› › Люминесцентная лампа 8140 эл схема. Электронный балласт компактной люминесцентной лампы дневного света фирмы DELUX. Другие неисправности светодиодных ламп

Люминесцентная лампа 8140 эл схема. Электронный балласт компактной люминесцентной лампы дневного света фирмы DELUX. Другие неисправности светодиодных ламп

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

В одной из своих статей я рассказывал Вам, что для внутреннего освещения распределительных устройств (РУ) подстанций в основном мы применяем трубчатые и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ).

Про их преимущества и недостатки читайте .

В этой статье я расскажу Вам, как произвести ремонт компактной люминесцентной лампы Sylvania Mini-Lynx Economy мощностью 20 (Вт) производства Китай.

Данная лампа проработала на подстанции около 1,5 лет. Если режим ее работы перевести в часы, то получится в среднем около 2000 часов, вместо 6000 часов, заявленных производителем.

Идея с ремонтом люминесцентных ламп возникла тогда, когда мне на глаза попалась очередная коробка со сгоревшими лампами, которые планировали утилизировать. Подстанций много, объем ламп большой, соответственно, и сгоревшие лампы регулярно накапливаются.

Напомню Вам, что в люминесцентных лампах содержится ртуть, поэтому выбрасывать их с бытовым мусором не допустимо.

Для начала приведу основные характеристики ремонтируемой лампы Sylvania Mini-Lynx Economy:

  • мощность 20 (Вт)
  • цоколь Е27
  • напряжение сети 220-240 (В)
  • тип лампы — 3U
  • световой поток 1100 (Лм)

Ремонт энергосберегающей лампы своими руками

С помощью плоской отвертки с широким жалом нужно аккуратно отстегнуть защелки корпуса в местах соединения двух его половинок. Для этого вставляем отвертку в паз и поворачиваем ее в ту или иную сторону, чтобы отщелкнуть первую защелку.

Как только первая защелка откроется, продолжаем вскрывать остальные по периметру корпуса.

Будьте аккуратны, иначе при разборке можно сколоть корпус лампы или, не дай Бог, разбить саму колбу, тогда придется из-за наличия в колбе паров ртути.

Компактная люминесцентная лампа состоит из трех частей:

Круглая печатная плата — это и есть плата электронного пускорегулирующего устройства (ЭПРА), или другими словами электронный баласт. Рабочая частота ЭПРА составляет от 10 до 60 (кГц). В связи с этим устраняется стробоскопический эффект «моргания» (значительно уменьшается коэффициент пульсаций ламп), который присутствует у люминесцентных ламп, собранных на электромагнитных ПРА (на основе дросселя и стартера) и работающих на частоте сети 50 (Гц).

Кстати, скоро мне принесут попользоваться прибор для измерения коэффициента пульсаций. Произведем замер и сравним коэффициенты пульсаций у лампы накаливания, у люминесцентной лампы с ЭПРА и с ЭмПРА, и у светодиодной лампы.

Подписывайтесь на новости сайта, чтобы не пропустить новые статьи.

Питающие провода от цоколя очень короткие, поэтому не дергайте резко, а то можно их оторвать.

В первую очередь нужно проверить целостность нитей накаливания. В данной энергосберегающей лампе их две. Они обозначены на плате, как А1-А2 и В1-В2. Их выводы намотаны на проволочные штыри в несколько витков без применения пайки.

С помощью мультиметра проверим сопротивление каждой нити.

Нить А1-А2.

Нить накала А1-А2 имеет обрыв.

Нить В1-В2.

Вторая нить В1-В2 имеет сопротивление 9 (Ом).

В принципе, перегоревшую нить можно определить визуально по затемненным участкам стекла на колбе. Но все равно без измерения сопротивления не обойтись.

Сгоревшую нить накаливания А1-А2 можно зашунтировать резистором с номиналом, аналогичным исправной нити, т.е. порядка 9-10 (Ом). Я установлю резистор сопротивлением 10 (Ом) мощностью 1 (Вт). Этого вполне хватит.

Впаиваю резистор с обратной стороны платы на выводы А1-А2. Вот, что получилось.

Между резистором и платой нужно установить прокладку (на фото ее пока нет). Теперь нужно проверить лампу на работоспособность.

Лампа горит. Теперь можно собрать корпус и продолжать ее эксплуатировать.

При таком ремонте запуск люминесцентной лампы будет происходить с некоторым мерцанием (порядка 2-3 секунд) - подтверждение тому смотрите в видео.

Неисправности, встречающиеся при ремонте ламп

Если нити накаливания в лампе исправны, то можно переходить к поиску неисправностей в электронной плате (ЭПРА). Визуально оцениваем ее состояние на наличие механических повреждений, сколов, трещин, сгоревших элементов и т.п. Также не забываем проверить качество пайки — это же китайское изделие.

В моем примере на вид плата чистая, трещин, сколов и сгоревших элементов не наблюдается.

Вот наиболее распространенная схема ЭПРА, которая используется в большинстве компактных люминесцентных лампах (КЛЛ). У каждого производителя есть свои небольшие отличия (разброс параметров элементов схемы в зависимости от мощности лампы), но общий принцип схемы остается тот же.

Выйти из строя могут следующие элементы платы:

  • ограничительный резистор
  • диодный мост
  • сглаживающий конденсатор
  • транзисторы, резисторы и диоды
  • высоковольтный конденсатор
  • динистор

А теперь поговорим о каждом элементе подробнее.

1. Ограничительный резистор

В схеме указан предохранитель FU, но зачастую он просто отсутствует, как в моем примере.

Его роль выполняет входной ограничительный резистор. При возникновении какой-либо неисправности в лампе (ток короткого или перегруз) ток в цепи растет и резистор сгорает, тем самым разрывая цепь питания. Резистор усажен в термоусадочной трубке. Один его вывод соединен с резьбовым контактом цоколя, а второй - с платой.

Я решил проверить этот резистор — он оказался целым, а значит можно сделать вывод, что короткого замыкания в цепи не было — произошел просто обрыв нити А1-А2. Сопротивление резистора составляет 6,3 (Ом).

Если у Вас резистор «не звонится», то в любом случае нужно искать причины по которым он сгорел (см. далее по тексту). При сгоревшем резисторе лампа гореть не будет.

2. Диодный мост

Диодный мост VD1-VD4 служит для выпрямления сетевого напряжения 220 (В). Выполнен он на 4 диодах марки 1N4007 HWD.

Если диоды «пробиты», то соответственно, производим их замену. При пробое диодов ограничительный резистор, как правило, тоже сгорает, а лампа перестает гореть.

Электролитический конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Очень часто выходит из строя (теряет емкость и вздувается), особенно в китайских лампах, поэтому не лишним будет его проверить. При его неисправности лампа плохо включается и гудит.

На фотографии он зеленого цвета. Имеет емкость 4,7 (мкФ) напряжением 400 (В).

4. Транзисторы, резисторы и диоды

На двух транзисторах VT3 и VT4 собран высокочастотный генератор (импульсный преобразователь). В качестве транзисторов применяются высоковольтные кремниевые транзисторы серий MJE13003 и MJE13001. Для моей 20-Ваттной лампы установлено два транзистора серии MJE13003 ТО-126.

Чтобы проверить транзисторы, их нужно выпаивать из схемы, т.к. между их переходами подключены диоды, резисторы и низкоомные обмотки тороидального трансформатора, что ложно отразится при измерении мультиметром. Зачастую выходят из строя резисторы R3 и R4 в цепи базы транзисторов — их номинал около 20-22 (Ом).

5. Высоковольтный конденсатор

Если лампа сильно мерцает или светится в районе электродов, то скорее всего причиной тому является пробой высоковольтного конденсатора C5, подключенного между нитями накала. Этот конденсатор создает высоковольтный импульс для появления разряда в колбе. И если он пробит, то лампа не загорится, а в районе электродов будет наблюдаться свечение из-за разогрева спиралей (нитей накаливания). Кстати, это одна из распространенных неисправностей.

В моей лампе установлен конденсатор B472J 1200 (В). Если он вышел из строя, то его можно заменить на конденсатор с более высоким напряжением, например, 3,9 (нФ) 2000 (В).

6. Динистор

Динистор VS1 (по схеме DB3) выглядит как миниатюрный диод.

При достижении между анодом и катодом напряжения около 30 (В) он открывается. С помощью мультиметра проверить динистор не возможно, только лишь его целостность — он не должен «звониться» ни в одном направлении. Из строя выходит гораздо реже, нежели предыдущие элементы. У маломощных ламп динистор обычно отсутствует.

7. Тороидальный трансформатор

Тороидальный трансформатор Т1 имеет кольцевой магнитопровод, на котором намотаны 3 обмотки. Количество витков каждой обмотки находится в пределах от 2 до 10. Практически не выходит из строя.

Хотел бы отметить то, что лампа Sylvania имеет холодный запуск, т.к. у нее в схеме отсутствует позистор РТС (терморезистор с положительным коэффициентом).

Это значит, что при включении лампы ток подается на холодные нити накала (спирали), что отрицательно сказывается на их сроке службы, т.к. они предварительно не прогреваются и при холодном запуске перегорают от скачка тока (аналогично, как у ламп накаливания). А у нас ведь как раз сгорела одна из нитей накала (А1-А2) и это является хорошим тому подтверждением.

При установленном позисторе РТС, ток последовательно проходит через позистор РТС и нити накала, тем самым плавно их разогревая. Затем сопротивление позистора РТС увеличивается, переставая шунтировать лампу, что приводит к резонансу напряжений на конденсаторе С5 и электродах лампы. Высокое напряжение пробивает газ в колбе и лампа зажигается. Это и называется горячим запуском лампы, что положительно сказывается на сроке службы нитей накала.

Почему же выходят из строя электронные компоненты платы?

Причин на самом деле может быть несколько: использование бракованных элементов, низкое качество изготовления, неправильная эксплуатация (частые включения, пониженная или повышенная температура). Как видите, среди вышедших из строя ламп имеются, как китайские производители, так и известные брендовые, типа Osram и Philips. Тут, уж, кому как повезет.

