Секреты работы компактной люминесцентной лампы

В предыдущей своей статье Я рассказывал про принципы работы и различные схемы подключения люминесцентных ламп. Эта статья является ее продолжением. В ней Я подробно остановлюсь на устройстве и самостоятельном ремонте перегоревших ламп трубчатой конструкции или дневного света.

Как отремонтировать своими руками компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) под обычный патрон Я уже рассказывал в этой статье.

Сразу скажу в отличии от КЛЛ, которые достаточно дорогие и легко восстанавливаются- лампы дневного света Я не ремонтирую, потому что стоят новые дешево, да, если честно они после восстановления их работы с применением специальной схемы- обладают целым рядом недостатков. Но об этом в конце статьи.

Для чего нужна замена

Люминесцентные светильники используются в системах освещения объектов промышленного производства, торговых центров, офисов и других мест общественного назначения. Несмотря на свои высокие технические показатели, эти лампы периодически выходят из строя и требуют регулярной замены. В связи с этим, в целях экономии, рекомендуется по возможности заменять люминесцентную лампу на светодиодную.

Чем же объясняется необходимость подобной замены, и какие преимущества можно получить, если поставить такие приборы? По мнению специалистов, все заключается в несомненных преимуществах светодиодных лампочек перед люминесцентными аналогами по большинству параметров и технических характеристик.

Замена люминесцентных ламп на светодиодные

В качестве примера можно рассмотреть люминесцентные светильники Т8 со следующими показателями:

  • Общий срок службы составляет 2000 часов. Он зависит от того, сколько раз включалась и выключались те или иные люминесцентные лампы. В среднем, каждая из них способна выдержать максимум 2000 циклов.
  • Распространение света происходит в разные стороны, поэтому светильнику требуется отражатель.
  • После включения и запуска яркость люминесцентной лампы увеличивается постепенно.
  • Пускорегулирующая аппаратура, используемая в лампе, способна создавать сетевые помехи.
  • В процессе эксплуатации защитный слой постепенно уменьшается, а световой поток снижается примерно на 30%.
  • Ртутные пары, находящиеся внутри стеклянной колбы, требуют специальных мер по утилизации люминесцентных ламп.

Замена люминесцентных ламп на светодиодные

Характеристики светодиодных светильников Т8 существенно отличаются в лучшую сторону:

  • Срок эксплуатации составляет как минимум 10000 часов вне зависимости от количества включений и выключений.
  • Световой поток в светильниках отличается строго определенной направленностью.
  • Мгновенное достижение максимальной яркости после включения.
  • Установленный драйвер не оказывает негативного воздействия на сети.
  • За весь срок службы снижение яркости свечения составляет не более 10%.
  • Светодиодная лампа потребляет значительно меньше электроэнергии, отличается экологической чистотой и безопасностью.

Виды светодиодных ламп

Существуют специальные конструкции светодиодных ламп, внешний вид которых напоминает люминесцентную лампу и другие осветительные приборы этого типа.

Они представляют собой трубку с блоком питания и могут изготавливаться в следующих вариантах, в зависимости от материала:

  • Трубка диаметром 26 мм из цельного прозрачного или матового поликарбоната. Из-за сильного свечения такие светодиоды помещаются в плафоны закрытого типа. Матовые покрытия частично поглощают световой поток, и этот фактор следует учитывать при расчетах мощности.
  • Двухсторонняя конструкция. С наружной стороны расположена часть корпуса из химического сплава, а с тыла – алюминиевый профиль круглой формы. В качестве рассеивателя используется матовый или прозрачный материал.

Некоторые типы осветительных приборов оборудованы поворотным механизмом, позволяющим регулировать и направлять световой поток в нужном направлении под заданным углом. Все трубки имеют стандартную длину 600, 900, 1200 и 1500 мм.

В жилых помещениях вместо люминесцентной системы освещения рекомендуется устанавливать лампы длиной 600 и 1200 мм, обладающие достаточной мощностью и оптимальным световым потоком. Мощность светильников варьируется в пределах 9-25 Вт, в том числе и 18 вт, а излучаемый свет бывает холодный или теплый.

Светодиоды и блок питания располагаются внутри трубки на специальной гетинаксовой планке. Для таких светильников не требуется внешнего источника, а подключение осуществляется напрямую к электрической сети. Питание подается на штыри, расположенные в цоколе и соединенные медной проволокой. Конструкцию Т8 практически не требуется дорабатывать и решать задачу как переделать. После удаления лишних деталей устройство можно сразу же подключать и запускать в работу.

Основные схемы подключения

Перед тем как заменить те или иные светильники, необходимо изучить схему и заранее определиться, как подключить светодиодную лампу Т8. Переделка и подключение может быть выполнено несколькими способами. В первом случае задействована пускорегулирующая аппаратура (ПРА), состоящая из дросселя, стартера и конденсатора (рис. 1).

В другом варианте используется электронный балласт или электронная пускорегулирующая аппаратура (ЭПРА), в состав которой входит единственный блок – преобразователь высокой частоты (рис. 2).

Например, растровые потолочные светильники, состоящие из четырех люминесцентных ламп, требуют подключения сразу к двум ЭПРА. Взамен их может использоваться комбинированная ПРА, состоящая из 2 дросселей, 4 стартеров и 1 конденсатора.

Замена люминесцентных ламп на светодиодные

В отличие от них светодиодной лампе Т8 не требуется столько аппаратуры и переделка такого количества дополнительных компонентов. Все необходимые действия обеспечиваются драйверами – стабилизированными блоками питания, установленными внутри. Рядом с ним находится пластиковый или стеклянный рассеиватель, под которым размещается плата со светодиодами, установленная на алюминиевый радиатор.

Питающее напряжение под светодиодные лампы подается к драйверу с помощью штырьков, расположенных а цоколе. Они могут располагаться с одной или с двух сторон, в зависимости от модификации и производителя. В первом варианте штырьки находятся на какой-то одной стороне и одновременно являются креплением. При двухстороннем расположении в работе задействуются с каждой стороны один или два контакта-штырька.

Замена люминесцентных ламп на светодиодные

Поскольку схемы различаются, то перед модификацией осветительного прибора следует хорошо изучить каждую из них. Схемы наносятся на корпус светильника или отражаются в технической документации. Наибольшее распространение получила диодная лампа Т8, к которой фаза и ноль подводятся с разных сторон.

Классическая схема включения люминесцентных ламп

Несмотря на технический прогресс и все преимущества электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА), и по сей день часто встречается схема включения с дросселем и стартером. Напомним, как она выглядит:

Схема с дросселем

Люминесцентная лампа — это колба, которая конструктивно выполняется как прямая и закрученная трубка, наполненная парами ртути. На её концах расположены электроды, например, спирали или иглы (для изделий с холодным катодом, которые используются в подсветке мониторов). Спирали имеют два вывода, к которым подается питание, а стенки колбы покрыты слоями люминофора.

Принцип работы стандартной схемы подключения люминесцентной трубки с дросселем и стартером довольно прост. В первый момент времени, когда контакты стартера холодны и разомкнуты – между ними возникает тлеющий разряд, он нагревает контакты и они замыкаются, после чего ток течет по такой цепи:

Фаза-дроссель-спираль-стартер-вторая спираль-ноль.

В этот момент под воздействием протекающего тока разогреваются спирали, при этом остывают контакты стартера. В определенный момент времени контакты от нагрева изгибаются и цепь разрывается. После чего, за счет энергии, накопленной в дросселе, происходит всплеск напряжения и в лампе возникает тлеющий разряд.

Такой источник света не может работать напрямую от сети 220В, потому что для ее работы нужно создать условия с «правильным» питанием. Рассмотрим несколько вариантов.

3

Особенности электронной схемы – современный вариант

Основное преимущество такого способа – более продолжительная служба ЛДС. Устройство собрано на микросхемах, благодаря этому у него компактные размеры, низкое энергопотребление. Прибор работает на частоте 130 кГц, свет от этого ровный, не мерцает. С применением электроники также собирают современные люминесцентные лампы, у которых балласт расположен в стандартном цоколе.

Конструктивно это печатная плата, размещенная в небольшом корпусе. На обратной стороне имеется схема подключения, из которой понятно, как и сколько ламп подключается. Графическую информацию повторяют надписи. Имеются удобные контакты, куда требуется вставить провода.

ЭПРА выполняет те же функции, что и дроссель со стартером, но делает это более качественно. Электроды подогреваются плавно, что способствует большей эффективности и длительной работе. Светильники с электронной начинкой можно использовать вместе с диммером – устройством, которым плавно регулируют яркость освещения. Его нельзя применить, если пусковая аппаратура электромагнитная.
Схема подключения электронного балласта устроена так, что регулирующее устройство подстраивается под потребности лампы. Чем старее светильник, тем более высокое напряжение необходимо для пуска. ЭПРА это учитывает и обеспечивает качественную работу прибора.

По сравнению с ЭмПРА электронный балласт обладает большими преимуществами:

высокая экономичность и надежность;бережно прогревает электроды и плавно включает лампочки;малый вес, компактность;самостоятельно адаптируется под светильник;низкие температуры не влияют на работоспособность.

Рекомендуем: Подключение вытяжки на кухне к вентиляции — как сделать, почему не работает?

К недостаткам относят несколько усложненную схему подключения. Ошибки в монтаже недопустимы – не только не засветится лампочка, но и устройство выйдет из строя.

Полупроводниковый балласт можно установить вместо электромагнитного. Как это сделать, показывает видео.

Порядок действий при замене светильников

Замена люминесцентных ламп на светодиодные

Действия по замене светильников Т8 вместо люминесцентных ламп осуществляются в определенной последовательности:

  • Место работы, где нужно установить лампы предварительно обесточивается путем отключения защитного автомата.
  • Выполняется снятие защитной крышки, чтобы к элементам напрямую обеспечивался свободный доступ.
  • Схема подключения светодиодной лампы предполагает удаление из цепи дросселя, конденсатора и стартера. Провода, подключенные к патронным клеммам, отсоединяются, после чего их подсоединяем непосредственно к фазе и нулю.
  • Оставшиеся провода, не задействованные в схеме, изолируются или полностью удаляются.
  • Светильник со светодиодами Т8 G13 вставляется на свое место, после чего выполняется подключение светодиодной лампы и проверка ее работоспособности.

Контактные штырьки обозначены соответствующими буквами L и N, нанесенными на цоколь. Если люминесцентный светильник имеет электронный балласт – ЭПРА, который значительно проще сделать модернизированным. В этом случае провода, подходящие к балласту, просто перекусываются или выпаиваются. Далее, фаза и ноль соединяются с проводами в левом и правом патроне. Место соединения изолируется, после чего выполняется монтаж светодиодных ламп и подается напряжение.

Схемы со стартером

Самыми первыми появились схемы со стартерами и дросселями. Это были (в некоторых вариантах и есть) два отдельных устройства, под каждое из которых имелось свое гнездо. Также в схеме есть два конденсатора: один включен параллельно (для стабилизации напряжения), второй находится в корпусе стартера (увеличивает длительность стартового импульса). Называется все это «хозяйство» — электромагнитным балластом. Схема люминесцентного светильника со стартером и дросселем — на фото ниже.

Схема включения люминесцентной лампы со стартером

Схема подключения люминесцентных ламп со стартером

Вот как она работает:

При включении питания, ток протекает через дроссель, попадает на первую вольфрамовую спираль. Далее, через стартер попадает на вторую спираль и уходит через нулевой проводник. При этом вольфрамовые нити понемногу раскаляются, как и контакты стартера. Стартер состоит из двух контактов. Один неподвижный, второй подвижный биметаллический. В нормальном состоянии они разомкнуты. При прохождении тока биметаллический контакт разогревается, что приводит к тому, что он изгибается. Согнувшись, он соединяется с неподвижным контактом. Как только контакты соединились, ток в цепи мгновенно вырастает (в 2-3 раза). Его ограничивает только дроссель. За счет резкого скачка очень быстро разогреваются электроды. Биметаллическая пластина стартера остывает и разрывает контакт. В момент разрыва контакта возникает резкий скачок напряжения на дросселе (самоиндукция). Этого напряжения достаточно для того, чтобы электроны пробили аргоновую среду. Происходит розжиг и постепенно лампа выходит на рабочий режим. Он наступает после того, как испарилась вся ртуть.

Рекомендуем: Какие батареи отопления (радиаторы) лучше, чугунные или стальные — виды, характеристики

Рабочее напряжение в лампе ниже сетевого, на которое рассчитан стартер. Потому после розжига он не срабатывает. В работающем светильнике его контакты разомкнуты и он никак в ее работе не участвует.

Эта схема называется еще электромагнитный балласт (ЭМБ), а схема работы электромагнитное пускорегулирующее устройство — ЭмПРА . Часто это устройство называют просто дросселем.

Один из ЭПРА

Один из ЭмПРА

Недостатков у этой схемы подключения люминесцентной лампы достаточно:

пульсирующий свет, который негативно сказывается на глазах и они быстро устают; шумы при пуске и работе; невозможность запуска при пониженной температуре; длительный старт — от момента включения проходит порядка 1-3 секунд.

Две трубки и два дроссели

В светильниках на две лампы дневного света два комплекта подключаются последовательно:

фазный провод подается на вход дросселя; с выхода дросселя идет на один контакт лампы 1, со второго контакта уходит на стартер 1; со стартера 1 идет на вторую пару контактов той же лампы 1, а свободный контакт соединяют с нулевым проводом питания (N);

Так же подключается вторая трубка: сначала дроссель, с него — на один контакт лампы 2, второй контакт этой же группы идет на второй стартер, выход стартера соединяется со второй парой контактов осветительного прибора 2 и свободный контакт соединяется с нулевым проводом ввода.

Схема на две лампы дневного света

Схема подключения на две лампы дневного света

Та же схема подключения двухлампового светильника дневного света продемонстрирована в видео. Возможно, так будет проще разобраться с проводами.

Схема подключения двух ламп от одного дросселя (с двумя стартерами)

Практически самые дорогие в этой схеме — дросселя. Можно сэкономить, и сделать двухламповый светильник с одним дросселем. Как — смотрите в видео.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: