Как проверить лампу дневного света в домашних условиях


Как проверить люминесцентную лампу: обнаружение и устранение неисправностей

Самым популярным источником искусственного света является люминесцентная лампа, которая потребляет в 5–7 раз меньше электроэнергии, чем лампа накаливания, а светит так же ярко. Более экономичные светодиоды с драйверами не смогли вытеснить лампы дневного света с рынка в силу своей высокой цены.

В течение срока использования ЛДС могут потерять работоспособность. Для устранения неполадок необходимо знать, как проверить люминесцентную лампу, в том числе – мультиметром. Об этом и пойдет речь.

Люминесцентная лампак содержанию ↑

Принцип работы

Люминесцентная лампа по принципу действия приравнивается к газоразрядным источникам света, является энергосберегающей. Из стеклянной колбы откачивается воздух и помещается инертный газ с капелькой ртути 30 мг. В противоположные стороны встроены спиральные электроды, напоминающие нить накаливания. Эти электроды припаяны с обеих сторон к двум контактным ножкам, помещенным в диэлектрические пластины. Трубка изнутри покрыта слоем люминофора. Длина, диаметр и форма колбы могут быть разными, внутреннее строение от этого не меняется.

Строение люминесцентной лампы

Включение ЛЛ происходит с помощью пускорегулирующей аппаратуры – электромагнитной или электронной. Электромагнитная пускорегулирующая аппаратура (ЭмПРА) включает в себя главный элемент – дроссель.

Электромеханический дроссель

Это балластное сопротивление в виде катушки индуктивности с металлическим сердечником, последовательно соединенное с ЛДС. Дроссель поддерживает равномерность разряда и корректирует ток при необходимости. В миг включения светильника дроссель сдерживает пусковой ток, пока спиральные нити не разогреются, далее выдает пиковое напряжение от самоиндукции, зажигающее лампу.

Схема люминесцентного светильника с ЭмПРА

Обратите внимание! Дроссель сдерживает ток в системе при включении, предотвращая перегрев спиральных нитей в трубке и их перегорание.

Предъявляемые к балластному сопротивлению требования:

  • минимальные потери мощности;
  • малые вес и размер;
  • отсутствие гула;
  • температура накала не выше 600 градусов по Цельсию.

Другой значимый элемент ЭмПРА – стартер тлеющего разряда.

Стартер тлеющего разряда

Во время включения светильника в стартере возникает разряд тока, накаляющий биметаллические контакты. Они замыкаются, увеличивая ток в цепи светильника, что ведет к разогреву электродов. Далее биметаллический контакт стартера остывает и размыкает цепь. В этот миг балласт (дроссель) выдает высоковольтный импульс на электроды. Между ними возникает дуговой разряд, вызывающий ультрафиолетовое излучение. От этого люминофор на поверхности колбы светится в видимом для человека спектре.

Люминесцентная лампа с электромагнитным дросселем функционирует в двух режимах: зажигания и свечения.

Электронная пускорегулирующая аппаратура (ЭПРА) используется в светильниках нового поколения, увеличивает срок службы лампы и повышает КПД. В режиме свечения уровень напряжения на электродах допускает работу ЛЛ с перегоревшими спиралями, что невозможно при ЭмПРА. В схеме ЭПРА исключается использование стартеров.

Схема подключения электронного балласта

Электронные балласты достаточно дорогие и сложны для ремонта своими силами, поэтому имеет место широкое применение электромеханических дросселей.

Электронный балласт

Важно! Лампа с электронным балластом функционирует в четырех режимах: включения, предварительного разогревания, зажигания и горения.

к содержанию ↑

Почему перегорают люминесцентные лампы

Часто лампы дневного света перегорают, что делает их похожими на обычные лампы накаливания. Во время включения светильника в колбе возникает электрическая дуга и происходит сильный нагрев спиральных электродов из вольфрама. Высокая температура приводит к разрушению нитей и перегоранию.