Если у Вас сгорели сразу две нити накала, а электронная плата ЭПРА осталась исправной, то ее можно использовать для питания обычной трубчатой люминесцентной лампы, тем самым избавившись от схемы дросселя со стартером, и уменьшив ее коэффициент пульсаций.

P.S. Уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика», у кого из Вас имеется опыт по ремонту энергосберегающих ламп, то буду рад, если поделитесь в комментариях своими наблюдениями. Спасибо за внимание.

93 комментариев к записи “Ремонт энергосберегающей лампы Sylvania мощностью 20 (Вт) своими руками”

    «Если у Вас сгорели сразу две нити накала, а электронная плата ЭПРА осталась исправной, то ее можно использовать для питания обычной трубчатой люминесцентной лампы, тем самым избавившись от схемы дросселя со стартером, и уменьшив ее коэффициент пульсаций.»

    Обратная замена допускается? То есть подключать колбу лампы КЛЛ к ЭПРА для обычной трубчатой ЛЛ.

    Обратная замена исключена.

    Админ, а почему сгорают нити накала либо элементы управления, это просчеты в схеме или специально сделано производителем? Я видел в ютубе выложены ролики про «запланированное» старение, это правда?

    Алексей, про запланированное старение я не верю. В конце статьи я указал реальные причины по которым выходят из строя лампы.

    Дмитрий, на фото тороидальный тр-р, кажется, не верно указан.
    И ещё один вопрос: обычные трубчатые ЛЛ (на 20 и 40(Вт)) можно также «лечить» резистором при обрыве нити? Спасибо.

    Где ж Вы раньше-то были?
    Регулярно восстанавливаю КЛЛ. Электронные платы-то ремонтировал, но не догадался шунтировать сгоревшую спираль резистором.
    Недавно сдал в переработку целый кулек с колбами. Сейчас буду пробовать впаивать резистор.
    Спасибо за совет!

    Не поверите, но когда дочитал про вскрытие корпуса,погасла одна из этих самых ламп Как по заказу ))

    Добрый вечер. Интересует такой вопрос, резистор МЛТ-1 сопротивлением 10 (Ом), советского производства? Или же российского? Если первый вариант, откуда такие запасы?)

    Статья полезна только в масштабах квартиры, и только для прижимистых владельцев))) Не вижу смысла делать ТАК на производстве, тем более государственном. Никто медаль не выдаст 100%. А статья очень полезная, спасибо за труд!

    Дмитрий, заинтересовала ваша статья про ремонт КЛЛ. Взялся за дело на ночь глядя, (нашлась одна завалявшаяся), сделал все по инструкции. Единственно, вместо 12 Ом (сопротивление целой нити) впаял шунт на 15 Ом(что нашлось). Лампа ЗАРАБОТАЛА! Ну думаю, можно идти спать с чувством выполненного долга. Однако, после непродолжительной работы лампы заметил, что колба очень сильно нагревается (как ЛН). Почему??? Ведь такого не должно быть. Всему виной неправильно подобранное сопротивление или же дело в самом принципе ШУНТА? Что то подобное происходило в вашем опыте?

    А как с улучшением вентиляции путем сверления корпуса?

    Андрей, Вы правы, резистор советского производства. Запасы сохранились с тех же времен. Резисторы и прочие плупроводниковые элементы закупали для группы ремонтов приборов, которая раньше входила в состав нашей электролаборатории. Сейчас группу перевели в другое подразделение, а запасы остались.

    Мсье Серж, занимаюсь их ремонтом не ради медали, а исключительно ради опыта.

    Антон, попробуйте заменить резистор на 9-10 (Ом) и повторите эксперимент. У меня лампа не греется больше обычного.

    elalex, на этом экземпляре сверлить отверстия для охлаждения не стал, хотя было бы не плохо.

    Дмитрий, может быть мой вопрос покажется вам глупым, но все же: Нить накала перегорела, мы устанавливаем шунт — за счет чего происходит розжиг лампы??? Ведь нить так и осталась в колбе перегоревшей???

    У меня проблема с эпра ми 18 X 4 .Замена эпра мучительное дело,схема расключки не совпадает с оригиналом,каждый раз приходиться снимать светильник,и делать новую проводку под новую эпра. Ест ли возможность ремонта сгоревшей эпра?

    А можно выложить версию для печати?

    Статья хорошая, но только для тех кто дружит с электроникой. Для людей далеких от таких вещей проще будет купить новую, чем искать специалиста для ремонта. Не думаю, что ремонт будет дешевле покупки новой лампы.
    Чисто мое мнение.

    Спасибо за статью,Дмитрий.Как всегда все разобрано основательно,лучше не напишешь.Для меня новшество-шунтирование перегоревшей нити.

    Опять спасибо!

    Я думаю, что перед тем, как измерять сопротивление нитей накаливания и определять их целостность, нужно отсоединить их от схемы. Или я не прав?

    Сергей, не обязательно, обходных цепочек нет.

    Антону (за 16.10.14.):За счёт 2-й нити накала — она испускает электроны, а впаянное сопротивление-шунт восстанавливает цепочку, которая должна работать перед поджигом лампы (перед пробоем газового промежутка). После зажигания лампы эта цепочка будет не нужна. См. схему, приведённую в статье. Аналог данной цепочки в обычных трубчатых лампах дневного света — электрическая цепь, в которой стоит стартёр (после поджига лампы стартёр шунтируется цепью через саму лампу, сопротивление которой становится небольшим).

    Дмитрий, спасибо за статью! У меня похожая по схеме лампа с ЭПРА. Проблема такая. Буквально вчера при работе лампы раздался маленький взрыв. Добрался до платы, обнаружил, в конце концов, что резисторы R3 и R4 в цепи базы транзисторов (по вашей схеме)- их номинал у меня оказался где-то 7 Ом (судя по цветным кругам) неисправны. Выпаял, заменил на исправные — при включении опять микровзрыв -(
    При этом проверил тестером уже все элементы, и емкости конденсаторов, никаких отклонений не обнаружил, на конденсатор C1 приходит порядка 300В. Никак не пойму, в чем проблема, не подскажете, в чем первопричина выхода из строя этих сопротивлений?

    Спасибо за статью. Восстановил две лампы))) В одной был отпаян контакт на спирали, у другой заменил высоковольтный конденсатор.
    На подходе еще три с обрывом нитей. Осталось найти резисторы.

    Андрею: А сами транзисторы проверили? Часто, из-за перегрева /нето, чтобы неудачный дизайн — я думаю, все специально так сделано дабы увеличить подажи этого хлама/ коротят сами транзисторы либо же выпрямители. В транзисторах первым погибает эмиттерный переход а уж оттуда… Хотя были штуки,/с виду вроде все ОК, а не пашут/ у которых коэфф.передачи тока ну, прям погибал. Был да сплыл, где-то нижи 5 и даже 3-х единиц. Опять-таки, из-за перегрева. Я корпуса «сверлил» жалом паяльника с боковых сторон /пока корпус разобран/. Все нормально. Еще вот что: Лампы дольше горят цоколем вниз, ибо тепло от трубок нагревает коробку, когда она сверху. Факт. Ставьте их, лучше, чтоб стояли, а не чтоб «висели». К тому же, надо время от времени сдувать пыль и зажаренные мотылечки с /недостаточных/ центральных отверстий на крышке корпуса, что со стороны трубочек. Засори отверстия, и 3,14здец конвективному охлаждению ППП. Те и так натянуты ну, по самые уши и без очков. Далее: лучше, если ставить на месте перегоревшей нити резистор то, до того, объединять два ее проводка, разорвав дорожку до /или после/ штырька, где ставим резистор. Улучшается эмиссия, ибо половинки нити уже при одинаковых потенциалах пашет.
    Т.е. должна пахать. А там-там посмотрим.

    Установил резистор 10 ом. Объединил 2 проводка. При подсоединении на один их выводов резистора зажглась. Греется конец колбы, где оборванная спираль. Пластмасса плавится.

    Админ, наверно глупый вопрос, но почему сопротивление 1Вт? Имеется лампа на 11Вт Эколайт. Проверил спирали, одна дохлая, вторая 12,3Ом. Имеется сопротивление 12 Ом/ 0,25Вт. Могу ли я поставить его, и что может произойти в моем случае, мне не хотелось бы устроить пожар при первом моем ремонте ламп??? Почитал про закон Ома. Мощность сопротивления можно рассчитать, но я знаю только сопротивление резистора. А какое напряжение подается на нити накаливания или какой ток через них протекает?

    Всё хорошо, но про шунтирование сгоревшей нити — откровенно вредный совет, кончиться может разгерметизацией колбы, бабахом ЭПРА, а то и пожаром. Нити в люминесцентных лампах как правило просто так не сгорают, с них в процессе эксплуатации распыляется паста-эмиттер (что хорошо видно по появлению характерной «копоти» на колбе лампы около нити), а т.к. чистый металл обладает худшими эмиссионными способностями, то нить начинает сильнее греться, вплоть до ярко-белого каления и плавления стекла колбы вместе с пластиком основания.

    Зашунтировать (достаточно простой перемычки, резистор -лишнее)нить можно лишь в том случае, когда эмиссия в норме, а например нить просто стрясли. И то подобная лампа будет миной замедленного действия. Справедливости ради, сберегайки все оными и являются, ведь защит у ЭПРА нету (предохранитель не в счет, да и встречаются экземпляры где его нет)вообще! Он будет молотить что называется до победного конца. Это в полной мере относится и к простейшим китайским ЭПРА для линейных ламп, собственно схема у них один к одному. Фирменный же ЭПРА просто отключится.

    И тут надо отметить, что «толстые» лампы по сравнению с компактными колбами имеют совершенно другие рабочие параметры (ниже напряжение, но больше ток) и поэтому подключать оные к ЭПРА от КЛЛ не совсем корректно. Лампа будет недогружена (а т.к. нити при работе подогреваются непосредственно током разряда, то при недогрузе с них будет усиленно распыляться эмиттер, ведь рассчитаны они на определенную рабочую температуру, которая достигается при номинальном токе, и в итоге лампа быстрее сдохнет), а сам ЭПРА будет перегружен. Посему подключать можно только схожие по общей длине/диаметру трубки лампы. И хорошо бы замерить фактическую потребляемую мощность получившегося «кентавра», что при отсутствии необходимых приборов, проще всего сделать запитав ЭПРА от постоянного тока (выпрямителя сети с достаточной емкостью фильтра, имеющегося в составе компьютерного БП например). Ток потребления мерять удобнее косвенно, без разрыва цепи, подключив ЭПРА в выпрямителю через низкоомный резистор с известным сопротивлением.

