Проверка исправности лампы дневного света и дросселя
Один из наиболее востребованных источников искусственного освещения – люминесцентные лампы. Они потребляют в 5-6 раз меньше энергии, нежели стандартные лампы накаливания, но при этом светят с той же яркостью. Светодиодные светильники с драйверами являются более экономичными, но в силу своей дороговизны им не удалось вытеснить с рынка лампы дневного света (ЛДС). При длительной эксплуатации люминесцентные лампы могут утратить свою работоспособность. Устранить такие неполадки можно, но для этого нужно знать, как проверить лампу дневного света, в том числе при помощи мультиметра.
Устройство и принцип работы ламп дневного света
Масса достоинств ЛДС обусловлена тем, что они представляют собой приборы газоразрядного типа, в которых ультрафиолетовое излучение формируется благодаря электрическим разрядам в испарениях ртути.
Особенность здесь одна – видимое освещение от лампы возникает только после того, как ультрафиолетовое излучение модифицируется. Такое преобразование возможно лишь при применении тех соединений, в которых содержится галофосфат кальция или иные составы с наличием люминофоров.
По принципу функционирования ЛДС можно приравнять к источникам освещения газоразрядного типа. В колбу из стекла помещают инертный газ, предварительно откачав из неё воздух, а после добавляют в газ 30 мг ртути. В оба края сосуда устанавливаются спиралевидные электроды, схожие с нитью накаливания. Они с каждой стороны припаиваются к 2 контактным ножкам, которые помещаются в пластины диэлектрического типа. Внутреннюю поверхность трубки покрывает слой люминофора.
Включается дневной светильник при помощи пускорегулирующего устройства – электромагнитного или электронного типа. Электромагнитное устройство включает в себя основной элемент – дроссель. Это сопротивление балластного типа в форме индуктивной катушки с сердечником из металла, которое последовательно соединено с люминесцентной лампой.
Дроссель необходим для поддержки равномерности разряда и корректировки тока при надобности. Когда лампочка включается, дроссель подавляет пусковой ток до того момента, пока спиралевидные нити не разогреются, а после выдаёт максимальное напряжение от самоиндукции, вследствие чего ЛДС зажигается.
Причины перегорания люминесцентных ламп
Нередко ЛДС перегорает, что придаёт ей схожести с традиционной лампой накаливания. При включении в колбе формируется дуга из электричества, вследствие чего спиралевидные электроды из вольфрама сильно нагреваются. Скачки высокой температуры влекут за собой разрушение и перегорание нитей.
Чтобы продлить эксплуатационный срок, на нить из вольфрама наносят слой активного щелочного металла. Разряд между электродами стабилизируется и снижается температура, благодаря этому нить намного дольше служит.
Учащённое включение/выключение лампы влечёт за собой разрушение защитного слоя, он просто опадает. Проходящий через оголённые нити разряд греет спираль в слабых точках, вследствие чего происходит перегорание.
Проверка цифровым тестером
С помощью цифрового тестера можно проверять целостность нитей накала. Выполнить это можно как в режиме прозвонки, так и в режиме проверки сопротивления. Необходимо выставить мультиметр в нужный режим и выполнить проверку спирали с обеих краёв трубки.
В режиме прозвонки, если спираль исправна, тестер выдаст характерный звук – зуммер.
В режиме проверки сопротивления при исправной спирали индикатор мультиметра высветит значение 5-10 Ом.
Перегорание нитей нагрева – наиболее распространённая поломка дневных ламп, которую легко обнаружить при помощи цифрового тестера.
Выявление неполадок и их устранение
ЛДС неисправна в таких случаях:
- не включается;
- временно мерцает перед включением;
- долго мерцает, но не включается;
- гудит;
- мерцает при горении.
Целостность спиралей-электродов
Прозвонить спираль-электрод на присутствие сопротивления можно с помощью мультиметра. На приборе выставляется режим замера сопротивления, а после того щупы прикладывают к ножкам колбы с обеих сторон.
Если спираль неисправна, мультиметр продемонстрирует нулевое сопротивление – нить порвана. Целая спираль всегда показывает небольшое сопротивление – до 10 Ом. Если хотя бы одна из спиралей окажется неисправной, лампу необходимо менять. Восстановлению она не подлежит.