Для продления срока эксплуатации вольфрамовую нить покрывают слоем активного щелочного металла. Это стабилизирует тлеющий разряд между электродами и понижает температуру, сохраняя целостность нити на долгое время. Частое включение-выключение светильника разрушает защитное покрытие, оно осыпается. Разряд, проходя через оголенные части нити, точечно нагревает спираль, что приводит к перегоранию. Это видно на старых трубках как потемнение люминофора.

Перегоревшая лампа дневного света

Перегоревшая лампа дневного светаКолба не должна иметь повреждений, иначе лампа сгорит. Если на концах трубки обнаруживается оранжевое свечение, а лампа не загорается, – внутрь ЛДС попадает воздух. ЛЛ нужно менять.

к содержанию ↑

Выявление неполадок и их устранение

Неисправность лампы дневного света выражается в:

  1. Полном отсутствии включения.
  2. Кратковременных мерцаниях лампы с дальнейшим включением.
  3. Продолжительном мерцании без дальнейшего включения.
  4. Гудении.
  5. Мерцании в режиме горения.

Это может неблаготворно сказаться на зрении человека, поэтому следует незамедлительно диагностировать поломку и приступить к ремонту светильника. Для этой цели понадобится мультиметр или тестер сопротивления.

Следует помнить! Чтобы понять, где неисправность, в лампе или в светильнике, нужно заменить ЛЛ на заведомо исправную. Если она загорится, это означает, что дело в лампе. Если нет – следует искать неисправность в светильнике.

Часто ЛЛ не горит из-за плохого контакта между штырьками лампы и контактами патрона. Держатели со временем изнашиваются и окисляются. Следует почистить их спиртосодержащей жидкостью, ластиком, мелкой шкуркой, а при необходимости подогнуть или заменить пластинки контактов для лучшего соприкосновения со штырьками. Следует помнить, что ЛДС не работает при температуре ниже –50 ˚С и при скачках напряжения более 7 %.

к содержанию ↑

Целостность спиралей-электродов

Лампа не загорается. Проверяется при помощи мультиметра или индикатора на наличие сопротивления с мини-лампочкой. Переключатель устанавливают на измерение сопротивления – минимальный диапазон, щупами прикасаются к штырькам сначала с одной, потом с другой стороны. Неисправная спираль покажет нулевое сопротивление (нить порвалась). Целая нить покажет незначительное сопротивление – от 3 до 16 Ом. Если даже одна из спиралей покажет обрыв, лампа подлежит замене. Восстановить работоспособность с такой поломкой не получится.

Проверка целостности спиралей-электродовк содержанию ↑

Неисправности в электронном балласте

В лампах нового поколения используется электронная пускорегулирующая аппаратура (ЭПРА). Чтобы понять, исправен ли балласт, заменяют его на заведомо рабочий. Если светильник включился, это означает, что поломка была в нем. Старый балласт можно починить в домашних условиях. Сначала можно попробовать заменить предохранитель на аналогичный с таким же диаметром и плавкой вставкой. Если спиральные нити слабо светятся – пробит конденсатор между ними. Его нужно заменить на аналогичный, но с рабочим напряжением 2 кВ. В дешевых балластах ставят конденсаторы на 250–400 В, которые часто сгорают.

Устройство электронного балласта

Транзисторы могут перегореть из-за скачков напряжения. При работе сварочного агрегата или любой мощной техники ЛДС желательно выключать. Транзисторы можно взять из списанных балластов или подобрать по таблице. После замены любого элемента нужно проверить исправность светильника, вставив в него лампу мощностью 40 Вт.

Помните! Электронный балласт нельзя включать без нагрузки, он может быстро сломаться. Стоит уделить внимание контактам. При подключении ЭПРА нужно строго соблюдать полярность.

к содержанию ↑

Как проверить дроссель люминесцентного светильника

Признаки неисправности дросселя:

  • гудение светильника из-за дребезжания пластин;
  • лампа зажигается нормально, потом темнеет по краям и гаснет;
  • перегрев ЛДС;
  • после включения внутри колбы бегают змейки;
  • сильное мерцание.
Проверка дросселя

Для проверки дросселя на исправность из светильника вынимают стартер и замыкают накоротко контакты в его патроне. Вынимают лампу и закорачивают контакты в патронах с обеих сторон. Мультиметр устанавливается в режим измерения сопротивления, щупы присоединяются к контактам в патроне лампы. Обрыв обмотки покажет бесконечное сопротивление, а межвитковое замыкание – значение (стрелка) около нуля.

Сгоревший дроссель выдаст себя паленым запахом и пятнами коричневого цвета. Неисправный элемент не подлежит ремонту и требует замены. Новый дроссель подбирают в соответствии с мощностью лампы.

к содержанию ↑

Как проверить стартер

Если при включении ЛДС мерцает, но не загорается, – неисправен стартер. Отдельно от светильника прозвонить стартер мультиметром не удастся, так как без напряжения его контакты разомкнуты. Схема проверки данного элемента включает в себя лампочку 60 Вт и стартер, подключенные последовательно к сети 220 В.

Схема проверки стартерак содержанию ↑

Как проверить емкость конденсатора тестером

Неисправный конденсатор, находящийся между проводами сети питания, снижает КПД светильника до 40%. В рабочем состоянии КПД составляет 90%, что более экономично. Для ЛЛ до 40 Вт подойдет конденсатор емкостью 4,5 мкФ. Слишком низкая емкость снижает КПД, высокая – вызовет мерцание. Исправность конденсатора проверяют мультиметром с соответствующей функцией.

Включение люминесцентной лампы без дросселя

Перегоревшим лампам можно дать вторую жизнь, если подключить их в схему без дросселя и стартера, применив постоянное напряжение. Для такой цели применяется двухполупериодный выпрямитель с удвоением напряжения. Когда яркость уменьшится со временем, нужно перевернуть лампу в светильнике, чтобы поменять полюса подключения. Следует подбирать радиоэлементы для схемы с напряжением до 900 В, такое значение достигается при пуске.

Схема подключения сгоревшей лампык содержанию ↑

Утилизация прибора

Люминесцентные лампы содержат пары ртути, вредные для живых организмов и окружающей среды. Утилизация осуществляется лицензированными организациями, с которыми юридические лица заключают договоры. Выбрасывать ЛДС с обычным мусором запрещено.

Ремонт люминесцентных ламп несложен, если следовать схемам и инструкциям, и позволяет продлить срок службы осветительного оборудования.

Как установить люминесцентный свет: советы и рекомендации

Вы можете подумать о замене некоторых старых ламп накаливания на люминесцентные лампы. Флуоресцентный свет обеспечивает равномерное освещение без теней, но, что лучше всего, люминесцентные лампы более эффективны, чем лампы накаливания. В лампе накаливания большая часть электроэнергии выделяется в виде тепла, а не света. Люминесцентная лампа, напротив, остается прохладной.

Как работает люминесцентная лампа? В флуоресцентной цепи, начиная с левого штыря вилки, ток проходит через балласт, через одну из нитей лампы, через замкнутый переключатель в стартере, через другую нить накала в лампе и выходит из правого. вилка вилки.Ток нагревает два маленьких элемента на концах люминесцентной лампы; затем стартер открывается и через лампу течет ток.

Объявление

Балласт - это магнитная катушка, регулирующая ток через трубку. Он вызывает выброс дуги через трубку при размыкании пускателя, а затем поддерживает ток, протекающий с правильной скоростью, когда лампа накаляется. В большинстве люминесцентных светильников стартер представляет собой автоматический выключатель.Как только он обнаруживает, что лампа горит, он остается открытым. Стартер закрывается каждый раз, когда вы обесточиваете прибор.

