Один из наиболее востребованных источников искусственного освещения – люминесцентные лампы. Они потребляют в 5-6 раз меньше энергии, нежели стандартные лампы накаливания, но при этом светят с той же яркостью. Светодиодные светильники с драйверами являются более экономичными, но в силу своей дороговизны им не удалось вытеснить с рынка лампы дневного света (ЛДС). При длительной эксплуатации люминесцентные лампы могут утратить свою работоспособность. Устранить такие неполадки можно, но для этого нужно знать, как проверить лампу дневного света, в том числе при помощи мультиметра.
Устройство и принцип работы ламп дневного света
Масса достоинств ЛДС обусловлена тем, что они представляют собой приборы газоразрядного типа, в которых ультрафиолетовое излучение формируется благодаря электрическим разрядам в испарениях ртути.
Особенность здесь одна – видимое освещение от лампы возникает только после того, как ультрафиолетовое излучение модифицируется. Такое преобразование возможно лишь при применении тех соединений, в которых содержится галофосфат кальция или иные составы с наличием люминофоров.
По принципу функционирования ЛДС можно приравнять к источникам освещения газоразрядного типа. В колбу из стекла помещают инертный газ, предварительно откачав из неё воздух, а после добавляют в газ 30 мг ртути. В оба края сосуда устанавливаются спиралевидные электроды, схожие с нитью накаливания. Они с каждой стороны припаиваются к 2 контактным ножкам, которые помещаются в пластины диэлектрического типа. Внутреннюю поверхность трубки покрывает слой люминофора.
Включается дневной светильник при помощи пускорегулирующего устройства – электромагнитного или электронного типа. Электромагнитное устройство включает в себя основной элемент – дроссель. Это сопротивление балластного типа в форме индуктивной катушки с сердечником из металла, которое последовательно соединено с люминесцентной лампой.
Дроссель необходим для поддержки равномерности разряда и корректировки тока при надобности. Когда лампочка включается, дроссель подавляет пусковой ток до того момента, пока спиралевидные нити не разогреются, а после выдаёт максимальное напряжение от самоиндукции, вследствие чего ЛДС зажигается.
Предназначение второго по важности элемента
Стартер в конструкции данного типа источника света предназначен для замыкания электрической цепи в момент запуска. После этого часть напряжения падает на балласт, а другая – направлена на нагрев катода.
Стартер люминесцентной лампы
Кроме этого стартер осуществляет размыкание контактов, которые шунтируют лампу в момент разогрева электродов. Благодаря этому стартер формирует импульс высокого напряжения, который прилагается к лампе и зажигает ее. При подаче питания на лампу, стартер создает разряд, который нагревает биметаллические контакты. Благодаря этому они замыкаются, способствуя увеличению тока в лампе, что приводит к разогреву катодов и происходит остывание контактов. Затем он снова приводит к их размыканию. В результате этого в электроцепи лампы из-за явления самоиндукции в дросселе создается высоковольтный импульс, что приводит к зажиганию лампочки. Как видим, стартер в работе люминесцентной продукции играет важную роль. В связи с этим в ситуации, когда данный тип прибора перестал функционировать, нужно проверить в самом начале стартер, а уж потом искать причину неисправности в другом.
Причины перегорания люминесцентных ламп
Нередко ЛДС перегорает, что придаёт ей схожести с традиционной лампой накаливания. При включении в колбе формируется дуга из электричества, вследствие чего спиралевидные электроды из вольфрама сильно нагреваются. Скачки высокой температуры влекут за собой разрушение и перегорание нитей.
Чтобы продлить эксплуатационный срок, на нить из вольфрама наносят слой активного щелочного металла. Разряд между электродами стабилизируется и снижается температура, благодаря этому нить намного дольше служит.
Учащённое включение/выключение лампы влечёт за собой разрушение защитного слоя, он просто опадает. Проходящий через оголённые нити разряд греет спираль в слабых точках, вследствие чего происходит перегорание.