    Кстати, при ремонте ЭПРА, крайне желательно первое включение произвести через лампочку, если что-то не так, и в схеме коротыш, то «микровзрыва» не будет, а лишь загорится лампочка. Мощности лампочки ватт 60-75, или даже 40, вполне достаточно. Принцип тут следующий — начинать лучше с меньшей мощности, и если ЭПРА в целом ведет себя адекватно, то можно пробывать с большей мощностью лампочки, и затем уже напрямую в сеть.

    И еще полезно увеличить конденсатор фильтра, из расчета 1 мкФ на 1 Вт мощности ЭПРА, или попросту какой влезет. Очень тяжелый у него режим, размах пульсаций на нем под 100 В!.. Только тут нужно не забыть про бросок тока при включении, ведь ограничительного резистора штатно может и не быть, или потребуется замена его на помощнее.

    Админ,обратная замена (колба КЛЛ к ЭПРА прямых ламп) допускается,так как это абсолютно идентичные ЭПРА,только формой платы отличаются.кстати если приспособить колбу от КЛЛ к ЭПРА обычных прямых ламп типа ЛБ20 и тому подобных то и колба и ЭПРА проживет намного дольше(В КЛЛ плохо то что при эксплуатации лампы цоколем вверх ЭПРА ПРОСТО СЖАРИВАЕТСЯ от тепла колбы,поэтому и выходит из строя

    Эдуард, нельзя так делать! Режимы колб КЛЛ и прямых ламп различаются, о чем собственно я выше уже говорил. В данном случае мы перегрузим «тонкую» трубку колбы, жить она будет ярко, но недолго.

    А вот про эксплуатацию цоколем вверх — согласен.

    Я ремонтировал клл 55 вт, вместо штатного эпра поставил от лампы 30 вт, только заменил транзисторы на более мощные с13007 и конденсатор фильтра на 47 мкф. Работает более полугода и по сей день. Уменьшения яркости не заметно. На работе надоели жужжащие светильники 2х36 вт. У меня были эпра от клл 105 вт с колбой 6U. Переделал 3 светильника — работают прекрасно уже года два. Поменял 2 или 3 лампы за все время из-за обрыва накала.

    Спасибо за статью.
    В абзаце где говорится про трансформатор, на картинке стрелкой указано на дросель. Трансформатор находится за ним, намотан на феритовом кольце.

    Спасибо за статью. Я столкнулся с тем, что при выключении лампы в комнате она начинает моргать с периодом в 5-10 секунд, что это может быть. Лампа новая.

    Были сданы на утилизацию более 20 ламп 30-55 ватт. Стал разбираться. Причина выхода из строя у всех одна, сгорела ЭПРА, нити накала целы. Видно стояли в герметичных светильниках, отсюда перегрев. По поводу использования ЭПРА с трубчатыми лампами 18 Ватт, 2,5 года полет нормальный, при условии использования ЭПРА от 18 Ваттной сберегающей лампы. Ставил от более мощной 20-26 Ватт хватает на пол года и перегорает спираль на трубчатой лампе. Так-же использую исправные ЭПРА как электронный трансформатор со стабилизатором на 12 Вольт для светодиодов и светодиодной ленты
    2 года, пока без претензий. Только пришлось на транзисторы закрепить радиаторы. Также использую востановленные лампы с разными колбами и ЭПРА, но одинаковой мощности, 3-4 года уже работают. Буду пробовать зажигать лампы с шунтом, пробовал без шунта, греются.

    Спасибо, вы были правы, сейчас фазу пустил через выключатель лампа перестала моргать, но по ней проходят какие то всполохи. Это наверное из-за низкого качества самой лампы, как вы уже писали.

    Впаял резистор, лампа посветила минут пять, пукнула и потухла, горячущая была. Я думаю тут не берётся в расчёт сопротивление холодной и горячей спирали. Когда спирали нагреваются сопротивление их растёт, а резистор как был 10 Ом так и остался. Может для маломощных не подходит такой способ или надо поиграть с сопротивлением резюка. Лампа 11 W.

    Попробую внести скромную лепту в тему)) причина как минимум 8 из 10 неисправностей в схемке ЭПРА-это пробой высоковольтного конденсатора в цепи поджига(тот что на 1кВ) Пробовал починить неисправные КЛЛ-почти все ожили после его замены.

    Напряжение сети в моем доме 259В, КЛЛ перегорают от перегрева. Могу ли я попробовать их переделать под завышеное напряжение отмотав провод на выходе повышающего трансформатора ЭПРА?

    Ярославу 20.05.2015 в 16:13
    А если напряжение восстановится, будете доматывать? А как остальные приборы квартиры, наверно тоже страдают?
    На первый случай срежьте 10-15В на всей квартире автотрансформатором, непрерывно снимайте статистику напряжения сети, а дальше видно будет.

    Ярослав, обратитесь в электросети — 259 (В) — это величина напряжения выше предельно-допустимой нормы. Пусть снижают, т.к. это является нарушением.

    Спасибо за советы, но я живу на хуторе, где 10 дворов. Напряжение не ниже 250В уже много лет, заявления не помогают. Разве что собирать какие нибудь бумажные доказательства и обращаться в суд. Каждый телевизор работает через отдельный стабилизатор. Техника времен советского союза такого напряжения не боится, кроме пылесоса — сгорел через несколько минут работы, а в городе, где напряжение в норме работал долгие годы. Лампы накаливания светят ярче и быстрее перегорают. Так что задумался над переделкой техники. Насчет доматывания — думаю не понадобится, поскольку заниженое напряжение не будет так критично как завышеное. Современное радио уже переработал, добавив в схему микросхему стабилизатора КРЕН142.

    Найдите мощный автотрансформатор и питайте все, если у вас таки постоянно 250.

    Смотрю тема актуальна до сих пор, поэтому вопрос! Опытным путём сам пробовал делать эти шунтирования пол года назад. Лампа в районе цоколя разогревается до высокой температуры и в итоге через пару часов работы выгорает схема, что именно не ковырял. Себе представляю чисто теоретически что лампы в потолочных светильниках трубки которые (20,40,80) имеют тот-же принцип как и энергосберегайки. На потолочные собирал схему с умножителем на 4х диодах и ёмкостях, применяется в случае обрыва нитей накала, статей полно в сети. Но вот не рванёт ли эта мелкая трубочка от энергосберегайки если её оживить схемой на умножителе? Кто пробовал???

    А купить(или собрать)стабилизатор не проще? есть же любительские несложные схемы стабилизаторов как раз на основе автотрансформатора с электронным переключением отводов

    Хотел б видеть…Трансформатор с четырьмя- пятью отводами мало даст пользы, т.к. слишком «широкие» будут ступени регулировки выходного, и даже такое надо уметь мотать, отводы делать, ой, не так это просто. Схемы есть, не вопрос, но это тоже все привязать надо к автотрансформатору, найти хорошие, качественные реле, создать схему, не допускающую закороток секций тр-ра при переходе со ступени на ступень и много раз за сутки. Чесслово- проще найти хороший готовый.

    Коллеги у меня есть штук пять рабочих колб и несколько различных балластов, все от ламп 15-20Вт. Но вот подзабыл как подключать нити колбы к балласту, ибо последний раз ремонтировал года 2 назад. Имеет ли значение куда какую нить, так сказать есть ли «+» и «-» у них или без разницы куда прикручивать? И еще нити нужно обязательно прикручивать или можно припаять к балласту?

    Евгений, + и — нет, можете прикручивать как удобно, одну пару слева, вторую справа от конденсатора. На плате должны быть соответствующие штыри.
    Я обычно штыри менял на новые, т.к. старые в окисле.
    Чтобы не повредить колбу, я особо не прилагал усилий к нитям, поэтому накрутить качественно не всегда получается, особенно на маленьких платах. Следовательно в дополнение еще пропаивал немножко.

    По совету автора ремонтировал лампы шунтированием сгоревшей спирали сопротивлением. В итоге лампа работает максимум 3 часа и перегорает. Не вижу смысла ковыряться.Тем более светодиодные уже менее 200 рублей стоят, нужно переходить на современные технологии. А вообще сайт полезный и нужный,спасибо автору за труд.

    К сожалению, шунтирование чревато и чаще результат будет отрицательным. Такие лучше сразу откладывать в коробку и потом сдавать в пункт сбора.

    А вообще предыдущий правильно отметил — надо уходить на светодиодные: на AliExpress «кукурузы» 25 Вт по 130 рублей.

    Причем в отличие от КЛЛ нет опасности, что разобьется.

    И главное — возможный ремонт на порядок проще: никаких ВЧ-генераторов — простое понижение до напряжения питания гирлянды.

    А уж если сдох диод (тёмная точка), то там же на Ali выписать рулончик SMD5730 (100 шт) для возможного ремонта.

    1- кукурузы ваши тоже иногда питают через более сложный балласт, чем просто конденсатор, и ВЧ. там тоже есть.
    2- деградация кристаллов в простых схемах питания- явление традиционное, выгорание- в дешевых массово.
    Если вспомним разговор о ЛЛ и проч, то тут аналогично- хрошие СД-светильники не могут дешевыми быть.
    3- Али и проч. продадут что угодно, а будуд ли ВАХ этих диодов близки вашим старым?
    4- опасности разбития нет, а нагрев?

    Здравствуйте, в статье ошибка. На одном из фото показан не тороидальный трансформатор, а выходной дроссель. Трансформатор, как видно из названия, имеет кольцеобразный сердечник.

    Артем, что такое ТОР я знаю и давно, но если в проспекте прописано такое, то что делать обывателю?

    Доброго времени суток!
    Я в последнее время столкнулся с такой проблемой. По какой то причине начинают перегреваться и выходить из строя нити накала лампы. Т.е. места в колбе темнеют а пластик в этом месте аж обугливается.
    В чём же может быть дело? Если шунтирующие колбу конденсаторы не пробиты и РТС в норме.

    На картинке *29.jpg неверно указан торроидальный трансформатор.
    Стрелка указывает на дроссель, а сам трансформатор частично виден
    на том-же снимке.

    Лампы накаливания хотя и стоят дешево, но потребляют много электроэнергии, поэтому многие страны отказываются от их производства (США, страны Западной Европы). Взамен им приходят компактные люминесцентные лампы дневного света (энергосберегающие), их закручивают в те же патроны Е27, что и лампы накаливания. Однако стоят они в 15-30 раз дороже, зато в 6-8 раз дольше служат и в 4 раза меньше потребляют электроэнергии, что и определяет их судьбу. Рынок переполнен разнообразием таких ламп, в основном китайского производства. Одна из таких ламп, фирмы DELUX, показана на фото.

    Ее мощность 26 Вт -220 В, а блок питания, называемый еще электронным балластом, расположен на плате размерами 48x48 мм (рис.1 ) и находится в цоколе этой лампы.

    Ее радиоэлементы размещены на монтажной плате навесным монтажом, без применения ЧИП-элементов. Принципиальная схема нарисована автором из осмотра монтажной платы и показана на рис.2.

    Примечание к схеме: на схеме отсутствует точка, обозначающая соединение динистора, диода D7 и базы транзистора EN13003A

    Вначале уместно напомнить принцип зажигания люминесцентных ламп, в том числе и при применении электронных балластов. Для зажигания люминесцентной лампы необходимо разогреть ее нити накала и приложить напряжение 500...1000 В, т.е. значительно больше, чем напряжение электросети. Величина напряжения зажигания прямо пропорциональна длине стеклянной колбы люминесцентной лампы. Естественно, для коротких компактных ламп она меньше, а для длинных трубчатых ламп - больше. После зажигания лампа резко уменьшает свое сопротивление, а значит, надо применять ограничитель тока для предотвращения КЗ в цепи. Схема электронного балласта для компактной люминесцентной лампы представляет собой двухтактный полумостовой преобразователь напряжения. Вначале сетевое напряжение с помощью 2-полупериодного моста выпрямляется до постоянного напряжения 300...310 В. Запуск преобразователя обеспечивает симметричный динистор, обозначенный на схеме Z, он открывается, когда, при включении электросети, напряжение в точках его подключения превысит порог срабатывания. При открывании, через динистор проходит импульс на базу нижнего по схеме транзистора, и преобразователь запускается. Далее двухтактный полумостовой преобразователь, активными элементами которого являются два транзистора n-p-n, преобразует постоянное напряжение 300...310 В, в высокочастотное напряжение, что позволяет значительно уменьшить габариты блока питания. Нагрузкой преобразователя и одновременно его управляющим элементом является тороидальный трансформатор (обозначенный в схеме L1) со своими тремя обмотками, из них две управляющие обмотки (каждая по два витка) и одна рабочая (9 витков). Транзисторные ключи открываются противофазно от положительных импульсов с управляющих обмоток. Для этого управляющие обмотки включены в базы транзисторов противофазно (на рис.2 начало обмоток обозначены точками). Отрицательные выбросы напряжения с этих обмоток гасятся диодами D5, D7. Открытие каждого ключа вызывает наводку импульсов в двух противоположных обмотках, в том числе и в рабочей обмотке. Переменное напряжение с рабочей обмотки подается на люминесцентною лампу через последовательную цепь, состоящую из: L3 - нити накала лампы -С5 (3,3 нФ 1200 В) - нити накала лампы - С7 (47 нФ/400 В). Величины индуктивностей и емкостей этой цепи подобраны так, что в ней возникает резонанс напряжений при неизменной частоте преобразователя. При резонансе напряжений в последовательной цепи, индуктивное и емкостное сопротивления равны, сила тока в цепи максимальна, а напряжение на реактивных элементах L и С может значительно превышать прикладываемое напряжение. Падение напряжения на С5, в этой последовательной резонансной цепи, в 14 раз больше, чем на С7, так как емкость С5 в 14 раз меньше и его емкостное сопротивление в 14 раз больше. Следовательно, перед зажиганием люминесцентной лампы максимальный ток в резонансной цепи разогревает обе нити накала, а большое резонансное напряжение на конденсаторе С5 (3,3 нФ/1200 В), включенного параллельно лампе, зажигает лампу. Обратите внимания на максимально допустимые напряжения на конденсаторах С5=1200 В и С7= 400 В. Такие величины подобраны неслучайно. При резонансе напряжение на С5 достигает около 1 кВ и он должен его выдерживать. Зажженная лампа резко уменьшает свое сопротивление и блокирует (закорачивает) конденсатор С5. С резонансной цепи исключается емкость С5, и резонанс напряжений в цепи прекращается, но уже зажженная лампа продолжает светиться, а дроссель L2 своей индуктивностью ограничивает ток в зажженной лампе. При этом преобразователь продолжает работать в автоматическом режиме, не меняя свою частоту с момента запуска. Весь процесс зажигания длится меньше 1 с. Следует отметить, что на люминесцентную лампу все время подается переменное напряжение. Это лучше, чем постоянное, так как обеспечивает равномерный износ эмиссионных способностей нитей накаливания и этим увеличивает срок ее службы. При питании ламп от постоянного тока срок ее службы уменьшается на 50%, поэтому постоянное напряжения на газоразрядные лампы не подают.

    Назначения элементов преобразователя.
    Типы радиоэлементов указаны на принципиальной схеме (рис.2).
    1. EN13003A- транзисторные ключи (на монтажной схеме производители их почему-то не обозначили). Это биполярные высоковольтные транзисторы средней мощности, n-p-n проводимости, корпус ТО-126, их аналоги MJE13003 или КТ8170А1 (400 В; 1,5 А; в импульсе 3 А), можно и КТ872А (1500 В; 8 А; корпус Т26а), но по габаритам они больше. В любом случае надо правильно определить выходы БКЭ, так как у разных производителей могут быть разные их последовательности, даже у одного и того же аналога.
    2. Тороидальный ферритовый трансформатор, обозначенный производителем L1, размеры кольца 11x6x4,5, вероятная магнитная проницаемость 2000, имеет 3 обмотки, две из них по 2 витка и одна 9 витков.
    3. Все диоды D1-D7 однотипные 1N4007 (1000 В, 1 А), из них диоды D1-D4 - выпрямительный мост, D5, D7 - гасят отрицательные выбросы управляющего импульса, a D6 - разделяет источники питания.
    4. Цепочка R1СЗ обеспечивает задержку пуска преобразователя с целью «мягкого пуска» и не допущения броска пускового тока.
    5. Симметричный динистор Z типа DB3 Uзс.max=32 В; Uoc=5 В; Uнеотп.и.max=5 В) обеспечивает первоначальный запуск преобразователя.
    6. R3, R4, R5, R6 - ограничительные резисторы.
    7. С2, R2 - демпферные элементы, предназначенные для гашения выбросов транзисторного ключа в момент его закрытия.
    8. Дроссель L1 состоит из двух склеенных между собой Ш-образных ферритовых половинок. Вначале дроссель участвует в резонансе напряжений (совместно с С5 и С7) для зажигания лампы, а после зажигания своей индуктивностью гасит ток в цепи люминесцентной лампы, так как зажженная лампа резко уменьшает свое сопротивление.
    9. С5 (3,3 нФ/1200 В), С7 (47 нФ/400 В) - конденсаторы в цепи люминесцентной лампы, участвующие в ее зажигании (через резонанс напряжений), а после зажигания С7 поддерживает свечения.
    10. С1 - сглаживающий электролитический конденсатор.
    11. Дроссель с ферритовым сердечником L4 и конденсатор С6 составляют заградительный фильтр, не пропускающий импульсные помехи преобразователя в питающую электросеть.
    12. F1 - мини-предохранитель в стеклянном корпусе на 1 А, находится вне монтажной платы.

    Ремонт.
    Перед тем как ремонтировать электронный балласт, необходимо «добраться» до его монтажной платы, для этого достаточно ножом разъединить две составные части цоколя. При ремонте платы под напряжением будьте осторожны, так как ее радиоэлементы находятся под фазным напряжением!

    Перегорание (обрыв) накальных спиралей люминесцентной лампы , при этом электронный балласт остается исправным. Это типичная неисправность. Восстановить спираль невозможно, а стеклянные люминесцентные колбы к таким лампам отдельно не продаются. Какой же выход? Или приспособить исправный балласт к 20-ватному светильнику, имеющему прямую стеклянную лампу, вместо его «родного» дросселя (светильник будет работать надежнее и без гула) или использовать элементы платы как запчасти. Отсюда рекомендация: закупайте однотипные компактные люминесцентные лампы - легче будет ремонтировать.

    Трещины в пайке монтажной платы. Причина их появления - периодическое нагревание и последующее, после выключения, остывание места пайки. Нагревается место пайки от элементов, которые греются (спирали люминесцентной лампы, транзисторные ключи). Такие трещины могут проявиться после нескольких лет эксплуатации, т.е. после многократного нагревания и остывания места пайки. Устраняется неисправность повторной пайкой трещины.

    Повреждение отдельных радиоэлементов. Отдельные радиоэлементы могут повредиться как от трещин в пайке, так и от скачков напряжения в питающей электросети. Хотя в схеме и есть предохранитель, но он не защитит радиоэлементы от скачков напряжений, как это мог бы сделать варистор. Предохранитель сгорит от пробоев радиоэлементов. Безусловно, самым слабым местом из всех радиоэлементов данного устройства являются транзисторы.

    Радiоаматор №1, 2009г.

    Список радиоэлементов

    Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
    Биполярный транзистор

    MJE13003A

    		2 N13003A, КТ8170А1, КТ872А В блокнот
    D1-D7 Выпрямительный диод

    1N4007

    		7 В блокнот
    Z Динистор 1 В блокнот
    C1 Электролитический конденсатор 100 мкФ 400 В 1 В блокнот
    C2, C3 Конденсатор 27 нФ 100 В 2 В блокнот
    C5 Конденсатор 3.3 нФ 1200 В 1 В блокнот
    C6 Конденсатор 0.1 мкФ 400 В 1 В блокнот
    C7 Конденсатор 47 нФ 400 В 1 В блокнот
    R1, R2 Резистор

    1.0 Ом

    		2

    В предыдущих частях, ссылки на которые приведены выше, были рассмотрены как общие технические характеристики, так и особенности конкретных компактных люминесцентных ламп. Но испытуемые сходят с тестирования случайным образом, да и свойства КЛЛ разных производителей несколько отличаются, что невольно поднимает интерес к внутреннему устройству ламп и детальному изучению технологии их работы. Данный материал рассчитан на подготовленного читателя, поэтому прошу извинить за возможные трудности с восприятием материала.

    Электронная схема

    Преобразователи для питания КЛЛ могут быть построены по различной схемотехнике, от вибропреобразователей до... Впрочем, не стоит забивать себе голову мудреными словами, практически все КЛЛ целевого диапазона выполнены по одной и той же концепции тысяча девятьсот махрового года – на резонансном полумостовом автогенераторе. Разработано много контроллеров для люминесцентных ламп, с различными функциями и крайне аккуратным отношением к лампе, но все это не прижилось.

    Причина? Не думаю, что денежная, микросхемы при крупносерийном выпуске быстро теряют в цене. Тогда что сдерживает развитие прогресса? Скорее всего, консерватизм мышления («схема работает, и никто не жалуется»), и отсутствие заинтересованности в повышении качества и времени работы устройства. Думаю, у вас уже сложилось собственное мнение по данному вопросу, а потому я скромно умолкаю и перехожу к «нашим баранам».

    Чаще всего преобразователь выполняется по следующей топологии:

    Здесь представлена неполная схема - отсутствует входной фильтр, подавляющий высокочастотные помехи, диоды для защиты транзисторов от обратного напряжения и прочие мелочи. В нормальных КЛЛ эти компоненты присутствуют, но речь идет о лампах бюджетного сегмента, а потому – что есть, то есть. Кроме того, чрезмерное количество элементов усложняет анализ схемы. Полные варианты построения преобразователей легко .

    Схему можно разделить на следующие части:

    • Входной выпрямительный узел (коричневый блок) – выпрямляет и сглаживает переменное напряжение сети 220 вольт, формирует постоянное напряжение около 280 вольт для питания преобразователя.
    • Схема запуска (синий блок) – запускает автогенератор при включении устройства.
    • Силовая часть (зеленый блок) – преобразует выпрямленное напряжение сети в переменное напряжение высокой частоты.
    • Управляющий трансформатор TV1.
    • Узел колбы (фиолетовый блок, совместно с дросселем L1) – согласует выход силовой части с колбой люминесцентной лампы.

    Теперь несколько подробнее. Схема действительно весьма интересная, хоть и выглядит простой.

    Напряжение сети выпрямляется диодным мостом и сглаживается электролитическим конденсатором («С1» на представленной электрической схеме), напряжение с него обеспечивает работу силовой части. Оно подается на два ключа (Q1 и Q2) на биполярных транзисторах npn проводимости, которые преобразуют его в переменное напряжение и передают на узел согласования с колбой.

    Вся конструкция электронного балласта - это автогенератор. Устройство работает на некоторой частоте, которая зависит от отдельных характеристик ряда компонентов. Я не собираюсь лукавить, действительно так и есть – работа автогенераторных схем зависит от массы характеристик и крайне неустойчива. В нормальной схеме выделенный контроллер управляет силовыми ключами, и получаемые характеристики работы (частота, скважность) напрямую определяются из условий правильной работы люминесцентной лампы. Здесь же налицо «тупой» автогенератор, который просто работает и все. Впрочем, я несколько забежал вперед.

    Забудем пока о лампе и цепи запуска, это отдельный разговор. Силовая часть состоит из двух ключей на транзисторах Q1 и Q2, управляемых трансформатором TV1, форма напряжения которого формируется от тока, проходящего через колбу, последний в свою очередь зависит от частоты и величины напряжения с выхода ключевых транзисторов Q1/Q2.

    Он ее любил.
    Она съела кусок мяса,
    Он ее убил.
    В яму закопал,
    И надпись написал,
    Что:
    У попа была собака,
    и так далее.

    Именно так и работает автогенератор, «сам от себя», и разорвать этот порочный круг нельзя. Налаживать такие устройства – проще сразу застрелиться, они или сразу работают или… хорошо, если не взрываются. Единственный способ разобраться в вопросе – это разделить устройство на части и анализировать их независимо. При отладке так и поступают, цепь положительной обратной связи отключают, а на управляющий трансформатор подают сигнал с отдельного генератора. Если полениться и пойти простым путем с «просто включить», то кончится все хлопком и поиском очередной пары транзисторов. Для уменьшения риска рекомендуют включать лампу через ЛН (лампу накаливания), которая выполнит функции предохранителя при «эксцессе» в электронике. Прием очень хороший, только от горелых транзисторов не спасает.

    Итак, силовые транзисторы Q1 и Q2 открываются попеременно, что обеспечивается полярностью обмоток управляющего трансформатора. Если положить, что на началах обмоток (отмечено точкой) в какой-то момент действует импульс положительной полярности, то на вход транзистора Q1 будет поступать положительное напряжение, а на Q2 - отрицательное. Это означает, что транзистор Q1 будет открыт, Q2 закрыт, и на выходе сформируется уровень напряжения, близкий к напряжению питания (несколько меньше, на величину напряжения насыщения коллектор-эмиттер Q1). Если управляющее напряжение сменит знак, то аналогично сменится и состояние транзисторов – Q1 закроется, а Q2 откроется, таким образом на выходе установится низкий уровень, почти 0 вольт.

    Значит, на выходе получается переменное напряжение с уровнями «ноль» - «все питание» и периодом, зависящим от управляющего сигнала, который формируется трансформатором TV1. В качестве задающей входной величины для него выступает ток нагрузки. Если предельно упростить силовую часть, то она будет выглядеть следующим образом:

    Через правую обмотку трансформатора к выходу ключевого каскада на транзисторах Q1/Q2 подключена нагрузка, состоящая из дросселя L1 и лампы (с парой конденсаторов и терморезистором PTC). Это означает, что ток через лампу является той величиной, что задает форму сигнала, который в свою очередь включает транзисторы. Так и хочется добавить: «А открывающиеся транзисторы формируют напряжение, которое вызывает ток, которое, которое…», круг замкнулся.

    В данном «круге» обязательно должен быть элемент, определяющий рабочую частоту всего устройства, иначе устойчивое функционирование окажется невозможным. Для автогенераторного балласта КЛЛ таким ключевым элементом является резонансный контур из дросселя L1, конденсатора C4 и эквивалентного сопротивления лампы - классический вариант RLC контура.

    Резонансная частота для данного построения зависит не только от величин реактивных компонентов (L1 и C4), но и от приведенного активного сопротивления лампы. Формула выглядит следующим образом:

    Подробнее о резонансном контуре с последовательной и параллельной нагрузкой можно почитать в WikipediA . Хочется отметить важный момент – при уменьшении номинала сопротивления нагрузки происходит снижение резонансной частоты системы.

    Подобное построение схемы будет обеспечивать работоспособность лампы, но ни о какой стабилизации не может быть и речи – устройство всегда будет стараться работать на резонансной частоте с максимальной отдачей. Это чересчур плохо, автоматическую регулировку вводить надо, но как? Ставить датчик тока, формировать опорное напряжение и обрабатывать усилителем ошибки? Еще немного и до полного ШИМ-преобразователя можно дойти. Это будет здорово, только глупо – давно уже разработаны микросхемы преобразователей люминесцентных ламп, дублировать их на транзисторах – задача идиотская. Как выйти из ситуации?

    Усложнение схемы приведет к ее нецелесообразности, и это при том, что такое построение «почти устраивает». И решение было найдено (причем очень давно), его успешно применяют в устройствах со схожим принципом действия. Идея состоит в том, что управляющий трансформатор изготавливают не с обычным сердечником из магнитомягкого материала (феррита), а используют материал с прямоугольной петлей гистерезиса перемагничивания.

    Дабы не наводить тень на плетень сразу перейдем к следствию замены обычного ферромагнитного материала на «особенный». Критерием переключения служит энергия (которая вызывает напряженность магнитного поля в магнитопроводе). Как только энергия превышает порог, за этим сразу следует переключение. Для данной схемы мерой накопления является количество витков первичной обмотки трансформатора и ток через нее. Данные характеристики являются ограничивающим фактором, регулирующим частоту импульсов для поддержания неизменного тока лампы.

    Косвенно, на применение специального материала магнитопровода указывает соотношение числа витков – для нормальной работы «токового трансформатора» ток управления транзисторами должен быть примерно в десять раз меньше выходного тока, нельзя же загонять транзисторы в глубокое насыщение. В данном случае первичная обмотка состоит из восьми витков, а «вторичные» из трех, что означает коэффициент трансформации 2.7 и явно меньше озвученной ранее цифры. Подстройка характеристик преобразователя осуществляется не только количеством витков, но и номиналами резисторов в базах и эмиттерах транзисторов.

    По счастью, нам не придется рассчитывать или оптимизировать блок преобразователя, поэтому весь этот «дремучий лес» я с радостью пропускаю. Отметим главное – схема как-то работает, и влезать в нее точно не стоит, это конструкция «сама в себе» и простой модернизации не приемлет.

    Ладно, с преобразователем немного разобрались, но этот автогенератор может работать только в том случае, если он «уже» генерирует. Если импульсов нет, то нет тока через управляющий трансформатор и, как следствие, нет сигналов на открывание транзисторов, система «спит». Чтобы ее разбудить, применяется схема запуска, которая генерирует одиночный импульс для открывания нижнего транзистора (Q2), что вызывает запуск автогенератора.

    Вернемся к первоначальной схеме. Блок запуска выделен синим прямоугольником, он состоит из резисторов R1 и R2, диодов D1 и D2, конденсатора С2. На этих элементах собран релаксационный генератор, работает он следующим образом: конденсатор С2 заряжается небольшим током через резистор R1 до напряжения пробоя динистора D2, обычно это около 30 вольт. При открывании D2 конденсатор С2 разряжается через базу транзистора Q2, что создает импульс запуска преобразователя КЛЛ. Через очень небольшое время напряжение на конденсаторе уменьшается до величины, при котором динистор выключается и далее цикл повторяется – напряжение на конденсаторе снова будет медленно расти до включения динистора.

    Запускающий импульс есть, зачем же нужен диод D1? Дело в том, что релаксационный генератор будет генерировать свои импульсы постоянно. Они хоть и редки, но могут совпасть с моментом открытого состояния верхнего транзистора, что приведет к дополнительному открыванию и нижнего транзистора. В результате возникнет импульс тока большой величины через оба открытых ключа, подобный казус может закончиться только одним – сгоранием схемы. Таким образом, после выхода преобразователя в режим коммутации схему запуска надо блокировать от повторных попыток генерации, что и выполняется с помощью диода D1 – он разряжает конденсатор С2 в те моменты, когда транзистор Q2 открыт.

    Остался резистор R2, и смысл его использования заключается в том, что он задает ненулевое напряжение на коллекторе транзистора Q2 (а точнее, на конденсаторе С3). Ну, сами посудите, какой смысл подавать запускающий импульс в базу нижнего транзистора, если на коллекторе нулевое напряжение и его включение никоим образом не скажется на состоянии других элементов. Резистор R2 гарантирует, что перед запуском напряжение на коллекторе «будет», в этом его смысл.

    К слову, обычно подобных «фиксирующих» резисторов ставят не один, а два: первый – как изображено на схеме, второй – от коллектора Q2 на цепь «-» источника питания. Для полумостовой схемы вреден очень большой начальный импульс и применение пары резисторов позволяет снизить амплитуду в два раза. Впрочем, это мелочи.

    Следующий элемент, на котором хочется остановить ваше внимание – узел сопряжения с лампой. Он состоит из конденсаторов С3 и С4, резистора R7 и самой лампы. Забудем на время о PTC, конденсаторе С3 и рассмотрим упрощенную схему блока лампы.

    Под «V1» здесь понимается напряжение прямоугольной формы (меандр), которое создает узел преобразователя.

    Для начала определимся с простым вопросом – что такое лампа? Это герметичная емкость с небольшим количеством ртути и заполненная инертным газом. По двум краям лампы установлены два катода прямого нагрева. К слову, его подогрев не обязательная функция, существуют разновидности люминесцентных ламп с «холодным» катодом (CCFL). После возникновения разряда между катодами возникает ток, который течет по спирали нити независимо от того, подано ли напряжение на выводы накала. Это значит, что даже при закороченных выводах накала его нить будет горячей. Впрочем, вопросы работы катода пока можно опустить, важны лишь два момента, касающиеся установившегося режима работы:

    • Накал всегда горячий, даже если его выводы закорочены.
    • Ток лампы течет через нить накала.

    С самим накалом пока закончим и обратим взор на баллон лампы. Обычно он выполнен в виде тонкой трубки, завитой причудливым образом («U» или «спираль»). В ее недрах образуется разряд, который и вызывает столь ценное нам свечение. Для получения разряда между катодами требуется приложить высокое напряжение, что вызовет пробой с последующим переходом в тлеющий разряд. Этот режим характеризуется меньшим напряжением и большим током. Логично предположить, что у лампы два устойчивых состояния – пробой (высокое напряжение, малый ток) и нормальный режим (меньшее напряжение, относительно большой ток).

    Пока оставим это здравое предположение под знаком вопроса и продолжим мысль дальше – а что произойдет, если преобразователь станет увеличивать напряжение на лампе? Больше напряжения – больше ток через нее, какие еще варианты? Проведем простую проверку – посмотрим ток через лампу. Я не привожу картинку, ввиду ее явной очевидности – форма тока полностью повторяет форму напряжения, подаваемого на лампу. Что ж, пока все сходится. Но «увы», внимательное чтение документации приносит некоторый диссонанс. В частности, в app. note # (THE L6569: A NEW HIGH VOLTAGE IC DRIVER FOR ELECTRONIC LAMP BALLAST) содержится рисунок 15, который приведен ниже, дабы вы не тратили время на изучение всего документа.

    Из этого графика следует, что по мере увеличения тока через лампу напряжение на ней уменьшается. Гм. Диссонанс усиливается. В установившемся режиме на высокой частоте преобразователя форма тока через лампу характеризуется чисто активным видом, без реактивных составляющих, а по долговременному изменению режимов средняя величина тока весьма нелинейна. Уменьшение напряжения при увеличении тока говорит об отрицательном внутреннем сопротивлении лампы, что явно подразумевает ее склонность к самовозбуждению. Впрочем, плазма в лампе уже находится в некотором режиме объемного колебательного процесса – наверняка вы замечали различные плавающие спрайты в ее теле. Весьма досадно, что график на рисунке ограничен столь малым диапазоном, 0.1-0.23 ампера.

    Попробую предположить, что при снижении тока тенденция сохранится, но вот вопрос – будет ли она монотонной? Строить собственный преобразователь с регулируемыми характеристиками очень долгая история, можно обойтись обычной КЛЛ с автогенераторным преобразователем, но с одним дополнением - добавить регулятор величины напряжения питания. Электронная схема достаточно адекватно работает от 70 вольт переменного напряжения, что позволяет изменять мощность лампы в несколько раз.

    Менять величину переменного напряжения хлопотно, тиристорные регуляторы вообще неприменимы, поэтому я воспользовался устройством плавной подачи напряжения, что длительное время используется у меня в комнате. Первоначально блок плавного управления напряжением замышлялся для снижения стресса включения КЛЛ при отсутствии в них предварительного прогрева и уменьшения неприятных эффектов резкого включения света в ночное время суток. Была снята фаза включения лампы (16 секунд, 452 Кбайт) , можете посмотреть. Напряжение повышается довольно быстро, поэтому мне пришлось несколько разрядить кадры.

    Уж не знаю, как это покажется вам, а я же наблюдаю несколько «рывков». Если посмотреть яркость в нескольких точках кадра и усреднить, то она будет меняться примерно следующим образом:

    В начальный момент времени возникает разряд и начало свечения паров ртути, поэтому интервал до 200 мс не интересен, да и нет там ничего необычного. Но после 230 мс происходит резкое возрастание интенсивности с небольшой стабилизацией, после чего следует второй резкий скачок яркости. Напряжение питания повышается монотонно и довольно линейно, при разработке блока это было проверено, а потому резкое изменение свойств кажется странным. На данном графике наблюдаются два явных «рывка».

    Можно было бы свалить все на прогрев ртути и образование паров, вот только включение этой же лампы при номинальном напряжении питания не показывает никаких необычных явлений. Погодите, где-то уже встречалось нечто подобное... В первой части статьи рассматривался случай включения холодной люминесцентной лампы и на графике наблюдалась одна странность, которую я не смог тогда объяснить.

    Обратите внимание на середину графика зеленого цвета. Ничего похожего не наблюдаете?

    Объяснение этому феномену простое, и я с ним уже сталкивался – у плазмы несколько устойчивых состояний. В древние советские времена у нас разрабатывался малогабаритный карманный телевизор, мне поручили вопрос подсветки. Полных данных о характеристиках той лампы не сохранилось, но примерные цифры я помню – напряжение пробоя 800 вольт, лампа находится в этом режиме до 0.8 мА. При увеличении тока выше этого порога напряжение резко снижается примерно до 200 вольт, это состояние сохраняется до тока 25 мА. При дальнейшем повышении тока напряжение падает до 45 В и в дальнейшем почти не изменяется.

    Таким образом, преобразователь подсветки можно было строить на 45 вольт, но с обязательным обеспечением проскакивания состояния «200 В». Или же остаться в режиме горения «200 В», но с риском свалиться в низковольтовый режим. Телевизор питался от батареек НКГЦ-045, а потому избыточной мощности взяться неоткуда, пришлось ограничиться не особо устойчивым, но маломощным вариантом. К слову, пробовали и полноценный вариант, с обратноходовым преобразователем и накоплением энергии в конденсаторах, но конструкция получалась неудобной, да и советские конденсаторы не выдерживали работы при номинальном, но импульсном напряжении. Поставили обычный резонансный автогенератор, сейчас такое решение часто применяют в КЛЛ с питанием от 12 вольт. Впрочем, я отвлекся, извините.

    Мораль сей басни такова – у плазмы в колбе есть «устойчивые» состояния, которые она может «занимать». Попробую предположить, что не только «занимать», но и переключаться между ними, коль скоро у нее отрицательное внутреннее сопротивление.

    Подведем итог этого раздела – эквивалентное сопротивление лампы в режиме горения можно представить в виде резистора, только номинал этого «резистора» может принимать различные значения, в зависимости от величины тока через него.

    Вернемся к схеме электронного балласта. Положим, схема работает, но за счет чего обеспечивается поддержание яркости свечения? Ранее высказывалось предположение, что стабилизирующую функцию выполняет особая конструкция управляющего трансформатора, который меняет длительность открытого состояния транзисторов, то есть рабочую частоту. Вот только преобразователь формирует прямоугольное напряжение (если говорить точнее - трапецеидальное), а на лампу приходит напряжение синусоидальной формы.

    Дело в том, что между лампой и преобразователем стоит резонансный контур, образуемый последовательным дросселем и параллельным конденсатором. Эти элементы «поглощают» энергию преобразователя и формируют синусоидальное напряжение в нагрузке (то есть лампе), отдавая энергию в нее. Поэтому форма «возбуждающего» напряжения не важна, на выходе всегда будет «синус». Впрочем, небольшие искажения формы все равно присутствуют, добротность контура не слишком высока.

    Возьмем некоторые «усредненные» параметры реактивных элементов для тестируемых ламп мощностью 15-25 Вт и сделаем симуляцию. При этом эквивалентное сопротивление лампы составит величину порядка 1 КОм, что позволит использовать ряд резисторов нагрузки и 1-2-4-8 КОм как характеристику работы системы в разных режимах горения.

    Верхний рисунок показывает напряжение на лампе, нижний – ток через резонансный конденсатор.

    Симулятор показывает результаты, сопоставимые с теоретическими выкладками – по мере снижения номинала резистора нагрузки также снижается резонансная частота, уменьшается напряжение, да и «резонансный» подъем становится меньше по величине (снижается добротность контура). Если очень утрировать, то случай с небольшой нагрузкой (8 КОм, красный график) можно приравнять к начальной фазе включения лампы, ей характерно высокое напряжение. Однако обратите внимание на ток через резонансный конденсатор (нижний рисунок). Если нагрузка нормальная (1-2 КОм, салатовый-синий графики), то ток через него относительно небольшой. Я не стал отмечать ток через сопротивление нагрузки, дабы не захламлять диаграмму. Для этих двух случаев ток через конденсатор меньше, чем через нагрузочное сопротивление. Если же номинал сопротивления повышать, то через конденсатор начинает протекать большой ток. А если учесть, что при этом на том же конденсаторе сильно возрастает напряжение, то реактивная мощность окажется просто огромной.

    По симуляции выходит 0.92 ампера и 1.1 кВ, или 1 кВ*А. Термин «Вт» в данном случае не применим, мощность реактивная, а потому отмечается как «В*А». Понятно, что реальный преобразователь в КЛЛ не способен выработать такую мощность, даже на короткое время, но стрессовые условия функционирования обеспечены. Такой случай (небольшая нагрузка) возникает в момент включения лампы, поэтому неудивительно, что электроника так «любит» взрываться именно в момент включения. В решениях с использованием микросхем этот стрессовое состояние смягчают управлением частоты, не позволяя выставить рабочую частоту строго на порог резонанса (режим «разогрева»), что увеличивает срок службы всего устройства.

    И здесь отметим крайне важный момент – если на лампе высокое напряжение (в момент возникновения разряда), то это означает крайне большую реактивную мощность, протекающую через резонансный конденсатор. Понятное дело, что та же мощность циркулирует и в резонансном дросселе, но они не «мрут как мухи» в КЛЛ, что столь «свойственно» резонансным конденсаторам.

    Ранее рассматривался хоть и упрощенный, но достаточно функциональный вариант электронного балласта. Однако существует и еще более «дешевый» вариант исполнения той же схемы. Основные узлы остаются прежними, «упрощению» подвергается узел запуска. Если в первом варианте за запуск отвечал специальный элемент (динистор), стоимость которого… я не знаю точно, сколько стоит одна спичка? Но когда следует указание «экономить любой ценой!», то мы, покупатели, пожинаем плоды творчества «этих товарищей». Схема подобного исполнения выглядит примерно так:

    На первый взгляд, схема стала несколько проще, убрались компоненты из центральной части.

    Вся схема представляет собой усилитель с положительной обратной связью выход-вход, а потому генерировать он просто обязан, проблема заключается лишь в запуске. В ранее рассмотренном варианте схемы за этот момент отвечал узел на динисторе, здесь же он отсутствует. Для запуска используется перевод транзисторов из ключевого в слаботочный линейный режим работы. А именно, получается «как бы» обычный усилитель, который не может не возбудится. Для перевода транзисторов в усилительный режим необходимо обеспечить хотя бы небольшой ток коллектора в состоянии покоя, что осуществляется установкой резистора R1 между коллектором и базой транзистора Q2.

    На рисунке представлен «упрощенный» вариант схемы с автозапуском, но существует и более «полный» вариант с переводом обоих транзисторов в усилительный режим. Впрочем, у него есть недостаток – приходится устанавливать большее количество деталей, а потому встречается реже. Коль скоро верхний транзистор (Q1) не проводит ток в состоянии покоя, то в схему требуется добавить резистор для создания такого тока. В данной реализации эту функцию выполняет резистор R2.

    Если сравнивать первый и второй вариант исполнения балласта, то можно отметить, что:

    • Силовые компоненты одинаковые, различие проявляется только в момент запуска.
    • Вариант с динистором характеризуется четким порогом напряжения включения преобразователя.
    • Вариант с автозапуском не получил никаких четких границ и, потенциально, может никогда не включиться. Возможны проблемы с запуском при низких или высоких температурах, старении компонентов электронного балласта. Этот способ менее надежен – электролитические конденсаторы обладают явной тенденцией «высыхать» при высокой температуре.

    Короче говоря, второй вариант явно хуже. И, что интересно, не обязательно дешевле – динистор заменяется электролитическим конденсатором, и кто из них меньше стоит?

    Схемы с автозапуском отмечены в продукции торговой марки «GamBiT», поэтому я рассказал о существовании подобного схемного решения, а так… неприятно. Как разработчик аппаратуры, я крайне негативно отношусь к автогенераторным «штучкам» – они или работают или не работают, «и все». А автогенератор с автозапуском – это уже предел. К слову, подобное схемное решение уже применялось серийно, вспомните компьютерные блоки питания АТ (не путайте с ATX!). В них для запуска оба транзистора в полумосте переводились в слабый активный режим, что облегчало возникновение генерации. Одно «но», после запуска подавалось напряжение на микросхему управления, и она перехватывала контроль за коммутацией транзисторов. Здесь же чистый автогенератор. Что ж, бюджетнейшее решение, дальше некуда. И, конечно же, в ущерб качеству.

    Несмотря на небольшие размеры энергосберегающих ламп, в них много электронных компонентов. По своему устройству это обычная трубчатая люминесцентная лампа с миниатюрной колбой, но только свернутой в спираль или иную пространственную компактную линию. Ее поэтому называют компактной люминесцентной лампой (в сокращении КЛЛ).

    И для нее характерны все те же самые проблемы и неисправности, что и для больших трубчатых лампочек. Но электронный балласт лампочки, которая перестала светить, скорее всего, из-за перегоревшей спирали, обычно сохраняет свою работоспособность. Поэтому его можно использовать для каких-либо целей как импульсный блок питания (в сокращении ИБП), но с предварительной доработкой. Об этом и пойдет речь далее. Наши читатели узнают, как сделать блок питания из энергосберегающей лампы.

    В чем разница между ИБП и электронным балластом

    Сразу предупредим тех, кто ожидает получение мощного источника питания из КЛЛ – большую мощность получить в результате простой переделки балласта нельзя. Дело в том, что в катушках индуктивности, которые содержат сердечники, рабочая зона намагничивания жестко ограничена конструкцией и свойствами намагничивающего напряжения. Поэтому импульсы этого напряжения, создаваемые транзисторами, точно подобраны и определены элементами схемы. Но такой блок питания из ЭПРА вполне достаточен для питания светодиодной ленты. Тем более что импульсный блок питания из энергосберегающей лампы соответствует ее мощности. А она может быть до 100 Вт.

    Наиболее распространенная схема балласта КЛЛ построена по схеме полумоста (инвертора). Это автогенератор на основе трансформатора TV. Обмотка TV1-3 намагничивает сердечник и выполняет при этом функцию дросселя для ограничения тока через лампу EL3. Обмотки TV1-1 и TV1-2 обеспечивают положительную обратную связь для появления напряжения, управляющего транзисторами VT1и VT2. На схеме красным цветом показана колба КЛЛ с элементами, которые обеспечивают ее запуск.

    Пример распространенной схемы балласта КЛЛ

    Все катушки индуктивности и емкости в схеме подобраны так, чтобы получить в лампе точно дозированную мощность. С ее величиной связана работоспособность транзисторов. А поскольку они не имеют радиаторов, не рекомендуется стремиться получать от переделанного балласта значительную мощность. В трансформаторе балласта нет вторичной обмотки, от которой питается нагрузка. В этом главное отличие его от ИБП.

    В чем суть реконструкции балласта

    Чтобы получить возможность подключения нагрузки к отдельной обмотке, надо либо намотать ее на дросселе L5, либо применить дополнительный трансформатор. Переделка балласта в ИБП предусматривает:



    Для дальнейшей переделки электронного балласта в блок питания из энергосберегающей лампы надо принять решение относительно трансформатора:

    • использовать имеющийся дроссель, доработав его;
    • либо применить новый трансформатор.

    Трансформатор из дросселя

    Далее рассмотрим оба варианта. Для того чтобы воспользоваться дросселем из электронного балласта, его надо выпаять из платы и затем разобрать. Если в нем применен Ш-образный сердечник, он содержит две одинаковые части, которые соединены между собой. В рассматриваемом примере для этой цели применена оранжевая клейкая лента. Она аккуратно удаляется.
    Удаление ленты, стягивающей половинки сердечника

    Половинки сердечника обычно склеены так, чтобы между ними оставался зазор. Он служит для оптимизации намагничивания сердечника, замедляя этот процесс и ограничивая скорость нарастания тока. Берем наш импульсный паяльник и нагреваем сердечник. Прикладываем его к паяльнику местами соединения половинок.


    Разобрав сердечник, получаем доступ к катушке с намотанным проводом. Обмотку, которая уже есть на катушке, отматывать не рекомендуется. От этого изменится режим намагничивания. Если свободное место между сердечником и катушкой позволяет обернуть один слой стеклоткани для улучшения изоляции обмоток друг от друга, надо сделать это. А потом намотать десять витков вторичной обмотки проводом подходящей толщины. Поскольку мощность нашего блока питания будет небольшой, толстый провод не нужен. Главное, чтобы он поместился на катушке, и половинки сердечника наделись на него.


    Намотав вторичную обмотку, собираем сердечник и закрепляем половинки клейкой лентой. Предполагаем, что после тестирования БП станет понятно, какое напряжение создается одним витком. После тестирования разберем трансформатор и добавим необходимое число витков. Обычно переделка имеет целью сделать преобразователь напряжения с выходом 12 В. Это позволяет получить при использовании стабилизации зарядное устройство для аккумулятора. На такое же напряжение можно сделать и из энергосберегающей лампы, а также зарядить фонарик с питанием от аккумулятора.

