Категории

Устройство работы энергосберегающих ламп

Устройство светодиодной лампы.

Энергосберегающие лампы: мифы и экономия использования

Обозначение «энергосберегающая лампа» (ЭЛ) больше касается люминесцентных компактных ламп с резьбовым цоколем любой мощности (7, 20 Вт и выше). Благодаря более компактным размерам, стандартному цоколю Эдисона в конструкции и отсутствию необходимости использовать вынесенный пускорегулирующий аппарат, такие лампочки более популярны, чем линейные конструкции того же типа. 

Нюансы работы и устройства

Компактная люминесцентная лампа состоит из нескольких основных узлов: встроенный электронный балласт, колба с газообразным наполнением, цоколь. Принцип функционирования ЭЛ основывается на явлении под названием люминесценция. Внутренняя поверхность колбы покрыта люминофором. Это вещество может иметь разный состав, от чего будет зависеть качество освещения и соответственно целевое назначение источника света.

Устройство такой лампы предполагает наличие двух электродов, которые установлены в трубке. Под напряжением между ними возникает дуговой разряд. В колбе содержится ртуть в небольшой концентрации и инертный газ.

Благодаря такому содержимому образуется низкотемпературная плазма, которая в дальнейшем преобразуется в УФ-излучение, невидимое для глаз человека. На данном этапе главную роль играет люминофор, которым колба покрыта изнутри. Это вещество поглощает ультрафиолетовое излучение, в результате лампа выдает видимый свет.

Схема энергосберегающей лампы на 11 Вт выглядит следующим образом:

На рисунке можно увидеть питающие цепи, приводящие в работу дроссель L2, предохранитель F1, фильтрующий конденсатор C4 и диодный мост (4 диода 1N4007). В запуске участвуют динистор и элементы D1, С2, R6. Защитные функции реализуются посредством элементов R1, R3, D2, D3.

Для включения лампы необходимо обеспечить открытие транзистора Q2, что происходит при помощи R6, C2, а также динистора: эти элементы формируют импульс. Блокировка данного участка схемы выполняется с участием диода D1. Возбуждение трансформатора обеспечивается посредством транзисторов. Напряжение поступает с повышающего резонансного контура (L1, С3, С6, TR1).

Виды энергосберегающих ламп

Выбор источника света делается на основании отличий в форме, типе держателя, мощности. Играет роль и марка изделия. Наиболее популярные производители: Navigator, Philips, General Electric, Osram.

Устройство ЭЛ может быть разным, что определяется типом цоколя:

  • Е14, Е27, Е40 – цоколь Эдисона, благодаря чему источник света данного вида может устанавливаться вместо аналогов с нитью накаливания;
  • штырьковые держатели (G53, 2 D, G23, G24Q1-G24Q3).

По цветовой температуре различают следующие исполнения ЭЛ:

  • с теплым белым свечением (2 700 К);
  • с холодным светом (6 400 К);
  • источник дневного света (4 200 К).

Встречаются и разные колбы: U-образные, спиралевидные, шарообразные и грушевидные. Отличаются энергосберегающие лампочки еще и диаметром трубки: 7, 9, 12, 17 мм.

Обзор технических характеристик

При выборе следует учитывать все основные параметры источников света:

  1. Мощность (от 7 до 105 Вт). Для дома рекомендуется выбирать исполнения не более 20 Вт. Дело в том, что световой поток ЭЛ напрямую зависит от мощности: чем больше значение данного параметра, тем ярче свет. Для сравнения, лампа накаливания 100 Вт и люминесцентный компактный аналог 20 Вт выдают световой поток одинаковой силы.
  2. Тип цоколя. Подбирается, исходя из особенностей осветительного прибора, в который будет установлена лампа.
  3. Форма колбы. На качество работы этот параметр не влияет.
  4. Цветовая температура. Если источник света был выбран неправильно, такой свет будет вызвать дискомфорт вне зависимости от мощности (7, 20 Вт и выше) и других параметров.

Кроме того, при выборе ЭЛ необходимо обращать внимание на срок службы. В среднем лампа данного вида работает на протяжении 6 000-12 000 часов.

Плюсы и минусы эксплуатации

Популярность таких источников света обусловлена немалым количеством преимуществ:

  • снижение уровня энергопотребления (на 80%), соответственно, лампа мощностью 20 Вт работает не менее эффективно, чем аналог с нитью накаливания 100 Вт;
  • более длительный срок работы;
  • невысокая интенсивность нагрева;
  • равномерный свет;
  • широкий выбор исполнений, отличных по цветовой температуре.