Многие люминесцентные светильники имеют более одной лампы для обеспечения большего количества света. Эти лампы должны иметь индивидуальные стартеры и балласты для каждой лампы. Может показаться, что приспособление имеет две трубки, работающие от одного балласта, но на самом деле в одном корпусе встроено два балласта. Светильники с четырьмя трубками также имеют четыре стартера и четыре балласта. В некоторых светильниках пускатели встроены и не могут быть заменены по отдельности.Поскольку в люминесцентной лампе всего три основные части, любой ремонт обычно можно выполнить самостоятельно. Все люминесцентные лампы с возрастом тускнеют, и они могут даже начать мерцать или мигать. Это предупреждающие сигналы, и вы должны произвести необходимый ремонт, как только заметите какие-либо изменения в нормальной работе лампы. Тусклая трубка обычно требует замены, и если ее не заменить, это может вызвать напряжение в других частях светильника. Точно так же повторяющееся мигание или мигание приведет к износу стартера, что приведет к ухудшению изоляции на стартере.

Люминесцентные светильники достаточно просто обслужить методом замены. Если вы подозреваете, что какая-то деталь неисправна, замените ее на новую. Начните с люминесцентной лампы или лампы. Вы можете установить новую или, если вы не уверены, что лампа перегорела, проверить старую лампу в другом люминесцентном светильнике. Снимите старую трубку, вывернув ее из гнезд в приспособлении. Установите новую трубку таким же образом - вставьте зубцы трубки в гнездо и поверните трубку, чтобы зафиксировать ее на месте.

Если проблема не в трубке, попробуйте поменять стартер. Пускатели люминесцентных ламп оцениваются по мощности, и важно, чтобы вы использовали правильный стартер для лампы в вашем светильнике. Снимите старый стартер так же, как вы снимали старую трубку, вывернув его из гнезда в приспособлении. Установите новый, вставив его в розетку и повернув, чтобы зафиксировать на месте.

Балласт также рассчитан на мощность, и заменяемый балласт, как и заменяемый стартер, должен соответствовать мощности лампы и типу приспособления.Балласт - это наименее вероятная деталь, которая выйдет из строя, и ее сложнее заменить, поэтому оставьте балласт напоследок, когда начнете заменять детали. Если ни трубка, ни стартер не неисправны, проблема должна быть в балласте. Чтобы заменить неисправный балласт, обесточьте цепь, разберите приспособление, перенесите провода от старого балласта к новому - по одному, чтобы избежать неправильного подключения - и, наконец, снова соберите

.

приспособление.

Если трубка, стартер и балласт исправны, но лампа по-прежнему не горит, проверьте выключатель на предмет неисправности.Если лампой управляет настенный выключатель, замените выключатель, как описано в следующем разделе. Если в лампе есть кнопочный выключатель, старый выключатель можно заменить новым такого же типа. Чтобы обесточить цепь перед работой с переключателем, удалите предохранитель цепи или отключите автоматический выключатель.

В большинстве случаев переключатель вкручивается в крепежную гайку с резьбой на внутренней стороне лампы. Два провода от переключателя подключаются, обычно с помощью гаек, к четырем проводам от люминесцентной лампы.Разберите приспособление настолько, насколько это необходимо, чтобы получить доступ к задней части переключателя, затем вкрутите новый переключатель и перенесите провода от старого переключателя к новому, по одному, чтобы избежать неправильного подключения. Соберите приспособление и снова включите цепь.

На следующей странице мы обсудим шаги, которые необходимо предпринять для установки нового люминесцентного светильника.

.

Start it Up - Как работают люминесцентные лампы

В классической конструкции люминесцентных ламп, которая по большей части пришла на второй план, для зажигания лампы использовался специальный механизм включения стартера. Вы можете увидеть, как эта система работает, на схеме ниже.

При первом включении лампы путь наименьшего сопротивления проходит через байпасную цепь и через выключатель стартера . В этой цепи ток проходит через электроды на обоих концах трубки.Эти электроды представляют собой простые нитей накала , как в лампе накаливания. Когда ток проходит через байпасную цепь, электричество нагревает нити. Это отрывает электроны от поверхности металла, отправляя их в газовую трубку, ионизируя газ.

Объявление

В то же время электрический ток вызывает интересную последовательность событий в выключателе стартера. Обычный выключатель стартера представляет собой небольшую разрядную лампочку, содержащую неон или другой газ.Колба имеет два электрода, расположенных рядом друг с другом. Когда электричество первоначально пропускается через байпасную цепь, электрическая дуга (по сути, поток заряженных частиц) прыгает между этими электродами, чтобы создать соединение. Эта дуга зажигает лампочку так же, как большая дуга зажигает люминесцентную лампу.

Один из электродов - биметаллическая полоса , которая изгибается при нагревании. Небольшое количество тепла от зажженной лампы изгибает биметаллическую полосу, так что она контактирует с другим электродом.Поскольку два электрода соприкасаются друг с другом, току больше не нужно прыгать как дуга. Следовательно, через газ не протекают заряженные частицы, и свет гаснет. Без тепла от света биметаллическая полоса остывает, отклоняясь от другого электрода. Это размыкает цепь.

К тому времени, когда это произойдет, нити уже ионизировали газ в люминесцентной лампе, создав электропроводящую среду.Трубке просто нужен скачок напряжения на электродах, чтобы образовалась электрическая дуга. Этот толчок обеспечивается балластом лампы, специальным трансформатором, подключенным к цепи.

Когда ток течет через байпасную цепь, он создает магнитное поле в части балласта. Это магнитное поле поддерживается текущим током. При размыкании переключателя стартера ток на короткое время отключается от балласта. Магнитное поле схлопывается, что вызывает внезапный скачок тока - балласт высвобождает накопленную энергию.

Этот выброс тока помогает создать начальное напряжение, необходимое для образования электрической дуги в газе. Вместо того, чтобы проходить через байпасную цепь и прыгать через зазор в переключателе стартера, электрический ток течет через трубку. Свободные электроны сталкиваются с атомами, выбивая другие электроны, что создает ионы. В результате получается плазма , газ, состоящий в основном из ионов и свободных электронов, которые все свободно движутся.Это создает путь для электрического тока.

Удар летящих электронов сохраняет две нити теплыми, поэтому они продолжают испускать новые электроны в плазму. Пока есть переменный ток и нити не изношены, ток будет продолжать течь через трубку.

Проблема с такой лампой в том, что она загорается через несколько секунд. В наши дни большинство люминесцентных ламп рассчитаны на то, чтобы загораться почти мгновенно. В следующем разделе мы увидим, как работают эти современные конструкции.

.

Вниз по трубам - как работают люминесцентные лампы

Центральным элементом люминесцентной лампы является герметичная стеклянная трубка . Трубка содержит небольшое количество ртути и инертный газ, обычно аргон , находящийся под очень низким давлением. Трубка также содержит порошок люминофора , нанесенный по внутренней стороне стекла. Трубка имеет два электрода , по одному на каждом конце, которые подключены к электрической цепи. Электрическая цепь, которую мы рассмотрим позже, подключена к источнику переменного тока (AC).

Когда вы включаете лампу, ток течет по электрической цепи к электродам. На электродах имеется значительное напряжение, поэтому электроны будут мигрировать через газ от одного конца трубки к другому. Эта энергия превращает часть ртути в трубке из жидкости в газ. По мере того как электроны и заряженные атомы движутся по трубке, некоторые из них сталкиваются с атомами газообразной ртути. Эти столкновения возбуждают атомы, выталкивая электроны на более высокие энергетические уровни.Когда электроны возвращаются к своему первоначальному уровню энергии, они испускают световые фотоны.

Объявление

Как мы видели в предыдущем разделе, длина волны фотона определяется конкретным расположением электронов в атоме. Электроны в атомах ртути расположены таким образом, что они в основном испускают световые фотоны в ультрафиолетовом диапазоне длин волн . Наши глаза не регистрируют ультрафиолетовые фотоны, поэтому этот вид света необходимо преобразовать в видимый свет, чтобы осветить лампу.

Вот здесь-то и появляется порошковое покрытие трубки. Люминофор - это вещества, излучающие свет при воздействии света. Когда фотон попадает в атом люминофора, один из электронов люминофора перескакивает на более высокий энергетический уровень, и атом нагревается. Когда электрон возвращается на свой нормальный уровень, он выделяет энергию в виде другого фотона. Этот фотон имеет меньше энергии, чем исходный фотон, потому что некоторая энергия была потеряна в виде тепла. В люминесцентной лампе излучаемый свет находится в видимом спектре - люминофор излучает белого света, который мы можем видеть.Производители могут изменять цвет света, используя различные комбинации люминофоров.

Этот контент несовместим с этим устройством.

Обычные лампы накаливания также излучают довольно много ультрафиолетового света, но они не преобразуют его в видимый свет. Следовательно, много энергии, используемой для питания лампы накаливания, тратится впустую. Люминесцентная лампа заставляет работать этот невидимый свет, поэтому на эффективнее .Лампы накаливания также теряют больше энергии из-за тепловыделения, чем люминесцентные лампы. В целом, обычная люминесцентная лампа в четыре-шесть раз эффективнее лампы накаливания. Однако люди обычно используют в доме лампы накаливания, поскольку они излучают более «теплый» свет - свет с большим количеством красного и меньшим количеством синего.

Как мы видели, вся система люминесцентных ламп зависит от электрического тока, протекающего через газ в стеклянной трубке. В следующем разделе мы увидим, что люминесцентная лампа должна делать, чтобы установить этот ток.

.

Да будет свет - как работают люминесцентные лампы

Чтобы понять люминесцентные лампы, полезно немного узнать о самом свете. Свет - это форма энергии, которую может высвободить атом. Он состоит из множества маленьких частиц, подобных пакетам, которые имеют энергию и импульс, но не имеют массы. Эти частицы, называемые световыми фотонами , являются основными единицами света. (Для получения дополнительной информации см. Как работает свет.)

Атомы испускают световые фотоны, когда их электронов возбуждаются.Если вы читали «Как работают атомы», то знаете, что электроны - это отрицательно заряженные частицы, которые движутся вокруг ядра атома (которое имеет чистый положительный заряд). Электроны атома имеют разные уровни энергии, в зависимости от нескольких факторов, включая их скорость и расстояние от ядра. Электроны разного уровня энергии занимают разных орбиталей . Вообще говоря, электроны с большей энергией движутся по орбиталям дальше от ядра.

Объявление

Когда атом получает или теряет энергию, изменение выражается движением электронов.Когда что-то передает энергию атому - например, тепло - электрон может быть на временно переведен на более высокую орбиталь (дальше от ядра). Электрон удерживает это положение лишь в течение крошечной доли секунды; почти сразу же он возвращается к ядру, к своей исходной орбитали. Когда он возвращается на свою исходную орбиталь, электрон высвобождает дополнительную энергию в виде фотона, в некоторых случаях светового фотона .

Длина волны излучаемого света зависит от того, сколько энергии выделяется, что зависит от конкретного положения электрона.Следовательно, разные виды атомов будут испускать разные виды световых фотонов. Другими словами, цвет света определяется тем, какой атом возбужден.

Это основной механизм, работающий почти во всех источниках света. Основное различие между этими источниками - процесс возбуждения атомов. В источнике накаливания , таком как обычная лампочка или газовая лампа, атомы возбуждаются теплом; в световой палке атомы возбуждаются в результате химической реакции.Как мы увидим в следующем разделе, люминесцентные лампы имеют одну из самых сложных систем возбуждения атомов.

.

Смотрите также