    Поскольку трансформатор нашего ИБП, скорее всего, придется доматывать, впаивать его в плату не стоит. Лучше припаять проводки, торчащие из платы, и к ним на время тестирования припаять выводы нашего трансформатора. Концы выводов вторичной обмотки надо очистить от изоляции и покрыть припоем. Затем либо на отдельной панельке, либо прямо на выводах намотанной обмотки надо собрать выпрямитель на высокочастотных диодах по схеме моста. Для фильтрации в процессе измерения напряжения достаточно конденсатора 1 мкФ 50 В.



    Тестирование ИБП

    Но перед присоединением к сети 220 В последовательно с нашим блоком, переделанным своими руками из лампы, обязательно соединяется мощный резистор. Это мера соблюдения безопасности. Если через импульсные транзисторы в блоке питания потечет ток короткого замыкания, резистор его ограничит. Очень удобным резистором в таком случае может стать лампочка накаливания на 220 В. По мощности достаточно применить 40–100-ваттную лампу. При коротком замыкании в нашем устройстве лампочка будет светиться.


    Далее присоединяем к выпрямителю щупы мультиметра в режиме измерения постоянного напряжения и подаем напряжение 220 В на электрическую цепь с лампочкой и платой источника питания. Предварительно обязательно изолируются скрутки и открытые токоведущие части. Для подачи напряжения рекомендуется применить проводной выключатель, а лампочку вложить в литровую банку. Иногда они при включении лопаются, а осколки разлетаются по сторонам. Обычно испытания проходят без проблем.

    Более мощный ИБП с отдельным трансформатором

    Они позволяют определить напряжение и необходимое число витков. Трансформатор дорабатывается, блок снова испытывается, и после этого его можно применить как компактный источник питания, который намного меньше аналога на основе обычного трансформатора 220 В со стальным сердечником.

    Чтобы увеличить мощность источника питания, надо применить отдельный трансформатор, сделанный аналогично из дросселя. Его можно извлечь из лампочки большей мощности, сгоревшей полностью вместе с полупроводниковыми изделиями балласта. За основу берется та же схема, которая отличается присоединением дополнительного трансформатора и некоторых других деталей, изображенных красными линиями.


    Выпрямитель, показанный на изображении, содержит меньше диодов по сравнению с выпрямительным мостом. Но для его работы потребуется больше витков вторичной обмотки. Если они не вмещаются в трансформатор, надо применить выпрямительный мост. Более мощный трансформатор делается, например, для галогенок. Кто использовал обычный трансформатор для системы освещения с галогенками, знает, что они питаются достаточно большим по величине током. Поэтому трансформатор получается громоздким.

    Если транзисторы разместить на радиаторах, мощность одного блока питания можно заметно увеличить. А по весу и габаритам даже несколько таких ИБП для работы с галогенными светильниками получатся меньше и легче одного трансформатора со стальным сердечником равной им мощности. Другим вариантом использования работоспособных балластов экономок может быть их реконструкция для светодиодной лампы. Переделка энергосберегающей лампы в светодиодную конструкцию очень проста. Лампа отсоединяется, а вместо нее подключается диодный мост.

    На выходе моста подключается определенное количество светодиодов. Их можно подключить между собой последовательно. Важно, чтобы ток светодиода равнялся току в КЛЛ. можно назвать ценным полезным ископаемым в эпоху светодиодного освещения. Они могут найти применение даже после завершения своего срока службы. И теперь читатель знает детали этого применения.

    Люминесцентная лампа (ЛЛ) представляет собой стеклянную трубку, заполненную инертным газом (Ar, Ne, Kr) с добавлением небольшого количества ртути. На концах трубки имеются металлические электроды для подачи напряжения, электрическое поле которого приводит к пробою газа, возникновению тлеющего разряда и появлению электрического тока в цепи. Свечение газового разряда бледно-голубого оттенка, в видимом световом диапазоне очень слабое.

    Но в результате электрического разряда большая часть энергии переходит в невидимый, ультрафиолетовый диапазон, кванты которого, попадая в фосфорсодержащие составы (люминофорные покрытия) вызывают свечение в видимой области спектра. Меняя химический состав люминофора, получают различные цвета свечения: для ламп дневного света (ЛДС) разработаны различные оттенки белого цвета, а для освещения в декоративных целях можно выбрать лампы иного цвета. Изобретение и массовый выпуск люминесцентных ламп – это шаг вперед по сравнению с малоэффективными лампами накаливания.

    Для чего нужен балласт?

    Ток в газовом разряде растет лавинообразно, что приводит к резкому падению сопротивления. Для того чтобы электроды люминесцентной лампы не вышли из строя от перегрева, последовательно включается дополнительная нагрузка, ограничивающая величину тока, так называемый балластник. Иногда для его обозначения употребляют термин дроссель.

    Используются два вида балластников: электромагнитный и электронный. Электромагнитный балласт имеет классическую, трансформаторную комплектацию: медный провод, металлические пластины. В электронных балластниках (electronic ballast) применяются электронные компоненты: диоды, динисторы, транзисторы, микросхемы.

    Для первоначального поджига (пуска) разряда в лампе в электромагнитных устройствах дополнительно используется пусковое устройство – стартер. В электронном варианте балластника эта функция реализована в рамках единой электрической схемы. Устройство получается легким, компактным и объединяется единым термином – электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА). Массовое применение ЭПРА для люминесцентных ламп обусловлено следующими достоинствами:

    • эти аппараты компактны, имеют небольшой вес;
    • лампы включаются быстро, но при этом плавно;
    • отсутствие мерцания и шума от вибрации, поскольку ЭПРА работает на высокой частоте (десятки кГц) в отличие от электромагнитных, работающих от сетевого напряжения с частотой 50 Гц;
    • снижением тепловых потерь;
    • электронный балласт для люминесцентных ламп имеет значение коэффициента мощности до 0,95;
    • наличие нескольких, проверенных видов защиты, которые повышают безопасность использования и продлевают срок службы.

    Схемы электронных балластов для люминесцентных ламп

    ЭПРА – это электронная плата, начиненная электронными компонентами. Принципиальная схема включения (Рис. 1) и один из вариантов схемы балласта (Рис. 2) приведены на рисунках.


     Люминесцентная лампа, С1 и С2 – конденсаторы

    Электронные балласты могут иметь разное схемотехническое решение в зависимости от примененных комплектующих. Выпрямление напряжения производится диодами VD4–VD7 и далее фильтруется конденсатором C1. После подачи напряжения начинается зарядка конденсатора С4. При уровне 30 В пробивается динистор CD1 и открывается транзистор T2, затем включается в работу автогенератор на транзисторах T1, T2 и трансформаторе TR1. Резонансная частота последовательного контура из конденсаторов С2, С3, дросселя L1 и генератора близки по величине (45–50 кГц). Режим резонанса необходим для устойчивой работы схемы. Когда напряжение на конденсаторе С3 достигнет величины пуска, лампа зажигается. При этом снижается регулирующая частота генератора и напряжения, а дроссель ограничивает ток.



    Ремонт ЭПРА


    В случае отсутствия возможности быстрой замены вышедшего из строя ЭПРА можно попытаться отремонтировать балластник самостоятельно. Для этого выбираем следующую последовательность действий для устранения неисправности:

    • для начала проверяется целостность предохранителя. Эта поломка часто встречается из-за перегрузки (перенапряжения) в сети 220 вольт;
    • далее производится визуальный осмотр электронных компонентов: диодов, резисторов, транзисторов, конденсаторов, трансформаторов, дросселей;
    • в случае обнаружения характерного почернения детали или платы ремонт производится с помощью замены на исправный элемент. Как проверить своими руками неисправный диод или транзистор, имея в наличии обычный мультиметр, хорошо известно любому пользователю с техническим образованием;
    • может оказаться, что стоимость деталей для замены будет выше или сопоставима со стоимостью нового ЭПРА. В таком случае лучше не тратить время на ремонт, а подобрать близкую по параметрам замену.

    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.


    Люминесцентные лампы T8

    Лампы T8 имеют диаметр стеклянной колбы 26 мм. Широко используемые лампы T10 и T12 имеют диаметры 31,7 и 38 мм соответственно. Для светильников обычно применяют ЛДС мощностью 18 Вт. Лампы T8 не теряют работоспособности при скачках питающего напряжения, но при понижении напряжения более чем на 10% зажигание лампы не гарантируется. Температура окружающего воздуха также влияет на надежность работы ЛДС T8. При минусовых температурах снижается световой поток, и могут происходить сбои в зажигании ламп. Лампы T8 имеют срок службы от 9 000 до 12 000 часов.

    Как изготовить светильник своими руками?

    Сделать простейший светильник из двух ламп можно следующим образом:

    • выбираем подходящие по цветовой температуре (оттенку белого цвета) лампы по 36 Вт;
    • изготавливаем корпус из материала, который не воспламенится. Можно задействовать корпус от старого светильника. Подбираем ЭПРА под данную мощность. На маркировке должно быть обозначение 2 х 36;
    • подбираем к лампам 4 патрона с маркировкой G13 (зазор между электродами составляет 13 мм), монтажный провод и саморезы;
    • патроны необходимо закрепить на корпусе;
    • место установки ЭПРА выбирают из соображения минимизации нагрева от работающих ламп;
    • патроны подключаются к цоколям ЛДС;
    • для предохранения ламп от механического воздействия желательно установить прозрачный или матовый защитный колпак;
    • светильник закрепляется на потолке и подключается к сети питания 220 В.
Популярное в рубрике:
Планы двухэтажных домов: как составить, из чего строить и что следует учитывать
Планы двухэтажных домов: как составить, из чего строить и что...
читать
Дизайн, размеры, управляющие элементы
Дизайн, размеры, управляющие элементы
читать
Формула полезной мощности
Формула полезной мощности
читать
Контрактное производство В чем измеряется плотность раствора
Контрактное производство В чем измеряется плотность раствора
читать

Последние Статьи
Преобразователь напряжения 12 в 5 вольт
читать
Стабилизатор тока для светодиодов двух...
читать
Рассчитать вводной автомат по мощности
читать
Какие розетки выбрать для дома?
читать
Технология цинкования металла в домашних...
читать
Что такое светодиодная (LED) лампа?
читать
Схема строения спиральной галактики
читать
Подключение моторчика к ардуино
читать
Top