Содержание
- Устройство
- Принцип работы
- Проверка стартера
- Целостность спиралей-электродов
- Проверка дросселя
- Для чего нужен дроссель
- Как работает лампа дневного света
- Как проверить дроссель ПРА без мультиметра
- Проверка балласта ПРА мультиметром
- Повреждение электронного дросселя
- Устройство и принцип работы ламп дневного света
- Причины перегорания люминесцентных ламп
- Проверка цифровым тестером
В условиях повышения цен на энергоресурсы, увеличения тарифов на электроэнергию, для населения актуальным стал вопрос экономии электричества в домах и квартирах. Разработаны различные технологии, позволяющие использовать более экономичные электроприборы, чем те, которые производились еще несколько десятилетий назад. При организации освещения помещений уже достаточно давно применяются люминесцентные источники света, или лампы дневного света (ЛДС).
Они, обеспечивая такую же освещенность, как и обычные лампочки накаливания, потребляют в 5-7 раз меньше электроэнергии, чем их предшественники. Несмотря на то, что появились еще более экономичные светодиодные источники, цена их настолько высока, что в настоящее время использование светильников с ЛДС остается наиболее рациональным решением.
В процессе эксплуатации светильников всегда возможны поломки, отказы в работе некоторых элементов. Для ремонта необходимо знать, как можно проверить лампы дневного света тестером. Для этого нужно представлять, как устроены и как работают такие источники света.
Устройство
Принцип работы ламп дневного света основан на свечении люминофоров в ультрафиолетовом свете.
Сам прибор представляет собой герметичную колбу из тонкого прочного стекла, на поверхность которой внутри нанесен люминофорный состав. Внутри колбы также находится небольшое количество ртути, которая и образует свечение под действием разогретых вольфрамовых спиралей по концам колбы. Перегорание спиралей можно проверить тестером.
В светильниках лампа подключается последовательно с дросселем, представляющим собой катушку индуктивности.
Параллельно лампе подключается стартер. Он представляет собой заключенные в пластмассовый или алюминиевый корпус компактную газоразрядную лампу с биметаллическим контактом и компенсационный конденсатор, который служит для выравнивания тока на лампе стартера.
Принцип работы
Когда электрическая цепь светильника подключается к источнику тока, как правило, это электрическая сеть переменного тока с напряжением 220 В и частотой 50 Гц, величины силы тока не хватает, чтобы разогреть спирали в колбе лампы.
И вот в этот самый момент газоразрядная лампа под действием тока в цепи включается и разогревает биметаллический контакт, который физически замыкает цепь светильника. Ток увеличивается в несколько раз, спирали в колбе разогреваются до температуры испарения ртути. Чем выше температура, тем выше проводимость паров в колбе.
Далее ток проходит через пары ртути, вызывая их ультрафиолетовое свечение, а оно в свою очередь преобразуется в белый свет люминофорным составом, нанесенным на стенки колбы.
Величина тока на участке цепи светильника, на котором установлен стартер, падает вдвое и газоразрядная лампа гаснет. Биметаллический контакт остывает, выключается и с этого момента ток течет только внутри колбы и через дроссель. В исправном светильнике стартер больше не участвует в процессе до того момента, пока не нужно будет еще раз разогревать спирали лампы после ее отключения.
Дроссель обеспечивает регулировку тока в цепи, не допуская перегрева спиралей в колбе и их перегорания.
В подавляющем большинстве случаев в конструкциях светильников используется несколько ламп. Их количество четно и они подключаются последовательно по две. Соответственно, стартеры (а их тоже будет два или более – по количеству ламп), тоже подключаются последовательно. В этом случае стартеры должны быть на напряжение 127 В, иначе они не сработают.
Проверка стартера
Проверка светильников с ЛДС заключается в контроле целостности вольфрамовых спиралей, расположенных непосредственно в колбах ламп, а также в контроле работоспособности дросселей и стартеров.
После вскрытия корпуса светильника, лампы надо проверить на наличие почернений у концов колб. Если почернения есть, то в схеме светильника, скорее всего, имеется какая-то неисправность, и, если ее не устранить, то лампы отработают очень недолго.
При отсутствии «признаков жизни» в светильнике следует проверить в первую очередь стартер. Он выходит из строя чаще всего, так как его элементы работают механически в условиях многократно изменяющейся температуры. Разобрав корпус стартера, необходимо осмотреть конденсатор и лампу:
- конденсатор не должен быть вздутым или взорвавшимся, что может быть следствием наличия скачков большого напряжения в сети;
- лампа не должна быть сильно почерневшей;
- далее конденсатор можно проверить с помощью универсального тестера – мультиметра.
Чтобы проверить ЛДС, мультиметр переводится в режим омметра с наибольшим возможным пределом измерения сопротивления. При проведении измерений между выводами конденсатора сопротивление должно быть бесконечным.
Если при измерении будет зафиксировано сопротивление менее 2 МОм, то, скорее всего конденсатор имеет недопустимый ток утечки. Но эти признаки, указывающие на неисправность, могут и не выявиться. Очень часто в домашних условиях проверить стартер можно только, установив его в заведомо исправный светильник.
В любом случае, если выяснится, что причиной отказа в работе светильника является стартер, его необходимо заменить.
Целостность спиралей-электродов
Лампы «перегорают» гораздо реже, хотя проверить их проще, чем стартер. Делают это обычным тестером с контрольной лампой или мультиметром, настроенным на измерение сопротивлений. Довольно легко проверить целостность спиралей.
Для проверки тестер или мультиметр подключается к паре выводов на отдельном конце колбы.
Если спирали целые, то контрольная лампа тестера должна светиться, а мультиметр должен показывать небольшое сопротивление (около 10 Ом). Если тестер «молчит», а сопротивление мультиметра бесконечно, имеет место обрыв спирали. При обрыве даже одной спирали из двух, лампа, очевидно, работать не будет. В этом случае необходима ее замена.
Проверка дросселя
Следующим шагом будет проверка дросселя. Он во всей этой конструкции самый стойкий элемент, и выходит из строя гораздо реже остальных. Тем не менее важно знать, как проверить дроссель лампы дневного света мультиметром.
Неисправность его может заключаться в обрыве или перегорании обмотки, нарушении изоляции между витками провода. В обоих случаях неисправность можно выявить, подключив к выводам дросселя мультиметр, настроенный на измерение сопротивления.
Если сопротивление между выводами дросселя будет бесконечно, значит, имеет место обрыв или перегорание обмотки. Перегорание обычно предвещается неприятным запахом, исходящим от детали, особенно во время работы.
Если сопротивление ничтожно мало, то, скорее всего, нарушена изоляция провода, и произошло межвитковое замыкание в обмотке, или замыкание обмотки на сердечник.
Совершенно очевидно, что все приемы проверки, описанные выше, справедливы только при использовании в светильниках, так называемых электромагнитных пускорегулирующих аппаратов (ЭмПРА).
В настоящее время появляются электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА), исключающие наличие в схеме стартеров. Устанавливаются такие аппараты и в компактные ртутные лампы дневного света.
Пока они достаточно дороги и ремонту своими силами не подлежат, поэтому использование ЭмПРА еще оправдано.
Лампы дневного света, несмотря на популяризацию светодиодного освещения, до сих пор остаются одним из распространенных видов осветительных приборов в домах, гаражах и производственных помещениях.
Когда такой светильник перестает гореть, первым делом грешат на саму лампочку или стартер. А если они не виноваты, как проверить другой не менее важный элемент – дроссель?
Для чего нужен дроссель
Во-первых, определимся, что же такое дроссель или как его еще называют балласт. По сути, это обыкновенная катушка индуктивности с ферромагнитным сердечником.
Вот так она выглядит в разрезе.
В схемах балласт нужен для трех функций:
- контроля тока, чтобы он не превышал номинала
- образование за счет индуктивности кратковременного импульса повышенного напряжения
- сглаживания возможных пульсаций в сети 220В
Подключается он последовательно, а параллельно ему монтируется стартер.
Стартер необходим для поджига лампы.
Как работает лампа дневного света
Напряжение, которое подводится к спиральным электродам на концах лампы, изначально недостаточно для ее розжига. И тут на помощь приходит дроссель и стартер.
После появления напряжения в стартере, внутри образуется разряд, который нагревает биметаллический электрод.
Из-за нагрева форма электрода меняется и происходит его замыкание.
В результате чего, резко возрастает ток и электроды раскаляются. Ток ограничивается только сопротивлением самого дросселя.
У стартера контакты постепенно остывают и размыкаются. При размыкании, благодаря дросселю, в лампе возникает эффект самоиндукции, с образованием высоковольтного импульса и электрического разряда напряжением до 1000В.
От этого разряда создается ультрафиолетовое свечение ртутных паров, которыми заполнена колба. Оно оказывает воздействие на люминофор, и только благодаря ему, мы и можем различать свет в привычном для нас спектре.
Если для кого-то это объяснение слишком заумно, то вот одно из самых простых и понятных видео, объясняющих на доступном всем языке, как же работает лампа ЛДС.
Получается, что сам процесс включения люминесцентной лампы дневного света довольно длителен и занимает 5 этапов:
- подача 220В из розетки и замыкание контактов стартера
- разогрев спиралей электродов
- размыкание контактов стартера
- подача высоковольтного импульса от дросселя
- образование тлеющего разряда в колбе и поддержка его внешним напряжением 220В + шунтирование стартера и исключение его из схемы
Как видно из процесса запуска, при неисправности ламп, виноватыми могут быть три элемента:
- сама лампочка
- стартер
- дроссель
При этом, чаще всего повреждаются лампочки и стартера – из-за перегоревших вольфрамовых нитей и конденсаторов.
Узнать об этом проще всего – заменив стартер или лампочку. Тем более, что стоят они копейки. А вот как быстро узнать о неисправности дросселя?
Как проверить дроссель ПРА без мультиметра
Без специальных измерительных приборов о неисправности ПРА может свидетельствовать эффект огненной змейки. Вы визуально сможете наблюдать ее внутри лампы.
О чем это говорит? А говорит это в первую очередь о том, что есть превышение максимально допустимого тока. Из-за чего заряд потерял стабильность.
Также может наблюдаться неустойчивое свечение или мерцание лампы. При поломке балласта, светильник не загорится с первого раза.
В результате, стартер будет постоянно запускаться и отключаться, запускаться и отключаться. От таких частых пусков, возле спиралей на концах лампы появляются почернения.
Еще один способ проверки без измерительных приборов и мультиметра – контрольная лампочка. Мощность ее должна быть примерно такой же, как и мощность самого дросселя.
Подключаете ее последовательно по следующей схеме с ПРА и смотрите как она светит.
- если не горит совсем – в балласте обрыв, дроссель неисправен
- горит ярко – в балласте межвитковое короткое замыкание
- моргает или светит в половину накала – дроссель исправен
Проверка балласта ПРА мультиметром
Но чтобы точно убедиться в повреждении дросселя, все таки лучше воспользоваться мультиметром и провести замеры.
Повреждение дросселя может быть пяти видов:
- обрыв
- замыкание разных обмоток
- замыкание витков в одной обмотке
- неисправность магнитопровода
- пробой на корпус
Обрыв
Какой-то из проводов, которым намотан дроссель может просто оборваться. Выявляется это легко.
Переводите мультиметр в режим измерения сопротивления и касаетесь щупами выводов дросселя. Если высвечиваются показания ”бесконечность” это и свидетельствует об обрыве.
При замерах только не касайтесь голых кончиков щупов руками. Иначе замерите сопротивление своего тела, а не дросселя.
Кстати, обрыв из всех видов поломок, выявить проще всего. Это можно сделать даже без мультиметра, с помощью обычной индикаторной отвертки.
Ничего выключать и разбирать не нужно, провода тоже не отсоединяются. Если индикатор светится во входной клемме ПРА:
а на выходе свечения нет:
то считайте что обрыв вы нашли.
Замыкание обмоток
Некоторые дросселя могут иметь не одну, а две обмотки. В нормальном режиме они должны быть изолированы между собой.
Но изоляция может высохнуть или нарушиться.
Чтобы узнать о замыкании, мультиметром проверьте выводы не одной, а разных обмоток. Если у вас высветятся непонятно малые цифры, то значит обмотки замкнуты.
Межвитковое замыкание
Если дроссель у вас постоянно грелся, то его лакированная изоляция проводов, могла высохнуть. И один или несколько близлежащих витков, просто спекутся между собой.
Найти такое повреждение очень трудно, даже при помощи мультиметра.
Нужно точно знать изначальные значения сопротивления обмотки, чтобы было с чем сравнивать. Если у вас замкнулись один или два витка, то разницу обычным тестером вы и не увидите.
Найти витковое замыкание можно при спекании достаточно большого количества проводников. Тогда разницу будет видно сразу.
Нормальный (не китайский дроссель), имеет примерно следующие сопротивления:
- мощностью на 20Вт — сопротивление от 55 до 60 Ом
- мощностью на 40Вт – сопротивление от 24 до 30 Ом
- мощностью на 80Вт – сопротивление от 15 до 20 Ом
Магнитопровод
Сердечник дросселя выполнен из ферромагнитных материалов. А они (ферриты), довольно капризны сами по себе.
При эксплуатации, на поверхности запросто могут образоваться трещинки или сколы. Если такое произошло, значит у дросселя изменятся параметры катушек индуктивности.
Еще в сердечниках из-за механических нагрузок могут измениться специальные зазоры.
Проверить индуктивность дросселя можно не всеми мультиметрами. Большинство к сожалению, такой функции лишены.
Однако опять же, чтобы понять проблему, вам нужно знать первоначальные значения данной индуктивности.
Пробой на корпус
О неисправности катушки может свидетельствовать ее нулевое сопротивление относительно корпуса. Здесь ничего сложного в проверке нет.
Один щуп мультиметра подносите к металлическим частям корпуса, а другим касаетесь к выводам катушки дросселя.
Проверять можно и в режиме прозвонки цепи. Если звукового сигнала не будет, значит пробоя нет.
Повреждение электронного дросселя
А если балласт у вас электронный, как проверить его? ЭПРА как сокращенно их называют, уже не похож на индуктивную катушку.
Все современные модели выпускаются с электронными дросселями без стартеров.
ЭПРА расшифровывается как — электронная пуско-регулирующая аппаратура.
У нее множество электронных компонентов напаяны на плату и помещены в один корпус.
Прозвонить мультиметром всего лишь два конца здесь уже не получится. Придется последовательно шаг за шагом проверять все элементы схемы.
Начинать лучше с предохранителя. Вызваниваете его целостность в режиме прозвонки.
Далее осматриваете конденсаторы. У тех, которые в виде бочонков, можно определить повреждение даже визуально, по вздутию нижней части.
Еще внимательно проглядите все места пайки. Какие-то ножки могут отвалиться и контакт пропадет.
Диоды и транзисторы также проверяются мультиметром, после переключения его в соответствующий режим измерения.
Данные сопротивлений берите из таблиц в интернете, согласно их расцветки.
И сравнивайте с теми фактическими замерами, которые у вас получились.
В общем, чтобы проверить и отремонтировать электронный дроссель, понадобятся минимальные навыки радиолюбителя.
Вот очень хорошее и подробное видео по проверке каждого элемента на плате ЭПРА, с заменой поврежденных деталей на исправные. Тем более, что повреждений здесь оказалось не одно, а несколько.
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
Цифровой тестер напряжения
С помощью цифрового тестера можно проверять целостность нитей накала. Выполнить это можно как в режиме прозвонки, так и в режиме проверки сопротивления. Необходимо выставить мультиметр в нужный режим и выполнить проверку спирали с обеих краёв трубки.
В режиме прозвонки, если спираль исправна, тестер выдаст характерный звук – зуммер.
В режиме проверки сопротивления при исправной спирали индикатор мультиметра высветит значение 5-10 Ом.
Перегорание нитей нагрева – наиболее распространённая поломка дневных ламп, которую легко обнаружить при помощи цифрового тестера.
Прозвонка электродов мультиметром
ЛДС неисправна в таких случаях:
- не включается;
- временно мерцает перед включением;
- долго мерцает, но не включается;
- гудит;
- мерцает при горении.
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.
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.
Проверка дросселя без мультиметра
Перед тем как проверить дроссель лампы дневного света мультиметром, необходимо ознакомиться с основными признаками его поломки:
- гудение осветительного прибора;
- лампа включается и через время гаснет, темнея по краям;
- ЛДС перегревается;
- внутри трубки появляются «змейки”;
- светильник сильно мерцает.
Чтобы проверить дроссель на работоспособность, необходимо вытащить из светильника стартер, а потом замкнуть в его патроне контакты. Затем вынимается лампа и контакты в обеих патронах также закорачиваются. Мультиметр выставляется на замер сопротивления, после чего его щупы подсоединяются к контактам в ламповом патроне. Если имеется обрыв, прибор покажет нескончаемое сопротивление. При межвитковом замыкании прибор покажет нулевое значение.
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.
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.
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.