгорит проводок от платы. - Далее необходимо проверить на целостность нить накала лампы . Если нить перегорела, то для восстановления работы лампы её можно зашунтировать при помощи резистора величиной 10 Ом, но после этого КЛЛ может загораться с небольшим мерцанием и задержкой в пару секунд.
- Проверяем диодный мост и конденсатор
емкостью 4,7 мф на 400 Вольт. В китайских моделях из-за дешевизны и низкого качества применяемых материалов, конденсатор очень часто выходит из строя после 3-6 месяцев работы. Он стоит несколько рублей и ввиду того, что пока его не выпаяешь- не проверишь, лучше сразу меняем при ремонте.
- Далее проверяем сопротивление ограничительного резистора — оно должно быть несколько Ом. Как проверять радиодетали читаем в нашей статье “ ”. Внимание, ограничительный резистор не всегда стоит в китайских моделях. Он устанавливается в предохранительных целях для снижения бросков напряжения, возникающих при включении КЛЛ.
- Реже выходят из строя резисторы , если неисправен меняем на новый. Полоски на нем подскажут его величину сопротивления.
- Иногда лампа перестает работать после выхода из строя одного или нескольких транзисторов генератора. Внимание, их обязательно необходимо выпаять , что бы верно определить их целостность. Специалисты рекомендуют использовать для компактных люминисцентных ламп мощностью от 1 до 9 Ватт- транзисторы серии 13001 ТО-92, для 11 Ватт– 13002 ТО-92, для 15-20 Ватт – серии 13003 ТО-126 и для 25-40 Ватт – серии 13005 ТО-220.
- Причиной мерцания лампы, чаще всего является поломка высоковольтного конденсатора , который находится в схеме между нитями накала КЛЛ. Рекомендуем заменить конденсатор на высоковольтный с емкостью 3,3 нФ на 2 кВ.
- Примерно в каждом четвертом случае, причиной неисправности КЛЛ служит поломка динистора. Проверить его сложно- он не проводит не в одном направлении (обязательно предварительно выпаиваем)- пока не появится на его контакте управляющее напряжение в 30 Вольт. Для замены подойдет динистор марки DB3 или более габаритный его отечественный аналог — КН102. Не редки случае, когда с динистором вместе перегорает вся электронная плата, тогда ремонтировать ее нет смысла.
- Почти всегда при поломке динистор тянет за собой и конденсатор , припаянный к одному из его выводов. И логично, если проверяем этот конденсатор и при его неработоспособности- можно констатировать поломку динистора.
Как продлить срок службы компактных люминесцентных ламп.
- Берем продукцию хорошо зарекомендовавших себя производителей- Osram или Philips.
- Старайтесь поменьше делать количество включений-выключений.
- Не используйте в светильниках с датчиком движения, в коридорах, санузлах и других местах, где есть необходимость частых включений.
- После выключения рекомендуется обождать несколько минут перед повторным включением.
- Аккуратно обращайтесь с колбой лампы, внутри которой содержится капелька ртути.
В отличие от обычных ламп накаливания энергосберегающие обладают определенными преимуществами: они потребляют электроэнергию в несколько раз меньше, срок службы их довольно продолжительный, а свет очень яркий. В настоящее время большинство квартир , офисных и производственных помещений оборудованы этими лампами. Такой выбор оправдан, потому что электроэнергия экономиться очень существенно.
Однако нередко случается довольно неприятная ситуация, когда энергосберегающая лампа выходит из строя. Обычно ее ресурс составляет 8 тыс. часов работы, но она может даже недоработать свой срок. Это обидно, потому что стоит она недешево. Однако отчаиваться не стоит, так как энергосберегающая лампа подлежит ремонту. Поэтому лучше не выбрасывать перегоревшие экземпляры , потому что из нескольких неисправных ламп можно своими руками собрать одну исправную. Так как выполнить ремонт энергосберегающих ламп своими руками?