ЭПРА для компактных ЛДС
Сравнительно недавно стали широко использоваться в быту люминесцентные энергосберегающие лампы, адаптированные под стандартные патроны для простых ламп накаливания – Е27, Е14, Е40. В этих устройствах электронные балласты находятся внутри патрона, поэтому ремонт этих ЭПРА теоретически возможен, но на практике проще купить новую лампу.
На фото показан пример такой лампы марки OSRAM, мощностью 21 ватт. Следует заметить, что в настоящее время позиции этой инновационной технологии постепенно занимают аналогичные лампы со светодиодными источниками. Полупроводниковая технология, непрерывно совершенствуясь, позволяет быстрыми темпами достигнуть цены на ЛДС, стоимость которых остается практически неизменной.
Лампа OSRAM с цоколем E27
Проверка цифровым тестером
Цифровой тестер напряжения
С помощью цифрового тестера можно проверять целостность нитей накала. Выполнить это можно как в режиме прозвонки, так и в режиме проверки сопротивления. Необходимо выставить мультиметр в нужный режим и выполнить проверку спирали с обеих краёв трубки.
В режиме прозвонки, если спираль исправна, тестер выдаст характерный звук – зуммер.
В режиме проверки сопротивления при исправной спирали индикатор мультиметра высветит значение 5-10 Ом.
Перегорание нитей нагрева – наиболее распространённая поломка дневных ламп, которую легко обнаружить при помощи цифрового тестера.
Методы диагностики
Простейшим способом, которым чаще всего пользуют радиолюбители, является проверка светоизлучающих диодов мультиметром на работоспособность при помощи щупов. Способ удобен для всех типов светоизлучающих диодов, независимо от их исполнения и количества выводов. Установив переключатель в положение «прозвонка, проверка на обрыв», щупами касаются выводов и наблюдают за показаниями. Замыкая красный щуп на анод, а черный на катод исправный светодиод должен засветиться. При смене полярности щупов на экране тестера должна оставаться цифра 1.
Для точной проверки многоцветных LED с несколькими выводами необходимо знать их распиновку. В противном случае придется наугад перебирать выводы в поисках общего анода или катода. Не стоит бояться тестировать мощные светодиоды с металлической подложкой. Мультиметр не способен вывести их из строя, путём замера в режиме прозвонки.
Проверку светодиода мультиметром можно выполнить без щупов, используя гнёзда для тестирования транзисторов. Как правило, это восемь отверстий, расположенных в нижней части прибора: четыре слева для PNP транзисторов и четыре справа для NPN транзисторов. PNP транзистор открывается подачей положительного потенциала на эмиттер «Е». Поэтому анод нужно вставить в гнездо с надписью «Е», а катод – в гнездо с надписью «С». Исправный светодиод должен засветиться. Для тестирования в отверстиях под NPN транзисторы нужно сменить полярность: анод — «С», катод – «Е». Таким методом удобно проверять светодиоды с длинными и чистыми от припоя контактами
При этом неважно, в каком положении находится переключатель тестера. Проверка инфракрасного светодиода происходит также, но имеет свои нюансы из-за невидимого излучения
В момент касания щупами выводов рабочего ИК светодиода (анод – плюс, катод – минус) на экране прибора должно высветиться число около 1000 единиц. При смене полярности на экране должна быть единица.
Для проверки ИК диода в гнёздах тестирования транзисторов дополнительно придётся задействовать цифровую камеру (смартфон, телефон и пр.) Инфракрасный диод вставляют в соответствующие отверстия мультиметра и сверху на него направляют камеру. Если он в исправном состоянии, то ИК излучение будет отображаться на экране гаджета в виде светящегося размытого пятна.
Проверка мощных SMD светодиодов и светодиодных матриц на работоспособность кроме мультиметра требует наличия токового драйвера. Мультиметр включают последовательно в электрическую цепь на несколько минут и следят за изменением тока в нагрузке. Если светодиод низкого качества (или частично неисправный), то ток будет плавно нарастать, увеличивая температуру кристалла. Затем тестер подключают параллельно нагрузке и замеряют прямое падение напряжения. Сопоставив измеренные и паспортные данные из вольт-амперной характеристики можно сделать вывод о пригодности LED к эксплуатации.
Светодиоды применяются для передачи сигналов пультов ДУ, аппаратуры, камер наблюдения, фонариков и светильников. Они включаются в прямом направлении, после появления положительного напряжения между катодом и анодом. Поэтому при поломках можно проверить светодиод мультиметром, установить причину неисправности и устранить ее.
Выявление неполадок и их устранение
Прозвонка электродов мультиметром
ЛДС неисправна в таких случаях:
- не включается;
- временно мерцает перед включением;
- долго мерцает, но не включается;
- гудит;
- мерцает при горении.
Целостность спиралей-электродов
Прозвонить спираль-электрод на присутствие сопротивления можно с помощью мультиметра. На приборе выставляется режим замера сопротивления, а после того щупы прикладывают к ножкам колбы с обеих сторон.
Если спираль неисправна, мультиметр продемонстрирует нулевое сопротивление – нить порвана. Целая спираль всегда показывает небольшое сопротивление – до 10 Ом. Если хотя бы одна из спиралей окажется неисправной, лампу необходимо менять. Восстановлению она не подлежит.
Неисправности в электронном балласте
Чтобы проверить исправность электронного балласта, его нужно заменить на рабочий. Если лампа зажглась, значит причина поломки заключалась в нём. Сломанный балласт можно починить самостоятельно. Вначале нужно сменить предохранитель на аналогичную модель с теми же характеристиками. Если нити светятся слабо – значит в конденсаторе между ними имеется пробой. Он также заменяется схожим, но с показателем рабочего напряжения 2 кВ. слабые модели будут быстро сгорать.
Вследствие скачков напряжения могут сгореть транзисторы. Их нужно менять. Взять новые можно из старых балластов. После замены необходимо проверить люминесцентный фонарь с помощью лампы на 40 Вт.
Как проверить дроссель люминесцентного светильника
Проверка дросселя без мультиметра
Перед тем как проверить дроссель лампы дневного света мультиметром, необходимо ознакомиться с основными признаками его поломки:
- гудение осветительного прибора;
- лампа включается и через время гаснет, темнея по краям;
- ЛДС перегревается;
- внутри трубки появляются «змейки»;
- светильник сильно мерцает.
Чтобы проверить дроссель на работоспособность, необходимо вытащить из светильника стартер, а потом замкнуть в его патроне контакты. Затем вынимается лампа и контакты в обеих патронах также закорачиваются. Мультиметр выставляется на замер сопротивления, после чего его щупы подсоединяются к контактам в ламповом патроне. Если имеется обрыв, прибор покажет нескончаемое сопротивление. При межвитковом замыкании прибор покажет нулевое значение.
Как проверить стартер
Если светильник стал мерцать сразу после включения, но при этом так и не загорелся – вышел из строя стартер. Выполнить его прозвонку отдельно от ЛДС не получится, так как без напряжения его контакты являются разомкнутыми.
Проверка исправности стартера возможна другим методом – последовательно подсоединив его с лампой накаливания к стандартной электросети.
Основная причина выхода из строя – биметаллическая пластина сильно изнашивается.
Как проверить ёмкость конденсатора тестером
Если конденсатор ЛДС неисправен, её показатель КПД уменьшается до 35-40%. Для осветительных приборов с мощностью не более 40 Вт вполне достаточно конденсатора с ёмкостью 4,5 мкФ. Если она меньше данной нормы, КПД будет уменьшено, если больше – освещение будет мигать.
Для осуществления замера конденсатор необходимо прозвонить мультиметром. При прикосновении щупами выходов детали прибор демонстрирует нескончаемое сопротивление. Когда этот показатель меньше, чем 2 Мом – это симптоматика значительной утечки тока.
Проверяем светильник
В ходе своей работы люминесцентный светильник может выйти из строя. При этом проверить его составные элементы электросхемы и исправить поломку можно своими руками. Для этого потребуется воспользоваться мультиметром или тестером. Чтобы правильно проверить стартер у люминесцентного светильника, необходимо прежде всего знать вариант используемой для него электросхемы.
Кроме этого необходимо демонтировать или просто снять люминесцентный светильник с потолка или стены. После этого можно проверить все важные элементы электросхемы.
Рассмотрим оба варианта проверки электросхем, приведенных выше. При этом способ проверки в обоих случаях будет идентичной.
Обратите внимание! Для того чтобы проверить работоспособность стартера у люминесцентного светильника можно пользовать любым измерительным приборов (тестером, мультиметром и т.д.).
Наиболее часто для проверки используют следующие измерительные приборы:
- оометр. На нем должна быть установлена позиция для требуемого измеряемого диапазона сопротивления;
- тестер стредочного типа;
Тестер для проверки
- мультиметр.
Многие специалисты рекомендуют использовать более совершенный и универсальный измерительный прибор – мультметр. При этом диагностика светильника (дросселя и т.д.) должна проводиться исключительно пассивным способом. Это означает, что осветительную установку нельзя подключать к внешнему источнику напряжения. Чтобы проверить люминесцентный светильник, необходимо провести следующие манипуляции:
- кладем осветительный прибор на стол;
- подключаем к выводам проводов два щупа измерительного прибора;
- измеряем общее сопротивление.
Включение люминесцентной лампы без дросселя
Сгоревшую лампу дневного света можно вернуть в работу, если подсоединить её в схему посредством постоянного напряжения, исключая стартер и дроссельный элемент. Здесь поможет использование двухполупериодного выпрямителя с удваиванием напряжения. Если через некоторое время яркость лампы снизится, её необходимо перевернуть в светильнике, вследствие чего сменятся полюса подсоединения.
Данная схема предполагает использование радиоэлементов с показателем напряжения не больше 900 В. Именно такого значения достигает ЛДС при запуске.
Буквенные обозначения электрических лампочек
Если вы узнали, как прозвонить лампочку, но не знаете о том, к какому типу элементов питания относится изделие, то следует поискать на ее корпусе обозначение. Тип осветительного прибора, как правило, указывается несколькими символами:
- LED — светодиодные.
- CCFL — флуоресцентные.
- ДРЛ — ртутная.
- ЛДС — дневного света.
- ЛН — накаливания.
На светильниках также может быть указана буквенная маркировка. По первому символу можно установить принадлежность прибора к определенной категории, например:
- Н — накаливания.
- Д — светодиодная.
- И — кварцево-галогенная.
- Р — газоразрядная ртутная лампа.
Вне зависимости от того на двенадцать вольт используется осветительный элемент или подключается к бытовой электрической сети, буквенное обозначение остается неизменным.
Схема подключения перегоревших ламп
Из-за перегорания нитей накала люминесцентные лампы нередко приходят в негодность. Вернуть вторую жизнь такой лампе можно, используя нетрадиционную схему запуска, многократно испытанную народными умельцами.
Из таблицы можно узнать номинальные значения радиоэлементов для ЛДС с разной мощностью. Ограничительные резисторы R1 в обязательном порядке должны быть из проволоки.
Отремонтировать ЛДС в домашних условиях можно, если руководствоваться схемами и следовать определённым инструкциям. Такие знания дают возможность продлить эксплуатационный период осветительного прибора.
Утилизация
В люминесцентных лампах содержатся пары ртути, которые крайне вредны для человека и окружающей среды. Поэтому просто выбрасывать люминесцентные лампы запрещено, так как большое количество подобных элементов на свалке может вызвать негативные последствия.
Место для выброса люминесцентных ламп
Утилизация обеспечивается специальными компаниями, которые при помощи особого оборудования перерабатывают лампы, улавливают вредные пары, и используют сырье для создания новых осветительных приборов.
Разновидности балласта
Различные типы балластов группируются по типам реализации: электронная и электромагнитная реализация. Кроме того модели классифицируются по области применения для устройств освещения, среди которых выделяют:
- Высокочастотный электронный балласт для люминесцентных светильников, с предварительным и без предварительного нагрева. Первая модель повышает производительность и срок службы устройства, а также снижает шумовой эффект. Балласт без предварительного нагрева потребляет меньше энергии. Высокочастотный балласт для натриевых ламп. Это менее громоздкий балласт, чем обычные модели, установленные на светильниках низкого давления, простой в установке, с небольшим расходом энергии на собственные нужды.
- Электронный балласт для газоразрядных устройств. Эта модель обычно предназначена для натриевых и металлических ламп высокого давления, что увеличивает их срок службы до 20% по сравнению со стандартом. Время запуска уменьшается, как и мигающие эффекты. Следует отметить, что эти балласты подходят не для всех светильников.
- Многоламповый балласт. Он обладает тем преимуществом, что его можно использовать с несколькими типами люминесцентных устройств, в том числе в аквариумном освещении, создавая оптимальный праймер. Он имеет функцию записи всех параметров освещения в своей памяти.
- Балласт с цифровым управлением. Это модель последнего поколения, предлагающая множество возможностей гибкости и модульности при установке светильников. Это улучшает экономический аспект светодиодной лампы и комфорт яркости. При этом, он является самой дорогой моделью.
Электромагнитная реализация
Магнитные балласты (МБ) — это устройства со старой технологией. Они используются для семейства флуоресцентных ламп и некоторых металлогалогенных устройств. Они, как правило, являются причиной гудения и мерцания, потому что регулируют ток постепенно. МБ используют трансформаторы для преобразования и контроля электроэнергии. Когда ток образует дугу через светильник, он ионизирует больший процент молекул газа. Чем больше их ионизировано, тем ниже сопротивление газа. Таким образом, без МБ ток будет подниматься так высоко, что лампа будет нагреваться и разрушаться.
Электромагнитная реализация
Трансформатор, который в МБ называют «дросселем», представляет собой проволочную катушку — индуктор, создающий магнитное поле. Чем больше протекает ток, тем больше магнитное поле, тем больше замедляет рост тока. Поскольку процесс протекает в среде переменного тока, ток течет в одном направлении только в течение 1/60 или 1/50 секунды, а затем падает до нуля, прежде чем будет протекать в противоположном направлении. Следовательно, трансформатор должен только замедлять течение тока на мгновение.
Электронная реализация
Производительность электронных балластов измеряется по разным параметрам. Наиболее важным является балластный фактор. Это отношение светоотдачи светильника, управляемой рассматриваемым ЭБ, к светоотдаче того же устройства, управляемой эталонным балластом. Это значение находится в диапазоне от 0,73 до 1,50 для ЭБ. Значимость такого широкого диапазона заключается в уровнях светоотдачи, которые могут быть получены с использованием одного ЭБ. Это находит большое применение в схемах диммирования. Однако установлено, что слишком высокий и слишком низкий балластные факторы ухудшают срок службы светильника из-за износа люмена в результате высокого и низкого тока соответственно.
Электронная реализация
Когда ЭБ должны сравниваться внутри одной и той же модели и производителя, часто используется коэффициент эффективности балласта, который представляет собой отношение коэффициента балласта выраженного в процентах к мощности и дает относительное измерение эффективности системы всей комбинации. Мера эффективности работы балласта с параметром коэффициент мощности (PF) — это мера эффективности, с которой ЭБ преобразует напряжение питания и ток в полезную мощность, подаваемую на лампу с идеальным значением 1.
No tags for this post.