К минусам можно отнести сравнительно высокую стоимость, наличие в колбе опасных для здоровья веществ, снижение эффективности в условиях низких температур, негативное воздействие на механизм частых коммутационных операций.

Кроме того, электрическая схема такого источника света не предусматривает использование диммера.

Таким образом, энергосберегающие лампочки во многом превосходят прочие аналоги (галогенные и лампы накаливания). В первую очередь это обусловлено снижением расходов на электричество, так как источник света на 20 Вт сможет заменить вариант с нитью накаливания, рассчитанный на 100 Вт.

Еще люминесцентные компактные лампочки выделяют меньше тепловой энергии, отличаются надежностью и компактными размерами. Форма колбы не влияет на эффективность работы, разве что отличается стоимость: спиралевидные исполнения предлагаются по более высокой цене.

Источник: http://ProOsveschenie.ru/dlya-doma-i-kvartir/skhema-ehnergosberegayushhejj-lampy.html

Устройство энергосберегающей лампы

9zip.ruРадиотехника, электроника и схемы своими руками Схемы, устройство и работа энергосберегающих ламп

Компактные энергосберегающие лампы работают так же, как и обычные люминесцентные лампы с тем же принципом преобразования электрической энергии в световую. Трубка имеет на концах два электрода, которые нагреваются до 900-1000 градусов и испускают множество электронов, ускоряемых приложенным напряжением, которые сталкиваются с атомами аргона и ртути. Возникающая низкотемпературная плазма в парах ртути преобразуется в ультрафиолетовое излучение. Внутренняя поверхность трубки покрыта люминофором, преобразующим ультрафиолетовое излучение в видимый свет. К электродам подводится переменное напряжение, поэтому их функция постоянно меняется: они становятся то анодом, то катодом. Генератор подводимого к электродам напряжения работает на частоте в десятки килогерц, поэтому энергосберегающие лампы, по сравнению с обычными люминесцентными лампами, не мерцают.

Разберём работу энергосберегающей лампы на примере наиболее распространённой схемы (лампа мощностью 11Вт).


Схема состоит из цепей питания, которые включают помехозащищающий дроссель L2, предохранитель F1, диодный мост, состоящий из четырёх диодов 1N4007 и фильтрующий конденсатор C4. Схема запуска состоит из элементов D1, C2, R6 и динистора. D2, D3, R1 и R3 выполняют защитные функции. Иногда эти диоды не устанавливают в целях экономии.

При включении лампы, R6, C2 и динистор формируют импульс, подающийся на базу транзистора Q2, приводящий к его открытию. После запуска эта часть схемы блокируется диодом D1. После каждого открытия транзистора Q2, конденсатор C2 разряжен. Это предотвращает повторное открытие динистора. Транзисторы возбуждают трансформатор TR1, который состоит из ферритового колечка с тремя обмотками в несколько витков. На нити поступает напряжение через конденсатор C3 с повышающего резонансного контура L1, TR1, C3 и C6. Трубка загорается на резонансной частоте, определяемой конденсатором C3, потому что его ёмкость намного меньше, чем ёмкость C6. В этот момент напряжение на конденсаторе C3 достигает порядка 600В. Во время запуска пиковые значения токов превышают нормальные в 3-5 раз, поэтому если колба лампы повреждена, существует риск повреждения транзисторов.

Когда газ в трубке ионизирован, C3 практически шунтируется, благодаря чему частота понижается и генератор управляется только конденсатором C6 и генерирует меньшее напряжение, но, тем не менее, достаточное для поддержания свечения лампы.
Когда лампа зажглась, первый транзистор открывается, что приводит к насыщению сердечника TR1. Обратная связь на базу приводит к закрытию транзистора. Затем открывается второй транзистор, возбуждаемый противоположно подключенной обмоткой TR1 и процесс повторяется.

Неисправности энергосберегающих ламп
Конденсатор C3 часто выходит из строя. Как правило, это бывает в лампах, в которых используются дешёвые компоненты, расчитанные на низкое напряжение. Когда лампа перестаёт зажигаться, появляется риск выхода из строя тназисторов Q1 и Q2 и вследствие этого - R1, R2, R3 и R5. При запуске лампы генератор часто оказывается перегружен и транзисторы часто не выдерживают перегрева. Если колба лампы выходит из строя, электроника обычно тоже ломается. Если колба уже старая, одна из спиралей может перегореть и лампа перестанет работать. Электроника в таких случаях, как правило, остаётся целой.
Иногда колба лампы может быть повреждена из-за деформации, перегрева, разницы температур. Чаще всего лампы перегорают в момент включения.