Такой осветительный прибор состоит из следующих элементов:
- газоразрядная колба;
- балласт;
- цоколь.
Газоразрядная колба может быть спиральной и U-образной формы. Внутри она покрыта люминофором , а в ее концы впаяны две спирали. Если на поверхности колбы имеются какие-либо повреждения, например, трещины, затемненные участки или сколы, то ремонту такая лампа уже не подлежит. Все остальные виды неисправностей отремонтировать можно своими руками.
Причинами поломки энергосберегающего осветительного прибора могут быть:
- неисправность электронного балласта ;
- перегорание одной из нитей накаливания.
Перед тем как приступить к ремонту, необходимо лампу разобрать и выяснить причину случившегося. Делается это следующим образом:
- Необходимо отсоединить колбу от цоколя.
Выполнять такое действие нужно очень аккуратно, чтобы не повредить цоколь. Элементы лампы между собой соединены защелками, как, например, мобильный телефон или пульт дистанционного управления. Лучше всего использовать отвертку, имеющую тонкое и широкое жало. Одна из защелок обычно находится в том месте, где нанесены параметры лампы. Отвертку необходимо вставить в щель и, осторожно поворачивая, раздвинуть половинки. Затем отвертку следует дальше продвигнуть вкруговую, пока лампа не разъединится на две части и после этого отсоединяют колбу и цоколь. Провода, которые идут от цоколя, очень короткие и от резкого движения они могут оборваться.
- После этого отсоединяют провода, которые идут к нитям накаливания.
От колбы отходят 2 пары проводников – это и есть нити накаливания. Для проверки работоспособности их следует отсоединить. Обычно их не припаивают, а наматывают на проволочные штыри в несколько витков, поэтому отсоединить их будет достаточно легко.
- Проверяют работоспособность нитей накаливания.
Колба обычно содержит две спирали, имеющих электрическое сопротивление в 10−15 Ом. Их следует проверить мультиметром , определяя какая из них перегорела. Если нити обе целые, значит проблема, скорее всего, в балласте. А вот если одна из нитей будет перегоревшей, то электронный балласт в порядке.
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.
На рабочей плате необходимо замерить сопротивление структурных элементов и сравнить с показателями элементов нерабочей. Такой способ позволяет избежать трудоемкого выпаивания.
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.
Ремонт энергосберегающей лампы с неисправной спиралью
Другая распространенная причина неисправности экономной лампы – это перегорание нитей накаливания. Можно самому увидеть, что сгорела спираль. Это определяется по внешнему виду колбы – в этом месте стекло будет затемненным. Но желательно все-таки измерить сопротивление нитей накаливания. Если сгорела одна из нитей, то колбу можно выбрасывать, а электронный балласт применять для ремонта других ламп. Но эту неисправность также можно устранить.
Ремонт заключается в том, что приходиться закорачивать выводы сгоревшей спирали. Конечно, такая лампа после ремонта прослужит не так долго, потому что будет работать на износ только одна нить накаливания.
Однако такой ремонт лампы своими руками имеет право на существование. Сначала отсоединяют и проверяют спирали на работоспособность с помощью мультиметра. Перегоревшую нить следует зашунтировать резистором, с таким же номиналом, что и сопротивление нормальной нити. Шунтирование выполняется обязательно, потому что цепь в обрыве и лампа без этого не запустится. Сопротивление исправной нити обычно составляет 4−5 Ом, для замены сгоревшей спирали лучше всего подойдет 1-ваттный резистор номиналом 5 Ом.
Энергосберегающие лампы настолько прочно вошли в жизнь современного человека, что трудно уже представить квартиру или офис без этих осветительных приборов. Они довольно экономно расходуют электричество, но по цене достаточно дорогие. Если они выходят из строя, то можно выполнить ремонт энергосберегающих ламп своими руками. Это позволит существенно сэкономить свои средства.
В настоящее время всё большее распространение получают так называемые люминесцентные энергосберегающие лампы. В отличие от обычных люминесцентных ламп с электромагнитным балластом, в энергосберегающих лампах с электронным балластом используется специальная схема.
Благодаря этому такие лампы легко установить в патрон взамен обычной лампочки накаливания со стандартным цоколем E27 и E14. Именно о бытовых люминесцентных лампах с электронным балластом далее и пойдёт речь.
Отличительные особенности люминесцентных ламп от обычных ламп накаливания.
Люминесцентные лампы не зря называют энергосберегающими, так как их применение позволяет снизить энергопотребление на 20 – 25 % . Их спектр излучения более соответствует естественному дневному свету. В зависимости от состава применяемого люминофора можно изготавливать лампы с разным оттенком свечения, как более тёплых тонов, так и холодных. Следует отметить, что люминесцентные лампы более долговечны, чем лампы накаливания. Конечно, многое зависит от качества конструкции и технологии изготовления.
Устройство компактной люминесцентной лампы (КЛЛ).
Компактная люминесцентная лампа с электронным балластом (сокращённо КЛЛ) состоит из колбы, электронной платы и цоколя E27 (E14), с помощью которого она устанавливается в стандартном патроне.
Внутри корпуса размещается круглая печатная плата, на которой собран высокочастотный преобразователь. Преобразователь при номинальной нагрузке имеет частоту 40 – 60 кГц . В результате того, что используется довольно высокая частота преобразования, устраняется “моргание”, свойственное люминесцентным лампам с электромагнитным балластом (на основе дросселя), которые работают на частоте электросети 50 Гц. Принципиальная схема КЛЛ показана на рисунке.
По данной принципиальной схеме собираются в основном достаточно дешёвые модели, к примеру, выпускаемые под брендом Navigator и ERA . Если вы используете компактные люминесцентные лампы, то, скорее всего они собраны по приведённой схеме. Разброс указанных на схеме значений параметров резисторов и конденсаторов реально существует. Это связано с тем, что для ламп разной мощности применяются элементы с разными параметрами. В остальном схемотехника таких ламп мало чем отличается.
Разберёмся подробнее в назначении радиоэлементов, показанных на схеме. На транзисторах VT1 и VT2 собран высокочастотный генератор. В качестве транзисторов VT1 и VT2 используются кремниевые высоковольтные n-p-n транзисторы серии MJE13003 в корпусе TO-126. Обычно на корпусе этих транзисторов указываются только цифровой индекс 13003 . Также могут применяться транзисторы MPSA42 в более миниатюрном корпусе формата TO-92 или аналогичные высоковольтные транзисторы.
Миниатюрный симметричный динистор DB3 (VS1 ) служит для автозапуска преобразователя в момент подачи питания. Внешне динистор DB3 выглядит как миниатюрный диод. Схема автозапуска необходима, т.к преобразователь собран по схеме с обратной связью по току и поэтому сам не запускается. В маломощных лампах динистор может отсутствовать вообще.
Диодный мост , выполненный на элементах VD1 – VD4 служит для выпрямления переменного тока. Электролитический конденсатор С2 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Диодный мост и конденсатор С2 являются простейшим сетевым выпрямителем. С конденсатора C2 постоянное напряжение поступает на преобразователь. Диодный мост может выполняться как на отдельных элементах (4 диодах), либо может применяться диодная сборка.
При своей работе преобразователь генерирует высокочастотные помехи, которые нежелательны. Конденсатор С1 , дроссель (катушка индуктивности) L1 и резистор R1 препятствуют распространению высокочастотных помех по электросети. В некоторых лампах, видимо из экономии:) вместо L1 устанавливают проволочную перемычку. Также, во многих моделях нет предохранителя FU1 , который указан на схеме. В таких случаях, разрывной резистор R1 также играет роль простейшего предохранителя. В случае неисправности электронной схемы потребляемый ток превышает определённое значение, и резистор сгорает, разрывая цепь.
Дроссель L2 обычно собран на Ш -образном ферритовом магнитопроводе и внешне выглядит как миниатюрный броневой трансформатор . На печатной плате этот дроссель занимает довольно внушительное пространство. Обмотка дросселя L2 содержит 200 – 400 витков провода диаметром 0,2 мм. Также на печатной плате можно найти трансформатор, который указан на схеме как T1 . Трансформатор T1 собран на кольцевом магнитопроводе с наружным диаметром около 10 мм. На трансформаторе намотаны 3 обмотки монтажным или обмоточным проводом диаметром 0,3 – 0,4 мм. Число витков каждой обмотки колеблется от 2 – 3 до 6 – 10.
Колба люминесцентной лампы имеет 4 вывода от 2 спиралей. Выводы спиралей подключаются к электронной плате методом холодной скрутки, т.е без пайки и прикручены на жёсткие проволочные штыри, которые впаяны в плату. В лампах малой мощности, имеющих малые габариты, выводы спиралей запаиваются непосредственно в электронную плату.
Ремонт бытовых люминесцентных ламп с электронным балластом.
Производители компактных люминесцентных ламп заявляют, что их ресурс в несколько раз больше, чем обычных ламп накаливания. Но, несмотря на это бытовые люминесцентные лампы с электронным балластом выходят из строя довольно часто.
Связано это с тем, что в них применяются электронные компоненты, не рассчитанные на перегрузки. Также стоит отметить высокий процент бракованных изделий и невысокое качество изготовления. По сравнению с лампами накаливания стоимость люминесцентных довольно высока, поэтому ремонт таких ламп оправдан хотя бы в личных целях. Практика показывает, что причиной выхода из строя служит в основном неисправность электронной части (преобразователя). После несложного ремонта работоспособность КЛЛ полностью восстанавливается и это позволяет сократить денежные расходы.
Перед тем, как начать рассказ о ремонте КЛЛ, затронем тему экологии и безопасности.
Несмотря на свои положительные качества люминесцентные лампы вредны как для окружающей среды, так и для здоровья человека. Дело в том, что в колбе присутствуют пары ртути. Если её разбить, то опасные пары ртути попадут в окружающую среду и, возможно, в организм человека. Ртуть относят к веществам 1-ого класса опасности .
При повреждении колбы необходимо покинуть на 15 – 20 минут помещение и сразу же провести принудительное проветривание комнаты. Необходимо внимательно относиться к эксплуатации любых люминесцентных ламп. Следует помнить, что соединения ртути, применяемые в энергосберегающих лампах опаснее обычной металлической ртути. Ртуть способна оставаться в организме человека и наносить вред здоровью .
Кроме указанного недостатка необходимо отметить, что в спектре излучения люминесцентной лампы присутствует вредное ультрафиолетовое излучение. При длительном нахождении близко с включенной люминесцентной лампой возможно раздражение кожи, так как она чувствительна к ультрафиолету.
Наличие в колбе высокотоксичных соединений ртути является главным мотивом экологов, которые призывают сократить производство люминесцентных ламп и переходить к более безопасным светодиодным.
Разборка люминесцентной лампы с электронным балластом.
Несмотря на простоту разборки компактной люминесцентной лампы, следует быть аккуратным и не допускать разбития колбы. Как уже говорилось, внутри колбы присутствуют пары ртути, опасные для здоровья. К сожалению, прочность стеклянных колб невысока и оставляет желать лучшего.
Для того чтобы вскрыть корпус где размещена электронная схема преобразователя, необходимо острым предметом (узкой отвёрткой) разжать пластмассовую защёлку, которая скрепляет две пластмассовые части корпуса.
Далее следует отсоединить выводы спиралей от основной электронной схемы. Делать это лучше узкими плоскогубцами подхватив конец вывода провода спирали и отмотать витки с проволочных штырей. После этого стеклянную колбу лучше поместить в надёжное место, чтобы не допустить её разбития.
Оставшаяся электронная плата соединена двумя проводниками со второй частью корпуса, на которой смонтирован стандартный цоколь E27 (E14).
Восстановление работоспособности ламп с электронным балластом.
При восстановлении КЛЛ первым делом следует проверить целостность нитей накала (спиралей) внутри стеклянной колбы. Целостность нитей накала просто проверить с помощью обычного омметра . Если сопротивление нитей мало (единицы Ом), то нить исправна. Если же при замере сопротивление бесконечно велико, то нить накала перегорела и применить колбу в данном случае невозможно.
Наиболее уязвимыми компонентами электронного преобразователя, выполненного на основе уже описанной схемы (см. принципиальную схему), являются конденсаторы.
Если люминесцентная лампа не включается, то следует проверить на пробой конденсаторы C3, C4, C5. При перегрузках эти конденсаторы выходят из строя, т.к приложенное напряжение превосходит напряжение, на которое они рассчитаны. Если лампа не включается, но колба светиться в районе электродов, то возможно пробит конденсатор C5.
В таком случае преобразователь исправен, но поскольку конденсатор пробит, то в колбе не возникает разряд. Конденсатор C5 входит в колебательный контур, в котором в момент запуска возникает высоковольтный импульс, приводящий к появлению разряда. Поэтому если конденсатор пробит, то лампа не сможет нормально перейти в рабочий режим, а в районе спиралей будет наблюдаться свечение, вызываемое разогревом спиралей.
Холодный и горячий режим запуска люминесцентных ламп.
Бытовые люминесцентные лампы бывают двух типов:
С холодным запуском
С горячим запуском
Если КЛЛ загорается сразу после включения, то в ней реализован холодный запуск. Данный режим плох тем, что в таком режиме катоды лампы предварительно не прогреваются. Это может привести к перегоранию нитей накала вследствие протекания импульса тока.
Для люминесцентных ламп более предпочтителен горячий запуск. При горячем запуске лампа загорается плавно, в течение 1-3 секунд. В течение этих несколько секунд происходит разогрев нитей накала. Известно, что холодная нить накала имеет меньшее сопротивление, чем разогретая. Поэтому, при холодном запуске через нить накала проходит значительный импульс тока, который может со временем вызвать её перегорание.
Для обычных ламп накаливания холодный запуск является стандартным, поэтому многие знают, что они сгорают как раз в момент включения.
Для реализации горячего запуска в лампах с электронным балластом применяется следующая схема. Последовательно с нитями накала включается позистор (PTC - терморезистор) . На принципиальной схеме этот позистор будет подключен параллельно конденсатору С5.
В момент включения в результате резонанса на конденсаторе С5, а, следовательно, и на электродах лампы возникает высокое напряжение, необходимое для её зажжения. Но в таком случае нити накала плохо прогреты. Лампа включается мгновенно. В данном случае параллельно С5 подключен позистор. В момент запуска позистор имеет низкое сопротивление и добротность контура L2C5 значительно меньше.
В результате напряжение резонанса ниже порога зажжения. В течение нескольких секунд позистор разогревается и его сопротивление увеличивается. В это же время разогреваются и нити накала. Добротность контура возрастает и, следовательно, растёт напряжение на электродах. Происходит плавный горячий запуск лампы. В рабочем режиме позистор имеет высокое сопротивление и не влияет на рабочий режим.
Нередки случаи, что выходит из строя как раз этот позистор, и лампа попросту не включается. Поэтому при ремонте ламп с балластом следует обратить на него внимание.
Довольно часто сгорает низкоомный резистор R1, который, как уже говорилось, играет роль предохранителя.
Активные элементы, такие как транзисторы VT1, VT2, диоды выпрямительного моста VD1 –VD4 также стоит проверить. Как правило, причиной их неисправности служит электрический пробой p-n переходов. Динистор VS1 и электролитический конденсатор С2 на практике редко выходят из строя.
Ремонт энергосберегающих ламп позволяет полностью восстановить работоспособность источников света. Чтобы успешно отремонтировать лампочку, необходимо придерживаться определенной схемы, которая указывает на принципы подключения и работы системы освещения.
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.
Следует знать! Любая лампа рассчитана на определенный срок службы и характеризуется ограниченным коммутационным резервом. Срок службы чаще всего указывается в часах (например, 10 или 20 тысяч часов).
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.
Обратите внимание! Отремонтированные лампы часто имеют дефект: освещение подключается с некоторым запозданием.
Принцип действия и схема
Энергосберегающие лампы включают в себя несколько компонентов:
- колба с электродами;
- резьбовой или штырьковой цоколь;
- электронное пускорегулирующее устройство.
В энергосберегающих лампочках применяется встроенный пускорегулирующий аппарат. Благодаря этому достигается малогабаритность устройства.
Принцип функционирования «экономок» состоит в следующем:
- В результате поступления напряжения нагреваются электроды. Вследствие этого высвобождаются электроны.
- В наполненной газом (инертный газ или ртутные пары) колбе происходит взаимодействие элементарных частиц с атомами ртути. Возникает плазма, производящая ультрафиолетовое излучение.
- Однако ультрафиолет незаметен для глаза человека. Поэтому в конструкции прибора имеется особое вещество (люминофор), поглощающее ультрафиолетовое излучение и взамен отдающее обычный свет.
Схема подключения энергосберегающей лампочки на 11 Вт:
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.
Обратите внимание! Важно действовать осторожно, чтобы случайно не оборвать проводку, отходящую от цоколя лампочки.
Поиск неисправности
Одна из возможных причин поломки устройства – короткое замыкание и пробой. Вначале осматриваем плату на предмет заметных внешне повреждений. Осматривать схему нужно с обеих сторон. К внешним повреждениям относятся деформированные или почерневшие от гари участки.
Совет! Даже при очевидных внешних повреждениях рекомендуется проверить всю схему.
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.
Ремонт балласта
Прежде всего балласт нужно осмотреть на предмет наличия перегоревших компонентов. На проблемы указывают вздутые емкости, деформированные транзисторные корпуса, следы гари. Когда замена указанных элементов не приводит к восстановлению работоспособности лампы, понадобится проверка всей цепи.
На рис. 3 показана типовая схема пускорегулирующего устройства. Она применяется, с незначительными изменениями, во всех балластах.
Условные обозначения на схеме расшифрованы на следующем рисунке.
Катушка L1 и емкость C1 выполняют роль фильтра помех. В некачественных китайских изделиях вместо катушки установлена перемычка.
Катушка L2 оснащается определенным количеством витков – от 250 до 350. Они наматываются проводом диаметром 0,2 миллиметра на ферритовый сердечник. Деталь выполнена в виде буквы Ш и внешне похожа на маленький трансформатор.
Трансформатор T1 имеет от 3 до 9 витков. Чаще всего применяется провод диаметром 0,3 миллиметра. Магнитопроводником выступает ферритовое кольцо.
Предохранителя FY1-0.5 A обычно нет в комплектации китайских изделий. В качестве предохранителя в таких случаях выступает низкоомное сопротивление (R1). Эта деталь сгорает чаще всего. Замена ее редко позволяет восстановить работоспособность лампы, так как перегорание предохранителя – следствие, а не причина проблемы.
Поиск неисправностей в балласте
Последовательность действий следующая:
- Меняем резистор-предохранитель. Проблемы с балластом практически всегда связаны с перегоранием резистора.
- Ищем неисправности. Чаще всего из строя выходят емкости, поэтому поиск начинаем с них. Используя паяльник, выпаиваем конденсаторы C3-C5. Далее тестируем их мультиметром. Если отмечается незначительное свечение колбы в районе нитей накала, – почти наверняка нужна замена емкости C5. Она относится к колебательному контуру, который участвует в создании высоковольтного импульса, вызывающего разряд. При выгоревшей емкости лампа не сможет войти в рабочий режим, хотя на спирали и будет электропитание, проявляющееся свечением.
- Если с емкостями проблемы не обнаружены, проверяем диоды, имеющиеся в мосте. Тестирование осуществляем без выпаивания диодов с платы. Если хотя бы один из диодов неисправен, высока вероятность пробития емкости C2. Обнаружен вздутый C2 – это почти наверняка перегорел один или сразу несколько мостовых диодов.
- Предположим, что описанные выше элементы сохраняют работоспособность, тогда проверяем транзисторы. В данном случае не обойтись без выпаивания, так как обвязка не позволит получить точные результаты при замерах.
- Когда найден источник проблемы, проверяем функционирование источника света, запитав цоколь. Выполняем эту операцию осторожно, так как на плату поступает опасное для жизни напряжение.
- Как только лампа заработала, отключаем электропитание и начинаем сборочный процесс.
Ремонт при перегоревшей нити
Ремонтные работы с нитью влекут за собой работу балласта во внештатном режиме. Это означает, что при возникновении серьезной перегрузки пускорегулирующий аппарат выйдет из строя. При отсутствии перегрузок лампа обычно продолжает бесперебойное функционирование в течение 9–18 месяцев. Продолжительность срока службы зависит от использованных в схеме деталей, а также их качества.
В случае перегорания только одной нити шунтируем ее сопротивлением. Как это сделать, показано на рисунке.
Для создания шунтирующего сопротивления (RШ) рекомендуется ставить резистор, сопротивление которого равно второй (неповрежденной) нити накала. Однако такой подход не является полностью достоверным, так как мы измеряли сопротивление «холодной» нити. Если установить равнозначный резистор, то есть риск, что он вскоре сгорит. Поэтому лучше установить резистор с номинальным сопротивлением 22 Ом и мощностью от 1 Вт.
Сборка энергосберегающей лампы
До начала сборочного процесса проверяем «экономку», чтобы не получилось так, что уже собранная лампочка не функционирует. После подсоединения проводки вкручиваем лампу в патрон (отключив заранее электропитание). Загоревшаяся и не мерцающая лампа указывает на правильность предыдущих действий.
Заранее определяемся, подойдет ли электронное пускорегулирующее устройство к своей нише в корпусе. В случае надобности подгибаем конденсаторы сопротивления. При этом следим, чтобы не было замыкания. Далее собираем лампу и подклеиваем оторванные элементы (если таковые имеются после неосторожного демонтажа).
Профилактика
Поломки энергосберегающих ламп на 220 V возникают вследствие таких причин:
- Короткое замыкание. Источник проблемы кроется или в заводском браке, или в недостаточном отводе тепла. Перегревание лампочки или схемы балласта возникает при нарушении изоляционного слоя, что ведет к короткому замыканию. Избежать такого развития событий позволяет надежная вентиляция и улучшение оттока тепла.
- Пробой пускорегулирующего устройства. Проблема обычно в заводском браке, когда производитель стремится произвести максимально дешевое изделие. Также к пробоям приводят значительные перепады сетевого напряжения. Если проблема в перепадах, рекомендуется поставить на вводе в помещение стабилизатор.
- Перегоревшая нить накаливания. Предотвратить ее перегорание невозможно. В случае возникновения подобной проблемы не остается ничего другого, кроме замены или ремонта лампочки.
Модернизация энергосберегающей лампы
При желании можно дать лампе вторую жизнь, модернизировав ее. Для этого между нитями накаливания ставим NTC-термистор. Данный элемент позволяет лимитировать показатель пускового тока. В результате сокращается риск перегорания нитей накаливания.
Важный момент: термистор не следует устанавливать рядом с балластом, так как в этом случае он будет перегреваться и выйдет из строя.
Ремонт энергосберегающей лампочки своими руками - очень кропотливая работа, но вполне посильная для любого желающего. Починить испорченную лампочку намного дешевле, чем покупать новую, особенно если речь идет о множестве испорченных источников освещения.