Неисправности в электронном балласте
Чтобы проверить исправность электронного балласта, его нужно заменить на рабочий. Если лампа зажглась, значит причина поломки заключалась в нём. Сломанный балласт можно починить самостоятельно. Вначале нужно сменить предохранитель на аналогичную модель с теми же характеристиками. Если нити светятся слабо – значит в конденсаторе между ними имеется пробой. Он также заменяется схожим, но с показателем рабочего напряжения 2 кВ. слабые модели будут быстро сгорать.
Вследствие скачков напряжения могут сгореть транзисторы. Их нужно менять. Взять новые можно из старых балластов. После замены необходимо проверить люминесцентный фонарь с помощью лампы на 40 Вт.
Как проверить дроссель люминесцентного светильника
Перед тем как проверить дроссель лампы дневного света мультиметром, необходимо ознакомиться с основными признаками его поломки:
- гудение осветительного прибора;
- лампа включается и через время гаснет, темнея по краям;
- ЛДС перегревается;
- внутри трубки появляются “змейки”;
- светильник сильно мерцает.
Чтобы проверить дроссель на работоспособность, необходимо вытащить из светильника стартер, а потом замкнуть в его патроне контакты. Затем вынимается лампа и контакты в обеих патронах также закорачиваются. Мультиметр выставляется на замер сопротивления, после чего его щупы подсоединяются к контактам в ламповом патроне. Если имеется обрыв, прибор покажет нескончаемое сопротивление. При межвитковом замыкании прибор покажет нулевое значение.
Как проверить стартер
Если светильник стал мерцать сразу после включения, но при этом так и не загорелся – вышел из строя стартер. Выполнить его прозвонку отдельно от ЛДС не получится, так как без напряжения его контакты являются разомкнутыми.
Проверка исправности стартера возможна другим методом – последовательно подсоединив его с лампой накаливания к стандартной электросети.
Основная причина выхода из строя – биметаллическая пластина сильно изнашивается.
Как проверить ёмкость конденсатора тестером
Если конденсатор ЛДС неисправен, её показатель КПД уменьшается до 35-40%. Для осветительных приборов с мощностью не более 40 Вт вполне достаточно конденсатора с ёмкостью 4,5 мкФ. Если она меньше данной нормы, КПД будет уменьшено, если больше – освещение будет мигать.
Для осуществления замера конденсатор необходимо прозвонить мультиметром. При прикосновении щупами выходов детали прибор демонстрирует нескончаемое сопротивление. Когда этот показатель меньше, чем 2 Мом – это симптоматика значительной утечки тока.
Включение люминесцентной лампы без дросселя
Сгоревшую лампу дневного света можно вернуть в работу, если подсоединить её в схему посредством постоянного напряжения, исключая стартер и дроссельный элемент. Здесь поможет использование двухполупериодного выпрямителя с удваиванием напряжения. Если через некоторое время яркость лампы снизится, её необходимо перевернуть в светильнике, вследствие чего сменятся полюса подсоединения.
Данная схема предполагает использование радиоэлементов с показателем напряжения не больше 900 В. Именно такого значения достигает ЛДС при запуске.
Схема подключения перегоревших ламп
Из-за перегорания нитей накала люминесцентные лампы нередко приходят в негодность. Вернуть вторую жизнь такой лампе можно, используя нетрадиционную схему запуска, многократно испытанную народными умельцами.
Из таблицы можно узнать номинальные значения радиоэлементов для ЛДС с разной мощностью. Ограничительные резисторы R1 в обязательном порядке должны быть из проволоки.
Отремонтировать ЛДС в домашних условиях можно, если руководствоваться схемами и следовать определённым инструкциям. Такие знания дают возможность продлить эксплуатационный период осветительного прибора.
Как проверить люминесцентную лампу на исправность
Лампы дневного света по большинству показателей значительно превосходят традиционные источники света с нитями накаливания. Они выпускаются в широком ассортименте, что позволяет применять их в различных сферах жизни и деятельности. Иногда возникают неполадки в их работе и требуется проверить люминесцентную лампу на исправность. Своевременный ремонт дает возможность быстро ликвидировать неприятные последствия в виде мерцания, шума и других негативных проявлений. Для этого нужно хорошо знать устройство таких ламп, принцип работы, основные неисправности и способы их устранения.
Принцип действия ламп дневного света
Стандартная люминесцентная лампа конструктивно представляет собой трубку цилиндрической формы, изготовленную из кварцевого стекла. По ее краям с торцов установлены цоколи, в каждый из которых запаян двойной электрод. В качестве дополнительного оборудования используются такие компоненты, как дроссель, стартер и конденсатор. Вся конструкция устанавливается в специальный светильник.
Из стеклянной колбы в самом начале откачивается воздух и взамен его внутрь помещается смесь из инертных газов и ртутных паров. Ртуть переводится в газообразное состояние под избыточным давлением, созданным внутри цилиндра. Стенки колбы изнутри покрываются специальным составом – люминофором, превращающим ультрафиолетовое излучение в нормальный видимый свет.
Выводы электродов используются для подключения к лампе сетевого переменного напряжения. Внутренняя часть электродов соединяется между собой вольфрамовыми нитями, с нанесенным на них металлом. В процессе разогрева с металлической поверхности в большом количестве слетают свободные электроны. Чаще всего такое покрытие делается из бария, цезия или кальция.
Электроны, находящиеся в свободном движении, служат первоначальным толчком, запускающим процесс включения лампы. Однако, одного лишь внешнего напряжения и эмиссии электронов недостаточно для того, чтобы создать полноценный электронный поток. Дополнительно свободными электронами выбиваются еще одни электроны, находящиеся на внешних орбитах атомов аргона или другого инертного газа, наполняющего трубку. Покидая свои орбиты, они начинают принимать участие в общем движении.
Далее в работу включаются стартер и электромагнитный дроссель, известные как балласт, создающие определенные условия, способствующие увеличению силы тока и образованию тлеющего газового разряда. В этот момент начинает образовываться световой поток.
Электронный поток, набрав достаточную кинетическую энергию, оказывает влияние на ртутные пары, которые начинают испускать ультрафиолетовое излучение. Далее оно попадает на люминофорное покрытие, которое под его влиянием начинает светиться нормальным дневным светом. Важную роль в этом процессе играет пускорегулирующая аппаратура, выполняющая в светильнике особые функции.
Функции пускорегулирующей аппаратуры
Многие лампы дневного света до сих пор работают с электромагнитной пускорегулирующей аппаратурой – ЭмПРА, она же балласт. Простейшее устройство этого типа является обычным индуктивным сопротивлением, в состав входит металлический сердечник с намотанным на него медным проводом. Такая конструкция вызывает заметную потерю мощности, сопровождающуюся выделением большого количества теплоты.
Самая простая и дешевая – схема ЭмПРА со стартером. Ее работа осуществляется следующим образом. После включения питания, напряжение через обмотку дросселя и вольфрамовые нити поступает на электроды стартера.
Сам стартер представляет собой небольшую колбу, наполненную газом. Под действием напряжения происходит образование тлеющего разряда. Начинается свечение инертного газа и его одновременный нагрев. Это приводит к включению контактов биметаллического датчика и образованию в цепи замкнутого контура, обеспечивающего нагрев нити самой лампы. Затем начинается процесс термоэлектронной эмиссии.
На электродах стартера напряжение падает, уменьшается и разряд с одновременным понижением температуры. Контакты биметаллической пластины размыкаются, и подача тока прекращается. В работу включается дроссель, в котором образуется ЭДС самоиндукции. За счет этого между нитями накала возникает кратковременный разряд, достигающий нескольких тысяч вольт. Он пробивает среду инертного газа с ртутными парами, что приводит к появлению дуги, испускающей свет. В этот период стартер уже не работает, а дроссель за счет индуктивного сопротивления выполняет функцию ограничения тока, чтобы избежать перегорания элементов схемы.
В настоящее время появилась электронная пускорегулирующая аппаратура – ЭПРА, которая стала более совершенной и работоспособной. Данные устройства монтируются непосредственно в осветительные приборы, поскольку являются компактными и занимают очень мало места. Срок эксплуатации ламп с такой аппаратурой существенно увеличился. Свет стал более ровным и качественным, в нем полностью отсутствуют мерцания, пагубно влияющие на зрение.
Электроды разогреваются очень быстро, буквально за доли секунды, после чего наступает плавное включение освещения. Так же легко светильники включаются и при низких температурах. Розжиг осуществляется под действием импульса высокого напряжения, затем начинается ровное горение при постоянной повышенном напряжении.
Основой схемы ЭПРА служит двухтактный преобразователь напряжения, которые может иметь полумостовую или мостовую конструкцию. В большинстве случаев используется первый вариант, в котором напряжение выпрямляется диодным мостом, после чего его сглаживает конденсатор до значения постоянного напряжения. Высокая частота создается полумостовым инвертором.
Также в схеме имеется трансформатор с тремя обмотками: основная подает напряжение к лампе, а две дополнительные выполняют открытие ключей на транзисторах.
Проверка дросселя и стартера
Чаще всего неисправности возникают в светильниках, использующих пускорегулирующую аппаратуру старого образца. Поэтому нужно хорошо представлять себе, как проверить стартер, дроссель и другие элементы схемы. Основной причиной неисправности может стать дроссель, вызывающий шум и гудение прибора во время работы. Вначале лампа нормально зажигается, а затем начинает темнеть по краям и быстро гаснет. Кроме того, при неисправном дросселе лампа перегревается, внутри трубки возникает заметное мерцание.
Перед проверкой следует демонтировать стартер и замкнуть контакты в патронах светильника с двух сторон. Мультиметр нужно установить в режим замера сопротивления, а его щупы подключаются к контактам патрона. В случае обрыва обмотки дросселя, на дисплее отобразится значение бесконечного сопротивления, а при межвитковом замыкании результат будет примерно возле нуля.
Визуальный осмотр сгоревшего дросселя позволяет обнаружить коричневые пятна. Запах паленого довершает общую картину и указывает на полную неисправность. Такие дроссели уже не подлежат ремонту и полностью меняются на аналогичные модели, исходя из мощности лампы.
Неисправный стартер люминесцентной лампы проявляется в мерцании источника света во время пуска, которая никак не может загореться. Проверить стартер мультиметром возможно лишь вместе со светильником. Иначе, при отсутствии напряжения, его контакты останутся разомкнутыми, и проверка не даст результата. К стартеру последовательно подключается лампочка накаливания на 60 ватт и вся схема включается в сеть 220 В. Если стартер исправен, то лампочка должна загореться.
С помощью тестера можно выполнить и проверку конденсатора. Находясь в цепи в неисправном состоянии, этот элемент понижает КПД осветительного прибора до 40%, тогда как в рабочем состоянии этот показатель составляет 90%. На мультиметре выставляется нужная функция, затем выполняется проверка емкости. Слишком низкий показатель понижает КПД, а слишком высокий – вызывает мерцание лампы. Поэтому емкость конденсатора должна соответствовать мощности лампы.
Неисправности электронного балласта
Иногда серьезные проблемы вызывает и электронный балласт. В этом случае нужно проверку его работоспособность, чтобы точно установить, что неисправно – сама лампа или пускорегулирующая аппаратура. Перед проверкой работоспособности ЭПРА из светильника необходимо вытащить лампу дневного света, после чего к электродам подключается обычная лампочка накаливания. Если после подачи напряжения она загорается, значит электронный балласт находится в исправном состоянии.
Если же лампочка не горит, следовательно, причина заключается в неисправности внутренних компонентов электронной пускорегулирующей аппаратуры. Обнаружить поломку можно только путем поочередной прозвонки всех элементов схемы. Вначале проверяется предохранитель, а потом и все остальные детали. Любой неисправный узел, обнаруженный при проверке, подлежит замене таким же компонентом, с аналогичными параметрами. Для того чтобы отремонтировать балласт, необходимо иметь практические навыки работы с паяльником.
После предохранителя поочередно проверяются конденсатор и установленные рядом с ним диоды. Если они оказались исправными, далее выполняется проверка обмотки дросселя. Это довольно кропотливая работа, и иногда бывает гораздо проще приобрести новую лампу.
Если все же принято решение о ремонте, то он должен выполняться в определенной последовательности. Перед тем как проверить люминесцентную лампу на исправность, производится разборка корпуса и проверяется состояние нитей накаливания. Иногда они перегорают и становятся основной причиной неисправности. Отремонтировать такую лампу в домашних условиях довольно сложно, можно лишь собрать из двух неисправных один исправный источник света, где будут исправными нити и балласт. При необходимости можно полностью заменить блок пускорегулирующей аппаратуры.
Следует учитывать и факторы внешних условий, влияющих на работу люминесцентной лампы. Очень многое зависит от температуры окружающего воздуха и состояния сетевого напряжения. Сбои могут произойти при перепадах напряжения в пределах 6% и понижении температуры до минус 10 и более, даже, если все элементы находятся в исправности и нормально функционируют. В таких случаях проверка светильников выполняется в помещении с обычной температурой, с использованием стабилизирующих устройств, выравнивающих напряжение.
Проверка исправности лампы дневного света и ее элементов
Лампы этого типа (ЛДС) относятся к классу люминесцентных приборов, использующихся для освещения. Они обладают рядом преимуществ по сравнению с лампами накаливания. В то же время сама лампа является только составной частью осветительного прибора, используется в качестве излучателя и работает в составе схемы совместно с пускорегулирующей аппаратурой. Прибор является далеко не безотказным в части возникающих при его эксплуатации неисправностей. Чтобы устранять возникающие неполадки, нужно уметь проверять лампу дневного света с тестером.
Почему перегорают люминесцентные лампы?
Сама лампа представляет собой стеклянную колбу различной геометрической формы, изготовленную из хрупкого кварцевого стекла. Ее внутренние стенки покрыты люминофором – материалом, способным преобразовывать спектр излучения ультрафиолетовых длин волн в видимую часть излучения – дневную. Кварц со временем теряет свою прозрачность.
Внешние механические воздействия на колбу могут привести к появлению в ее структуре микротрещин, следствием которых может быть попадание в герметичную полость воздуха. Это приводит к перегоранию ЛДС. Для свечения необходим тлеющий разряд внутри корпуса, который обеспечивают катоды устройства, представляющие собой вольфрамовые нити накаливания в виде разогреваемых электрическим током спиралей.
Они покрыты слоем щелочного металла для продления срока службы лампы, который при частом ее включении-выключении осыпается. Это, в свою очередь, приводит к перегреву катода и выходу его из строя. Со временем уменьшается эмиссия электрода или его способность испускать электроны со своей поверхности. Их количество уже не способно поддержать тлеющий разряд.
Выявление неполадок и их устранение
Для начала надо вспомнить, что электролюминесцентный светильник выполняет свои функции освещения только тогда, когда согласованно работают все его составные части – сама лампа, балласт, который может быть либо электромеханическим, либо электронным. Таким образом, причины неисправной работы светильника могут находиться как в схеме пускорегулирующей аппаратуры, так и быть отказом работы ЛДС из-за ее старения или нарушения условий эксплуатации.
Проверять люминесцентную лампу (светильник) лучше всего удается при наличии работоспособного аналога. Надо обеспечить удобный доступ ко всем его компонентам. Таким способом можно правильно провести анализ неисправности и дать рекомендации по устранению даже при самостоятельном ремонте. Расскажем, как проверить в домашних условиях лампу дневного света.
Целостность спиралей электродов
Спирали электродов находятся внутри газонаполненной трубки ЛДС и при производстве припаяны к ножкам цоколей лампы. Они расположены в торцевых частях колбы. Таким образом, используя мультиметр в режиме измерения сопротивлений, можно прозвонить лампу дневного света.
Для этого устанавливаем на тестере минимальный предел и подключаем его щупы между электродами. Измеренная величина сопротивления каждой исправной спирали должна находиться в пределах (10-20) Ом. При оборванной нити накала мультиметр покажет бесконечно большую величину на любом пределе измерения. Так своими руками можно определить возможный обрыв. При таком дефекте ЛДС подлежит замене.
Неисправности в электронном балласте
ЭПРА или электронный балласт выполняет функции обеспечения цикла запуска поджига используемой совместно с ним люминесцентной лампы и поддержания тлеющего разряда в колбе в процессе ее работы. Нагревательные спирали ЛДС, обладающие некоторой индуктивностью, используются в схеме автогенератора в диапазоне (30-130) кГц. Применение высокой частоты исключает мигание светового потока такого светильника.
На выходе схемы используются мощные транзисторные ключи. Питание активных элементов ЭПРА постоянным током производится от встроенного выпрямительного устройства, питающегося от розетки сети 220 В 400 Гц. Электронный балласт можно включать только вместе с лампой. Схема подключения электронного балласта изображается на корпусе каждого готового изделия. Проверка на исправность выполняется включением в сетевую розетку и контролем яркости свечения, которую можно установить вручную специальным регулятором.
При возникновении неисправности пользователю можно проверить исправность ЛДС путем ее замены, не забывая «обесточивать» перед этим схему. При замене надо использовать только рекомендуемую лампу. Информация о ней содержится на корпусе изделия. В случае неудачи остается только ремонт электронного балласта специалистами из мастерской.
Как проверить дроссель люминесцентного светильника?
Дроссель представляет собой катушку индуктивности, намотанную на ферромагнитном сердечнике с большой величиной магнитной проницаемости. Он является составной частью электромагнитной пускораспределительной аппаратуры (ЭмПРА).
На этапе включения ЛДС он вместе со стартером обеспечивает разогрев катодов и затем создает высоковольтный импульс (до 1000 В) для создания тлеющего разряда в колбе за счет, свойственной ему электродвижущей силы (ЭДС) самоиндукции.
После выключения из работы стартера дроссель использует свое индуктивное сопротивление для поддержки тока разряда через ЛДС на уровне, необходимым для постоянной и стабильной ионизации газово-ртутной смеси, используемой в колбе. Величина индуктивности такова, что сопротивление дросселя для переменного тока защищает спирали электродов от перегрева и перегорания.
Проверить исправность дросселя люминесцентной лампы можно путём измерения сопротивления с помощью омметра. Он входит в состав комбинированного прибора электрика.
Если проверить дроссель лампы дневного света мультиметром, можно обнаружить либо его исправное состояние, при котором измеренное активное сопротивление соответствует его паспортным данным, либо столкнуться с несоответствиями. Проанализировав их, можно сделать вывод о характере обнаруженного дефекта.
Замыкания сопровождаются неприятным запахом и изменением цвета защитной изоляции. При любом внешнем проявлении или обнаруженном отклонении величины измеренного сопротивления от номинального его значения дроссель необходимо заменить.
Как проверить стартер?
Это устройство входит в состав электромагнитной пускорегулирующей аппаратуры и при совместной работе с дросселем обеспечивает запуск процесса образования тлеющего разряда в колбе ЛДС при подаче переменного напряжения сети на контакты светильника. Конструктивно стартер выполнен в виде небольшой лампочки, внутренняя полость которой заполнена инертным газом.
Внутри колбы находятся два биметаллических контакта, один из которых имеет сложный профиль. В исходном состоянии контакты разомкнуты. При подаче на выводы стартера напряжения в газовой среде возникает дуговой разряд, который нагревает контакты. Они изменяют свою форму и происходит их короткое замыкание, в цепи начинает протекать электрический ток.
Контакт имеет меньшее переходное сопротивление, чем существующая до этого «дуга» и температура в нем начинает уменьшаться. Это остывание приводит к повторному изменению формы контактов, в результате которого происходит их размыкание. Дроссель балласта в этот момент вырабатывает высоковольтный импульс, который приводит к появлению тлеющего разряда в ЛДС и протеканию в ней тока, ионизирующего газово-ртутную смесь. Стартер выполнил свое предназначение – произвел запуск.
Если цикл прошел по описанному сценарию, то стартер прошел тестирование в составе ЭмПРА. Другим способом проверки его работоспособности может быть только его замена исправным и имеющим те же параметры, что и исследуемый.
Как проверить емкость конденсатора тестером?
При обесточенной схеме и присоединении щупов тестера в режиме омметра к выводам стартера, к которым подключен конденсатор, он не должен прозваниваться и иметь бесконечно большое сопротивление.
Включение люминесцентной лампы без дросселя
Для решения этого вопроса собирается схема выпрямления напряжения с ее удвоением. Выводы каждой нити накала объединяются. Постоянного напряжения такой схемы хватит для создания тлеющего разряда внутри ЛДС.