Ремонт
Ремонт обычно заключается в замене пробитого конденсатора C3. Если перегорает предохранитель (иногда он бывает в виде резистора), вероятно неисправными оказываются транзисторы Q1, Q2 и резисторы R1, R2, R3, R5. Вместо перегоревшего предохранителя можно установить резистор на несколько Ом. Неисправностей может быть сразу несколько. Например, при пробое конденсатора, могут перегреться и сгореть транзисторы. Как правило, используются транзисторы MJE13003.

Для того, чтобы сделать режим работы лампы более мягким, энергосберегающую лампу можно модернизировать.

Устройство лампы
Лампа обычно состоит из двух частей. Верхняя часть имеет отверстия, в которые вставляется трубка. Вторая часть - больше по размерам, в ней находится печатная плата с деталями, к которой идут выводы от трубки. От верхней части платы идут провода к цоколю лампы. Обе части лампы имеют защёлки, иногда они приклеиваются. Чтобы разобрать лампу, нужно пройтись небольшой отвёрткой по месту соединения частей.

Схемы энергосберегающих ламп, как правило, очень похожи.


Схема энергосберегающей лампы Osram


Схема энергосберегающей лампы Philips


По материалам http://www.pavouk.org/hw/lamp/index.html (Česky)


9 нравится? 1



Понравилась статья? Похвастайся друзьям:

Хочешь почитать ещё про схемы своими руками? Вот что наиболее популярно на этой неделе:
Схемы и печатные платы блоков питания на микросхемах UC3842 и UC3843
Регулируемый блок питания из блока питания компьютера ATX
Практика переделки компьютерных блоков питания в регулируемые лабораторные
Коля одобряет.


Есть вопросы, комментарии? Напиши:



Комментарии: 12345 ...15


Владимир01 дек 2017 14:13

Помогите советом. В некоторых схемах стоят MOSFET транзисторы. Как отличается намотка согласующего трансформатора на кольце? Понятно в цепях управления нужно больше витков - сколько больше? И чем определяется частота работы преобразователя? Понятно не в момент запуска, а уже в работе.


voffk04 окт 2017 9:46

Люди! Если у вас напряжение на C2 при включении не превышает 30 В, а кондер исправный, то смотрите транзисторы, какой-то полупробит, проверено опытом


Игор09 май 2017 22:26

Схема питания немного отличается от той, что показана здесь. В моей схеме после диодного моста два электролита и, между ними "притулился" этот С1. Это второй раз я всё меняю. Теперь дума, может быть схема неправильная? :))


Гость08 май 2017 23:21

Может быть и такое, что C1 пробило, как следствие пробоя транзисторов.


Игор08 май 2017 22:50

В моей плате был пробой конденсатора С1 с
хлопком и выгоранием транзисторов и всех резисторов на Б и на Э. Это произошло после повторного включения через 25-30 секунд после первого.
Какое назначение этого конденсатора? Можно ли его заменить на конденсатор большей ёмкости? Что можно предпринять, чтобы обезопасить транзисторы в случае пробоя?


LA29 апр 2017 8:30

Уж сколько этих ЭПРА с ЛДС соединили, до сих пор ни одна лампа не перегорела.

http://9zip.ru/home/svet_lds.htm - балласт 40Вт, лампа 36Вт
http://9zip.ru/home/svetilnik_lds.htm - балласт 20Вт, лампа 18Вт


