gzip.ru - технологии для людей
Радиотехника, электроника и схемы своими руками Ремонт и модернизация энергосберегающих лампочек

Энергосберегающая лампочка

Энергосберегающие лампы, или компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), - один из этапов развития устройств освещения. В основе этих ламп используется малогабаритная люминесцентная лампа и электронный пуско-регулирующий аппарат (ЭПРА, электронный балласт), встроенный в цоколь лампы. Вследствие своей компактности, данные лампы по габаритам чуть больше обычных ламп накаливания и менее подвержены механическим повреждениям по сравнению с обычными люминесцентными лампами. Благодаря применению электронного балласта (схемы запуска), отстутствует гудение, присущее дроссельным схемам включения люминесцентных ламп, мерцание, и лампа включается мгновенно, хотя есть варианты с плавным включением.

В настоящее время энергосберегающие лампочки получили широкое распространение. Качество данных ламп варьируется очень сильно. Фирменные лампы - более дорогие, имеют плавное включение и работают дольше. Более дешёвые лампы, а также подделки под известные бренды, чаще всего не отрабатывают и полугода.

Наиболее частые причины поломки энергосберегающих ламп - обрыв нити накала и выход из строя ЭПРА. Как правило, причиной выхода из строя последнего бывает пробой резонансного конденсатора или транзисторов.

Причин быстрого выходя из строя ламп несколько:

1. Некачественные компоненты. Применение деталей, расчитанных на меньшие токи/напряжение, несогласованность работы, отсутствие некоторых деталей на плате в целях экономии.

2. Жёсткий режим работы лампы. В цоколе лампы часто полностью отсутствует вентиляция, а в местах расположения электродов лампы температура часто достаточно высокая. Перегрев приводит к выходу из строя деталей балласта или провисанию и обрыву нити накала.

Починка лампы возможна чаще всего только в случае поломки балласта. Его можно либо заменить полностью (от лампы такой же мощности) или заменить неисправные детали. В некоторых случаях, можно восстановить работоспособность лампы, замкнув перегоревшую спираль. Как вариант - замкнуть резистором на 8-10 ом большой мощности и убрать шунтирующий данную спираль диод, если таковой имеется. Однако, подобный ремонт не рекомендуется.

Чтобы энергосберегающая лампа работала долго, её необходимо модернизировать. Предлагаемый здесь вариант модернизации состоит из двух этапов:

1. Установка NTC-термистора последовательно с резонансным конденсатором. Введение данного элемента позволит ограничить пусковой ток нитей накала лампы и уберечь их от обрыва. Здесь достаточно даже небольшого сопротивления термистора. В отличие от PTC термистора, который должен быть установлен параллельно резонансному конденсатору и обеспечивать прогрев нитей перед поджигом, данная модернизация не приводит к заметной задержке включения лампы.

2. Проделывание вентиляционных отверстий в цоколе лампы. Это обеспечивает лучшее охлаждение деталей балласта.

Модернизированные таким образом лампы работают в течение многих лет.

Лампа, вид снизуДля того, чтобы разобрать лампу, необходимо отпаять внутренний проводник от нижней контактной площадки лампы, залитой припоем.
Цоколь лампыНеобходимо отогнуть часть цоколя, которая представляет собой металлическую резьбу, чтобы освободить второй внутренний провод. Место, в котором прижат провод, можно определить по небольшой выпуклости или торчащему кусочку провода.
Открытая лампаВнутри лампы находится печатная плата электронного балласта.
NTC термисторДля модернизации подойдёт любой NTC-термистор, предназначенный для ограничения пусковых токов, сопротивлением 5-15 Ом. В холодном состоянии термистор имеет указанное сопротивление, что ограничивает текущий через него ток. При нагреве сопротивление уменьшается и термистор не влияет на работу схемы.
Лампа с установленным термисторомТермистор необходимо установить в разрыв нитей накала лампы (на фото показан именно этот вариант). Возможна также установка последовательно с резонансным конденсатором, при этом логика работы меняется. При работе термистор нагревается, поэтому не стоит устанавливать его вплотную к другим компонентам.
Собранная лампаПеред сборкой в цоколе лампы необходимо просверлить вентиляционные отверстия, чтобы сделать температурный режим работы более мягким. Ряд отверстий вокруг места крепления трубки лапмы служит для отвода тепла от самой трубки. Ряд отверстий ближе к металлической части цоколя служит для отвода тепла от компонентов балласта. Тажке можно сделать ещё один ряд отверстий - посередине, большего диаметра.


Данная модернизация энергосберегающей лампы поможет существенно продлить срок её службы. Не стоит устанавливать модернизированную лампу в места повышенной влажности (например, ванную комнату).

Наиболее благоприятные условия для работы энергосберегающих лампочек - в открытом виде, либо - широком плафоне или плафоне с вентиляцией.

Возможно, Вам будут полезны схемы энергосберегающих ламп.

Практические советы и фотографии вынесены в отдельную статью по ремонту ламп.

Свежая модернизация ламп от 2012 года.

Подобрать хорошую электронику
Подобрать хорошую электронику


26.12.2008 © gzip.ru
Авторские права охраняет Роскомнадзор

Понравилась статья? Поставьте лайк:

Пожалуйста, напишите комментарий к статье:
Ваше имя
Комментарий
Длина текста:
введите число с картинки

Комментарии: 123456789101112131415

He29 янв 2015 0:31
К сожалению, для фотика, плёночного качественного, уже трудновато найти хим.проявку и цифровой слайд-сканер. Сфоткать нечем. Может когда эмигрирую к жизни куда-нибудь, то заодно проапгрейжу фотик и сфоткаю.
Впрочем что фоткать? Свиду же абсолютно обыкновенная магазинная люм-трубка с надписью 36W, люм-балласт с надписью 36W и провод! Фоткать нечего!
Лишь включив световую мощь — видишь ложь надписей. В необычную позитивную сторону в данном случае! :)

Может стоит добавить, что кажется там всё ещё хуже и нелинейнее, чем даже рассуждения Алексея о магнитном насыщении транса L1. :)
Ведь индуктивность L3 имеет число витков больше во много раз, чем транс L1. Поэтому насыщается гораздо быстрее, несмотря на слегка больше размер феррита и слегка другой его тип. Хотя насыщение транса было бы предпочтительнее.
По моему, именно насыщение массы феррита L3 влияет на всё.
При слишком малой частоте размер индуктивности L3 должен быть слишком большим для запасания энергии. И пищит слышно. Проблема снизу!
А выше звука при слишкой большой частоте транзисторы не успевают переключаться — очень греются и сгорают. Проблема сверху!
А очень высоковольтный конденсатор С5? По моему, после запуска света можно даже выключить его выключателем — без влияния на свет. Также можно выкручивать и стартёр у советских ПРА 50Гц. :)

LA28 янв 2015 23:47
А фото есть? :)

He28 янв 2015 22:15
Вчера случайно попав на этом сайте на инфу о лиминисцентных лампах, прочитал всё. Прошлые комментарии Алексея и других, и его изобретение симметризации накала 2 диодными мостами в 2 нити накала показалось мне столь интересной инфой, что решил взаимно слегка поделиться своим миниопытом решения задачи создания люм-света в более скудных условиях в арендованной комнате после спецразрушения реальной экономики 6 китаев с 1986 года.

Когда включил, ЭПРА цыкнул зубом, сгорев сразу. Не удалось найти ещё один ЭПРА за месяц поисков. В магах сказали, что может привезут ещё один ЭПРА в следующий раз — весной может в следующем году, или вероятнее через 2-3 года.
Удалось за месяц купить самый дешёвый китайский цифровой мультиметр за 300руб, выбрав в маге один нормальный из 20шт показывающих с чрезмерной погрешностью 20-30%.
Пришлось вскрывать и ремонтировать единственный доступный ЭПРА.
Там оказалась схема похожая на схему статьи выше. Все детали с непонятными обозначениями новой цветной маркировкой. А сгорели транзисторы и резисторы. Пришлось думать, как это должно было бы работать, и какие резисторы и транзисторы там могли бы стоять, если бы схему придумывал я.
Больше месяца вычислял, искал детали, заодно слегка редизайня апгрейдил схему. И подбирал разное опытно, меряя цифры - в северном зимнем полумраке стоя на качающейся табуретке на одной ноге, под потолком сжимая подбородком мультиметр, одним глазом глядя на индикатор, другим глазом глядя на щуп, касаясь щупом деталей, избегая на плате дорожек, между которыми прошибало воздух искрой киловольтов, и токами выжигало дорожки. Вообщем это занятие оказалось непростым.

Результат? Люм-трубка с надписью 36W при включении стала светить — потребляя 135W с редизайненой схемой, с холодными или тёплыми деталями почти без нагрева - с кпд ближе к 100%, которую удалось засунуть в тот же металлический ЭПРА с надписью 36W. Кажется без аналога в мире.
Одной люм-трубки 135W с кпд экономнее до 5раз хватает освещать всю комнату почти как накалка до 675W! Предельный минимализм!
Спустя время удалось достать на какомто складе ещё один последний такой же ЭПРА с надписью 36W, который оказался надёжным, но его измеренная реальная мощность оказалась лишь 22W, т.е мощность хуже аж в 36W/22W=1.6раза, чем написано.
Значит удалось проапгрейдить реально мощность аж в 135W/22W=6.1 раз!
Потом проверяя ещё гдето выяснил, что такая ложь кап.монополий присуща кажется всему импорту, включая известные бренды - в меньшей мере. В отличие от советских честных ПРА, заодно измеренных тоже.
Потом случайно нашёл выключатель с верёвочкой за 100руб. Привинтил его на потолок для регулирования мощности люм-трубки в сторону уменьшения, ведь полная мощь нужна редко. Если перегорит, то наверно можно будет заменить на люм-трубку любой длины и мощности от 36 до 80W, или менее надёжную спиральную компактную КЛЛ, какую удасться найти.

Что использовал для долговечности? На эту тему не задумывался. Может всё подобрано чуть точнее холоднее, и в металле охлаждается лучше, значит чуть стабильнее в новых условиях чубайсо-изменений напряжения сети от 180V до 290V днём и ночью, и часто 275V для спецбыстрого выгорания накалок и электроприборов у всех. И чуть стабильнее при разных температурах летом и зимой.
Конденсатор С5 уменьшал чуть ближе к отсутствию запуска, для чуть улучшения кпд, может зря.
Для долговечности описанные тут диодные мосты Алексея интереснее точно, если удасться найти 2 моста, высокочастотных и высоковольтных и токанутых одновременно. Бывают ли такие?
Может с позистором и термистором — если удасться найти их.
Если найду что-то и испытаю, то может напишу. :)

LA27 ноя 2014 9:38
Автор не рекомендует потому, что так хотя бы можно спасти электронный балласт, который неизбежно выгорит очень скоро при шунтировании перегоревшей нити резистором.

Пётр27 ноя 2014 1:59
Привет всем! Почему автор не рекомендует ремонтировать колбу у которой перегорела одна спираль(нить накала). Да, шунтирующий реззистор надо ставить мощщным , проволочный, примерно такой мощности как и сама нить накала(спираль). должно все работать. Проверить ,конечно можно только опытным путем. Но мы же все любители и делаем всегда опыты.А может и получится. Успехов вам. С приветом ко всем вам Пётр.

Николай19 окт 2014 15:59
Спасибо Григорий и Гость за исчерпывающую информацию.

Григорий18 окт 2014 2:55
Николай, с учётом специфики схем КПЛ, их катоды истощаются не от перенакала, а от холодного зажигания. Поэтому диоды, уменьшающие накал в два раза, желательно удалить. А для перегоревшего катода удалять диод необязательно. Я катод вообще закорачиваю, хотя для транзисторов здоровее, если закоротить с помощью резистора 10 Ом. Тогда резонанс в схеме, пик тока и напряжения, остаётся на прежнем уровне и не увеличивается. Небольшая проблема с размещением этого греющегося резистора на маленькой плате. Но если ставить резистор, то диод не нужен, иначе в течение одной полуволны он может его немного закорачивать.

Срок службы лампы с закороченным пергоревшим катодом - от нескольких месяцев до полугода, в зависимости от степени истощения второго катода, что определяется почернением колбы вокруг него. Чаще всего, в результате сгорает второй катод, но в редких случаях сгорают транзисторы вместе со всеми ограничительными резисторами от того, что лампа с плохой эмиссией катода потребляет значительно больше энергии на разогрев колбы возле плохого катода. Если лампа с закороченным катодом запускается с трудом и значительным мерцанием, то она и 30 мин. не проработает, ещё и транзисторы может пожечь.

Гость17 окт 2014 9:03
Если один катод лампы потерял накал, он становится практически холодным и для эмиссии потребуется значительно больший ток. В таком режиме лампа проработает недолго - или перегорит оставшаяся нить или транзисторы не выдержат режима.

Николай16 окт 2014 16:15
В статье написано что при обрыве нити накала лампы её можно закоротить резистором 10 Ом и убрать шунтирующий диод, однако такой ремонт не рекомендуется. Почему надо убирать диоды и почему не рекомендуется такой ремонт??

Гигорий05 окт 2014 17:50
Определил предел нахальства. В лампочке 30 Вт с заявленным током 237 мА от явного перегрева накрылся (начали обгорать электроды) мой первый терморезистор NTC немецкой фирмы EPCOS, AG K164... 1,5 кОм 0,5 Вт. Вывод: использовать 1,5 кОм для лампочек мощностью не более 20 Вт. Для 30-35 Вт применять 1 кОм, для самых мощных - 470 Ом. Если задержки включения недостаточно, то с помощью добавочного конденсатора примерно на 1000-2000 пФ увеличить ёмкость резонансного конденсатора.

Гость09 сен 2014 13:58
Вот уж не знал, что ремонт лампочек экономок действительно возможен. Сколько их люди выбросили, а могли бы отремонтировать. Да и стоят они недёшево, можно и повозиться. Хотя бы самый простейший ремонт - замена платы и т.п.

Григорий12 авг 2014 17:18
P.S.

Мда-а-а, недолго музыка играла... На следующий день лампа после часа работы резко заморгала. Разобрал, для эксперимента перемкнул выводы другого катода, оставив работать "более слабый" катод. Через полчаса тот же эффект и сгорели оба транзистора с предохранительными базовыми резисторами (10 - 24 Ом) и эмиттерными резисторами (1 - 2,2 Ом). То, о чём я говорил.

Вывод: если лампа с сильно почерневшими трубками в зоне катодов начала помаргивать, то первое - попробовать заменить электролит сетевого фильтра. Не поможет - колбу выбросить. Действительно, если колба в зоне катодов сильно потемнела и эти места очень греются, то такую лампу нет смысла насиловать. Она ещё способна пожечь транзисторы из-за потребления большой активной энергии на нагрев катодов. Чуть заморгала - вон.

В лампе с потемневшими концами трубки греется прикатодная область, т.к. потерявшие эмиссию катоды не так просто расстаются с электронами. Растёт т.н. прикатодное напряжение в столбе разряда и выделяемая там мощность на нагрев.

Григорий12 авг 2014 1:11
Я недавно говорил, что после установки NTC термистора в балласт лампы с заметно потемневшей колбой в зоне катодов, она у меня исправно отработала полгода. Сегодня она начала глючить. После работы в течение 0,5-1 ч. яркость её начинала немного уменьшаться и она начала помаргивать. По моему опыту, так бывает, когда выходит из строя конденсатор сетевого фильтра. Действительно конденсатор и вся плата, особенно транзисторы, грелись. Но конденсатор не был вспучен. Конденсатор заменил, но история повторилась. Присмотрелся: со стороны одного катода разряд в лампе чуть хуже, он больше отсвечивает голубым свечением. Решил, что эмиссия этого катода упала. Подключил лампу к ЛАТРу и убедился, что при плавном повышении напряжения свечение вокруг этого катода наступает позже. Принял решение выводы этого катода замкнуть. Лампа начала работать без проблем. Чудес не бывает: лампе с сильно почерневшими концами трубки термистор на определённое время помогает, но катоды всё равно со временем истощаются.

О работе лампы с почерневшими концами трубки. Я когда-то проверял, что при работе лампы с одним закороченным катодом, когда эмиссия второго катода была также на пределе, сильно грелся не только катод, но и транзисторы. Для некоторых подобных ламп транзисторы от нагрева сгорали. Надо иметь в виду, что транзисторы подогревают сетевой конденсатор, что на нём пагубно отражается. Поэтому, конденсаторы должны быть рассчитаны на нагрев 105 градусов, желательно на 400 В, а для облегчения теплового режима работы электроники желательно выполнить рекомендации автора по увеличению количества вентиляционных отверстий. Для новой лампы они не всегда нужны, но при желании использовать лампу до полного истощения катодов, эти отверстия ОЧЕНЬ желательны.

Григорий06 авг 2014 3:32
P.P.P.S

Пока действовала акция, я решил купить ещё одну такую же лампочку. Оказалось, что в ней чуть другая плата с использованием небольшого количества SMD элементов. Там сетевой дросселёк присутствовал, конденсатор сетевого выпрямителя одиночный - 15,0 мкФ 400 В. Оба переходных конденсатора 0,1 мкФ 400 присутствуют. Даже в параллель резонансному конденсатору предусмотрены гнёзда для подключения PTC терморезистора. НО обе нити накала шунтированы диодами 1N4007 при том же балластном дросселе и резонансном конденсаторе. Колба одна и та же, сопротивление нити в холодном состоянии чуть меньше двух Ом. Эти диоды я, естественно, выпаял для эффективной работы NTC терморезистора. Нам же нужно сохранить соотношение напряжения на резонансном конденсаторе и тока накала в момент зажигания лампы. А так ток накала всегда будет занижен в два раза и зажигание будет более холодным.

Григорий31 июл 2014 18:26
Вчера по акции купил китайскую лампу Vagner TP421 45W 2700K E27. Ранее таких мощных ламп не имел. Там дроссель 2,3 мГ, резонансный конденсатор 6800 пФ, транзисторы (MJE)13005 в корпусе TO-220, предусмотренные радиаторы не установлены. Конденсатор сетевого выпрямителя - два последовательно соединённых 33,0 МкФ 250 В, средняя точка не подключена (место есть, можно заменить одним на 22 мкФ 350-400 В). Впаял отсутствующий помехоподавляющий дросселёк со стороны сети. Впаял предусмотренный второй плёночный разделительный конденсатор 0,1 МкФ 400 В от электрода лампы ко второму полюсу сетевого выпрямителя. Такой двойной симметричный разделительный конденсатор немного улучшает переходные процессы в цепи лампы. Лампа мощная, на плате место есть.

Главное - подбор резистора NTC. Использовал K164NE470-10 470 ОМ 10% EPCOS AG, Германия. Прекрасная задержка порядка одной секунды! Терморезистор впаял в разрыв соединения дросселя с электродом лампы (перерезал дорожку).

Как-то в лампе 30 ВТ пробовал термисторы NTC 1 кОм мощностью также порядка 0,5 Вт, но другой неизвестной фирмы в корпусе каплеобразной формы чёрного цвета, наподобие тех, что на фото в статье, но меньшего размера. После работы в течение пары недель термистор не выдержал перегрева и рассыпался... Все термисторы 0,5 Вт EPCOS AG работают с перегревом без проблем!

Пока я своей работой доволен. В течение примерно полугода потемнение на колбах ламп в области катодов очень незначительное. Вроде, лампочка с фирменным позистором 1 кОм в области катодов темнеет чуть быстрее. После установки термистора в балласт лампы с почерневшей зоной катодов, она полгода отработала, правда, работает не слишком много, но включается ежедневно и неоднократно.

P.S. В китайской лампе Vagner TP421 45W 2700K E27 термистор PTC вообще не предусмотрен.

P.P.S. Увы, лампа не гуглится :((( Полное название фирмы - Vagner SDH Electric. Размер лампы 232х71 мм. Трубки не тонкие, "сложены" в 4 раза - 4U. 3080 Лм. Заявленная долговечность - 6000 часов. Такая лампа идеальна для одиночного светильника (люстры).

александр09 июл 2014 13:19
5+

LA09 май 2014 7:27
В те времена, когда у нас появились энергосберегающие лампы, из брендовых были лишь Osram, но цена на них была в 2-2.5 раза выше, чем на безымянные. Поэтому в 2/3 случаев дорабатывались именно такие дешёвые лампы. В остальных случаях для сравнения дорабатывались фирменные.

Андрей08 май 2014 19:43
По поводу надежности Shine и osram сказать ничего не могу, так как за много лет впервые стал покупать эти лампы, поставил теще, родителям, даты установки на них записал, буду ждать сколько отработают, а дальше уже делать выводы.

Андрей08 май 2014 19:40
Я так понимаю лампочки отработавшие 6 лет не за 50 рублей покупали?
Из моего опыта: лампы Wonderfull 18Вт Е27(около 50 руб. в Бауцентре) - без доработок в прихожей отрабатывали от 6мес. до 1 года, после доработки с помощью NTC термисторов одна лампа сгорела через 6 месяцев,еще одна через 9 месяцев и 2 через 11 месяцев(всего в люстре 4 шт.). Прогресса никакого, хотя NTC термисторы смонтированы снаружи корпуса лампы и включений без выдержки как минимум 5 минут после выключения не происходят. При установке дату на лампы всегда записываю.Другая история: в зале в люстре установлены 6 ламп 15Вт Е14 Camelion со встроенными позисторами, без всяких доработок светятся уже более 4-х лет (каждый день по вечерам не менее 3-х часов). Для себя решил пойти по пути доработки дешевых ламп позисторами из ламп со сгоревшими колбами но путевыми ЭПРА, либо заменой ЭПРА если позволяет корпус. Дальше буду смотреть что из этого получится. По поводу закорачивания спиралей - попробовал закоротил одну сгоревшую, разгерметизация колбы через несколько секунд(отвалился запаянный конец видимо из-за перегрева уцелевшей спирали, спираль естественно сгорела) больше таких экспериментов ставить не буду.Кстати лампы с позисторами сейчас можно купить по цене порядка 80 руб. за штуку 15-20Вт (Shine, osram)

Вадим02 май 2014 18:22
Да 6 лет срок приличный - это явно указывает на эффективность ограничения тока в накале. Я же пока попробовал ставить последовательно с резонансным конденсатором постоянный резистор на 20 Ом - он уменьшает накальный ток в 2 раза. После зажигания сама лампа шунтирует всю RC цепочку. Вроде полгода прошло и все нормально - лампа горит. Попробую переделать лампы и поставить их в ванну и туалет - их часто там включают и выключают - вот где настоящее испытание временем

Комментарии: 123456789101112131415

Дальше в разделе радиотехника, электроника и схемы своими руками: Ремонт настольной лампы, простой способ, как починить настольную лампу, когда у неё ломается нижнее крепление к основанию.

Главная gzip.ru База знаний радиолюбителя Контакты и кнопки

Дайджест

радиосхем
Все новые схемы - в одном месте!