Принцип работы лампы дневного света, причины неисправности и ремонт

Общеизвестен факт, что светильники с лампами дневного света широко распространены не только на производствах и в организациях, но и в частных домах и квартирах. Наверняка у каждого второго человека в гараже или кладовке найдется старый, запылившийся подобный световой прибор, который уже не работает, а выкинуть его жалко. Тогда почему бы своими руками не отремонтировать эти лампы? Тем более, если есть возможность найти где-то старые и никому не нужные светильники, ремонт не будет стоить ни копейки, а как отремонтировать – сейчас разберемся.

Главное, что необходимо знать, прежде чем начать ремонт люминесцентных светильников – это принцип их работы.

Принцип работы устройства

Понять принцип работы люминесцентной лампы можно на примере схематического изображения, представленного ниже.

Схема включения люминесцентной лампы с дросселем и стартером

На ней можно увидеть:

  1. пускорегулирующий аппарат (стабилизатор);
  2. трубку лампы, включающую в себя электроды, газ и люминофор;
  3. слой люминофора;
  4. стартерные контакты;
  5. стартерные электроды;
  6. цилиндр корпуса стартера;
  7. пластинку из биметалла;
  8. наполнение колбы из инертного газа;
  9. нити накаливания;
  10. излучение ультрафиолета;
  11. пробой.

Слой люминофора наносится на внутреннюю стенку лампы для того, чтобы преобразовать ультрафиолет, который невидим человеку, в освещение, принимаемое обычным зрением. При изменении состава этого слоя можно изменить оттенок цвета осветительного прибора.

Итак, зная устройство лампы и схему светильника, можно приступать к его восстановлению.

Неисправности люминесцентной лампы и способы их устранения

Первым делом нужно проверить, нет ли неисправности в люминесцентной лампе, при помощи тестера или мультиметра. Необходимо помнить, что в схеме, к примеру, светильника Армстронг с ЭПРА на 4 лампы (4 х 18) при перегорании одной не будут работать все четыре. В приборах с одним стартером на 2 трубки должны быть исправны обе, ну а при подключении со стартером на каждую лампу достаточно одной рабочей, и светильник будет работать, даже если вторая неисправна.

После подачи питания, если светильник не горит, нужно проверить подачу напряжения на него. Сделать это можно с вводного клеммника.

Неисправности светильников с дросселем

Итак, если предыдущие шаги выполнены, а светильник по-прежнему не работает, нужно начинать проверку всех узлов схемы осветительного прибора, т. е. непосредственно приниматься за ремонт люминесцентных ламп.

Схема последовательного подключения люминесцентных ламп

Много чего может сказать визуальный осмотр, иногда невооруженным взглядом видны пробои, вмятины и другие причины того, почему лампа не загорается.

Как и в любом ремонте, сначала необходимо проверить элементарное. Имеет смысл поменять стартер на заведомо рабочий, после этого лампа должна загореться, и тогда эту неисправность люминесцентного светильника можно будет исключить. Однако не всегда под рукой может оказаться подходящий по параметрам стартер, а проверить тот, что есть, как-то нужно, вдруг причина не в нем?

Все достаточно просто. Потребуется обычный светильник с лампочкой накаливания. Питание на нее нужно подать так – в разрыв одного из проводов включить последовательно проверяемый стартер, второй же оставить целым. Если лампа загорелась или заморгала, то прибор работоспособен и проблема не в нем.

Далее проверяем входное и выходное напряжение на дросселе. У работающего тестер должен показать ток на выходе. При необходимости этот узел схемы нужно заменить.

Если же и после этого светильник не загорится, тогда придется прозвонить на целостность все провода лампы, а также проверить напряжение на контактах патронов.

Неисправности светильников с ЭПРА

Здесь ремонт люминесцентного светильника сводится лишь к проверке ламп, целостности проводки и патронов-держателей. Если же они в порядке, придется просто заменить электронный пускорегулирующий аппарат.

Конечно, если человек знает, как проверить элементы ЭПРА на исправность, а также есть даже небольшие познания в радиоэлектронике, то починить электронный балласт больших трудов не составит.

Ремонт электронного балласта люминесцентных ламп

Сгоревший электронный пускорегулирующий аппарат

Чаще всего, если отказал электронный балласт (пускорегулирующий аппарат), то виновато в этом прогорание транзистора, что иногда можно увидеть и невооруженным глазом. Если же визуально определить это невозможно, придется выпаять транзисторы из схемы и прозвонить мультиметром.

Если они исправны, то сопротивление в них составит 400–700 Ом. Если один из транзисторов сгорел, возможно автоматическое сгорание и резистора в 30 Ом.

Также в схеме присутствует еще одно слабое место – низкоомный предохранитель в 2–5 Ом. Очень редко причина может быть в сгоревших элементах диодного моста. Это все возможные причины, после их устранения и будет закончен ремонт балласта, т. е. восстановление сгоревшего электронного пускорегулирующего аппарата.

Возможности запуска при сгоревшем оборудовании

В ремонте люминесцентных ламп есть и свои небольшие хитрости. К примеру, срочно понадобилось запустить подобный световой прибор, а стартер вышел из строя, и нет никакой возможности его заменить. Сам по себе этот элемент схемы служит для разогрева нитей накаливания в люминесцентной трубке.

Ну а если, к примеру, вышел из строя дроссель? Его в наше время и в магазинах не во всех найти можно.

Бездроссельное включение

Продлить работу сгоревшего светового прибора вполне возможно. Есть способ, при котором можно включить люминесцентную лампу дневного света без дросселя и стартера (схема подключения на рисунке). Конечно, этот способ подойдет не всем, нужно хотя бы немного разбираться в электротехнике.

Схема бездроссельного включения

Напряжение подается после короткого замыкания нитей накаливания. Выпрямленное напряжение становится больше вдвое, чего вполне хватает для запуска лампы (эту функцию по идее и выполняет дроссель). Конденсаторы С1 и С2 (на схеме) необходимо подобрать для 600 В, а С3 и С4 – с номинальным напряжением в 1 000 В. По прошествии некоторого времени пары ртути, конечно, осядут в области одного из электродов, и свет от лампы станет намного менее ярким. Избавиться от этого можно будет, всего лишь изменив полярность, т. е. просто развернув реанимированную перегоревшую ЛЛ.

Бесстартерное включение

Существуют осветительные приборы, которые предусмотрены исключительно для работы без стартера. На таких лампах имеется маркировка RS. Если такую трубку установить в светильник, оборудованный прерывателем, лампа очень быстро сгорает. Происходит это по причине необходимости большего времени на разогрев спиралей таких люминесцентных трубок. Долговечность стартера небольшая, он часто перегорает, а потому имеет смысл рассмотреть возможность того, как включить люминесцентную лампу без него. Для этого понадобится установка вторичных трансформаторных обмоток. Если запомнить эту информацию, то уже не возникнет вопроса, как зажечь люминесцентный светильник, если произошло перегорание стартера (схема соединения ниже).

Таким образом без лишних затрат можно даже своими руками собрать люминесцентный светильник.

Схема включения без дросселя и стартера

Подведение итогов

Стало быть, напрашивается вывод – ни к чему выбрасывать то, что вполне ремонтопригодно и жизнеспособно. Необходимо лишь хорошо подумать головой, а после поработать руками, и загоревшаяся лампа не только добавит уверенности в своих силах, но и хорошо отразится на финансовом состоянии. А в наше время сэкономленные на светильнике средства можно вложить в более необходимые вещи.

Большие размеры таких осветительных приборов и не очень презентабельный дизайн стали причиной их использования на таких объектах, производственные цеха, магазины и офисы. В жилых строениях они применяются не столь массово. Неисправности люминесцентных ламп имеют специфический характер и требуют определенных знаний для выполнения ремонта.

Трудность заключается в том, что конструкция содержит довольно много элементов. Все эти компоненты выполняют конкретные функции по запуску и поддержанию разряда прибора в необходимом эксплуатационном состоянии. А увеличение составляющих деталей любой конструкции обычно снижает параметры надежности и делает ее более уязвимой к выходу из строя.

Принцип работы и некоторые особенности устройства

Невозможно приступить к профилактическим мероприятиям или устранению неисправностей, тщательно не изучив все характеристики и принцип рабочего процесса люминесцентного осветительного прибора. Для начала определимся с источником светового излучения – это лампа, которая состоит из колбы U-образной или цилиндрической формы с удаленным из нее воздухом. Внутренняя часть заполнена парами инертного газа и ртути. Нити накаливания, с расположенными на них парами контактов, размещены по краям колбы.

Лампа газоразрядного типа с параллельно включенным помехоподавляющим конденсатором служит в качестве стартера для выполнения запуска. Замыкание контактов происходит во время подачи напряжения. Этот процесс возникает из-за появления тлеющего разряда в пространстве между электродами. Важный нюанс – как минимум один из этой пары элементов должен быть биметаллическим. Разряд приводит к нагреванию электродов, и они замыкаются. Все происходящее при желании можно увидеть через окно осмотра в корпусе.

Протекание тока происходит в следующем порядке – через последовательно соединенные нити, контакты и дроссель. Начинается образование свободных электронов на покрытых особым составом нитях. Происходящее получило название термоэлектронной эмиссии. Появившиеся элементы способствуют возникновению свободных зарядов внутри прибора, которые в состоянии поддерживать прохождение тока. В дросселе имеется индуктивное сопротивление, ограничивающее прохождение тока в нитях во время разогрева.

Процесс появления в дросселе ЭДС самоиндукции выполняется после того, как электроды остынут и разомкнутся. Стремительный разгон электронов и возникновение их движения происходит благодаря сочетанию напряжения сети с импульсом высокого напряжения. Ионизация молекул инертного газа – следствие процесса их столкновения с образовавшимися электронами. В итоге образуется очень устойчивый разряд, с ограниченным индуктивностью дросселя током.

Вывод стартера из рабочего состояния выполняется его шунтированием загоревшейся лампой. Иногда встречается ситуация, когда загорание не произошло. В подобных случаях происходит циклическое повторение всего процесса до того момента, когда выполнен запуск или выхода из строя какого-либо компонента.
Фильтрация и устранение помех при эксплуатации – обязанность имеющегося в схеме конденсатора. Он подключается параллельно клеммам сети.

Неисправности люминесцентных ламп и способы их устранения

Рассмотрим несколько наиболее распространенных случаев с выходом из строя или сбоями в работе таких приборов:

  1. После включения не происходит зажигания. Причины в данном случае могут быть следующие – низкое сетевое напряжение, обрыв или недостаточный контакт провода, поломка стартера, смещение электрода. Для начала поменяем лампу, и в случае повторения ситуации выполняем замену стартера и замеряем на контактах держателя номинальное напряжение. Если отсутствует подача напряжения, ищем обрыв в сети и устраняем его. Далее производится проверка надежности контактов в зонах присоединения к держателю и балластному сопротивлению питающих проводов.
  2. Наблюдается мигание светильника, а свечение заметно исключительно с одного конца. Обычно это следствие замыкания в выводах лампы, держателе или проводах. Поменяйте местами концы и попробуйте выполнить запуск. При отсутствии положительного результата, дефект, скорее всего, заключается в проводке или держателе.
  3. Тусклое свечение оранжевого оттенка видно на концах. Постоянно происходит чередование его появления и исчезновения. Здесь всегда есть один вариант – во внутреннюю часть попал воздух. Выход только один – замена лампы.
  4. После нормального зажигания начинается потемнение с окончательным угасанием. Чаще всего это следствие проблем с балластным сопротивлением. Оптимальное решение – замена данного компонента.
  5. Происходит цикличное равномерное зажигание с последующим угасанием. Причин обычно две – неисправность стартера или самой лампы.
  6. Включение сопровождается перегоранием спирали и почернением концов. Проверяем балластное сопротивление и напряжение сети питания. При нормальных параметрах напряжения потребуется замена балластного элемента.

Параметры элементов при замене

Для достижения желаемого эффекта номинальные характеристики элементов, которые необходимо поменять, необходимо учитывать очень скрупулезно.

Два параметра для стартеров:

  • Данные диапазона мощностей светильников, при запуске которых применяются подобные детали ламп.
  • Также важно устройство схемы – для пары ламп или одной.

Характеристики дросселей ПРА:

  • Параметры цоколя осветительного прибора – Т8 или Т5.
  • Необходимость обеспечения запуска двух или одного светильников.

Подобрать ЭПРА (электронная пуско-регулирующая аппаратура) нужно по таким характеристикам:

  • рабочая схема, применяемая при подключении:
  • эксплуатационная мощность.

По конструкционному исполнению ЭПРА могут быть в стандартном варианте, и с обустройством дистанционного управления.