Кирилл28 апр 2017 9:05

2 года назад (20 мая 2015 года) я писал, что у линейных люминесцентных ламп при работе с платой эпра от клл очень быстро перегорают нити накала и поэтому надо брать сразу две линейные лампы и включать нити накала двух линейных ламп последовательно для того, чтобы их сопротивление было больше и они не перегорали. Выяснилось, что даже в этом случае их нити накала всё равно перегорают, но работают чуть дольше. У меня много рабочих плат от перегоревших сберегашек со сгоревшими нитями накала. В результате долгих экспериментов пока еще ни одна плата не подошла для более-менее нормальной и долговременной работы с линейными лампами, например лб-18 или лб-36. Исключение: плата от левой китайской клл FlashLight E27 2700K 85W 230-240V более-менее работает с двумя линейными лампами по 58 Вт, соединёнными последовательно. Думаю, что просто повезло. В интернете не нашёл нигде объяснений про переделку платы эпра от клл для нормальной длительной работы с линейными лампами. Инфа есть только на этом сайте и в очень небольшом количестве: несколько лет назад большой знаток этой темы некто Дмитрий много раз писал очень ценные длинные объяснения про работу люминесцентных ламп, но потом он пропал с этого форума. Есть там и о перемотке дросселя для согласования режима работы клл и линейных ламп или наоборот: там описаны две причины этой перемотки: у ламп различаются напряжения на нитях накала и различаются напряжения между нитями накала.
Пожалуйста, если кто-то видел сайты с информацией о переделке эпра от клл для работы с линейными лампами, напишите. Желательно, чтобы материал был "для чайников", но дружащих с паяльником и тестером:) Цены на нормальные блоки эпра пока еще высокие, да и перегоревших сберегашек у народа уже много скопилось на запчасти, так что, думаю, тема будет очень полезной. Спасибо!


Артур01 июл 2016 15:18

Кстати, Сергей, резистор перед диодным мостом должен быть обязательно проволочный, иначе он не будет выдерживать зарядный ток фильтрующего конденсатора.


Артур03 апр 2016 6:54

Так и есть


Гость02 апр 2016 18:34

Если люминофор слегка потемнел и приобрёл серый оттенок, то так и есть.


Артур02 апр 2016 15:15

Световой поток упал,старение люминофора или что-то вроде этого.


Гость02 апр 2016 8:39

А почему еле светит? Люминофор изменил цвет?


Артур02 апр 2016 5:44

У меня лампа лб18 горит уже восьмой год от эпра 15 Вт. Правда практически не выключаясь. Уже еле светит, но работает. По бокам не почернела.


Артур02 апр 2016 5:37

Подключай на 32 Вт. Гореть будет чуть слабее, но долговечнее. Попадались светильники на 36вт с эпра на 26-30 Вт. Работают нормально,только лампа чуть тусклее светит.


Гость26 мар 2016 23:41

А попробуйте подключать так, как есть.


Николай26 мар 2016 22:44

У меня есть вопрос. Если можно,хотелось-бы получить на него ответ.Есть с 10 плат эсл 26-30-32Вт. Хочу подключить лдс-36Вт.Схемы как в первом посте. Все одинаковые.Разница в дросселе.Нужны моточные данные. Спасибо.


Артур08 мар 2016 19:35

Это были в основном балласты 2*36вт после 3-х, 4-х лет работы.

Хотя, на работе у меня стоят китайские эпра 1*18вт, 2*18вт, так вот, в них сгорают черные динисторы DB3 в пластмассовом корпусе. И это при том, что пол-года они не отработали. Возможно бракованная партия деталей. Синенькие тоже сдыхают, но гораздо реже.


Виктор07 мар 2016 22:53

Уважаемые господа! Если у вас энергосбер. лампа перестала включаться, но 1.нити накала целы и 2.электроника ВИЗУАЛЬНО в порядке, не торопитесь хвататься за тестер и прозванивать все элементы. Пропаяйте ОБА провода на цоколе, особенно провод, идущий к резьбе. У меня раз был случай - лампа не включилась пока я не вывел этот провод наружу и не припаял прямо на цоколь. Лампа отработала еще полгода, потом накрылась.
Так что не всегда дело в электронике и спиралях, бывает просто брак контактной сварки:-)


Гость07 фев 2016 21:27

Артур, скажи, пожалуйста, какие именно ЭПРА ты ремонтировал? А то я восстановил уже десятки балластов, и нигде не был неисправен динистор.


Артур07 фев 2016 19:33

Re: схема энергосберегающей лампы 36вт
Имею большой опыт в ремонте эпра. Как показала практика, из строя выходят либо конденсаторы, либо динистор, если таковой имеется в схеме запуска. А уже из-за них сгорают транзисторы и резисторы и все остальное! !!!!


Комментарии: 12345 ...15


Пользовательские теги: использование схемы энергосберегающей лампысхема энергосберегающей лампы лампы[ Что это? ]


Дальше в разделе радиотехника, электроника и схемы своими руками: Ремонт и модернизация энергосберегающих лампочек, описываются причины поломки энергосберегающих компактных люминесцентных ламп, даются советы по ремонту и модернизации.
Источник: http://9zip.ru/home/lamp_schema.htm

Ремонт энергосберегающих ламп своими руками: особенности, пошаговая инструкция и рекомендации

По принципу работы энергосберегающия лампа (ЭСЛ) аналогична светильнику с обычной люминисцентной лампой. Как и светильник сберегающая лампа состоит из пускорегулирующего устройства и люминисцентной лампы (колбы). Основное отличие ЭСЛ от обычной люминисцентной лампы в том, что ЭСЛ имеет встроенное электронное пускорегулирующее устройство.


 Колба по форме может быть различной формы (U-образной, спиральной и т.п.). Стенки колбы покрыты изнутри люминофором, а на концах трубки запаяны две спирали. Раскаляясь, спирали обеспечивают эмиссию электронов на их поверхности. Под действием высокого напряжения, приложенного между спиралями, в колбе возникает тлеющий разряд в парах ртути. При этом атомы ртути излучают ультрафиолетовое излучение. Под действием УФ люминофор на стенках колбы излучает видимый свет (люминисценция). Цвет свечения лампы зависит от химического состава люминофора.

 Далее будет рассмотрен пример ремонта лампы фирмы Uniel, которая изображена на рисунке 1.





Рисунок 1 - Энергосберегающая лампа Uniel (32 Вт).


 В большинстве случаев для вскрытия корпуса необходимо аккуратно подковырнуть отверткой или ножом место стыковки двух частей корпуса, при этом стараясь не повредить плату и колбу. После вскрытия следует отмотать оголенные медные провода колбы от штырьков на плате. После чего можно измерить сопротивление спиралей, которое должно быть примерно 8-10 Ом в холодном состоянии. Если одна из спиралей оборвана, следует заменить колбу. Если другой колбы нет, то можно закоротить между собой штырьки на плате, к которым присоединялась данная спираль. Если нарушена герметичность колбы, то ремонту она не подлежит. Если спирали целы, то причина неисправности скорее всего в плате пускорегулирующего устройства. Плату можно взять от другой лампы, а можно попытаться отремонтировать.

 Схема 32-Ваттной лампы Uniel ESL-S12-32 срисована с платы и представлена на рисунке 2.





Рисунок 2 - Схема энергосберегающей лампы Uniel


 Схема работает по принципу автогенератора. Положительная обратная связь организована трансформатором (на плате он не обозначен) на ферритовом кольце с тремя "цветными" обмотками. Генератор работает на резонансной частоте контура, образованного конденсаторами С4, C5, и индуктивностями резонансного дросселя и трансформатора обратной связи. Ток в этом контуре поддерживает накал спиралей, а напряжение, снимаемое с конденсатора C5 поддерживает тлеющий разряд в лампе.
 По такому принципу работает большинство ЭСЛ и схемы их плат похожи между собой. В зависимости от мощности лампы, варьируются номиналы элементов и размеры плат. В лампах меньшей мощности могут отсутствовать некоторые защитные цепочки. На рисунке 3 изображена плата электронного пускорегулирующего устройства ЭСЛ.





Рисунок 3 - Плата энергосберегающей лампы Uniel


 На практике наиболее частыми неисправностями являются пробои транзисторов К1/К2. При этом перегорает предохранитель, обрываются резисторы R5/R6, и иногда обрываются резисторы в цепях баз R3/R4. Часто встречаются вздутые электролиты C2, при этом лампа может работать, но с мерцанием и светиться немного тусклее. Если при запуске слышен писк или звон и лампа не горит, дело может быть в обрыве одной из управляющих обмоток трансформатора ОС, либо одного из резисторов в базах. При пробоях ключей возможно, что будет пробит динистор DB3, генерации при этом не будет.

 Ремонт платы обычно заключается в следующем:

  • при пробое одного или двух транзисторов, заменить оба на аналогичные;
  • при обрывах резисторов R5/R6, заменить на аналогичные, либо заменить перемычками;
  • в случае обрывов резисторов R3/R4 в базах, заменить на резисторы тех же номиналов;
  • предохранитель заменить на аналогичный;
  • если вздут электролит C2, заменить на аналогичный, рассчитанный на напряжение 400В;
  • если пробит динистор DB3, следует заменить его на соответствующий.


 Не смотря на то, что рассмотрена одна лампа, методика ремонта применима к большинству энергосберегающих ламп (если, конечно, они не светодиодные), так как принцип работы у них одинаковый.


 На момент написания статьи, все лампы (около 8 шт.) рассмотренного типа после ремонта работают более года без замечаний.

источник

Ключевые слова: мастер-класс, сделай сам, фото

Опубликовано 31.03.2016 в 21:50

Источник: https://vashesamodelkino.ru/blog/43016270188
Интересное: