Как проверить лампу неоновую


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 работают неоновые лампы?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 12 февраля 2020 г.

Что заставляет ночные города шипеть и трещать с жизнью? Яркие неоновые лампы играют огромную роль. Если вы когда-нибудь видели огни танцы в Токио, Нью-Йорке или Лондоне, вы узнаете именно то, что я имел в виду. Целые улицы кажутся живыми в минуту включается неон. Строго говоря, лампы с неоновым газом может загорать только красный свет, и вам нужны другие газы, чтобы сделать другие цвета.Фактически, смешивая разные газы, можно сделать более 150 различных цветов «неонового» света - и раскрасьте ночь небо практически любого понравившегося цвета! Давайте подробнее рассмотрим, как эти вещи работают.

Фото: Выставка старинных неоновых вывесок в Американском музее вывесок в Цинциннати, штат Огайо. Фото Кэрол Хайсмит любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Как атомы заставляют свет оживать

Если вы читали нашу статью о свете, то знаете, что атомы светятся, когда поглощают энергию и становятся «возбужденными».В их возбужденное состояние, они также нестабильны, поэтому они быстро выдают энергия, которую они поглотили, чтобы снова прийти в норму. Oни сделать это, отдавая крошечные пакеты световой энергии называемые фотонами.

Вы можете использовать эту идею, чтобы сделать электрический свет. Предположим, вы наполнили трубку атомами и заклейте его с обоих концов. Теперь поставил какую-то электрическую устройство внутри трубки, которое может подавать энергию атомам. Когда вы включаете питание, атомы будут постоянно получать возбуждены и испускают свет.Примерно так же люминесцентная лампа работает - и так же работает неоновая лампа. (Попутно отметим, что так работает и лазер, хотя в лазере исходящий свет превращается в сверхконцентрированный луч.)


Фото: Неоновая вывеска флага Техаса «Одинокая звезда». в Институте техасских культур Техасского университета. Посмотрите на фото крупным планом справа, и вы увидите, что каждая «полоска» на флаге сделана из отдельной стеклянной трубки, немного похожей на люминесцентные лампы, которые могут быть установлены на кухне или в классе.«Звезды» состоят из одиночных трубок, которые были нагреты, согнуты под углом, пока горячие, затем дать снова остыть. Вы можете создавать всевозможные буквы, символы и другие формы, сгибая трубы таким образом. Фото Кэрол Хайсмит любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Почему неоновый свет красный?

Фото: Когда электроны в атомах неона возвращаются из «возбужденного» состояния в «основное» (невозбужденное) состояние, они испускают пакеты энергии, называемые квантами, которые наши глаза воспринимают как красный свет.В атомах аргона кванты больше, и наши глаза видят их как высокочастотный синий свет.

Уровни энергии внутри атомов немного похожи на ступеньки на лестнице или ступеньки по лестнице. Электроны могут быть только на ступеньках или ступенях, не на промежутках между ними. Это означает, что атомы могут поглощать или высвобождать энергии только в пакетах фиксированного размера (называемых квантами, множественное число кванта) и атомы различных химических элементов будут выдают кванты, которые больше или меньше, в зависимости от их четкая внутренняя структура.Атомы, излучающие большие кванты энергии создают более высокочастотный (более синий) свет, чем атомы, испускающие более мелкие кванты. В неоне выделяемые кванты энергии точно соответствуют со светом, который мы видим красным. Другие благородные газы делают легкими разные цвета. Аргон, например, излучает синий свет, поэтому, когда вы видите "неоновые" лампы, сияющие синим, вы на самом деле смотрите на лампы наполнен аргоном, а не неоном. Есть два способа сделать другие цвета. В одну «неоновую» трубку можно залить более одного газа.Чтобы сделать зеленые трубочки, вам нужны неон и аргон вместе. Для фиолетового вы должны использовать аргон и ксенон. Вы также можете изменить цвет трубки, покрасив ее стенки. с люминофором разных цветов. Таким образом, вы можете использовать синий люминофор, нарисованный на красном неоновая трубка, чтобы сделать розовый свет, или зеленый люминофор с красным неоном, чтобы сделать оранжевый свет.

Почему «холодный катод»?

Иногда вы увидите неоновые вывески, которые называют примером освещения с холодным катодом. Это не делает смысл, если вы не понимаете, что различные другие электрические устройства используют горячий катод.Но что такое катод? ...

В лампе с двумя электрическими терминами положительный вывод называется анодом (зеленый вывод на иллюстрации вверху), а отрицательный - катодом (синий вывод слева). В устройстве с горячим катодом катод необходимо нагреть с помощью нити накала (небольшого нагревательного элемента), чтобы электроны «выкипели» его поверхности, а затем сделали что-нибудь полезное. Горячие катоды использовались в электронных лампах, которые использовались в качестве компьютерных переключателей до изобретения транзисторов.Они также используются в электронно-лучевых трубках, таких как те, которые создают изображение в старомодном телевизоре (один из тех действительно старых, который торчит сзади) и графики-трассы на осциллографах. Свет, который вы видите на экране телевизора такого типа, исходит от энергии, выделяющейся при нагревании катода, поэтому он испускает электроны. Электроны (исторически известные как «катодные лучи») создают изображение на вашем телевизоре, когда они летят по трубке и врезаются в покрытый люминофором экран спереди. В неоновой лампе свет создается за счет возбуждения атомов газа в пространстве между двумя электродами, и нет необходимости в горячем катоде.Но то, что катод не нагревается, не означает, что неоновая лампа холодная; действительно, вы найдете неоновые лампы на удивление горячими, если встанете где-нибудь рядом с ними!

Кто изобрел неоновые лампы?

« 13 июня мы смогли анонсировать ... газ, который мы назвали« неоновый »или« новый »; он показал спектр, характеризующийся ярким светом цвета пламени, состоящим из множества красных, оранжевых и желтых линий.

Уильям Рамзи, Нобелевская лекция, 1904 г.

Очевидно, что неоновые лампы не существовали бы без неона, газа, открытого в июне 1898 года британским ученым Уильямом Рамзи (1852–1916).Работа Рамзи над неоном (и другими благородными газами, которые он называл «инертными газами атмосферы») принесла ему Нобелевскую премию по химии в 1904 году.

Изображение: Из патента США 1 125 476: Система освещения люминесцентными трубками Жоржа Клода. 19 января 1915 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Примерно десять лет спустя французский инженер-химик Жорж Клод (1870–1960) изобрел неоновую лампу, зарегистрировав свой оригинальный французский патент 7 марта 1910 года.В том же году он провел свою первую яркую публичную демонстрацию неонового освещения на Парижском автосалоне, используя две гигантские 12-метровые (39 футов) лампы. К 1913 году неоновое освещение использовалось во французских рекламных вывесках, хотя в Соединенных Штатах оно не распространялось до 1920-х годов.

Вот захватывающая иллюстрация из патента Клода в США, поданного в 1915 году. Вы можете увидеть главную неоновую трубку вверху (которую я окрашен в красный цвет), с двумя электродами (желтыми) на каждом конце. Клод обнаружил, что примеси в неоновом газе могут серьезно повлиять на то, насколько хорошо работают его лампы, поэтому части устройства в середине были разработаны для очистки неона до того, как трубка будет электрически зажжена, а затем удалена.Синяя линия - это связь с вакуумным насосом; зеленая колба содержит древесный уголь или древесный уголь для поглощения примесей; а в более крупном оранжевом сосуде внизу находится жидкий воздух. Вместе эти штуки осуществляли то, что Клод описал как «чрезвычайно эффективный процесс очистки на месте для получения высокой степени чистоты неона».

.

Neon NE-2 Схемы, которые вы можете построить


Моя неоновая схема на макетной плате

Льюиса Лофлина

Неоновая лампа существует уже много десятилетий. Сегодня он в значительной степени устарел, с ним весело играть, и он делает некоторые замечательные вещи. Моя цель здесь - познакомить сегодняшнего студента со старым другом. На моей макетной плате выше используются три неоновые лампы NE-2s. Один слева - индикатор питания, два справа мигают назад и четвертый.Давайте посмотрим на несколько простых схем.


Индикатор питания неоновой лампы с резистором.

На фото выше две неоновые лампы NE-2 с подключенными понижающими резисторами 100 кОм. NE-2 - это устройство с очень низким током, и резистор ограничивает ток. Их можно использовать для 120 В переменного тока или с 220K для 240 В переменного тока.


Символ неоновой лампы.

Схема индикатора питания неоновой лампы.

На приведенной выше диаграмме их можно использовать с парой измерительных проводов для поиска "HOT" стороны цепи переменного тока.


Неоновые лампы переменного и постоянного тока

Как они работают?

Неоновая лампа - это небольшая стеклянная трубка, заполненная газом низкого давления, например неоном. Иногда с добавлением небольшого количества криптона, аргона и т. Д. Для изменения цвета от обычного оранжевого.

NE-2 будет срабатывать при напряжении около 90 вольт переменного или постоянного тока, затем рабочее напряжение упадет примерно до 60 вольт. Это производит странный эффект, известный как отрицательное сопротивление. Это означает, что, когда он станет проводником, сопротивление упадет, и рабочее напряжение будет намного ниже напряжения зажигания.Лампа будет гореть, пока напряжение не упадет ниже 50 вольт или около того.


Это свойство позволяет использовать неоновые лампы со схемами зарядки резистор-конденсатор для создания релаксационного генератора. Все приведенные ниже схемы используют это свойство.

На рисунке выше показано, как NE-2 будет работать с постоянным током по сравнению с переменным током. Как и во всех газоразрядных трубках, напряжение зажигания (около 90 вольт) создает положительно заряженные ионы неона и свободные электроны.

Если смотреть на это с точки зрения постоянного тока, отрицательные электроны текут на положительную сторону цепи, а положительные ионы - на отрицательную.

Ион неона улавливает электрон на отрицательном электроде, превращаясь в обычный газ неон. Этот процесс производит фотон света, который мы видим как свечение на отрицательном штыре. Оба контакта светятся переменным током, потому что при изменении полярности отрицательный электрод меняется 60 раз в секунду.


Мигают 2 неоновые лампы.

Схема выше изображена на фотографии в начале этой страницы. Я использовал в своей схеме два резистора на 2,2 МОм и блок питания на 170 вольт.


Осциллятор релаксации NE-2 использует свойство «отрицательного сопротивления».


Счетчик звонков NE-2

Домашняя страница Hobby Electronics и домашняя страница веб-мастеров (за пределами сайта)


.

Как проверить наличие НЕОНА на руке?

Переполнение стека
  1. Около
  2. Продукты
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
.

Смотрите также